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摘要:介绍了加氢裂装置加工高氯原料常见的产物热回收工艺方案.以某石加氢裂装置为例,对热高低分和冷高低分2种流程进行模拟计算,对比分析模拟结果发现,冷高低分流程和热高低分流程均能满足高氯原料加工需求,前者需要在NH4Cl结盐温度以上设置间歇注水口,后者则需要在NH4Cl结盐温度以上设置热高分器及间歇注水口.从能耗角度考虑,最优工况下热高低分流程较冷高低分流程加热炉负荷低11.0%;与热高低分流程相比,冷高低分流程含硫液气、干气收率较高,并且冷高分气氢纯度高,外甩高分气、外补新氢量均低于热高分流程;从注水洗盐效果来说,冷高低分流程注水量比热高低分流程多42.6%,循环氢系统酸性气浓度较低,但脱硫塔顶气酸性气浓度较高,相应需要增加防腐蚀措施.综合考虑认为热高低分流程更具有优势....
摘要:为了全面评价加工高氯原料对柴油加氢裂装置的影响,加氢裂的模型不仅可以反映系统能耗、物耗情况,同时应可以响应不同氯质量分数原料对系统的影响.应用Aspen Plus模拟软件对某石加氢裂装置进行模拟计算,使用温焓图评价系统加热炉负荷,对不同产物氯氢质量分数工况进行研究分析.结果 表明:加氢产物中氯氢质量分数增加,NH4Cl结盐温度随之上升,热高压分离器温度上升,连续注水量增加,并且随氯质量分数增加,系统最小热公用工程负荷增加;同时,热高分器温度上升,热高分气氢摩尔分数下降,冷高分气氢摩尔分数上升,高分气外甩及新氢外补量减少....
摘要:由于国内外重大工事故的频发及工行业节能降耗的需求日益迫切,研究本质更安全的换热网络多目标优具有重要意义.采用评价指数的方法,对换热网络的本质安全易爆性、毒性、存量进行量表征.采用数学规划法分别建立换热网络经济与本质安全易爆性、毒性、存量同步优数学模型.采用归一法构建经济和安全的目标函数.通过算例研究发现,考虑易爆性,倾向于不易爆流股间换热,减少易爆流股换热次数;考虑毒性,倾向于减少有毒流股流经换热器的次数;考虑存量倾向于减少换热网络的总存量.最后综合考虑易爆性、毒性、存量作为安全指标与经济同步优,通过算例研究表明,多目标优的最优换热网络在很大程度上取决于经济权重的选取....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:二氧碳的分离与纯是当前的研究热点,而随着环保要求的提高,传统单一的分离手段难以满足行业要求,多种分离方法的集成逐渐得到研究者的重视.以整体煤气联合循环发电系统(IGCC)流程中二氧碳的分离与回收环节为例,在流程模拟的基础上,拟合出该体系状态方程的多项式形式.进一步,构建耦合膜-闪蒸超结构数学模型,在设定最低产物纯度和回收率的情况下,以最小年度费用为目标,筛选出最优的分离序列....
摘要:提出了采用萃取精馏隔壁塔精制含水乙腈的新工艺,并与传统的双塔萃取精馏工艺进行了对比.以乙二醇为萃取剂,采用Aspen Plus中的RadFrac模型对新工艺进行了严格稳态模拟,并分析了溶剂比、主塔回流比、原料进料位置、分配比和互联位置对乙腈质量分数和全塔热负荷的影响.结果表明,隔壁萃取精馏塔的最佳工艺条件为:溶剂比为0.9,主塔回流比为22,原料进料位置为9~13块,分配比为4∶1,互联位置为21块板.完成相同的分离任务,比传统的双塔萃取精馏工艺节能62%,同时减少了设备的数目和投资....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:利用Aspen Plus软件对生物质二氧碳气流程进行了严格稳态模拟,模拟结果与实验数据吻合良好.在此模型基础上分别研究了CO2-O2,H2O-CO2和H2O-CO2-O23种组合气剂的工艺特性,通过调节温度、氧气当量比、CO2/C(摩尔比)和H2O/C(摩尔比)4个影响生物质气的参数,分析气体产率和冷煤气效率变规律,从而获得最优流程优参数.研究结果表明:随着温度升高,气体产率和冷煤气效率升高,1 000℃以后趋于平稳;随着氧气的增加气体产率和冷煤气效率降低,较低的混合气当量比下产生的合成气较为理想;二氧碳增加,一氧碳的产率和冷煤气效率大幅提高,氢气的产率几乎不变;随着水蒸汽的比例增加,氢气产率增加,一氧碳和甲烷减少,冷煤气效率先减少再增加,并在0.1到0.15之间有最小值....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:多流股换热器以其结构紧凑、高效低耗等特点,成为过程强研究的热门领域,但对于多流股换热的过程与设备优势所在仍然值得商榷。基于多流股换热匹配改进状态空间超级结构,将多流股换热网络综合转为超级换热器设计。首先,构造级联多流股换热器匹配过程操作算子,通过相邻换热流股匹配,传递温位效应,实现多流股间传热严格计算;借助热容流率混合分配机制,实现各流股间任意分混操作。然后,考虑散热因素,改进目标函数,引入冷热损失和保温材料费用项,清晰体现多流股换热器因换热面互相覆盖而带来的外表面封包优势。进而,建立相应非线性数学规划模型,实现公用工程、设备投资、冷热损耗同步优。最终,通过文献示例对所提方法可行性与优越性进行验证。...
摘要:资源短缺的危机与环境污染的压力将是影响本世纪可持续发展的主要因素。作为培养社会主义事业的合格建设者和可靠接班人的高等学校,应走在节能减排工作前列,要对学生进一步加强节能减排理念和技术教育。过程工业是耗能大户,因此,在高校工及相关专业教学中加强节能减排技术教育尤为重要。文章初步探讨了为研究生开设“过程系统节能减排方法论”双语课程的意义和具体内容。...
[期刊论文] 姜大宇 王兵 董宏光
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:反应器网络综合的任务在于寻求适宜的反应器类型、尺寸及反应单元间的连接关系并确定各反应器的操作条件,其研究方法主要包括超级结构法和目标法,采用的基本单元均为一维理想模型.文中同时考虑传质、传热、流体流动以及反应动力学,通过偏微分方程描述轴向及径向上的温度、浓度分布,建立了二维反应器模型.基于该二维传递模型,采用状态空间构建反应器网络,并以年度总费用为目标函数评价反应器系统的经济性.最后,以提出的模型对环氧丙烷反应器网络进行了优设计,实例验证了方法的有效性....
[期刊论文] 董宏光 马大庆 肖武 张沫
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST SA
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摘要:基于Petri网结构,针对安全生产操作建立整数规划模型,进而实现经济效益与安全生产最优综合。首先,根据Petri网概念,拓扑管酪与阀门模块和故障模块,由此建立安全嗍于声璐径的超级结构,然后,根据Petri网中标记状态的传递情况,确定整数规划模型中的约束条件,最后,考虑权衡最小操作数和最低故障期望建立双目标函数.通过实例验证模型和算法的正确性和有效性,并用GAMS中的CPLEX模型进行Pareto前沿理想点优求解,得到令人满意的折中安全操作路径。...
[期刊论文] 王天宝 董宏光 郭新闻
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:基于甲苯甲醇烷基反应动力学,分别建立了一维拟均相固定床反应器和二维拟均相固定床反应器的数学模型.在一维拟均相固定床反应器的模拟中,可以得到甲苯转率、各种物质的摩尔分数以及反应温度随反应器轴向的变规律.为了更详细地了解反应器的有关行为,反应器中的传质过程、传热过程、反应过程及流体流动需同时考虑.对于二维拟均相反应器的模拟,不仅可以获得甲苯转率、反应温度等在轴向的变规律,而且可以获得其在反应器径向上的分布.二维反应器模拟结果显示,流体的流动对反应器的行为具有十分重要的影响....
[期刊论文] 贾洋 肖武 董宏光
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:根据热级联分析法的基本思想,在优设计连续过程换热网络的自组织Petri Net模型中,引入时间库所表示间歇过程时间,使其适合于优设计间歇过程换热网络,拓展了Petri Net对时间的表示形式,有利于对系统可达性进行研究.另外,根据垂直匹配原则,对换热网络夹点匹配的分流问题进行了研究,建立了综合考虑夹点规则的数学公式,有利于快速准确地进行夹点处流股的分流匹配.通过实例计算说明了提出方法的可行性和有效性....
[期刊论文] 张毅 董宏光 肖武
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:随着过程工业在国民经济的发展中扮演越来越重要的角色,人们对过程工业供应链进行了大量的研究工作.本文首先介绍了供应链的定义、研究内容及供应链中的不确定因素;接着回顾了过程工业供应链设计模型、计划和调度模型及求解算法方面的研究成果;最后在对现有研究工作分析的基础上展望了该领域未来的发展方向....
[期刊论文] 贾洋 董宏光 肖武
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:基于Petri Net的动态并发特性和逻辑表述能力,构造最小传热温差优、夹点分析、网络综合及结构调优模块.首先,根据Petri Net激发规则和垂直传热原则,实现最小允许传热温差的优;然后,根据Petri Net四则运算机制,实现夹点分析数据流辗转传递,确定夹点、最大热回收和最小冷、热公用工程等信息;进而,根据Petri Net监督学习机制,拓扑夹点设计可行性经验规则,综合初始换热网络结构;最终,根据Petri Net自组织机制,通过断裂环路、松弛路径,实现换热网络渐进调优.通过实例计算说明提出方法的可行性和有效性....
[期刊论文] 肖武 董宏光
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:和用能网络的权衡,不但获得了比文献结果更好的优网络方案,而且找出了包括文献结果的若干近优方案,为过程设计提供了多种备用选择....
[期刊论文] 杜守成 董宏光 肖武
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:精馏是1种重要的高成本的工业单元操作,其操作费用及设备投资费用主要和进料位置、回流比及塔板数有关.然而,过程参数对精馏操作费用和设备投资费用的影响是复杂的,且参数之间有着强耦合关系.因此本文结合丙二醇脱水塔过程参数的优实例,引入正交试验设计思想,基于Aspen Plus的模拟结果,确定精馏过程的年度总费用,通过正交数值试验,实现参数优,并验证了以上方法的可行性和有效性.结果表明,依据基于正交数值试验得到的精馏过程最优参数进行设计,即第6块板进料,回流比为1,塔板数为9,可使丙二醇脱水塔年度总费用比现行工程实际年度总费用降低0.35%,从而弥补了依次进行单参数优方法中的缺陷,达到了节能降耗的目的....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:在制定生物质能生产计划时,影响决策者的因素不仅包括生物质供应链本身的不同环节,而且包括生物质系统对于社会、环境和经济的影响及其在某个特定的国家内开发的困难程度.为了综合考虑上述因素,本文提出生物质能两层通用决策系统(gBEDS),其核心是数据库,包括基本的生物质信息和详细的决策信息,此外,还包括方案数据库和为新用户提供示范的案例库.在数据库的基础上,决策系统包括单元过程(UP)的模拟模块和用于优决策的遗传算法.在图形界面的帮助下,用户可以自行定义生物质供应链,并进行环境、经济、社会或其他方面的评价;在生物质能生产全生命周期的模拟和优模型的基础上,系统采用数据挖掘方法(模糊c均值聚类和决策树)确定最优的生物质原材料收集存储和转工厂的地理位置.使用Matlab开发生物质供应链的生物质计划参数(例如费用和CO2排放)的计算模型.同时,用地理信息系统(GIS)对生物能转工厂和存储数据作可视表达,以支持用户在智能输出的基础上做出决策.因此,gBEDS支持生物质能国家计划者,制定一种有效的生物质能生产计划并作出综合评价,地方的设计和实施者确定优、详细的单元过程实施上述计划.日本森林废物发电的实例研究表明了上述方法的有效性和可行性....
摘要:针对精馏分离序列综合问题,运用图论方法研究网状超级结构.结合相对费用函数建立了混合整数线性规划模型.开发了面向大规模精馏分离序列综合问题的自动求解程序,实现了10组分精馏分离序列综合问题的成功解算,探索了神经网络混合整数线性规划的思想框架....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:由于精馏分离序列与二叉树之间具有同构性,在数据结构上精馏分离序列可以抽象为二叉树.采用图论方法建立了二叉树相邻切分点变换机制,进而形成有效的邻域结构.将自适应机制和并行技术引入禁忌搜索算法中,根据记忆频率信息自适应调整禁忌长度与候选集规模,通过搜索任务分配安排形成多任务并行处理.数值实验表明自适应并行禁忌搜索算法能够成功解算大规模精馏分离序列优综合问题....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:模糊逻辑推理能够反映自然语言要素信息传递特性.通过抽象有效重组参数提炼if-then模糊逻辑推理规则、根据精馏分离序列综合问题数字特征创建Sugeno模糊逻辑推理模型,系统地提出了基于模糊逻辑推理的精馏分离序列优综合方法....
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