本文選題：耦合變量　切入點：熱集成　出處：《高校化學(xué)工程學(xué)報》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：塔壓是改變塔內(nèi)溫度分布的關(guān)鍵參數(shù)。傳統(tǒng)設(shè)計一般先固定塔壓,然后再搜尋可能的熱集成,未考慮精餾與換熱過程的同步優(yōu)化。以塔壓為關(guān)鍵耦合變量優(yōu)化塔間的熱集成,首先給出篩選熱集成物流的啟發(fā)式規(guī)則,然后借助流程模擬數(shù)據(jù)建立塔壓與待選物流溫度的約束關(guān)系,最后以年度總費用為目標(biāo)函數(shù)建立了考慮塔壓參數(shù)作為變量的熱集成優(yōu)化模型,并利用GAMS軟件求解。以某煉化企業(yè)40 kt·a~(-1)干氣制乙苯的精餾系統(tǒng)為研究背景,將塔壓與物流溫度關(guān)系線性化。案例研究表明:苯塔和乙苯塔的壓力分別為1.5和0.82 MPa時,對應(yīng)最優(yōu)的熱集成方案,其年度總費用為9310000 CNY·a~(-1),熱集成的經(jīng)濟效益約為39890000 CNY·a~(-1)。本研究揭示了塔壓作為耦合變量對熱集成的影響及作用機制,即塔壓越高并非熱集成效果越好,應(yīng)考慮熱集成系統(tǒng)中不同換熱過程的相互影響和制約。
[Abstract]:The column pressure is the key parameter to change the temperature distribution in the tower. The traditional design usually first fixed the column pressure, then searched for the possible thermal integration, without considering the simultaneous optimization of distillation and heat transfer process. The column pressure was used as the key coupling variable to optimize the thermal integration of the tower. First, the heuristic rules of heat integrated logistics selection are given, and then the constraint relationship between tower pressure and logistics temperature is established by using process simulation data. Finally, a thermal integration optimization model considering tower pressure parameters as variables is established with the annual total cost as the objective function, and solved by GAMS software. The background of the study is the distillation system of 40 kt 路a ~ (-1) dry gas to produce ethylbenzene in a refinery. The relationship between column pressure and logistics temperature is linearized. The case study shows that when the pressure of benzene tower and ethylbenzene tower is 1. 5 and 0. 82 MPa, respectively, the optimal thermal integration scheme can be obtained. The total annual cost is 9310000 CNY 路a ~ (-1), and the economic benefit of thermal integration is about 39890000 CNY 路a ~ (-1). This study reveals the influence of tower pressure as a coupling variable on thermal integration and its mechanism, that is, the higher the tower pressure is, the better the thermal integration effect is. The interaction and restriction of different heat transfer processes should be considered.
【作者單位】： 武漢科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院;中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院廣東省石化過程節(jié)能工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21473126) 中國博士后科學(xué)基金資助項目(2015M582285) 武漢科技大學(xué)青年科技骨干培育計劃(2016xz012)
【分類號】：TQ028.31;TQ241.1

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本文編號：1630064