乙烯裝置冷端分離系統(tǒng)集成研究.pdf

1、以乙烯冷端分離裝置為代表的低溫精餾系統(tǒng)的合成包含三方面的內(nèi)容，分離序列、換熱網(wǎng)絡(luò)以及制冷系統(tǒng)的設(shè)計，這三部分相互關(guān)聯(lián)，存在復(fù)雜的耦合關(guān)系。傳統(tǒng)的設(shè)計方法按順序依次設(shè)計分離序列、換熱網(wǎng)絡(luò)和制冷系統(tǒng)，而現(xiàn)有的精餾系統(tǒng)合成的研究通常并非針對于低溫過程，在設(shè)計精餾序列時更多考慮換熱網(wǎng)絡(luò)的集成，制冷系統(tǒng)往往被分離出來單獨設(shè)計。由于低溫過程的能耗很大一部分來自于制冷系統(tǒng)，這樣的設(shè)計方法難以保證系統(tǒng)的總費用最小。
　　本研究將制冷壓縮機軸功消耗

2、目標引入到低溫精餾系統(tǒng)的設(shè)計中，在優(yōu)化設(shè)計過程中可同時考慮分離序列、換熱網(wǎng)絡(luò)和制冷系統(tǒng)，在不需要獲得換熱網(wǎng)絡(luò)具體結(jié)構(gòu)以及制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的前提下，獲得年總費用最優(yōu)的分離方案。本文針對低溫精餾系統(tǒng)建立了一個混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型并對其優(yōu)化求解，模型中分離序列的結(jié)構(gòu)參數(shù)為離散變量，壓力、回流比等操作參數(shù)為連續(xù)變量。利用基于軸功消耗為目標的夾點分析理論，使該模型跳過了換熱網(wǎng)絡(luò)和制冷系統(tǒng)的具體設(shè)計過程，將分離序列與制冷系統(tǒng)的軸功直接對應(yīng)起來，并用軸