过程系统工程研究进展

本文讨论了过程系统工程中值得引起注意的两个前沿研究领域的发展动态；计算机集成过程系统（ＣＩＰＳ）及智能过程工程。     

大规模过程系统能量优化综合的遗传模拟退火算法

为求解一般优化算法难以解决的大规模化工系统全过程用能优化综合问题,根据过程用能一致性原则,将其转换为一个大规模虚拟换热网络的求解问题．本文将改进的遗传算法和模拟退火算法有效地结合,增强了遗传算法的搜索能力,预防了传统遗传算法提前收敛的缺陷．数值计算表明,此算法显著优于求解优化问题的遗传算法和模拟退火算法,可处理热、冷流股数超过100的大规模过程系统的用能优化问题,取得了满意的结果．     

过程系统工程的现状及展望

本文简要介绍了过程系统工程的意义、方法和应用。作者还从战略角度对过程系统工程的现状及今后的发展提出了个人的看法。     

微尺度和纳米尺度过程系统工程的进展和挑战

从工业应用的角度对20世纪末以来在微尺度和纳米尺度领域的过程系统工程(PSE)进展做出综合评述.对新世纪对于该领域过程系统工程的挑战和实际进展做出归纳,对该领域的PSE的特点和方法论与传统PSE的差别进行了比较.指出前者可以认为是化学工程学科的一种延伸,而后者则是典型的复杂性系统,其采用的方法和工具与传统化学工程只有松散联系.     

甲醛生产过程能量综合优化

通过对甲醇氧化、甲醛吸收等工艺改进及过程能量优化,实现甲醛生产装置的高产低耗。介绍了传统银催化法甲醛生产工艺流程和过程用能特点,对甲醛生产各个环节进行了用能分析,找出过程用能的薄弱环节,从全局角度进行综合优化,提出甲醛生产工艺优化流程和相应的用能优化措施。     

大规模复杂过程系统能量综合方法

针对过程系统工程的一个难点－－全过程系统能量综合,提出了“过程用能一致性原则”,从用能的角度上提高系统的集成性,将全过程系统的能量综合问题为相应的虚拟换热网络综合问题;并对大规模虚拟换热网络的求解进行了研究,提出了适用的分解策略;应用自行开发的过程用能夹点分析软件进行用能分析及换热网络匹配,实例分析节能效果显著。     

过程系统综合集成优化法的研究进展

综述了目前国内外过程系统综合集成优化的主要方法：直观推断法、最优化法、夹点分析法和过程系统火用经济调优法．并分析了各自的优缺点,指出利用各种方法的优点,发展数学规划、人工智能方法、夹点分析和火用经济学集成的方法、开发节源型过程耦合技术、进行过程系统综合和环境保护的协同优化研究,将是过程系统综合集成优化法研究的重要课题。     

化工能量系统集成

本文叙述了讨论由换热网络及蒸汽动力系统,冷却,冷冻等公用工程系统组成的能量系统的优化集成方法作者着重阐述了广泛应用于工程节能的夹点技术及其有关的各种先进软件,通过列举多个工厂的实例,展示了能量系统集成在化工企业节能降耗工作中的重要作用。     

过程系统能量流结构模型及其应用

综述了过程系统能量综合优化的能量流结构研究与进展；重点介绍了过程系统三环节能量流结构模型，该模型基于对过程系统中能量演变共性规律的认识，定量地描述了过程系统能量流在转换、利用、回收过程中的平衡关系；概述了按照能量流结构进行过程能量综合优化策略和方法；指出了过程系统能量综合优化中能量流结构的进一步发展可以包容其他相关方面，如环境、安全等。     

Study of Total Process Energy Integration

1 INTRODUCTIONIt is known that a process system,typically a chemical process system,is composed of subsystemsof reaction,separation,heat recovery and utility with strong interactions among them.In thepast,in order to reduce the complexity of the problem,the decomposition strategy was oftenused in process energy analysis and optimization design.According to the decomposition strategy,analysis and optimization of a system are performed heuristically in several steps which correspond     

化工过程能量集成途径与实证

阐述了化工过程能量集成理论,指出化工企业能量集成有效途径。并结合磷化工企业黄磷尾气综合利用和硫铁矿制酸企业硫酸装置余热利用实践取得能量优化和污染物减排效果,揭示了化工企业实现节能减排路线,为化工企业解决用能瓶颈、制定化工过程系统能量集成策略提供科学依据。     

基于过程模型的常压蒸馏装置在线能量优化

提出了一种基于严格机理模型和塔板水力学模型的常压蒸馏过程在线能量优化策略,在某炼油厂先进的计算机网络和数据库技术基础上,开发和实现了常压蒸馏过程能量在线优化系统,取得了良好的效果。     

废物最小化的过程集成方法及多目标优化

By avoiding or reducing the production of waste, waste minimization is an effective approach to solve the pollution problem in chemical industry. Process integration supported by multi-objective optimization provides a framework for process design or process retrofit by simultaneously optimizing on the aspects of environment and economics. Multi-objective genetic algorithm is applied in this area as the solution approach for the multi-objective optimization problem.     

炼化企业全厂能量系统优化节能技术研究与应用实践

简要介绍了炼化企业开展全厂能量系统优化工作的方法思路和实施策略,针对炼化企业物流、能流转化及利用特点,阐述了综合考虑单元过程与设备、工艺装置、公用工程系统、罐区储运、低温热利用、蒸汽动力系统等全厂能量系统的集成优化方法及其实际应用过程。以某公司炼油全厂用能优化为案例,通过综合应用流程模拟、夹点分析、过程能量集成等手段对...     

绿色过程系统工程进展

介绍了由于可持续发展的要求、绿色壁垒的出现及企业形象认证等因素促使绿色过程系统工程作为一门学科分枝应运而生。与传统过程系统工程集中研究人为系统而把环境要求作为约束条件不同,绿色过程系统工程强调过程系统和自然系统之间关系,目的在于把人为系统放回到自然系统中去以形成经济一技术一社会和谐发展的统一体。评述了近20年来在该领域的工作进展。提出了绿色过程系统应成为一门大学教育课程。     

应用群能量恒定粒子群优化算法的批次流加发酵过程批次间优化(英文)

An iterative optimization strategy for fed-batch fermentation process is presented by combining a run-to-run optimization with swarm energy conservation particle swarm optimization (SEC-PSO). SEC-PSO, which is designed with the concept of energy conservation, can solve the problem of premature convergence frequently appeared in standard PSO algorithm by partitioning its population into several sub-swarms according to the energy of the swarm and is used in the optimization strategy for parameter iden-tification and operation condition optimization. The run-to-run optimization exploits the repetitive nature of fed-batch processes in order to deal with the optimal problems of fed-batch fermentation process with inaccurate process model and unsteady process state. The kinetic model parameters, used in the operation condition optimization of the next run, are adjusted by calculating time-series data obtained from real fed-batch process in the run-to-run optimization. The simulation results show that the strategy can adjust its kinetic model dynamically and overcome the instability of fed-batch process effectively. Run-to-run strategy with SEC-PSO provides an effective method for optimization of fed-batch fermentation process.