环氧乙烷/乙二醇生产装置用能分析与调优

利用以夹点技术为基础的针对大型复杂过程系统用能的诊断和调优策略,对环氧乙烷/乙二醇生产装置全过程进行用能分析,找到了系统用能不合理的地方。同时应用化工流程模拟软件Aspen plus和自行开发的软件对系统用能进行调优,提出了改造方案。     

乙烯热泵系统的换热网络分析

夹点技术在石油化工行业换热网络分析中广泛应用,依据夹点技术的基本原理与设计原则,利用Aspen Energy Analyzer软件对某大型乙烯装置中的乙烯热泵系统换热网络进行了分析。分别对增加换热器消除跨夹点传热及改变乙烯塔操作压力2种情况下的换热网络进行了分析。结果表明,工艺设计过程中不应只单纯追求无跨越夹点传热和低能耗,应综合考虑一次投资、操作费用及投资回收周期,从而经济、合理地综合评价能耗。     

化工过程系统用能诊断和调优的“夹点分析”法

把热力学与系统工程的方法相结合，进一步将“夹点分析”应用于化工过程系统的用能诊断及调优。首先，从能量的角度将以能量驱动的过程单元如，反应器、精馏塔、压缩机等与换热器网络中的冷、热流股统一起来；然后，利用格子图，总组合曲线（ＧＣＣ）、扩充的总组合曲线（ＥＧＣＣ）、分离的总组合曲线（ＳＧＣＣ）等诊断工具，对化工过程系统进行用能诊断，给出相应的调优措施，并将该方法应用于实际的化工过程。     

基于夹点技术的天然气净化装置的用能分析

采用夹点技术对某天然气厂净化装置进行了能量优化分析,找出了系统用能不合理的环节,按照夹点设计原则,以系统最大热回收为目标,通过调节过程流股的温差贡献值对物流进行重新匹配,初步调优后系统可以节能486.569 kW。     

某合成氨厂氨合成工段换热网络的模拟与优化

降低化工过程系统用能的手段之一就是应用系统能量综合技术,对整个系统进行用能的分析及调优,确定整个换热网络最佳的流程结构,在满足过程工艺物流初、终温要求的基础上,使其具有最少的设备投资费用和操作费用.基于夹点设计为主要方法,以年平均费用最小为目标,利用化工模拟软件SIMSCI HEXTRAN对某大型合成氨厂氨合成工段进行模拟,发现传热温差较大,用能状况有不尽合理之处,提出改善建议,并给出优化结果.     

化工过程系统用诊断和调优的“夹点分析”法

把热力学与系统工程的方法相结合，进一步将“夹点分析”应用于化工过程系统的用能诊断及调优。首先，从能量的角度将以能量驱动的过程单元如，反应器，精馏塔，压缩机等与换热器网络中的冷，热流股统一起来，然后，利用格子图，总组合曲线（ＧＣＣ），扩充的总组合曲线（ＥＧＣＣ），分离的总组合曲线（ＳＧＣＣ）等诊断工具，对化工过程系统进行用能诊断，给出相应的调优措施，并将该方法应用于实际的化工过程。     

酒精生产过程用能状况的诊断和调优

以酒精蒸馏较先进的五塔蒸馏工艺流程为研究对象,运用夹点技术对系统进行用能诊断和调优,分析现有系统的用能状况,指明了不合理的换热器设置及改进后的节能效果,根据过程总复合曲线进一步提出调优方案,利用工艺过程的二次蒸气制取酒精生产全过程所需的17℃左右低温冷却水,实现了节能、节水与环保多重效益,显著降低了酒精生产成本。     

乙烯装置能量优化

应用夹点技术对某800kt/a乙烯装置低温系统的换热流程进行了优化分析。通过总组合曲线确定换热网络所需的不同冷剂等级及负荷,通过有效能组合曲线确定换热网络的有效能损失。经过调优处理确定合适的工艺流程,从而达到节能降耗的目的。     

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。     

过程系统用能分析

从热力学观点出发认识过程的用能。以系统工程的理论为推导,采用夹点技术对大型化工生产过程系统的用能情况,进行分析和诊断,寻找过程用能的“瓶颈”所在,提出“解瓶颈”的策略,并结合实际生产装置的节能改造,说明该技术的应用。     

换热网络操作夹点分析与旁路优化控制

换热网络夹点设计法是从设计的角度,针对某一给定的典型操作条件而进行的,而炼油化工过程的生产条件经常在一定范围内波动。在实际的生产中,换热网络的操作夹点和最小温差与设计值往往不尽相同,为换热网络的优化控制带来了一定困难。因而近年来对于换热网络夹点技术以及旁路优化控制方面的研究不断深入,但将夹点技术与换热网络控制集成的方法仍不成熟。本文从操作的角度求解并分析换热网络结构已定或网络正在运行情况下的操作夹点,定性分析操作夹点的变化规律,并提出在操作夹点附近设置旁路实现网络的旁路优化控制,从而将夹点技术应用于换热网络旁路优化控制中。实例仿真表明,这一旁路优化控制方法在满足控制要求的同时明显降低了网络的总公用工程,验证了其有效性。     

夹点技术及其应用

夹点技术是过程集成技术的一门方法学。它将热力学原理和系统工程相结合．用以确定过程系统能量利用与回收的优化配置，提高能量利用率，降低能耗。本文论述夹点技术的原理，概述它的工业应用情况。     

环氧丙烷装置换热网络的分析与优化

利用夹点技术对某环氧丙烷装置换热网络进行了分析,并提出优化改造方案。基于MATLAB的操作型夹点分析表明,现行换热网络夹点温差偏大(34℃)。优选夹点温差为20℃,可得最小加热和冷却公用工程量分别为1 981 kW和9 132 kW,而现行换热网络中加热和冷却公用工程量分别为3 049 kW和10 201 kW,存在较大节能潜力。进一步分析表明,现行换热网络存在违背夹点设计原则的现象,导致用能不合理。考虑换热网络变动的复杂程度和经济性,提出了一种简便的优化改造方案,可减少冷热公用工程量各300.5 kW。     

SePTA—A new numerical tool for simultaneous targeting and design of heat exchanger networks

Pinch Analysis is an established insight-based methodology for design of energy-efficient processes. The Composite Curves (CCs) is a popular Pinch Analysis tool to target the minimum energy requirements. An alternative to the CCs is a numerical technique known as the Problem Table Algorithm (PTA). The PTA however, does not show individual hot and cold streams heat cascades and cannot be used for design of heat exchanger networks (HEN). This paper introduces the Segregated Problem Table Algorithm (SePTA) as a new numerical tool for simultaneous targeting and design of a HEN. SePTA shows profiles of heat cascade across temperature intervals for individual hot and cold streams, and can be used to simultaneously locate pinch points, calculate utility targets and perform SePTA Heat Allocation (SHA). The SHA can be represented on a new SePTA Network Diagram (SND) that graphically shows a heat exchanger network together with the amount of heat exchange on a temperature interval scale. This paper also shows that SePTA and SND can be a vital combination of numerical and graphical visualisation tools for targeting and design of complex HENs involving stream splitting, threshold problems and multiple pinches.     

微型分布式冷热电联产系统的热力过程综合优化

运用热力过程分析理论,对微型分布式冷热电联产系统的户式示范工程的典型工况进行热力过程分析。其中的夹点分析（PA）理论对系统中的换热网络（HEN）进行了最优化的改进设计,换热网络的改进能实现最小公用事业这一能量目标以及相应的经济目标。在夹点分析的基础上,进一步运用分析,对微型冷热电联产系统的能量梯级利用原理展开讨论,并结合热机与热泵的热力学特性,得出它们在换热网络系统中最佳的设置方法。通过热力过程最优分析及其再设计,改进后的分布式冷热电联产系统获得了更佳的热力学性能与经济效益。     

丙烯酸装置提纯系统的模拟与优化

运用ASPENPLUS化工过程模拟软件对丙烯酸 (AA)装置提纯系统进行了单塔及全流程的模拟与优化 ,模拟值与设计值基本吻合 ,可用于指导实际的生产操作和设备改造 ,优化生产操作参数 ,提高了整个系统的处理能力 ,为企业增效近千万元     

水夹点分析与数学规划法相结合的用水网络优化设计

提出了水夹点分析和数学规划法相结合的用水网络最优设计法。水夹点分析基于对过程用水的理解,获得新鲜水用量目标并给出用水网络设计的基本规则。在此基础上建立过程使用新鲜水、排放废水和回用的各种可能匹配方案的用水网络超结构及其MINLP模型。既避免了用水夹点综合设计用水网络得不到真正意义上的最优解,又在一定程度上防止超结构规模过大,MINLP维数太高,求解困难。采用通用代数建模系统GAMS得到用水网络最优设计方案。文献中的应用实例表明,本文所提方法可充分发挥水夹点分析确定新鲜水用量或回用结构的简洁实用性和超结构MINLP寻求最佳方案的优点。     

夹点技术的原理与最新应用

能源危机的到来,节能降耗已是大势所趋。夹点技术是换热网络、水网络优化最实用的节能技术。本文主要介绍了夹点技术的基本原理以及近几年在工程设计中的广泛应用和良好前景。