ارائه فنی– اقتصادی طرح بهینه ی تولید LNG در مقیاس کوچک به روش SMR در ایران

در این مقاله سعی بر آن شده که در جهت بومی سازی دانش مایع سازی گاز طبیعی گامی هر چند بسیار کوچک برداشته شود. برای این منظور یک کارخانه کامل تولید گاز طبیعی مایع شده (LNG) با ظرفیت تولید50 تن در روز با هدف گازرسانی به مناطق صعب العبور، روستاهای دورافتاده و پیک سایی مورد بررسی قرار گرفت. این کارخانه شامل 16 واحد مجزا از جمله واحد تبرید و مایع سازی، واحد نم زدایی و حذف CO2، واحد فشرده سازی گازهای تبخیری، واحد ذخیره سازی LNG، ایستگاه بارگیری و تبخیر LNG و تأسیسات جانبی (Utility) می باشد و با استفاده از نرم افزارAspen HYSYS شبیه سازی شده است. در ادامه هزینه ساخت، خرید تجهیزات و راه اندازی کارخانه با روش برآورد اولیه و با درصد خطای 20± درصد برآورد شد و بر اساس هزینه سرمایه گذاری ثابت و عملیاتی، تابع هدف با عنوان نرخ بازگشت سرمایه تعریف گردید. به منظور بهینه سازی تابع هدف، ابتدا تمامی متغیرهای عملیاتی مشخص شده و با روش آنالیز حساسیت مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند. بدین ترتیب 34 متغیر عملیاتی بررسی و از میان آن ها، 25 متغیر با بیشترین تأثیرگذاری بر تابع هدف به عنوان متغیر طراحی انتخاب شدند. سپس به کمک کدنویسی در نرم افزار MATLAB و بکارگیری الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی متغیرهای طراحی به منظور حداقل سازی تابع هدف با درجه آزادی 25 انجام شد. در انتها بر اساس نتایج حاصل، مقادیر بهینه ی دما، فشار، شدت جریان و ترکیب مبرد برای متغیرهای طراحی تعیین و تابع هدف تعریف شده نسبت به حالت مبنا به میزان 42/15% بهبود یافت. متغیرهای عملیاتی دمای گاز خوراک پس از پیش سردسازی، فشار هوا در خروجی هر دو کمپرسور در واحد هوای فشرده، شدت جریان هوای ورودی به واحد هوای فشرده و ترکیب درصد نیتروژن و پنتان در اجزاء مبرد از جمله تأثیرگذارترین متغیرها بر روی تابع هدف گزارش شدند.

کلیدواژه ها:

گاز طبیعی ، LNG ، برآورد اقتصادی ، آنالیز حساسیت ، بهینه سازی ، الگوریتم ژنتیک