بهینه سازی فرایند مایع سازی گاز طبیعی فشار بالا با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چند هدفه ازدحام ذرات

فرآیند های مایع سازی گاز طبیعی LNG زیادی معرفی شده اند که به تدریج از لحاظ پیکر بندی و کیفیت تجهیزات به سطح قابل قبولی رسیده اند. با توسعه فن آوری های شبیه سازی، ضرورت اصلی امروز، بهینه سازی فرآیندهای موجود در جهت کاهش هزینه اولیه سرمایه و هزینه های عملیاتی است. با توجه به ارتباط نزدیک و پیچیده بین پارامتر های فرآیندهای LNG، استفاده از الگوریتم های بهینه سازی چند هدفه منطقی به نظر می رسد، زیرا این روش ها توانایی سبک سنگین کردن بین اهداف مختلف را دارند و گروهی از راه حل های بهینه را پیدا می کنند. در این مقاله، یک مساله بهینه سازی چند ژه انرژی مصرف شامل هدفه Wnet و ضریب کلی انتقال حرارت UA در مبدل های حرارتی LNG به عنوان تابع هدف در یک فرآیند مایع سازی گاز طبیعی آبشاری در فشار بالا انجام شده است. این فرآیند در ابتدا با نرم افزار Aspen HYSYS شبیه سازی شده است و در ادامه فرآیند شبیه سازی شده به کد الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات چند هدفه MOPSO در نرم افزار MATLAB متصل شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از این بهینه سازی با نتایج بدست آمده از بهینه سازی تک هدفه همین فرآیند با الگوریتم ژنتیک GA کاهش 0.1% در Wnet و کاهش 8.7% در UA مجموع مبدل های حرارتی در پی داشته است که سبب صرفه جویی در هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی فرآیند خواهد شد. هم چنین تاثیر بهینه سازی بر عملکرد مبدل های حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. افزایش راندمان فرایند PLNG نشانگر توانمندتر بودن الگوریتم های بهینه سازی چند هدفه نسبت به الگوریتم های تک هدفه می باشد که ناشی از پیچیدگی فرایند های شیمیایی از جمله PLNG و LNG می باشد.

Keywords:

فرآیند مایع سازی آبشاری در فشار بالا , بهینه سازی چند هدفه , , مصرف انرژی ویژ ه , ضریب کلی انتقال حرارت