氢网络公用工程消耗量与流股匹配数的优化

针对炼化企业的氢气分配网络系统,提出了以最小公用工程氢气用量和匹配简化为目标的二步优化模型。通过实例的优化分析计算,讨论了氢网络的匹配数与公用工程氢气用量松弛率的关系。研究结果表明,网络的匹配数与松弛率近似呈反曲函数关系,适当地放大系统节氢量的要求,可获得较简单的网络匹配结构。采用该数学优化模型可以综合考虑系统的节氢限制和网络中流股匹配的限制,从而优化氢气网络。

氢气网络系统的夹点分析与匹配优化

针对炼化企业的氢气分配网络系统,以最小公用工程氢气用量为目标,综合考虑氢气流量、氢气纯度、有害杂质和压力限制等因素,采用氢夹点方法进行分析,提出了匹配原则对氢气网络系统进行优化。通过实例进行了优化分析与计算。研究表明:氢夹点法是氢气网络优化分析的有效方法,所提出的匹配原则可以实现氢气网络的优化。

基于超结构方法的氢网络系统优化

针对炼化企业的氢气分配网络系统,建立了以最小公用工程氢气用量为目标,综合考虑氢气流量、氢气纯度和有害杂质限制等因素的超结构和数学优化模型。介绍了采用该模型对进行氢气网络系统优化的计算方法,并通过实例进行了优化分析计算。研究表明:采用超结构数学优化模型可以综合考虑系统的各种限制条件对氢气网络进行优化。

通过改进网络结构提高多杂质水系统柔性的集成方法

水系统集成导致用水过程之间联系紧密、相互作用、相互影响.为了改善系统柔性,可通过改进网络结构提高系统的柔性.对多杂质水回用网络系统的柔性进行了分析,提出了用过程附加控制数和过程连接数同时表征多杂质水回用系统柔性的评价指标,建立了新鲜水耗量最小化、过程附加控制数优化和过程连接数优化的分步优化数学模型,并通过多杂质水网络实例研究了该方法的可行性,得到了具有最小新鲜水耗量、过程附加控制数和过程连接数均最小的水网络结构.

并联连续再生/再循环的多杂质间歇用水系统优化方法

为了有效地减少多杂质间歇用水系统的新鲜水消耗量和再生处理量,针对多杂质间歇过程用水网络提出连续操作并联再生处理单元水网络结构模型及其优化设计方法。通过在用水网络中设置中间储罐和再生单元以实现对不同水质废水并联分质处理,建立了减少用水系统的新鲜水用量和再生水量以及废水排放量的数学规划模型,采用GAMS软件对一个实例进行求解。计算和分析表明:提出的水网络结构与优化设计方法可有效地解决按水质对废水进行并联处理的间歇用水系统,使系统的新鲜水用量和再生水流率同时达到最小。

压力容器强度可靠性平均安全系数校核

为克服用常规安全系数校核容器强度不能反映应力和材料强度变化的缺点,利用可靠性分析的方法,获得压力容器受各种载荷下的可靠性平均安全系数,它既考虑了应力和强度的变化,又考虑了失效的不同后果。用可靠性平均安全系数进行容器的强度校核比用常规安全系数进行容器校核安全和经济。

考虑再生循环的水系统集成概述

考虑再生循环的水系统集成可以最大限度地节省新鲜水用量,并同时减少污水的排放。介绍了近年来考虑再生循环的水系统集成方面的研究进展,重点讨论了再生浓度和再生后浓度的确定,及有待进一步研究的问题。

复叠式与二级压缩式热泵冷冻干燥系统循环特性比较

为了降低干燥过程的能耗,提高冷冻干燥过程的经济性,故以R600a/R290和R290为工质,分别构建了复叠式循环和二级压缩式循环的热泵冷冻干燥系统。对2种热泵干燥系统的构建方法和循环性能进行了分析和计算,并讨论了中间温度、加热温度和冷阱温度变化对系统循环特性的影响。计算结果表明,复叠式热泵循环和二级压缩式热泵循环均可用于冷冻干燥系统;在常规的冷冻干燥条件下,系统中采用复叠式热泵循环较适宜。

石化企业供热供汽系统优化调度

针对石化企业供热供汽系统,建立了锅炉的变工况性能模型,在所需蒸汽量一定的条件下,以燃料的消耗量最小为目标,用非线性数学规划的方法建立了锅炉机组的优化模型,应用于实际的过程工业中,取得了良好的节能效果。

蒸汽动力系统可调节性分析

:工厂中经常出现的变动情况决定蒸汽动力系统须具有一定的可调节性。本文以总复合曲线为工具 ,分析比较了采用背压式汽轮机组和采用抽汽凝汽式汽轮机组的蒸汽动力系统 。

苯酚丙酮装置烃化单元能量系统优化

采用夹点技术对苯酚丙酮装置烃化单元进行了能量系统优化,计算确定现行换热网络有28.2%的节能潜力。通过对现行换热网络的夹点分析,找出了不合理的换热匹配。在现行换热网络已有结构特点和工艺要求的基础上,提出了换热网络优化改造方案。优化后烃化单元的换热网络可节省加热公用工程3 908.58 kW,投资回收期仅为3个月。

水系统优化的粒子群算法分析

针对水系统集成优化问题,采用4种粒子群算法进行求解,并对算法进行了改进。通过算例分析了粒子群算法用于水系统优化时的计算特性。研究表明:在水系统集成优化时,基于混沌局部搜索的粒子群算法较适于该问题的计算。

用水系统的近优化运行及其操作窗口获取方法

针对用水系统优化设计和操作的可靠性问题,本文以用水过程进出口浓度为噪声因子、以近优化用水目标为控制因子,提出了用水系统近优化设计和操作的操作窗口分析方法及其实现步骤;建立了用水系统近优化操作参数获取的数学模型和搜索策略,并通过计算实例阐明了所提出方法的可行性。本文提出的分析方法为用水系统的近优化设计和操作可靠性的分析提供了理论分析基础。

双级孔材料内组分有效扩散系数的理论计算

双级孔材料中扩散与吸附现象广泛存在于化工过程中,准确预测其传递性质对指导过程设计具有重要意义。从最小尺度的孔隙开始采用体积平均方法推导出一个扩散型方程,并且得到该孔隙尺度下有效扩散系数的表达式。然后以此扩散方程为基础逐级扩大孔隙尺度,直至获得最大尺度孔隙中对应的扩散型方程及其对应的有效扩散系数的理论表达式。基于此,推导出一个扩散型方程描述双级孔材料内的组分扩散与吸附过程。孔隙结构、扩散速率、吸附强度的影响由有效扩散系数衡量。将上述理论模型与孔尺度模拟方法结合,对多孔圆柱阵列内的扩散吸附过程进行预测,预测结果与文献报道的直接数值模拟的结果吻合。结果表明:体积平均理论以及推导得到的封闭方程可用于预测双级孔材料内组分的有效扩散系数,为理解孔隙结构对有效扩散系数的影响以及调控相关过程性能提供了新的方法。

夹点分析子系统选取规则及应用

文章对大型复杂的石化企业,提出了如何选择热集成系统的原则,并利用夹点技术对某苯胺装置整个系统和系统的各组成单元进行了分析,找出了用能不合理的环节和原因。分别取整个装置为优化系统以及各个单元各自为优化系统,提出了对换热网络的改造方案,并进行了比较,确定了目标系统和最终方案,在相对较小的经济投入下获得更大的经济效益,对复杂装置如何选取研究系统具有参考价值,根据提出的原则,既可以最大限度地发掘系统的节能潜力,又可以确保热集成方案的可行性。

基于CO_2排放控制的炼厂能量系统改造及其多目标优化

针对炼厂能量利用系统,提出了将换热网络改造与燃料转换相结合的炼厂CO2减排控制方法,建立了年度化改造总费用与CO2年排放总量权衡的多目标优化数学模型,考虑了系统改造的经济性和系统改造所额外增加的CO2排放对系统优化的影响,采用ε约束法获得了Pareto最优前沿。以某炼厂蜡油加氢装置换热网络为例,阐述了所提出方法的实现过程及其效果,获得了CO2年排放量与年度化改造总费用之间的Pareto最优前沿以及CO2年排放总量限制条件下的最优改造策略,为炼厂的CO2减排与控制提供了多目标优化的理论基础。

水系统集成技术在甲醇厂的应用

水系统集成技术是把整个工业用水系统作为一个整体来看待,并考虑水质、水量的分配,从而使系统用水的重复利用率达到最大,同时废水排放量最小。甲醇企业是用水和废水排放的大户,将水系统集成技术应用于甲醇工业,具有重要意义。文中结合水系统集成技术的工业应用现状,总结了水系统集成技术在工业企业中应用的一般步骤,具体分为以下几步:选定目标系统,明确水源水阱,确定关键污染物组分和极限进出口浓度,生成初始网络和用水网络调优。并以某甲醇厂简化的用水系统为实例,采用文中所提出的一般应用步骤,对用水网络进行了优化,获得了新鲜水节水率达34.5%的节水效果。

水系统集成技术在工业应用中的优化策略

水系统集成技术从用水系统的整体分析、设计和改造用水网络,可以有效地节约新鲜水用量,同时减少污水排放。整体性是水系统集成思想的核心,但当系统复杂时,仅注重整体性会使集成方案的实用性降低。如何设计出简单、实用的用水网络,一直是水系统集成技术工业应用中迫切需要解决的问题之一。提出水系统集成技术工业应用的优化策略,即注重整体,也要考虑局部的思想。根据实际的工艺要求,先把工艺用水关系紧密的工序局部优化,然后再把优化后的工序作为一个虚单元参与全厂的整体优化。经优化后,既能保证水网络的最小新鲜水消耗量,也能设计出符合工艺需求的实用水网络。最后结合一个工业实例——某炼油厂用水系统,说明所提优化策略的应用及优点。

热泵冷冻干燥系统的循环性能优化

为降低冷冻干燥过程的能耗,提高冷冻干燥装置的经济性,构建了以 NH3为工质的二级压缩和复叠式热泵冷冻干燥系统。通过对热泵系统的循环特性计算,研究了冷冻干燥操作条件变化对循环特性的影响,并对中间温度进行了优化。计算结果表明:复叠式热泵循环和二级压缩热泵循环均可用于冷冻干燥系统;在常规的冷冻干燥条件下,选用复叠热泵循环较优;在满足冷冻干燥操作条件的前提下,可适当降低加热温度、提高冷阱温度来提高系统的循环性能;系统中间温度的变化对系统的供热系数影响较小,由等压比法确定的中间温度更为合理。

过程工业用汽系统优化

建立了以用汽系统的 损失最小为目标函数的优化数学模型,确定了各级蒸汽用户应充分利用对应本等级的外界输入蒸汽,使节流下来的蒸汽达到最小的基本原则,实现对用汽系统的优化操作。最后,以某石化厂用汽系统为例,验证了提出方法的有效性。