Aspen软件在换热网络能量分析中的应用

针对夹点技术被广泛应用于换热网络设计和实际生产过程中能量分析的情况,利用Aspen软件,提取现场换热网络相关数据,对换热网络进行夹点分析,研究换热网络能量利用的瓶颈,为换热网络的节能改造提供理论基础,通过实例验证了研究结果的有效性。     

换热网络节能潜力分析评价

换热网络是工艺装置中重要的能量回收子系统,优化换热网络能够有效提高能量回收利用效率。在优化改造之前,分析换热网络的节能潜力,指出节能量,评价节能难度,对指导换热网络的优化改造显得十分必要。基于夹点技术,本研究通过分析实际热公用工程用量和最小 热公用工程用量之间的相互关系,将实际热公用工程与最小热公用工程的差值作为换热网络优化改造的节能量,探讨提出将换热网络节能量与夹点区间热物流热量的比值作为节能潜力指标,用于评价换热网络改造的节能难度,并研究该指标在不同工艺装置热集成上的应用。以延迟焦化装置和喷气燃料加氢装置为案例,对其进行换热网络热集成改造,改造后增加热量回收4 537 kW,节能效果显著。     

夹点技术在延迟焦化换热网络中的应用

某石化企业处理量为1.20 Mt/a的延迟焦化装置存在较大的节能潜力,应用夹点技术对其能量利用进行分析与优化。首先确定换热网络夹点位置和能量目标,消除违背夹点规则的换热,然后对优化后换热网络的热负荷回路进一步优化,提高原料渣油进炉温度,并得到最终换热网络。研究结果表明,改造后的换热网络取得了显著的经济效益,年节省能耗11.89×104 GJ,改造总投资77.82万元,年增经济效益457.70万元,投资回收期为2个月。夹点技术对延迟焦化装置的节能降耗、经济效益的提高有着十分重要的理论和现实意义。     

能量回收系统的热力学分析

石油化工装置使用的能量由能量转换和能量回收两部分构成。能量回收系统起着减少供入能，降低能耗的重要作用。经分析提出了换热设备和换热网络损失计算方法，分析了传热温差对能量回收的影响，指出减少传热温差是减少过程损、提高能量回收率的重要途径；讨论了能量回收系统能量回收的限度及存在的热力学和经济两个限制点，经济限制点是技术经济优化的结果，是合成换热网络遵照的依据；最后，讨论了分析和夹点技术在节能中的作用及其关系。     

天然气半贫液脱碳工艺换热网络优化

针对某装置天然气半贫液脱碳工艺中能量浪费的现状,利用模拟软件,对换热器及换热网络进行了分析,发现该工艺中的换热器传热有效度和火用效率均处于较低水平,且换热网络存在跨越夹点传热、公用工程设置不合理等问题.基于夹点分析的换热网络设计准则,对天然气半贫液脱碳单元换热网络进行了优化设计,优化后换热网络可节约热公用工程12855...     

延迟焦化扩产与用能优化改进

介绍了中国石油化工股份有限公司金陵分公司III套延迟焦化装置1.85Mt/a扩容与节能改造方案与效果。能量分析表明,装置原料油加热负荷限制是扩产的主要瓶颈;同时主分馏塔取热和原料油换热网络设计不合理也限制了原料油换热终温的提高。为此提出采用扩产与能量综合同时优化的技术改造方案,即在装置扩产改造的同时,实施热进料及原料油换热网络改进,提高原料油换热温度,并进行低温热回收利用优化。实施结果表明,装置产能增加了20.1%,综合能耗降低了12.8%,此次装置扩产和节能改造实现了预期目标。     

换热网络优化设计方法及多换热网络能量集成的研究进展

介绍了换热网络优化设计方法和在全厂能量集成基础上发展起来的多装置换热网络能量集成研究的发展现状.对有关研究进行了分类,分别比较了换热网络优化设计方法以及多装置换热网络能量集成的几种方法的优劣,指出今后换热网络优化设计与多装置网络间能量集成的研究重点应放在集成运用人工智能方法、直观分析(研究)法和数学规划法,以发展一套既有理论价值、又有实用意义的系统方法,为指导实际换热网络的设计服务.     

催化裂化装置火用平衡分析

胜利炼油厂催化裂化装置，采用“三环节”和“两箱”组合分析方法，根据现场实测数据，进行了能量平衡和火用平衡计算，并对该装置的用能情况进行了分析。结果表明，催化装置在能量转换环节和能量回收环节有很大潜力，指出了降低再生器及能量回收系统能耗、优化换热网络以及低温热利用是催化装置节能的重点。     

基于网络分割的大规模换热网络温度校正方法

为解决生产过程中换热网络关键参数测量值误差导致的换热网络设计和优化方案不准确的问题,研究针对大规模换热网络,提出了一种基于网络分割的温度校正方法。该方法以换热网络能量平衡方程为基础,构建了换热网络的加权有向图模型;并以此为基础,采用谱聚类算法获得了换热网络的子网络;同时采用分解协调算法和改进的迭代测量检验法等方法,实现了对换热网络中温度变量的精确校正。案例分析结果表明,基于网络分割的数据校正方法可在牺牲一定精度的基础上,显著减少换热网络数据校正问题求解的迭代次数,提高计算效率和资源利用率。与整体数据校正方法相比,基于网络分割的数据校正方法的计算量随着换热网络规模的增大将显著减小。     

延迟焦化装置的用能分析及优化改进

 基于延迟焦化过程的用能特点及过程系统三环节能量结构理论,对国内某炼油厂延迟焦化装置进行了能量平衡和火用平衡计算及其分析,为该装置的用能状况做出了科学的分析和评价,找出了装置的用能瓶颈,并根据分析结果指出了装置的节能方向,提出了相应的用能优化改进措施。通过采取减小循环比、优化分馏塔取热、优化换热网络和利用装置低温热等措施,使装置能耗降低了19.1%。     

催化裂化装置用能分析

采用三环节模型及现场实测数据,对胜利炼油厂催化裂化装置,进行了能量平衡和Ｙｏｎｇ平衡计算,并对该装置的能耗情况进行了分析。认为催化装置在能量转换环节和能量回收环节有很大潜力,指出了降低再生器及能量回收系统能耗,优化换热网络以及低温热利用是装置节能的重点,并对装置节能途径进行了探讨。对其它同类装置具有借鉴意义。     

交叉传热对换热网络面积及能量的影响

讨论交叉传热对换热网络面积,炯损失及能量目标的影响,提出了估算现有装置换热网络的调整和改进潜力的简便实用方法.     

催化裂化装置Yong平衡分析

对胜利炼油厂催化裂化装置，采用“三环节”和“两箱”组合分析方法，根据现场实现 数据，进行了能量平衡和Ｙｏｎｇ平衡计算，并对该装置的用能情况进行了分析。结果表明，催化装置在能量转换环节和能量回收环节有很大潜力，指出了降低再生器及能量加系统能耗，优化换热网络以及低温热利用是催化装置节能的重点     

工业规模换热网络的计算机自动合成─—双最小换热温差法

分析了采用双最小换热温差合成换热网络的原理。此原理允许能量穿越伪Ｐｉｎｃｈ点进行冷热流股匹配而不会招致外供能量的增加，因而可以把网络作为一个整体进行合成，从而可减少换热单元个数和避免不必要的分流，使得合成后的网络更加简洁和年操作费用下降。在此基础上，本文提出了一种设计价格最优换热网络的计算机自动合成方法，能对工业规模的换热网络进行自动合成。     

重催装置换热网络的火用分析

本文以某炼厂１００万ｔ／ｔ重催装置的换热网络为研究对象，对其进行了能量分析与火用分析，并对网络用能状况作出了评价。文中工艺参数采自１９９５年７月１３日装置标定数据     

夹点技术理论及其求解方法讨论

换热网络优化目前主要有3种方法:试探法、夹点技术、数学规划法.在实际应用中,夹点技术十分有效,经济效益显著.文中给出了夹点技术中几个关键问题的求解方法以及如何准确快捷地找出换热网络中的夹点.应用这些方法可以有效地进行换热网络的最优设计,做到最大限度地利用能量.在分析夹点技术的基础理论和热力学原理的基础上,提出了夹点技术的理论局限性、相关原因及克服办法.     

基于广义模拟退火的人工神经元网络学习方法

本文利用广义模拟退火法（简称GSA,下同）能将非线性多极值目标函数较快收敛于全局极值的特点,替换人工神经元网络学习过程中基于梯度下降原理的误差反向传播算法（简称BP,下同）。该方法将由神经元网络的学习输出与期待输出之差的平方和构成的目标函数视为一整体能量系统,模拟热物理学中金属退火处理过程,调整网络中的连接权值,使系统能量尽可能收敛于全局极小。与BP法相比,本方法无需计算梯度,输出响应可采用不可微分的激励函数;另外,无需作误差反向传播计算,因而在神经元网络学习中可使用局部反馈连接的网络结构。该方法的应用为神经元网络学习提供了一种新途径。     

流体定性温度对换热网络模拟及优化的影响

合理的定性温度能够准确表现流体的特性,在综合现有定性温度表示方法的基础上,以流体比热容的影响为例,在取不同定性温度的条件下,进行了换热网络模拟及优化计算,并对计算结果进行了分析比较。结果表明,流体的物性随温度变化越明显,定性温度选取对换热网络计算和优化的影响就越大;换热网络中流体的温度变化越剧烈,物性的变化就越大;在换热网络的优化过程中,使用不同的定性温度确定方法会影响到换热网络的结构、流体的匹配关系、换热单元数目等。     

波动方程震源组合模拟定量研究

震源组合已在中国西部复杂山前勘探中取得了较好的应用效果,但对震源组合的波动力学机理还缺乏深入的研究。本文通过有限差分波动方程模拟技术,定量分析不同震源组合情况下震源附近的能量分布,建立针对目标地层的入射能量评判函数;对非时延震源组合的能量分布作了详细讨论;并对不同震源组合单炮记录的抗噪能力进行对比分析。试验表明,利用有限差分波动方程求解的震源组合在入射能量较大时单炮记录的信噪比高,组合效果好,并且能够利用入射能量评判函数对震源组合效果做出定量评判。该方法可为定量评价和优化震源组合效果提供一种可行的技术手段。     

基于夹点技术的汽油加氢装置换热网络节能研究

针对某石化企业70×104 t/a汽油加氢装置,采用夹点技术对汽油加氢装置的换热网络进行分析与节能优化,实现装置内高品质热源的梯级利用,消除了违背夹点规则的不合理传热现象.以最小传热温差18℃确定换热网络能量目标,该装置现最小传热温差为50℃,现热公用工程能耗3.48×107 kJ/h,冷公用工程能耗5.24×107 ...