数学规划在化学工程中的应用(Ⅰ)

数学规划是最优化的一种方法。它主要用以解决单变量或多变量函数的条件极值问题,即求满足一定约束条件的函数的极大或极小值。应用数学规划方法解决化工装置的最优化问题时,主要是从所有可能的操作条件中确定一组操作变量的数值,使化工过程在这一组数值下生产一定产品,其操作成本最小。若化工过程的目标函数为:     

优化乙烯装置系统以便于操作和维修

介绍了美孚化学公司的Ｃｌｒｔｏ最优化系统模型及其运行情况，该系统用于在线分析和离线分析，可对乙烯生产各装置实施最优化操作，并提高维修质量，从而获得最大的经济效益。     

重油催化裂化装置掺渣率的技术经济分析

以某厂渣油催化裂化装置生产数据为依据揭示重油催化裂化装置掺渣率与成本、收入、利润之间的关系,运用回归分析法确定了某渣油催化裂化装置掺炼大庆减压渣油最高利润下的掺渣率,为炼油厂在实际生产过程中进一步降低成本,优化操作,实现效益最优化提供了思路。     

现有工业装置操作条件最佳化

一般来说化工企业节省资源,降低能耗的主要途径有:(1)加强操作管理,减少跑冒滴漏;(2)开发新工艺、新设备、新材料;(3)现有装置操作条件最佳化.其中(1)是一种很好的方法,可以达到增收节支目的.(2)是通过研究、创新来实现,但需较多经费,要经过较长时间的努力才有可能达到,这是工厂改造的重要方面。而(3)是以不扰动工厂正常生产为前提,方法简单,收效快,只要生产操作人员和有关工程技术人员认真执行,是技术改造切实可行的好办法。现有工业装置操作条件最优化方法一     

碳三加氢反应器过程模拟与优化

采用Aspen Plus化工过程模拟软件针对裂解装置碳三加氢单元建立平推流反应器模型,模拟计算得到的数据与实际设计参数相吻合。根据模型计算结果探寻稳态操作条件下各工艺参数对生产运行产生的影响,寻求不同工况条件下配氢量、温度、循环量、操作压力等操作参数的最优化设定,为实际生产优化提供参考。     

烯烃分离装置丙烯制冷压缩机运行负荷分析

本文分析了烯烃分离装置丙烯制冷压缩机运行负荷影响因素,并结合生产情况分析了如何降低自身负荷,保证丙烯制冷压缩机最优化的操作,对系统稳定运行提出了建议。     

1号催化渗渣比又提高一个百分点

在近年大量实施技术措施使潜力大幅缩小的艰难情况下，炼油事业部1号催化装置的操作人员通过多种途径继续大力提高渗渣比，取得成效，渗渣比比上年提高了一个百分点，经济效益明显。该装置运行人员在生产运行部与综合管理部的领导下开展“短平快”劳动竞赛，精心调节参数，把工艺指标调节范围压到最小，以实现最优化操作。由于2006年油品多，给炼油生产、提高渗渣比带来难度。     

基于SSA-RELM的S Zorb装置在线产品预测及多目标操作优化分析

根据某炼油厂S Zorb装置的生产工艺和操作规范,用24个操作变量与精制汽油主产品的流量和硫含量的实际生产数据进行了相关性分析,压缩为10个操作变量后建立了基于Aspen Plus的生产过程机理模型;经随机抽样检验和灵敏度分析后,以原料进料流量和硫含量、加热炉进口温度、加氢石脑油进料流量、热分压力、热分温度、干气出装置温度、冷分温度为输入,精制汽油的流量、硫含量和氮含量为输出运行机理模型,拓展了装置的在线产品预测数据集;在此拓展数据集上,采用基于麻雀搜索算法的正则化极限学习机(SSA-RELM)建立了装置的在线产品预测数据驱动模型;最后以进料分区,将精制汽油流量、硫含量和氮含量为优化目标,给出了6个分区的在线操作最优化方案。     

催化裂化装置吸收稳定系统模拟优化

利用KBC公司的Petro-SIM软件进行过程模拟和总体优化,找出解析塔塔底温度、补充吸收剂量和稳定塔回流量等关键参数分别对各产品质量的影响关系,提出合理的控制范围来指导生产。采用调优后的参数进行操作,实际运行情况与模拟结果基本相符,可以使装置工况达到最优化。     

延迟焦化装置分馏塔循环比的优化

 在一定的加工方案下，延迟焦化装置分馏塔循环比对装置的产品分布、产品质量及能耗有着重要的影响，是焦化装置的关键操作变量。在大量收集现场数据的基础上，运用流程模拟、能量优化及数值回归等技术手段，从产品分布、能耗和效益3个方面分别研究了循环比的影响规律，建立了求解最优循环比的一般方法，即以循环比为优化变量，以包括产品收益和能耗成本在内的装置效益为目标函数，通过最优化计算得到最优循环比。实例应用表明，该方法能较好地指导生产，按其优化的循环比操作，处理量1.2M t/a的焦化装置可提高经济效益3.516×10⁶ RMB Yuan/a。     

含醇污水预处理工艺优化

榆林天然气处理厂担负着整个榆林南区生产污水的处理与回注、甲醇再生利用的任务,甲醇再生的质量、数量、污水回注工艺指标等对于周围环境保护、节能降耗有着重要影响。污水预处理工艺是含醇污水处理工艺的关键过程,预处理参数的好坏直接影响含醇污水的甲醇回收效率、污水回注指标和装置的处理能力,通过对预处理药剂加入、工艺操作进行分析、优化,使预处理后的各项参数达到最佳,提高装置处理能力,减少装置的堵塞和腐蚀,延长装置运行时间,使含醇污水处理后的各项指标达到最优化。     

催化装置系统优化分析

在燃料油型企业中,对效益影响最大的装置为催化、重整和焦化装置。炼厂经济效益优化的核心在于催化装置,所以催化装置的平稳运行和生产优化是生产经营管理的重中之重。本文从经济效益角度,结合生产、质量、技术、财务、统计数据分析催化装置侧线产品的效益情况,指导装置按照生产技术允许的最优化生产方案运行。同时以荆门石化催化装置为基础,结合生产、质量和统计数据,分析催化装置原料重质化和劣质化带来的生产瓶颈问题,并进行统计学上的归纳总结,最终扩展并提炼出解决方案。     

炼油厂生产管理最优化与生产装置的优化控制

以国内某炼油厂为例，讨论了炼油厂建立计算机生产管理最优化系统及炼油生产装置的优化控制中应该注意的一些重要问题。     

空气法乙烯氧化制环氧乙烷工艺的最优化——降低乙烯单耗

本文推导了空气法乙烯氧化制环氧乙烷工艺的乙烯单耗数学模型及四个约束条件。用电子计算机求出了最优解,即乙烯单耗最低时的操作条件。在环氧乙烷生产装置上进行了四个月的最优化试验和对比试验,乙烯单耗平均降低44.5公斤/吨乙二醇。不用增加投资,不用改动设备,每年就可得经济效益达二百多万元。     

强化DCS仿真培训 提高生产操作人员的技术素质

化工仿真培训系统的建立是以实际生产过程为基础,通过建立生产装置中各种过程单元的动态特征模型及各种设备的特征模型模拟生产的动态过程特性,它可以创造一个与真实装置非常相似的操作环境,各种画面的布置、颜色、数值信息动态显示、状态信息动态指示、操作方式等与真实装置的操作环境相同,使学员有一种身临其境的感觉。仿真培训是“边建设、边培训、边总结、边提高”突出企业特色的行之有效的培训方法。     

智能模拟工厂技术在天然气乙烷回收装置的应用

智能模拟工厂技术包括生产装置的动态模拟、控制系统的模拟以及运行生产装置需要的操作规程等。以国内某天然气乙烷回收装置为例,使用智能模拟工厂技术,开发了天然气乙烷回收装置的智能模拟系统,不仅验证了控制方案和工艺流程设计的合理性,而且通过预调试分散控制系统(Distributed Control System, DCS)组态,得到比例、积分、微分(Proportional Integral Derivative, PID)控制参数的初值。此外,天然气乙烷回收装置的智能模拟系统具有操作培训功能,操作人员可以根据需要反复进行开停工操作,从而制定出适用于实际生产的操作卡,系统要求操作人员执行操作卡要求的步骤,然后给出考核评价。通过使用天然气乙烷回收装置的智能模拟系统,验证了智能模拟工厂技术在天然气乙烷回收装置上的应用价值,同时也为技术的智能优化、生产运行阶段的智能生产操作奠定了基础。     

浅谈炼油厂生产优化及受控管理

以国内外炼油厂发展历程为出发点，指出炼油厂生产优化及生产受控管理最优化的基本定位；基于对生产管理动态的分析，提出高效简洁的管理措施及管理模式；从设计、操作、检维修等角度提出了提高运行水平的建议。炼油企业的发展及创效，离不开细致的生产优化及受控管理，贯彻“大平稳出大效益、大优化出大效益”的理念，以效益为中心，夯实基础管理，落实“生产优化、受控管理”工作内涵，深化提质增效，进一步提高对炼油装置掌控能力和平稳运行水平，     

“炼油航母”的“日计划”

在需求多样化并且变化频率加快的市场形势下,大连石化驾驭"炼油航母"快速调整生产,适应市场,实现了产、供、销最优化。2011年2月17日早晨,刚接早班的大连石化公司一联合车间1000万吨/年蒸馏装置3班见习班长肖丙园坐到操作台前,在计算机桌面上许多窗口中熟练地点击到公司"日计划信息管理平台",仔细查看"日计划"对1000万吨/年蒸馏装     

芳烃联合装置节能降耗方法探讨

结合芳烃联合装置的发展形势,通过对国内某4套典型芳烃联合装置运行能耗的构成进行分析,确定该类装置的主要能耗在于燃料、电和蒸汽的消耗。总结了目前国内外常用的芳烃联合装置节能降耗方法,利用实际经验和调研结果,从采用新型吸附剂、采用单台吸附塔新工艺、采用轻质解吸剂替代对二乙苯（PDEB）、优化吸附塔运行参数、加热炉节能优化和选用高效节能设备等角度探讨芳烃联合装置的节能降耗方法。芳烃联合装置节能降耗应该由设计单位和生产单位紧密结合,在设计阶段就应充分考虑生产过程面临的问题,充分优化工艺路线、方案和设备设计,尽可能降低装置的能耗。同样,装置运行过程中,生产部门应标准化、精细化管理,优化日常操作,从而进一步降低装置的操作能耗。     

塔底油裂解助剂

20世纪 80年代以来 ,催化裂化由传统的蜡油裂化向渣油裂化发展 ,且掺渣率逐年增加 ,由于渣油中含有胶质沥青质等大分子化合物 ,不能进入催化剂的沸石孔道进行裂化反应 ,严重影响了催化剂的反应性能和装置操作的最优化。改进塔底油大分子裂化能力的研究是从催化剂入手的 ,常用的方法是对催化剂的基质组分进行改性或增加沸石的二级孔 ,这些方法常导致深度裂化 ,产品结构由重燃料油向低沸点产品转化 ,一般来说 ,这种产品结构的变化会使气体和焦炭的产率升高。同时 ,由于实际生产中重油催化裂化装置受主风机、气压机或再生温度等因素的限制 ,不…