多目标零等待间歇生产过程多任务调度

间歇生产过程已经成为化工生产制造技术的基础和关键,该过程生产出大量产品来满足日常生活需要。然而经济全球化使得传统的化工生产过程产业面临严重的挑战。为了保持竞争力,每个企业必须优化生产技术,加强管理。其中调度是化工企业生产管理的核心技术。针对化工过程自身的多目标和零等待等特性,研究了间歇生产过程中的多目标零等待多任务调度,并提出该问题的模型和优化方法。通过将该问题分解成两个子问题来解决：采用非延迟非秩序混合方法来解决时间表分配问题以及用带存储的完全局部搜索解决排序问题。此外多目标占优采用基于SPEA2中的策略。通过大量算例的仿真实验证明了该算法的可行性和有效性。     

考虑环境影响的间歇过程多目标最优化设计

同时考虑费用和环境影响的间歇化工过程多目标最优化设计问题的求解,通常的做法是使用权重系数法,将其转变成单一目标来优化。但大多数情况下,这种权重系数很难确知。因此,有必要提供多个解以便于设计者作出合理的最终选择。采用多目标遗传算法和线性规划相结合的方法求解出间歇化工过程优化设计模型的非劣解集,并与不同权重系数下的单目标算例进行了比较。结果表明,用多目标遗传算法求解间歇化工过程是有效的。这为设计者在间歇化工过程最优化研究考虑环境因素的决策提供了更多的选择。     

综合可靠性优化的化工过程参数优化

首先针对化工过程进行参数优化过程,考虑系统可靠性问题,提出了一种综合可靠性优化的参数优化模型,利用系统可用性对过程产品产量进行修正,从而将系统可用性加入到过程模型当中。其次在优化过程中。为了避免因过程模型太复杂而导致计算量大的问题,提出了结合Unisim模拟软件的优化实现方法,利用Unisim计算每次迭代过程中的过程模型和目标函数值,直至优化过程收敛。最后将以上方法应用在某天然气处理过程中。结果表明：综合可靠性优化的参数优化模型,提高了化工过程的经济效益;基于Unisim的优化过程,不需要简化过程模型,能简单、快速、有效地得到优化结果。     

化工过程的多目标优化问题

综述了常用的多目标求解方法,并结合实例讨论了多目标优化在反应器设计、工艺优化、催化剂筛选方面的应用。多目标优化通过模拟化学反应的过程为生产工艺的优化提供理论指导,可以大大提高化工工艺条件的筛选效率,有效降低化工生产各个环节的成本。     

间歇化工过程热集成研究进展

间歇化工过程热集成问题的研究能够促进过程系统的可持续发展并且提高产业经济性和技术竞争力,顺应了化工发展大环境。本文介绍了以系统综合优化为目标的间歇化工过程热集成研究的发展现状,整理了早期研究的三大通用图解模型,并讨论和比较了在建模求解过程中常见算法。总结了当前研究的重点在换热网络设计优化、热储罐系统和考虑调度的热集成三个方面,并评述了与之相关的进展、瓶颈和研究意义。指出了热集成问题已成为当前间歇化工过程的研究热点,其中热集成和生产调度的协同优化十分必要,能够从系统全局的角度上给出优化方案。但由于间歇化工过程中存在较多的不确定性和约束条件,增加了热集成的研究难度,因此对间歇化工过程优化设计提出了更高的要求。     

多目标过程系统优化的粒子群算法求解

化工领域的过程设计、生产控制、配方和计划等众多问题的数学模型,在考虑产品性能、单位成本、环境影响等诸多因素下,都是多目标优化问题;而求解多目标优化问题,目前还没有有效的方法;现今的做法是把多目标优化通过加权转化为单目标优化,再求解单目标优化问题,但这存在权数不易确定;还忽视了有效解集中存在一个其各目标的值与各目标的最优值距离最近的有效解的问题,称为理想有效解.理想有效解的求法一般分为两步,先求各目标的最优值、再求理想有效解,这将影响求解的速度;为此提出在PSO(粒子群优化)算法中加入惩罚项,同时对PSO算法中的个体极值与全局极值作调整,使PSO算法适用于求多目标优化问题理想有效解,该算法对多目标问题起到边优化边求理想有效解的功效;这使得在求解速度上加快.通过性能测试表明了算法的有效性,最后将算法用于求解多亚甲基多苯基多胺生产过程系统优化取得良好效果.     

考虑生产成本和环境成本的蒸汽动力系统多目标运行优化

石化企业生产过程中污染性气体的排放问题日益引起人们的重视,生产过程进行用能调度运行优化时,需要兼顾节能降本和减少排放两个矛盾的优化目标。综合考虑能源设备、生产操作及大气污染物排放等因素,建立了蒸汽动力系统的多目标混合整数线性规划(MOMILP)模型,采用改进增广e-约束法对生产成本和环境成本两个目标统筹进行优化,从而获取设备燃料配比和能源分配的优化调度方案。同时,以某石化企业蒸汽动力系统实例为背景,对不同环境收费标准下的生产调度方案进行细致对比和分析,结果验证了所用优化调度模型的有效性。     

考虑调度操作安全平稳性的炼油化工生产过程调度优化

平稳运行是炼油化工企业本质安全运行、生产经济效益和挖潜增效的重要保证，然而由于原油供应以及产品需求多变，炼油化工生产装置的多操作模式运行已成为普遍现象，调度调整也日渐频繁。现有的研究方法未考虑到装置多模式切换等调度调整对平稳操作带来的影响，甚至会导致调度操作方案实际不可行。为此，提出一种考虑调度操作平稳性的炼油化工生产调度优化模型，以解决常规调度优化模型优化产生的调度调整易使生产波动从而导致调度方案不可行的难题。考虑调度操作平稳性的调度优化模型采用离散时间表示，通过操作模式的切换与装置加工速率的波动综合表征系统平稳性，建立以生产成本最低为目标的调度优化模型。为了验证所提出模型在解决实际工业问题时的有效性，采用Julia的JuMP包调用Gurobi求解器对典型案例进行仿真求解。案例仿真结果验证了所提出模型的正确性及可实施性。与常规调度优化相比，以过程动态为表征的调度操作的平稳性提高了10%以上。     

节能和新能源关键技术国家重大产业技术开发专项

1 高耗能工业生产过程集成优化节能技术和新工艺 重点开发内容:冶炼、煅烧、熔融、石化化工生产过程综合优化节能技术,包括熔融还原、电解铝、铜(镍)闪速冶金、高岭土煅烧、大型高耗能设备等。 预期目标:重点解决高耗能生产过程综合优化节能技术等工业生产过程综合优化节能关键技术和新工艺,使企业主要单位产品平均能耗达到或接近国际先进水平、能源综合利用率提高10％以上,较大幅度提高综合自动化水平和劳动生产率。     

化工工艺与化工设备中适应性设计的方法分析

随着社会经济快速发展,环境污染问题引起越来越多的关注。以绿色环保作为发展目标则成为现今化工生产企业所需要考虑的问题。化工生产企业想要达到绿色生产,就要改善化工工艺与化工设备则要进行改善,以此才能促进企业可持续发展。而在本文研究中则对化工工艺与化工设备中适应性设计的方法展开分析,希望能提高化工设备工作效率,进而为化工生产企业提供可借鉴依据。