第三讲 基于可避免佣损的精馏过程用能与优化.ppt

二甲苯塔协调优化 序号 ￥/GJ ￥/GJ (块) 全塔压降（kPa） 年度化费用 104￥/a 初始 98.53 61.06 16.48 150 50 2489 第一轮优化 98.53 61.06 14.19 150 50 2359 第二轮优化 97.65 61.06 12.36 155 50 2230 邻二甲苯塔的协调优化 序号 ￥/GJ ￥/GJ (块) 全塔压降（kPa） 年度化费用 104￥/a 初始 80.29 -12.88 8.45 90 30 536 第一轮优化 80.29 -12.88 5.77 86 30 440 第二轮优化 80.29 58.99 7.38 94 30 334 全局方案佣经济调优改进 全局方案佣经济调优改进 措施分类 104元 104元 处理 N11 42.5 200 4.70 保留 N12 41.2 125.3 3.33 保留 N21 15.44 6.73 0.43 退 R22 10 123.84 12.4 保留 调整前合计 109.14 455.87 4.17 调整后合计 93.7 449.14 4.79 改进后的芳烃分离流程 返回 返2 优化结论 列举了分离顺序、进料预热、回流比－理论板数三个优化措施，阐明了三者之间的优化顺序关系，并通过分离系统研究证明此研究的必要性 实现了以三层次优化的能量综合改进。在考虑工程限制条件下，通过分解协调优化和全局佣经济调优，实现了分离系统的优化改进，改进后的方案与原方案相比较能耗下降了21GJ/h，在投资回收不到一年的情况下，年效益到达449万元 创新与结论 借鉴Tsatsaronis 可避免佣损和投资的概念，本文通过实例的分析以及理论上的探讨验证最小回流比和全回流作为不可避免佣损和投资所对应的热力学参数合理性。这些参数的选择具有一定的主观性 运用可避免佣损和投资的分析方法，比较了分馏系统的各个设备的改造潜力，指明了设备改造方向，克服佣效率分析只能用来比较相同装置的用能情况的弊端. 总结了一套用于分馏塔系统的可避免佣损和投资分析的计算方法 创新与结论 在分离系统优化中，针对利用环节的优化有许多优化列举了分离顺序、进料预热、回流比－理论板数三个优化措施，阐明了三者之间的优化顺序关系，并通过分离系统研究证明此研究的必要性 在考虑工程限制条件下，实现了以分馏为主体的化工过程系统从单元到局部到全局的三层次优化的能量综合改进。改进后的方案与原方案相比较能耗下降了21GJ/h，在投资回收不到一年，年效益到达449万元 基于可避免佣损和设备投资的精馏过程用能分析与优化 报告人：罗伟平 华南理工大学 内容 引　　言 精馏系统用能分析和优化综述 基于可避免佣损和投资精馏系统用能分析 精馏系统分解协调优化 实例研究 可避免佣损和可避免投资定义 可避免佣损和可避免投资定义 不可避免佣损：在当今技术和经济条件；热力学效率较佳点 。可避免佣损为：过程实际佣损-不可避免佣损（Tsatsaronis） 不可避免投资：在当今技术和经济条件；热力学效率较差点。可避免投资＝实际投资-不可避免投资 精馏过程用能背景（一） 蒸馏过程有着重要的节能意义： 化学工业中耗能最大的单元过程，分离过程能耗大约占整个化学工业用能的40％，95％是蒸馏过程消耗 热力学分析方法、系统工程、佣经济学分析法 研究背景（二） 能分析缺点：能量的守恒性，不能反映能量的“贬值性” 佣分析缺点：只能指出改进的可能性而不能指出可行性。它们与理想过程的差距并不等于它们改进的潜力 可避免佣损失与可避免投资用能分析的优点 可避免的总费用 比总费用 更能反应单元设备的改进潜力 新佣效率ε*比佣效率ε更准确的指出在当今技术和经济条件下单元设备的改进潜力 新的佣效率ε*可以用来比较不同单元设备在现有条件下用能的完善性，佣效率ε则不能 精馏过程不可避免佣损与不可避免设备投资分析 不可避免佣损损对应热力学参数——最小回流比（比热力学佣差要大） 不可避免投资所对应热例学参数——全回流 精馏塔可避免佣损和可避免设备投资的计算程序 用Underwood 方法求出最小回流比 求不可避免佣损和可避免佣损 用Fenske方程求解 得出最小理论板数 求不可避免投资和可避免投资 用Underwood 方法求出最小回流比小回流比 求不可避免佣损和可避免佣损 EDUN ＝ 用Fenske方程求解 可避免投资 C8+芳烃分离应用 芳烃分离系统的描述 可避免佣损和可避免投资的计算 可避免佣分析 佣经济分析 分馏塔的优化 芳烃分离