精馏塔联立优化的简约空间SQP算法

引言采用面向开放式方程的联立算法求解精馏塔优化问题,可以使模拟计算和寻优搜索在同一层迭代中完成,避免了双层法每一步优化搜索都需进行模型收敛计算的缺点,从而可以大大提高计算效率．而且原则上可任意指定自由变量．无论是模拟计算、操作优化还是设计优化都可以利用这个灵活的计算结构进行解算.高效、可靠的非线性约束最优化算法是实现精馏塔联立优化的关键．在流程模拟和过程系统优化中,序贯二次规划法（SequentialQuadraticProgramming,SQP)因其较高的计算效率而被广泛应用．SQP算法中,每一个迭代步都需要求解一个QP子问题…     

乙酸乙酯脱水精馏塔的模拟与优化

通过选择合适的热力学方法,采用Aspen Plus流程模拟软件对乙酸乙酯生产过程中脱水精馏系统进行了流程模拟和工艺参数优化,考察了进料位置、分相器加水量、再沸器热负荷等参数对乙酸乙酯产品质量的影响,产品质量达到GB/T3728—2007优等品标准,确定了最优的工艺条件,为工程设计和项目开车提供了理论指导。     

基于PSO的精馏塔稳态优化

本文主要研究了精馏塔的稳态优化问题。采用基于平衡级模型的矩阵法,对一个脱甲烷塔进行了模拟计算,精度满足要求,用来获得精馏塔的若干工作状态,利用回归分析得到精馏操作的简化模型作为优化的等式机理约束。基于对过程和实际需要的分析,提出了精馏塔稳态优化问题,最后用微粒群(PSO)优化算法求解目标函数并得到最优化解,优化结果为精馏塔的操作提供了参考指导。     

丁醛精馏塔流程模拟与优化

利用Aspen-plus流程模拟软件对丁辛醇装置丁醛精馏塔建立流程模拟模型,比较模拟结果与设计值,通过灵敏度分析,确定最佳操作参数条件.     

乙烯装置乙烯精馏塔系统的模拟与优化

通过Aspen Plus软件模拟计算了某乙烯装置1 100 kt/a改扩建前、后乙烯精馏塔系统,针对生产中乙烯精馏塔塔釜乙烯损失较大的问题,从工艺角度分析中沸和再沸换热器热负荷,从设备角度分析乙烯精馏塔的水力学模型。结合现场实际情况提出工艺优化措施,通过降低中沸,提高再沸解决精馏段液泛问题;通过降低冷凝罐(D-410)取液点、或适当提高乙烯制冷压缩机四段出口压力或通过适当降低热流股温度强化相变传热来增加热流股流量,最终满足所需热负荷。     

完全能量耦合精馏塔的设计、模拟与优化

在很多的工业生产中,都需要进行精馏工作,尤其是化学工业,精馏过程的效率与化学工业的发展有着密不可分的联系。精馏过程是一个对能量消耗非常大的过程,一直以来,怎样使精馏过程更加简单、高效,怎样使精馏过程中能量利用效率更高,是相关企业和部门密切关注的问题。因此对完全能量耦合精馏塔的设计、模拟与优化的相关内容做了研究。     

完全能量耦合精馏塔的设计、模拟与优化

本文针对完全能量耦合精馏塔,基于Fenske-Underwood-Gilliland方程建立了完整的简捷设计方法,得到了各塔的实际理论板数、适宜的进料和侧线液相采出位置以及各塔回流比等参数。并在此基础上通过严格模拟,对完全热耦合精馏塔的中间组分分配比β、气相分割比R_v和液相分割比R_l等参数进行了优化,得出了它们对再沸器热负荷的影响规律。     

面向方程技术中选择输出变量的一种新方法

寻找输出变量是过程模拟、动态仿真和换热网络中面向方程求解时的一个重要步骤。已报道的结合“Ｓｔｅｗａｒｄ通路”的匈牙利算法及一些其它的算法运算量很大，很难推广应用；“禁点法”是比较快速、有效的算法，但出现“平凡解（ＴｒｉｖｉａｌＳｏｌｕｔｉｏｎ，ＴＳ）”情况时，它有时会失败。本文在禁点概念的基础上，提出了一种处理ＴＳ的新算法，证明了ＴＳ矩阵产生的充分必要条件。本文用矩阵随机发生器产生０－１矩阵对新算法进行了考核，结果表明：本算法对处理ＴＳ问题是高效的并具有较好的鲁棒性。     

丙烯精馏塔的优化操作

中国石油独山子石化分公司乙烯厂乙烯装置经过扩建后,丙烯精馏塔的负荷增加了约50%,在更换塔盘后,产品质量仍然不稳定。该厂以流程模拟软件的计算结果为指导,通过合理优化操作参数,在一定程度上提高了丙烯产品质量并使之稳定。     

热偶精馏过程模拟优化方法的改进——人工神经网络-遗传算法

采用人工神经网络和遗传算法对热偶精馏分离过程提出了一种新的建模方法和优化算法,该方法不仅能够有效地求解热偶精馏过程的数学模型,迅速地得到优化变量和目标函数的解,而且具有获得全局最优解的能力.最后通过实例说明了本方法的有效性.     

多组份精馏塔数字仿真

描述多组份精馏塔要用众多的方程式,数字仿真是求得它的动态响应的有效方法,如果有J个组份,不是理论板,非恒分子流,在一块加料板上有气、液混合进料,并假设回流R及再沸器供热量Q_B恒定,在这样的条件下本文编排了仿真程序,仿真结果与文献[1]提供的数据一致,稍加更动后也可仿真其他情况。     

带中间贮槽的间歇精馏塔的模拟计算

带中间贮槽的间歇精馏塔由２个分离段及其中间的贮槽组成。假定液体持液量和待分离的体系的相对挥发度均保持不变,建立了该塔的一个简化的模型,由此得到各组分在整个塔中的分布情况。在此基础上,又考察了各个操作参数对分离效果的影响。     

原油蒸馏塔的内外不可行路径优化方法

针对原油蒸馏塔的特点 ,将蒸馏塔模拟的内外法与优化的不可行路径法结合 ,提出原油蒸馏塔的内外不可行路径法 .对某原油蒸馏塔的优化计算表明该方法能提高计算速度 ,并取得较好的优化效果 .     

DYNAMIC SIMULATION OF A DISTILLATION COLUMN SEPARATING A MULTICOMPONENT MIXTURE

In this work, a dynamic model was developed to simulate the transient behaviour of a pilot scale, continuous, siagewise, 15 plate distillation column separating a mixture of ethanol, iso-propanol and isobutanol. The accuracy of the predictions was assessed by transient response data collected during experiments under step changes in reflux ratio, feed flow rate and feed composition.

Results demonstrated the feasibility of simulating multicomponent distillation under unsteady state conditions with fairly good success. Further improvements were suggested for a better accuracy     

低温精馏过程模拟及其分离特性分析(Ⅱ)带有侧线返回进料的低温精馏塔模拟

应用严格的热力学模型研究了带有侧线返回进料的氢同位素低温精馏塔的分离特性.根据氢同位素低温精馏体系的特点，以平衡级模型为基础建立了氢同位素低温精馏稳态模拟模型，确定了模型方程适宜的求解方法.塔的一股侧线出料流股经过一个平衡反应器完成平衡反应后，作为内部进料流股，与原外部进料混合后重新进入精馏塔内进行分离操作.通过对带有侧线返回进料的塔的计算模拟阐明了这一侧线流股对塔分离特性的影响.在平衡反应器内，HD部分分解为H₂和D₂，塔顶产品中H₂的浓度增加了8.635%，塔底D₂的浓度增加了11.327%.     

精馏过程多工况优化设计的能量流结构理论

以“三环节”能量流结构理论为基础建立了精馏过程多工况优化设计的火用经济数学模型,提出了精馏过程的多工况优化设计策略方法：将其分解为单个塔的多工况优化设计和塔间热集成的优化两个层次,有效输出火用价c_U和待回收火用价c_O为协调变量来解决多工况优化设计问题.并给出了应用实例.     

基于软测量技术的先进控制在精馏塔上的应用

In this paper, the control of a butadiene distillation column is discussed and improved. At first, a neural network soft-sensor instrument of product quality was built based on abundant on-the-spot data collected by DCS and simulated data obtained by a theoretical model. Then, an inferential control scheme based on the soft-sensor was designed. By increasing logic and expert controllers in the inferential control arithmetic, the robustness of the system was enhanced. The practical application showed that the scheme could run smoothly over a long period and realized close-loop control of product quality.     

START UP AND DYNAMIC PROCESSES SIMULATION OF A DISTILLATION COLUMN

A new dynamic non-equilibrium mixing-pool model for simulating start-up and dynamic re-sponse of a distillation column is reported.The proposed model is established on the basis ofconsidering the two dimensional flow/mixing behavior of actual trays in a distillation column.Com-parison is made among the computed results of the start-up time and the dynamic response time bythe proposed and five other typical models.It is found that the computed time for both dynamicprocesses is longer by the model which considers any flow/mixing pattern than by the model withoutsuch concern.The inertia effect of flow/mixing seems to be important and can not be ignored inmodeling the transient process of distillation.The proposed model,which is believed to be suitableto large column,seems somewhat useful in predicting industrial distillation dynamics.