基于模拟分析技术和启发式方法的精馏塔系热集成.pdf

《基于模拟分析技术和启发式方法的精馏塔系热集成.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第1期华北电力大学学报Vlo1．37。No．12010年1月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityJan．，2010基于模拟分析技术和启发式方法的精馏塔系热集成汪旭，冯霄(西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安710049)摘要：用一些塔的塔顶物流来加热另一些塔的塔底物流以减少公用工程耗量的精馏塔系热集成，是针对精馏系统的一种节能潜力极大的措施。提出了一种将模拟分析技术和启发式方法相结合的完整的塔系热集成方法。该方法通过对基于三条热集成规则的热集成矩阵

2、的启发式分析，同时考虑了精馏塔问的直接热集成和调压热集成。根据所提出的三条准则筛选出可行且有效的热集成方案。此外，应用AENPLUS模拟分析了压力变化对分离效果的影响，以确保调压热集成的可行性。对某石化公司的乙烯装置分离系统的塔系提出了热集成方案。在该热集成方案中，采用了一处直接热集成，两处调压热集成。结果表明，集成后，精馏塔系的加热公用工程和冷却公用工程的消耗量分别减少13．8％和18．9％。关键词：精馏塔系；热集成；启发式方法；模拟分析；矩阵中图分类号：QO21．8文献标识码：A文章编号：1007—26

3、91(2010)O1一O087—05●HeatintegrationOfdistillationsystembased0nsimulationanalysisandheuristicapproachWANGXu，FENGXiao(SchoolofEnergyandPowerEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：Heatintegrationofdistillationcolumns，byappl~ngoverheadst

4、reamsofsomecolumnstoheatthebottomstreamsofothercolumns，cangreatlyreduceutilityconsumption，SOthatbt：~omeaverypotentialwaytosaveenergyinadistillationsystem．Asystematicmethodwasproposedfortheheatintegrationofdistillationsystems，basedOileombinedapplicationsofs

5、imulationanalysisandheuristicapproach．Boththedirectandpressurechangedheatintegra—tionwereconsideredsimultaneouslybyusingtheheuristicanalysistOaheatintegrationmatrixwithaidofthreeheuris—tichales．Threecriterionsweiegeneratedforselectingfeasibleandeffectivehe

6、atintegrationschemes．Inaddition，ASPENPLUSSOftwarecanbeusedtOanalysistheeffectofthepressurechangeonseparationeffect．SOthatthefeasi—bilityoftheheatintegrationwithpressurechangecanbeensured．Then，theproposedmethodwasappliedtoacertainethyleneplant．Theintegrated

7、schemeconsistsoftwopressurechangedheatintegrationandonedirectheatintegra—tion．Theresultshowsthattheconsumptionoftheheatingutilityandthecoolingutilitywillreduce13．8％and18．9％aftertheintegration．respectively．Keywords：distillationcolumns；heatintegration；heuris

8、ticapproach；simulationanalysis；matrix多J。因此，精馏过程的节能具有重要意义。0引言精馏塔系的热集成，使一些塔的塔顶物流和精馏过程是石油炼制、石油化工和其他化工另一些塔的塔底物流换热以减少公用工程耗量，过程中应用最为广泛的传质单元操作过程，也是是节能的一种有效方法。对于精馏塔系的热集石油化工领域中能耗最大的单元操作之一，其能成，目前主要有两类方法：数学规划法和基于知耗约占化工厂