بهینه سازی فرآیند ریفرمینگ بخارآب – متان در واحد تولید هیدروژن با استفاده از الگوریتم ژنتیک

هیدروژن یک ترکیب پرمصرف در فرآیندهای شیمیایی پالایشگاهی مانند هیدروکراکینگ، هیدروژناسیون است. علاوه بر این، به عنوان خوراک در واحدهای تولید آمونیاک در صنایع پتروشیمی نیز به کار می رود. گاز طبیعی اصلی ترین منبع تولید هیدروژن در سراسر جهان است. یکی از پرکاربردترین روشهای تجاری مورد استفاده جهت تولید هیدروژن و گاز سنتز، فرآیند ریفرمینگ بخارآب – متان است. به دلیل اهمیت این فرآیند در صنعت، بررسی پارامترهای عملیاتی موثر بر آن ضروری به نظر می رسد. هدف از این تحقیق، بهینه سازی فرآیند ریفرمینگ تولید هیدروژن به منظور افزایش کارایی و کیفیت محصول هیدروژن خروجی است. از این رو دمای خوراک ورودی به واحدریفرمینگ تولید هیدروژن به عنوان یکی از این پارامترهای عملیاتی موثر بررسی و بهینه می شود. از یک مدل ریاضی یک بعدی شبه هموژن که شامل معادلات موازنه جرم، حرارت و نیز ممنتم است، جهت بهینه سازی استفاده می شود. دمای بهینه گاز ورودی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و به کمک نرم افزار مطلب (Matlab) محاسبه می گردد. سپس این دمای بهینه جهت حداکثر کردن میزان تولید هیدروژن و همچنین بیشترین میزان تبدیل متان مورد استفاده قرار می گیرد. محاسبات نشان می دهند که دمای بهینه محاسبه شده بالاتر از دمای مورد استفاده در واحد پالایشگاهی است.

Keywords:

هیدروژن , ریفرمینگ بخارآب – متان , کوره , بهینه سازی