Modelo Matemático de Optimización de un proceso de doble expansor de nitrógeno para la producción de Gas Natural Licuado (GNL)

Resumen

En este trabajo se aborda el modelado matemático de un proceso de obtención de Gas Natural Licuado (GNL) mediante un ciclo frigorífico de doble expansión utilizando nitrógeno como refrigerante. El ciclo de nitrógeno consta de cuatro etapas de compresión, una doble expansión y tres intercambiadores multi-corriente a través de los cuales se logra reducir la temperatura del gas natural presurizado para finalmente, mediante la caída abrupta de la presión, lograr la licuefacción. Para el abordaje del problema se propone un modelo matemático de optimización No Lineal (NLP) que se implementó en el lenguaje de programación algebraico GAMS. El modelo desarrollado se validó con resultados publicados y con el simulador comercial Hysys. Finalmente, se propuso como función objetivo la potencia neta requerida y se optimizó el perfil de presiones del ciclo de compresión, encontrando un descenso del 2.91% con respecto a los valores de referencia.