Dissertação

Modelling and optimisation of a natural gas liquefaction process EVALUATED

O objectivo deste projecto foi o desenvolvimento de um modelo matemático para um permutador de calor multi-corrente (MSHX) baseado na Análise do Pinch e usar esse modelo em rápidas optimizações de processos criogénicos. A liquefacçãoo de gás natural reduz o volume convertendo-o a uma forma mais fácil e segura de transportar. O LNG é produzido por ciclos de refrigeração e uma unidade importante envolvida no processo é o MSHX. Para optimizar processos de LNG com objectivos económicos são necessários modelos de custo das unidades do processo. O modelo Pinch determina balanços energéticos, curvas compostas, diferença mínima de temperatura entre correntes e custo da unidade. O modelo funciona como esperado, comprovado com um software de integração energética. Este modelo foi integrado num ciclo de refrigerante misto, usado para liquefazer gás natural, que foi optimizado com objectivo de maximizar o lucro. Os resultados e tempo de optimização foram comparados com um caso de referência. Os resultados foram difíceis de comparar porque a inicialização das optimizações se mostrou muito divergente em custo do permutador, devido a diferentes considerações assumidas nos modelos de MSHX distintos. A optimização aumentou o lucro em 41%. O tempo de optimização com a utilização do modelo Pinch em comparação com o caso de referência foi reduzido em 60%, o que infere um grande potencial no uso do modelo Pinch em optimizações rápidas de processos criogénicos. É de notar que os cálculos do Foreign Object que contém o algorítmo do Pinch representam apenas 0.5% do tempo total de optimização.
Ponto de estrangulamento, Integração energética, Gás natural liquefeito, Permutador de calor multi-corrente, Criogénico

novembro 26, 2015, 9:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Carla Isabel Costa Pinheiro

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Klaas Maartÿn Nauta

PSE_Process Systems Enterprise, Ltd

Doutor