运用合理的过程执行顺序优化具有净化单元的多杂质氢网络

运用综合设计方法设计多杂质氢网络,满足过程的执行顺序不同,所得设计的外部源物流用量不同。需求物流的极限杂质浓度越小,外部源物流用量和净化后源物流用量一般越大。因此,按照需求物流的极限杂质浓度由小到大的顺序满足执行及按照外部源物流用量和净化后源物流用量由大到小的顺序满足执行都是合理的,而后者满足需求物流的排序方法目前还没有报道。为此,对于多杂质氢网络,为了降低外部源物流用量,提出该种确定合理的过程执行顺序的方法。满足一过程时,提出了浓度差率的概念,由互补源物流来满足,并由杂质负荷平衡和流量平衡计算出源物流的用量。首先运用该分配方法将当前源物流分别来满足各个未执行过程,依次优先按外部源物流用量和净化后源物流用量最大的过程首先执行的原则来确定过程的执行顺序。将之与设计给定杂质移除率模型(模型 1)和固定净化后氢浓度模型(模型 2)氢网络的迭代法分别设计 2 种模型的多杂质氢网络。对某一氢网络实例进行研究,该种方法的设计与文献相比,对于模型 1,在净化后源物流杂质浓度略低的情况下,外部源物流用量、净化后源物流用量和燃料气排放量分别降低了 4.05%、0.43%和 4.94%;对于模型 2,分别降低了 1.60%、3.71%和 2.00%。说明提出的方法是有效的和可行的。

具有两个净化单元的氢网络设计研究

运用多氢源匹配法和迭代法进行了具有两个净化单元的氢网络设计研究.从理论上来讲,可得到外部源物流消耗目标值.固定净化后氢浓度模型的实例研究结果表明,虽然净化后源物流用量增加了5%,但外部源物流用量和燃料气排放量分别降低了2%和11%,说明在具有一个净化单元的氢网络中再加入第二个净化单元后,节能减排的成效是很显著的.此外,对给定杂质移除率模型的氢网络也进行了实例研究,外部源物流、净化后源物流S reg,1和S reg,2的用量及燃料气排放量分别为193.55 mol/s,67.62 mol/s,7.67 mol/s和27.24 mol/s.

具有净化单元的多杂质氢网络模型的集成

提出将具有净化单元的多杂质氢网络分为固定净化后氢浓度模型和给定杂质移除率模型,运用多氢源匹配法与设计固定净化后氢浓度模型氢网络的迭代法及其改进方法相结合分别设计两种氢网络。对于后者模型,首先运用设计氢回用网络得到的未回用的源物流估算净化后源物流的浓度,其流量待定,将之用于第一次迭代。确定出其用量F_(reg)及所有未回用的内部源物流净化后的量F_(reg)^(total),当F_(reg)>F_(reg)^(total)或F_(reg)≤F_(reg)^(total)时,将F_(reg)^(total)或F_(reg)值作为下一次迭代中净化后源物流的量的初值,只需几次迭代即可得到最终设计。对文献中实例的研究结果表明,本文方法能设计两种模型;设计步骤简捷计算量小,可用手算即可完成;设计中所有内部源物流都得到回用或用于净化,说明外部源物流用量已达到或接近最低值。