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Optimization of gas transmission networks

Tabkhi, Firooz (2007) Optimization of gas transmission networks. (Optimisation de Réseaux de Transport de Gaz.)

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2.02 Mo

Abstract

Le transport de grandes quantités de gaz naturel (GN) est effectué par gazoducs. Des stations de compression sont généralement positionnées à intervalles réguliers pour compenser la perte de pression. Deux axes principaux sont généralement mis en évidence lorsqu’on s’intéresse aux réseaux de transmission, à savoir leur conception et leur exploitation. Ce travail a pour objectif de fournir une formulation non linéaire en variables mixtes pour modéliser et optimiser de telles grilles et est appliqué à une série de cas d’études couvrant une gamme d’applications significatives. Des problèmes typiques de taille industrielle pour minimiser la consommation de carburant servent d’illustration. Ensuite, une méthodologie pour des problèmes de conception de réseaux de gaz, impliquant le coût d’investissement comme critère d’optimisation est présentée. Enfin, une étude plus prospective, dédiée au transport d’un mélange GN-H2 est traitée dans une période de transition vers une économie hydrogène. ABSTRACT : The transport of large quantities of natural gas is carried out by pipelines. Typically, natural gas compressor stations are located at regular intervals to boost the pressure lost. Two main issues are generally highlighted when considering pipeline transmission networks, i.e., designing and operating a gas pipeline network. This work is intended to provide a MINLP formulation (mixed integer non linear programming) for modelling and optimizing gas pipelines networks and is applied to a series of case studies covering a range of significant problems. Typical problems in industrial scales for fuel consumption minimization serve as an illustration. Then, a methodology for gas pipeline design, involving capital cost as an optimization criterion is presented. Finally, a more prospective concern, dedicated to the transport of a mixture of natural gas-hydrogen mixture in a transition period towards the so-called predicted “hydrogen economy” is tackled.

Department or laboratory:Laboratoire de Génie Chimique - LGC (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Pibouleau, Luc and Azzaro-Pantel, Catherine
Uncontrolled Keywords:Optimisation - Gazoduc - Compresseur - GAMS - NLP - Gaz naturel - Hydrogène - MINLP - Réseaux. KEYWORDS : Optimization - Pipeline - Compressor station - GAMS - NLP - Natural gas - Hydrogen - MINLP - Networks
Subjects:Chemical engineering
Deposited On:17 March 2008

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