乙醇分割式机械蒸汽再压缩热泵精馏系统开发及性能研究

1

作者 廉文韬 吴小华 +2 位作者 杨鲁伟 侯超 宁旭丹 《流体机械》 北大核心 2025年第2期33-40,101,共9页

针对乙醇-水采用常规机械蒸汽再压缩(MVR)精馏技术无法达到节能精馏需求,兼顾精馏系统的安全性和经济性,开发了一种外部工质分割式MVR热泵精馏系统;构建了液相采用NRTL方程、气相采用RK方程的NRTL-RK组合模型,用于拟合物系的热力学性质... 针对乙醇-水采用常规机械蒸汽再压缩(MVR)精馏技术无法达到节能精馏需求,兼顾精馏系统的安全性和经济性,开发了一种外部工质分割式MVR热泵精馏系统;构建了液相采用NRTL方程、气相采用RK方程的NRTL-RK组合模型,用于拟合物系的热力学性质;借助Aspen Plus软件,对常规精馏、常规MVR热泵精馏、直接压缩式MVR热泵精馏和外部工质分割式MVR热泵精馏等4种系统进行了模拟研究,对比分析了系统热力学性能、安全性等。结果表明,系统引入水作为循环工质,通过压缩水蒸气而非乙醇蒸汽,提高了系统的安全性。采用分割式结构,上精馏塔温差仅为3.54 ℃,有效减少了压缩机进出口温差;NRTL-RK组合模型的分析结果与试验数据对比表明,所构建的NRTL-RK组合模型可精确拟合乙醇-水物系的热力特性;所设计开发的外部工质分割式MVR热泵精馏系统,较常规乙醇精馏系统,可节约能源72.15%,可节约运行费用70.87%。该系统已在实际生产中得到成功应用,节能效果显著。研究结果可为乙醇精馏生产过程中的节能改造提供参考。 展开更多

关键词 乙醇 精馏系统 热泵 机械蒸汽再压缩(MVR) 热力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

精馏系统的多目标优化设计及分析

2

作者 高伟 景旭亮 +3 位作者 陈景 李鸿雄 杨东元 孙育滨 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期71-76,共6页

相比传统精馏过程多以单塔作为优化对象,将整个精馏系统作为研究对象更有实际意义。将精馏系统总投资费用C_(T)和总热负荷Q作为优化目标,通过计算机COM接口连接Python和Aspen-Plus软件,调用NSGA-Ⅲ算法对精馏系统进行多目标优化。以戊... 相比传统精馏过程多以单塔作为优化对象,将整个精馏系统作为研究对象更有实际意义。将精馏系统总投资费用C_(T)和总热负荷Q作为优化目标,通过计算机COM接口连接Python和Aspen-Plus软件,调用NSGA-Ⅲ算法对精馏系统进行多目标优化。以戊烷分离流程为例,对4塔的理论板数、进料板数8个变量进行优化和分析。优化结果表明,相比较传统优化,多目标优化的表现更优,二者热负荷接近时总投资费用降低5.37%,总投资费用接近时,热负荷降低8.17%。同时分析多目标优化时侧重总投资费用C_(T)的解和热负荷Q的解的不同优化过程。进一步的单变量分析结果表明:由于精馏塔回流比参数的特性,目标函数中热负荷Q受到的影响更大,多目标优化的最优解在热负荷变化平稳后得出。 展开更多

关键词 精馏系统 多目标优化 NSGA-Ⅲ算法 单变量分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于遗传规划的复杂精馏系统综合 被引量：8

3

作者 王晓红 李玉刚 胡仰栋 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2908-2913,共6页

提出了基于遗传规划的复杂精馏系统的综合方法.针对复杂精馏系统特点并结合化工领域知识,对遗传算子进行了改进,给出了一套独特的编码方法和求解策略.算法利用层次化结构来直观地表达复杂分离流程,同时解决了其他随机算法编码在表达精... 提出了基于遗传规划的复杂精馏系统的综合方法.针对复杂精馏系统特点并结合化工领域知识,对遗传算子进行了改进,给出了一套独特的编码方法和求解策略.算法利用层次化结构来直观地表达复杂分离流程,同时解决了其他随机算法编码在表达精馏过程时的歧意性问题.在不必给定精馏系统超结构的情况下,能够完成可行域的自动搜寻.实例计算表明,基于遗传规划的综合策略可以用于求解复杂精馏系统的最优综合问题,实现了包括侧线塔、完全热偶塔及同时考虑热集成的各种复杂精馏结构的自动搜索寻优. 展开更多

关键词 遗传规划 复杂精馏系统 热集成 优化 综合

在线阅读 下载PDF 职称材料

夹点技术在精馏系统优化中的应用 被引量：6

4

作者 姚克俭 张颂红 祝铃钰 《石油化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期275-278,共4页

提出包含冷凝器和再沸器的扩展总复合曲线 ,把冷凝器和再沸器按热负荷和温位折算成相应的冷热物流 ,运用夹点分析技术使之与过程系统进行热集成 ,并把该技术用于某厂环己酮精馏系统的扩产改造。实践表明 ,能耗节约31 %。

关键词 夹点技术 精馏系统 再沸器 冷凝器 分离系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

热集成复杂精馏系统综合的研究 被引量：5

5

作者 董丰莲 袁希钢 罗祎青 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期276-280,共5页

将夹点分析法应用于热集成复杂精馏系统综合的换热网络设计中,避免了以换热网络结构作为独立变量,建立了一个以预分馏塔组分回收率、回流比及操作压力为连续变量,以分离序列和热耦合方式为离散变量的混合整数非线性规划(MINLP)模型。该... 将夹点分析法应用于热集成复杂精馏系统综合的换热网络设计中,避免了以换热网络结构作为独立变量,建立了一个以预分馏塔组分回收率、回流比及操作压力为连续变量,以分离序列和热耦合方式为离散变量的混合整数非线性规划(MINLP)模型。该模型用改进的模拟退火算法求解,可同时得到优化的流程结构和操作参数。对多个五组分混合物分离问题进行了求解,并对不同优化方案的优化结果及其经济性作了比较和分析,结果表明采用热集成复杂精馏塔流程可以显著地降低系统的总费用,还表明该方法是求解热集成复杂精馏系统综合问题的有效方法。 展开更多

关键词 夹点分析法 复杂精馏系统综合 热集成 MINLP

在线阅读 下载PDF 职称材料

空分精馏系统最佳氩馏分位置的确定 被引量：4

6

作者 刘芙蓉 奚西峰 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 1995年第2期14-16,23,共4页

指出在同时生产高纯度的氢、氮及粗氩产品，并带粗氩塔的空气分离双级精馏系统中，双级精馏塔的上塔存在最佳抽氩馏分位置，并介绍其确定方法。

关键词 粗氩 最佳位置 空气 分离 精馏系统 馏分

在线阅读 下载PDF 职称材料

石油精馏系统故障诊断专家系统中基于深层知识的学习模型——一种不完善理论问题的处理方法 被引量：4

7

作者 吕翠英 徐亦方 +1 位作者 沈复 史忠植 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期28-34,共7页

精馏系统的故障诊断领域知识目前尚属不完善理论问题。如何完善故障诊断的知识库是一个急待解决的课题。本文提出了一种用于精馏系统故障诊断专家系统中基于深层知识的学习模型。该模型分4阶段:实例解释,猜想生成,猜想确立和推广。示例... 精馏系统的故障诊断领域知识目前尚属不完善理论问题。如何完善故障诊断的知识库是一个急待解决的课题。本文提出了一种用于精馏系统故障诊断专家系统中基于深层知识的学习模型。该模型分4阶段:实例解释,猜想生成,猜想确立和推广。示例说明,应用此模型可使应用现有知识库知识不能诊断的故障在获得新知识后得到了正确的诊断。 展开更多

关键词 故障诊断 专家系统 石油 精馏系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多目标优化精馏系统综述 被引量：8

8

作者 张莘 高伟 +2 位作者 齐鸣 余文浩 王洪海 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期1-9,共9页

综述了精馏系统中多目标的优化问题,分析列举了人工神经网络、正交设计、响应面、遗传算法和粒子群算法在精馏系统多目标优化中的应用,旨在总结精馏系统中的优化算法,寻求最优操作条件的解法,为精馏塔的多目标优化提供参考。结果表明,... 综述了精馏系统中多目标的优化问题,分析列举了人工神经网络、正交设计、响应面、遗传算法和粒子群算法在精馏系统多目标优化中的应用,旨在总结精馏系统中的优化算法,寻求最优操作条件的解法,为精馏塔的多目标优化提供参考。结果表明,针对于目前精馏系统的复杂多变性及混合规划问题,这些算法可以很好地对精馏系统进行建模,预测精馏模型,预测值与模拟值拟合较好,有较高的精度。且可用于求解精馏过程中的最优操作条件,降低系统的不可逆性,实现了精馏系统的节能优化,提高了产品质量,降低了能耗。最后指出了多目标优化精馏系统方法的可行性,也表明在实际生产中将多种优化算法相结合进行多步优化的可行性。 展开更多

关键词 精馏系统 多目标 优化 遗传算法 粒子群 响应面 神经网络 正交设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

优化整合VAC和PVA装置醋酸精馏系统降低装置能源消耗 被引量：1

9

作者 何华祥 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期56-59,共4页

分析了四川维尼纶厂VAC和PVA两套生产装置的设计缺陷,并结合这两套独立运行的醋酸精馏系统的特点,将两套生产装置的醋酸精馏系统进行优化整合,同时优化这两套系统的运行方式,并采取措施充分地利用好VAC装置精馏塔出来的精醋酸的热能,从... 分析了四川维尼纶厂VAC和PVA两套生产装置的设计缺陷,并结合这两套独立运行的醋酸精馏系统的特点,将两套生产装置的醋酸精馏系统进行优化整合,同时优化这两套系统的运行方式,并采取措施充分地利用好VAC装置精馏塔出来的精醋酸的热能,从而达到了有效降低单位产品能耗的目的。 展开更多

关键词 优化整合 醋酸精馏系统 VAC PVA 节能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Kriging代理模型的复杂精馏系统操作参数优化 被引量：1

10

作者 刘思乐 王修纲 +1 位作者 吴静 李德豹 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期114-120,共7页

优化常减压蒸馏装置的操作参数可有效提升炼化企业的经济效益,但基于其严格机理模型进行迭代寻优将十分耗时。为降低计算成本,提出了一种基于Kriging代理模型的常压蒸馏系统操作参数智能优化方法。该方法采用Kriging元建模技术构造精馏... 优化常减压蒸馏装置的操作参数可有效提升炼化企业的经济效益,但基于其严格机理模型进行迭代寻优将十分耗时。为降低计算成本,提出了一种基于Kriging代理模型的常压蒸馏系统操作参数智能优化方法。该方法采用Kriging元建模技术构造精馏过程中关键操作参数与主要输出变量间的关系模型,并以此关系模型代理复杂精馏系统的MESH方程组(包括物料守恒方程M、气液相平衡方程E、归一方程S、焓守恒方程H),在设计空间中采用粒子群优化(PSO)算法进行操作参数的全局智能搜索。所提方法不仅能够保证寻找到的操作参数全局最优,而且可以大幅减少求解的时间,具有十分明显的工程实用性。基于Aspen HYSYS的仿真试验结果验证了本研究所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 复杂精馏系统 常压蒸馏系统 Kriging代理模型 粒子群优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

2000t/d甲醇装置精馏系统运行优化

11

作者 毛司理 冯建 +2 位作者 胡明 钟国强 陈勇 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期58-59,84,共3页

对建滔化工2000t/d甲醇装置精馏系统运行过程中出现的问题进行了分析,在此基础上对工艺操作进行了优化,减少了甲醇的精馏损失,降低了生产能耗,取得了一定的经济效益。

关键词 甲醇生产 精馏系统 操作优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Hopfield网络的多变量动态矩阵控制及其在精馏塔系统中的应用 被引量：4

12

作者 李树荣 李峰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期304-306,313,共4页

利用Hopfield网络的优化计算功能求解有约束多变量动态矩阵控制问题 ,算法简单 ,收敛性好 ,既可以用硬件实时实现 ,也可用数值积分求解 .对Wood

关键词 精馏塔系统 多变量动态矩阵控制 预测控制 HOPFIELD网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

非清晰精馏网络系统MINLP整体最优化方法 被引量：3

13

作者 袁希钢 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1995年第2期146-154,共9页

以分离清晰度为优化变量之一，建立了非清晰精镏网络最优化模型．该模型为非凸的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）问题．提出了求解含有双线性项的非凸ＭＩＮＬＰ问题的整体最优化方法．最后通过３个非清晰精镏网络是优化算例对上述方... 以分离清晰度为优化变量之一，建立了非清晰精镏网络最优化模型．该模型为非凸的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）问题．提出了求解含有双线性项的非凸ＭＩＮＬＰ问题的整体最优化方法．最后通过３个非清晰精镏网络是优化算例对上述方法和模型进行了演示． 展开更多

关键词 MINLP模型 整体最优化 精馏网络系统 最佳化

在线阅读 下载PDF 职称材料

硝基氯苯装置精馏和结晶系统腐蚀原因及其对策

14

作者 刘希武 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期101-108,共8页

硝基氯苯装置经常因腐蚀问题导致非计划停工,尤其是精馏和结晶系统,腐蚀问题最为突出,严重影响装置的长周期安全稳定运行。在现场工艺物料分析的基础上,通过水解试验和热解试验模拟工艺过程,明确了精馏和结晶系统的腐蚀介质来源;通过实... 硝基氯苯装置经常因腐蚀问题导致非计划停工,尤其是精馏和结晶系统,腐蚀问题最为突出,严重影响装置的长周期安全稳定运行。在现场工艺物料分析的基础上,通过水解试验和热解试验模拟工艺过程,明确了精馏和结晶系统的腐蚀介质来源;通过实验室腐蚀模拟试验和现场腐蚀挂片试验,研究结晶器工艺侧、循环水侧和液环真空泵的腐蚀规律。同时,提出了相应的防腐蚀措施,解决了硝基氯苯装置长期存在的腐蚀问题。 展开更多

关键词 硝基氯苯装置 精馏和结晶系统 液环真空泵 腐蚀

在线阅读 下载PDF 职称材料

异丙醇一步法合成MIBK精馏过程优化 被引量：7

15

作者 李秀梅 李群生 +1 位作者 李建伟 李成岳 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期503-506,共4页

用PROII过程模拟软件对异丙醇一步法合成甲基异丁基酮(MIBK)的精馏系统进行了分析和模拟优化,提出了5塔流程的改进工艺,使MIBK的回收率提高了2.8倍,达到91·7%,而且再沸器能耗由12·79t水蒸气/t产品降低到8·27t水蒸气/t产... 用PROII过程模拟软件对异丙醇一步法合成甲基异丁基酮(MIBK)的精馏系统进行了分析和模拟优化,提出了5塔流程的改进工艺,使MIBK的回收率提高了2.8倍,达到91·7%,而且再沸器能耗由12·79t水蒸气/t产品降低到8·27t水蒸气/t产品。还建立了普通精馏塔和萃取精馏塔小试实验装置,对全工艺流程逐塔进行热态研究,验证了其工业可行性。 展开更多

关键词 甲基异丁基酮 异丙醇 精馏系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

流程工业中的优化技术及应用研究 被引量：3

16

作者 祝雪妹 王树青 +2 位作者 岳东 LI Pu WOZNY Guenter 《华东理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期852-855,共4页

提出了流程工业中的静态优化、动态优化和生产结构优化问题的命题和数学描述,及目前解决这些问题的优化方法和常用的工具。对正交配置离散化结合序贯二次规划优化计算的动态优化方法进行了详细的介绍。以热集成精馏系统以能耗最低为操... 提出了流程工业中的静态优化、动态优化和生产结构优化问题的命题和数学描述,及目前解决这些问题的优化方法和常用的工具。对正交配置离散化结合序贯二次规划优化计算的动态优化方法进行了详细的介绍。以热集成精馏系统以能耗最低为操作目标的优化为例,说明动态优化技术在流程工业中的应用。 展开更多

关键词 流程工业 优化问题 优化方法 热集成精馏系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

分解协调的多Agent约束优化算法及应用

17

作者 史旭华 何婷婷 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第11期218-222,227,共6页

针对约束优化系统易陷局部优化的问题,提出了基于分解协调的多Agent约束优化算法(DCMACOA)。对可分系统,不同于传统的分解协调算法,DCMACOA选用各子系统间的关联变量为协调变量,借助于多Agent及生物免疫的进化思想,对各子系统优化及系... 针对约束优化系统易陷局部优化的问题,提出了基于分解协调的多Agent约束优化算法(DCMACOA)。对可分系统,不同于传统的分解协调算法,DCMACOA选用各子系统间的关联变量为协调变量,借助于多Agent及生物免疫的进化思想,对各子系统优化及系统协调采用了多Agent免疫优化方法,优化搜索算子主要包括:邻域克隆选择、邻域竞争及邻域协作。工业流程和换热器面积优化仿真实例表明,相比传统的分解协调算法,DCMACOA能改善整体与局部的搜索性能,提高对可分系统的约束优化求解能力,具有较好的全局搜索性能。 展开更多

关键词 免疫优化 分解协调 多Agent约束优化 换热器系统 精馏系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

甲苯氯化连串反应的RD和SRC过程分析与比较 被引量：9

18

作者 丁良辉 汤吉海 +3 位作者 崔咪芬 陈献 薄翠梅 乔旭 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3277-3284,共8页

侧反应器与精馏塔集成(SRC)是塔内耦合反应精馏(RD)的新拓展,同时适用于反应与精馏处于相同工况和不同工况两种情形。以甲苯氯化连串反应为研究对象,分别建立了RD和SRC过程的数学模型,在相同总塔板数和塔釜上升蒸气量条件下,计算了相同... 侧反应器与精馏塔集成(SRC)是塔内耦合反应精馏(RD)的新拓展,同时适用于反应与精馏处于相同工况和不同工况两种情形。以甲苯氯化连串反应为研究对象,分别建立了RD和SRC过程的数学模型,在相同总塔板数和塔釜上升蒸气量条件下,计算了相同工况下(反应与精馏压力均为101.3kPa),RD与SRC过程的气/液流率、温度、组成分布,发现两者性能具有一致性。在此基础上,以产品氯化苄的生产成本为目标函数、标志系统产能的氯气进料流率和分配比例为优化变量,对甲苯氯化连串反应的相同工况RD与SRC过程、不同工况SRC过程(反应压力为101.3kPa、精馏压力为10kPa)进行优化,结果表明,相同压力工况下,优化得到的RD与SRC的装置产能与产品质量一致;但在不同压力工况下,SRC的产能明显提升、产品质量也有所提高,反映出不同工况SRC明显的优势。 展开更多

关键词 反应精馏 侧反应器-精馏塔集成系统 甲苯氯化 性能分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

中坝轻烃回收装置扩产改造与深加工 被引量：2

19

作者 黄伟 张廷迅 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期129-130,共2页

介绍了中坝 30× 10 4 m3/d轻烃回收装置扩产改造方案和深加工的工艺。在分析装置现有设备的基础上 ,依据确定的装置深加工方向对膨胀机和精馏系统进行了改造。实践证明 ,扩产改造后 ,效果明显 ,能获得可观的经济效益。

关键词 轻烃回收厂 轻烃分离 丙烷 丁烷 溶剂油 深加工 天然气 膨胀机 精馏系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

最新专利文摘

20

《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1360-1360,共1页

一种低碳烯烃气体的分离方法 该专利涉及一种低碳烯烃气体的分离方法，以解决现有低碳烯烃分离方法中深冷分离流程复杂、投资大等缺点。该方法是低碳烯烃气体经压缩、干燥后进入脱乙烷塔；脱乙烷塔的塔底物流送至脱丙烷和丙烯精馏系统... 一种低碳烯烃气体的分离方法 该专利涉及一种低碳烯烃气体的分离方法，以解决现有低碳烯烃分离方法中深冷分离流程复杂、投资大等缺点。该方法是低碳烯烃气体经压缩、干燥后进入脱乙烷塔；脱乙烷塔的塔底物流送至脱丙烷和丙烯精馏系统分离出聚合级丙烯产品，脱乙烷塔塔顶物流进脱甲烷塔； 展开更多

关键词 专利文摘 聚合级丙烯 分离方法 低碳烯烃 脱乙烷塔 分离流程 精馏系统 脱甲烷塔

在线阅读 下载PDF 职称材料