در صنایع فرایندی دماپائین، هنگامی که برودت مورد نیاز در یک گستره دمائی وسیع توزیع شده باشد، معمولا از یک سیستم­ سرمازای طبقه­ای جهت تامین این برودت استفاده می­شود. به­علت بالا بودن هزینه­های سرمایه­گذاری و مصرفی سیستم­های سرمازای طبقه­ای، استفاده از آنها جهت تامین برودت در سطوح دمائی پائین، باعث افزایش هزینه­های کل واحد شده و لذا ارائه یک سیستم سرمازا با هزینه­های سرمایه­گذاری و عملیاتی پائین، همواره از موضوعات قابل تامل و چالش­برانگیز در طراحی و توسعه صنایع فرایندی دماپائین بوده است. در سال­های اخیر تحقیقات بسیاری بر روی عملی کردن ایده استفاده از مبردهای چندجزئی به­جای مبردهای خالص در سیستم­های سرمازا با کاربری­های مختلف متمرکز شده­اند. علی­رغم مزایای اقتصادی فراوان استفاده از سیستم­های سرمازای مبرد چندجزئی، تاکنون روشی جامع جهت طراحی این نوع سیستم­ها ارائه نشده است. علت اصلی عدم وجود یک روش جامع جهت طراحی سیستم­های سرمازای مبرد چندجزئی را باید در پیچیدگی­های ناشی از پیش­بینی دقیق خواص ترمودینامیکی مبرد چندجزئی به­علت ناچیز بودن حداقل اختلاف دما بین جریان­های سرد و  گرم در مبدل­های چندجریانی، محاسبات تعادل فازی مخلوط­های چندجزئی و غیرخطی بودن مسئله بهینه­سازی پارامترهای چرخه سرمازا جستجو نمود. در تحقیق حاضر بسط و توسعه چرخه­های سرمازای مبرد چندجزئی به منظور استفاده درقسمت سرد واحد اولفین مورد مطالعه قرار گرفته و یک روش طراحی جامعبرپایه تلفیق روش­های ریاضی و دیدگاه­های ترمودینامیکیبه­منظور بهینه­سازی پارامترهای چرخه مبرد چندجزئی ارائه شده است.نتایج طراحی نشان می­دهند که با انتخاب مناسب آرایش چرخه سرمازا و بهینه­سازی پارامترهای آن، توان مصرفی کل سیستم سرمازا واحد اولفین تبریز حدود %18.9 کاهش و راندمان اگزرژیک آن حدود %8 افزایش می­یابد.