夹点分析法在化工过程全局用能优化的应用

介绍了夹点分析在化工过程全局用能优化中的应用,用夹点分析法在实现各工艺装置内部热量交换的基础上,进行过程全局的剩余热阱和热源与公用工程系统的能量集成,包括余热回收、联产功量、蒸汽系统设计和透平网络综合。应用实例表明,利用该方法可以大幅度实现节能,是现代化工企业节能的发展方向。     

过程全局夹点分析与超结构MINLP相结合的能量集成最优综合法

提出了过程全局夹点分析与超结构混合整数非线性规划 (MINLP)相结合的能量集成最优综合法 .各单过程内部换热优化匹配后 ,进行各过程剩余冷、热负荷与公用工程系统的全局夹点分析 ,确定全局热集成目标 ,在此基础上建立包含过程剩余热负荷产生各等级蒸汽、剩余冷负荷使用各等级蒸汽加热的各种可能匹配方案的公用工程换热网络超结构及其MINLP模型 ,采用混合连续进化算法求解得到过程与公用工程换热网络最优改造方案 .大型乙烯装置能量集成应用算例表明 ,可充分发挥全局夹点分析法确定改造目标的简洁实用性和超结构MINLP寻求最佳方案的优点     

基于能量集成的CO2减排量的确定

能源活动引起的排放占CO2排放量的绝大多数。因此,对企业的能量系统进行集成,不仅可以提高能源的利用效率,也可以减少CO2的排放。本文给出了由于节能所引起的CO2减排量的计算方法,并以某石化公司对苯二甲酸装置的能量集成项目为工程实例,计算出能量集成形成的CO2减排量。计算结果表明能量集成对CO2减排有显著的作用。     

煤制天然气过程全局能量集成优化

我国正在大力发展煤制天然气项目实现清洁能源供给。然而现有煤制天然气示范项目存在能耗大、CO₂排放高、生产成本缺少竞争力的问题。本文从煤制天然气能量系统出发,通过全局能量集成实现煤制天然气项目的节能减排与经济效益的提高。根据煤化工示范项目特点,提出了煤制天然气过程全厂能量系统集成优化策略：建立了煤制天然气各单元过程模型,对全流程的物流和能流展开了详细的模拟计算;利用夹点技术对全厂内各单元过程的能量系统展开了用能分析;利用全局温焓曲线对全厂能量系统进行了分析,揭示出全厂能量利用效率低是由于高品位热量降质利用和低品位余热未得到合理利用引起的。通过装置间热回收集成和增设有机朗肯余热回收装置可有效地提高热回收率。通过全厂能量系统优化集成,燃料煤消耗由现有过程1.26t/kNm³（0℃、101325Pa标准状态）天然气下降到1.07t/kNm³天然气。由于公用工程系统消耗的减少,全厂能量利用效率由原来的57.2%提高到59.6%,同时CO₂排放可以由原来5.02t/kNm³天然气下降到4.66t/kNm³天然气。相比于现有过程,改进过程的总投资仅增加了2%左右,而单位生产成本由1.65CNY/Nm³下降到了1.59CNY/Nm³,对于年产20亿立方米煤制天然气厂每年可节约生产成本1.2亿元。     

应用夹点技术实现精馏塔的热集成

应用夹点技术对精馏塔实现全流程热集成进行了研究，使用总复合曲线，指导跨越夹点的精馏塔的合理布置，研究表明，该方法能有效地解决实际生产中的问题。     

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。     

基于模拟分析技术和随机搜索算法的化工过程能量集成方法研究

夹点和模拟分析技术已在化工能量集成中广泛应用.今以夹点技术为基础,对化工过程系统用能进行诊断,根据"过程用能一致性"原则提出能量集成改造方案,通过改变塔压实现塔顶冷凝器与塔底再沸器的热集成多效蒸馏.夹点技术实现的优化目标仅是热回收最大或公用工程能耗最小,不能实现包括设备整体费用最小的过程全局最优化.研究基于模拟技术,通过灵敏度分析,得到精馏塔各操作参数的样本映射数据,通过多项式拟合得到参数关联方程,并在遗传算法及模式搜索中设计过程费用函数,提出了将模拟分析技术与随机搜索算法相结合的,以过程费用函数最小化为优化目标的能量集成方法.工业实例的成功设计应用证明了其有效性和可行性.     

基于夹点技术的天然气净化装置的用能分析

采用夹点技术对某天然气厂净化装置进行了能量优化分析,找出了系统用能不合理的环节,按照夹点设计原则,以系统最大热回收为目标,通过调节过程流股的温差贡献值对物流进行重新匹配,初步调优后系统可以节能486.569 kW。     

用于能量系统多层次集成的组合物流的矩阵表示方法

夹点技术在工厂的能量系统设计和改造过程中发挥着巨大的作用。用夹点技术分析能量系统时,原始物流的信息不断汇集,得到总组合曲线。当物流信息向上汇总时,通过组合曲线可在更高层面查看系统的能量集成情况。本文提出一种从总组合曲线中获取局部信息的方法——组合物流矩阵表示方法,利用此方法向下分解可获得组合曲线上某个温度区间中包含的原始物流的信息。最后举例说明组合物流矩阵在能量系统设计和改造过程中的作用。     

轻烃回收装置换热网络的夹点分析与优化

介绍了夹点技术及其应用,并结合项目实例,对某炼厂轻烃回收单元换热网络进行了夹点分析与优化,充分利用系统内部换热。优化后的换热网络加热公用工程总消耗节省了2 157.7 k W,节能18%;冷却公用工程总能耗节省了3 080 k W,节能24.8%,公用工程耗量的减少给全厂带来可观的经济效益。     

Aspen plus在化工过程分析与合成课程教学中的应用

化工过程分析与合成是化工类实践性非常强的专业基础课,精馏塔的实践教学是教学的重点和难点。文章采用Aspen Plus软件,以甲醇制二甲醚的实际工艺为案例,对二甲醚精馏塔进行模拟、分析,同时使学生熟悉Aspen Plus软件的使用,为后续化工设计打下基础。     

水平直驱式矿岩棉摆锤式布棉机的原理和力学分析

本文对矿岩棉生产专用摆锤式布棉机的工作原理、驱动方式、圆弧补偿方法等内容进行简要介绍,着重对水平直驱式布棉机的驱动原理、驱动优势进行介绍和详细的动力学分析。     

The Integration of Genome-Wide Association Study and Homology Analysis to Explore the Genomic Regions and Candidate Genes for Panicle-Related Traits in Foxtail Millet

Panicle traits are important factors affecting yield, and their improvement has long been a critical goal in foxtail millet breeding. In order to understand the genetic basis of panicle formation, a large-scale genome-wide association study (GWAS) was performed in this study for six panicle-related traits based on 706,646 high-polymorphism SNP loci in 407 accessions. As a result, 87 quantitative trait loci (QTL) regions with a physical distance of less than 100 kb were detected to be associated with these traits in three environments. Among them, 27 core regions were stably detected in at least two environments. Based on rice–foxtail millet homologous comparison, expression, and haplotype analysis, 27 high-confidence candidate genes in the QTL regions, such as Si3g11200 (OsDER1), Si1g27910 (OsMADS6), Si7g27560 (GS5), etc., affected panicle-related traits by involving multiple plant growth regulator pathways, a photoperiod response, as well as panicle and grain development. Most of these genes showed multiple effects on different panicle-related traits, such as Si3g11200 affecting all six traits. In summary, this study clarified a strategy based on the integration of GWAS, a homologous comparison, and haplotype analysis to discover the genomic regions and candidate genes for important traits in foxtail millet. The detected QTL regions and candidate genes could be further used for gene clone and marker-assisted selection in foxtail millet breeding.