第7章系統(tǒng)工程理論在煉油化工廠的用N

第7章

系統(tǒng)工程理論在煉油化工廠的應(yīng)用系統(tǒng)工程應(yīng)用內(nèi)容企業(yè)管理：企業(yè)具有社會功能，生產(chǎn)計劃制定必須考慮社會需求、政府政策、庫存情況、生產(chǎn)能力、原料供應(yīng)、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)管理：在滿足生產(chǎn)計劃的前提下，以最優(yōu)的條件生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品第一節(jié)、最優(yōu)化概念

一、目標(biāo)函數(shù)

二、優(yōu)化變量

三、約束條件

四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用第一節(jié)、最優(yōu)化概念最優(yōu)化問題：最大化??？目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化變量(手段)不等式約束條件等式約束條件第一節(jié)、最優(yōu)化概念

一、目標(biāo)函數(shù)

二、優(yōu)化變量

三、約束條件

四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

一、目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)(ObjectiveFunction)優(yōu)化問題所追求的要達(dá)到的目標(biāo)常用優(yōu)化目標(biāo)：

①系統(tǒng)的原料利用率最高；

②產(chǎn)品產(chǎn)量最大；

③經(jīng)濟(jì)效益最大；

④能源消耗最??；

⑤操作成本最低；

⑥系統(tǒng)的投資成本最低；多目標(biāo)優(yōu)化問題的處理 ①突出主要目標(biāo)；

②將多目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)閱文繕?biāo)；

③對相互矛盾的目標(biāo)進(jìn)行折衷處理；加權(quán)！加權(quán)！第一節(jié)、最優(yōu)化概念

一、目標(biāo)函數(shù)

二、優(yōu)化變量

三、約束條件

四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

二、優(yōu)化變量優(yōu)化變量(OptimizationVariables)系統(tǒng)模擬方程:

f(w,x,z)=0w–決策變量

x–狀態(tài)變量

z–內(nèi)部變量——實現(xiàn)目標(biāo)的手段—可影響操作結(jié)果—受制于決策變量—設(shè)備內(nèi)部變量決策變量數(shù)量？選擇優(yōu)化變量時必須充分考慮其對目標(biāo)函數(shù)的影響，也不能太多！第一節(jié)、最優(yōu)化概念

一、目標(biāo)函數(shù)

二、優(yōu)化變量

三、約束條件

四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

三、約束條件約束條件(ConstrainedConditions)約束條件的類型1）不等式約束條件

g(w,x)02）

等式約束條件等式約束條件包括：①等式設(shè)計規(guī)定或工藝要求：h(w,x)=0②等式尺寸成本關(guān)系式：c(w,x,z)=0

③系統(tǒng)模擬方程：

f(w,x,z)=0最優(yōu)化問題可行域：Ox2x1滿足所有約束條件的變量集合可行解第一節(jié)、最優(yōu)化概念

一、目標(biāo)函數(shù)

二、優(yōu)化變量

三、約束條件

四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)過程優(yōu)化類型固定工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)操作參數(shù)優(yōu)化調(diào)整工藝流程或設(shè)備設(shè)計參數(shù)優(yōu)化

改變流程或設(shè)備后必須進(jìn)行操作優(yōu)化離線優(yōu)化(off-line)在線優(yōu)化(on-line)過程優(yōu)化模型類型穩(wěn)態(tài)優(yōu)化模型模型不考慮時間參數(shù)過程優(yōu)化模型類型動態(tài)優(yōu)化模型模型考慮時間參數(shù)

間歇過程

連續(xù)裝置的開工與停工過程

緊急情況等都屬于動態(tài)過程

某一點(diǎn)的狀態(tài)隨時間發(fā)生變化統(tǒng)計優(yōu)化模型依托數(shù)理統(tǒng)計方法建立模型第一節(jié)、最優(yōu)化概念

一、目標(biāo)函數(shù)

二、優(yōu)化變量

三、約束條件

四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立過程模擬模型給定參數(shù)優(yōu)化變量{經(jīng)濟(jì)模擬模型經(jīng)濟(jì)參數(shù)過程約束條件經(jīng)濟(jì)約束條件經(jīng)濟(jì)特性指標(biāo)最優(yōu)化程序過程模擬模型過程參數(shù)經(jīng)濟(jì)模擬模型調(diào)整優(yōu)化變量優(yōu)化問題的求解可行路徑優(yōu)化方法計算效率低，其根本原因是拋棄大量超出可靠域的試算點(diǎn)優(yōu)化方法在每個搜索點(diǎn)處不一定滿足等約束方程（流程方程），但在最優(yōu)點(diǎn)處可以保證約束方程收斂模擬與優(yōu)化同步收斂系統(tǒng)模擬優(yōu)化采用的最優(yōu)化方法評述直接搜索法它應(yīng)用簡便，計算比較可靠，但優(yōu)化計算每迭代一次都要做一次全流程模擬計算，屬于可行路徑法用這種方法即使計算變量很少的優(yōu)化問題（如5個變量），也需要5~400次全流程模擬，計算效率很低。因此在早期的的研究工作中報道較多，目前已很少被采用。罰函數(shù)型和拉格朗日函數(shù)型的優(yōu)化方法曾被廣泛用于處理有約束的非線性問題，但隨著問題維數(shù)的增多，其數(shù)學(xué)性質(zhì)變得復(fù)雜，條件變壞，求解困難，而且罰函數(shù)的選擇和修正帶有很大的任意性。因而，僅用于解決大系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化問題。序列線性逼近法（SLP）該法適應(yīng)性強(qiáng)，能處理大規(guī)模的優(yōu)化問題，但收斂速度慢。序列二次規(guī)劃法（SQP）屬于不可行路徑法，它具有很好的性質(zhì)：收斂速度快，計算效率高，是當(dāng)前公認(rèn)的最好的優(yōu)化方法之一。但SQP法不能直接用于維數(shù)過多的優(yōu)化問題，須輔以變量分解法以縮小變量空間。廣義簡約梯度法（GRG）該法是一種很有吸引力的方法，它適應(yīng)性好，收斂速度快，特別是可以直接用于處理大規(guī)模優(yōu)化問題，但在過程優(yōu)化方面應(yīng)用的報道不多

GRG2每次迭代都需收斂等式約束，屬可行路徑法

MINOS為不可行路徑法第一節(jié)、最優(yōu)化概念

一、目標(biāo)函數(shù)

二、優(yōu)化變量

三、約束條件

四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用㈠合理進(jìn)行資源分配使經(jīng)濟(jì)效益最佳

某工廠用鋼與橡膠生產(chǎn)3種產(chǎn)品A、B、C，有關(guān)消耗與利潤的數(shù)據(jù)如表所示：產(chǎn)品單位產(chǎn)品鋼材消耗量單位產(chǎn)品橡膠消耗量單位產(chǎn)品利潤A2340B3345C1224

已知每天可獲得100單位的鋼材和120單位的橡膠，問每天生產(chǎn)各多少A、B、C可使總利潤最大。設(shè)定優(yōu)化變量：x=A的日產(chǎn)量，y=B的日產(chǎn)量，z=C的日產(chǎn)量優(yōu)化目標(biāo)：問題：問每天生產(chǎn)各多少A、B、C可使總利潤最大？

利潤=產(chǎn)量單位利潤優(yōu)化變量產(chǎn)量解∶設(shè)定優(yōu)化變量：x=A的日產(chǎn)量，y=B的日產(chǎn)量，z=C的日產(chǎn)量優(yōu)化目標(biāo)：約束條件：鋼材供應(yīng)橡膠供應(yīng)excel求解㈡多產(chǎn)品生產(chǎn)過程的排產(chǎn)計劃例：某煉油廠將原油加工成5個中間汽油系列產(chǎn)品，然后再調(diào)合成兩個級別的成品汽油出售。每種中間產(chǎn)品和成品油的有關(guān)數(shù)據(jù)列于下表，滿足合同銷售后的成品油及中間油品均可進(jìn)入市場銷售。要求制訂一個下一年度的生產(chǎn)計劃，使全年純利最大。加工統(tǒng)計表中間產(chǎn)品產(chǎn)量i桶／年辛烷值i售價Ci(3)美元/桶成本Ci(4)美元/桶混合成本i(5)美元/桶1200,000703024.001.002400,000803527.001.003400,000853628.501.004500,000904234.501.005500,000996040.001.50銷售價(美元／桶)成品油合同銷售i最低辛烷值i合同價Cj(1)市場價Cj(2)常規(guī)汽油500,0008540.0046.00高級汽油400,0009555.0060.00凈利潤：=產(chǎn)品銷售收入—生產(chǎn)成本—調(diào)合成本油品i常規(guī)高級直銷xiyizi關(guān)鍵：每個中間油品的物流平衡

常規(guī)汽油和高級汽油的物料平衡解：1.設(shè)優(yōu)化變量：中間油品i

：xi----用于調(diào)和常規(guī)油品yi----用于調(diào)和高級油品zi----用于直接銷售成品油j

：uj----合同銷售量vi----市場銷售量2.繪制物料流向圖3.列約束方程①中間產(chǎn)品i的物料平衡方程②成品油的物料平衡③摻合后汽油的辛烷值要求不低于技術(shù)指標(biāo)④要求滿足合同銷售量4.列目標(biāo)函數(shù)純利=產(chǎn)品及中間產(chǎn)品的總銷售收入-

（生產(chǎn)成本+摻合加工成本）目標(biāo)函數(shù)∶5.優(yōu)化問題(OP)：excel求解最佳調(diào)合方案凈利潤：28,000,000中間產(chǎn)品銷售：21,150,000㈢企業(yè)生產(chǎn)計劃的制訂例：某煉油廠可選擇三種不同來源的原油中的一種或幾種進(jìn)行加工。根據(jù)長期的生產(chǎn)經(jīng)驗已獲得每種原油進(jìn)行常壓蒸餾時的收率情況。工藝流程3種原油常壓塔熱重整重整減壓塔催化裂化催化聚合建模關(guān)鍵：產(chǎn)品和損失分布數(shù)據(jù)進(jìn)料來源變量和產(chǎn)品去向每個設(shè)備的處理能力產(chǎn)品的質(zhì)量要求產(chǎn)品供求關(guān)系原料和產(chǎn)品的價格和加工成本1）工藝條件約束（1）常壓蒸餾塔

模型變量：2號汽油：直接調(diào)合汽油1號汽油：2號汽油加添加劑

辛烷值增加1常壓塔收率分布

餾分進(jìn)料收率%去向模型變量x1x2x3油氣0.450.270.30燃料x4丙烷0.250.030.3丙烷x5

燃料x6丁烷0.90.80.9丁烷x7

一號汽油x8

二號汽油x9

燃料x10初閃蒸油6.008.006.80燃料閃蒸油x11

熱重整x12

一號汽油x13

二號汽油x14

初閃蒸油x15常壓塔收率分布（續(xù)）直餾汽油9.0011.5010.2熱重整x16

四號航空油x17

重整x18煤油25.632.431.5重整x19

四號航空油x20

燈油x21

柴油x22一號渣油57.3

減壓x23

燃料油x24二號渣油

46.5

減壓x25

燃料油x26三號渣油

49.5減壓x27

燃料油x28損失0.50.50.5損失x29常壓塔約束條件：油氣餾分∶0.0045x1+0.0027x2+0.0030x3x4=0丙烷餾分∶0.0025x1+0.0003x2+0.0030x3x5x6=0丁烷餾分∶0.009x1+0.008x2+0.009x3x7x8x9x10=0初閃蒸油餾分∶0.06x1+0.08x2+0.068x3x11x12x13x14x15=0直餾汽油餾分∶0.09x1+0.115x2+0.102x3x16x17x18=0煤油餾分∶0.256x1+0.324x2+0.315x3x19x20x21x22=0渣油餾分∶0.573x1x23x24=00.465x2x25x26=00.495x3x27x28=0損失餾分∶0.005x1+0.005x2+0.005x3x29=0

（2）重整

進(jìn)料收率%

餾分x18，x19去向模型變量油氣8.00燃料x30丙烷4.00丙烷x31

燃料x32丁烷4.50丁烷x33

燃料x34汽油81.50一號汽油x35

二號汽油x36損失2.00損失x37

重整收率重整約束：油氣餾分∶0.08x18+0.08x19

x30=0丙烷餾分∶0.04x18+0.04x19x31x32=0丁烷餾分∶0.045x18+0.04x19x33x34=0汽油餾分∶0.815x18+0.815x19x35x36=0損失餾分∶

0.02x18+0.02x19x37=0（3）熱重整

進(jìn)料收率%

餾分x12，x16去向模型變量油氣29.00燃料x38汽油

65.00

5.00一號汽油二號汽油燃料油x39x40x41損失1.00損失x42熱重整收率熱重整約束：油氣餾分∶0.29x12+0.29x16

x38=0汽油餾分∶0.65x12+0.65x16x39x40=0渣油餾分∶0.05x12+0.05x16x41=0損失餾分∶

0.01x12+0.01x16

x42=0（4）減壓

進(jìn)料收率%

餾分x23，x25，x27去向模型變量蠟油47.00催化裂化x43粗柴油5.00粗柴油x44

渣油43.00

瀝青燃料油燃料x45x46x47損失5.00損失x48減壓收率減壓約束蠟油餾分∶0.47x23+0.47x25+0.47x27

x43=0粗柴油餾分∶0.05x23+0.05x25+0.05x27x44=0渣油餾分∶0.43x23+0.43x25+0.43x27x45x46x47=0損失餾分∶

0.05x23+0.05x25+0.05x27x48=0（5）催化裂化

進(jìn)料收率%餾分x42去向模型變量油氣3.50燃料x49催化聚合油7.50催化聚合油x50

汽油22.00

一號汽油二號汽油x51x52輕循環(huán)油

32.00

粗柴油燃料油x53x54重循環(huán)油28.50粗柴油燃料油x55x56損失6.50

x57催化裂化收率催化裂化約束油氣餾分∶0.035x43x49=0聚合油餾分∶0.075x43x50=0汽油餾分∶0.22x43x51x52=0輕循環(huán)油餾分∶0.32x43x53x54=0重循環(huán)油餾分∶0.285x43x55x56=0損失餾分∶

0.065x43x57=0（6）催化聚合

進(jìn)料收率%餾分x50去向模型變量丙烷

10.00

丙烷燃料x58x59

丁烷30.00

丁烷燃料x60x61汽油60.00

一號汽油二號汽油x62x63催化聚合收率催化聚合約束丙烷餾分∶0.10x50x58x59=0丁烷餾分∶0.30x50x60x61=0汽油餾分∶

0.60x50x62x63=02）設(shè)備生產(chǎn)能力約束

裝置的設(shè)計處理量裝置進(jìn)料變量名稱生產(chǎn)能力(噸)常壓x1，x2，x35000重整x18，x19500熱重整x12，x16250減壓x23，x25，x27無限制催化裂化x43400催化聚合x50無限制加工能力約束方程：x1+x2+x35000x18+x19500x12+x16250x434003）燃料、消耗和市場需求約束額外要求：市場銷售100噸燃料。各裝置的燃料消耗裝置進(jìn)料變量名稱燃料消耗(噸)/100噸進(jìn)料常壓x1，x2，x32.50重整x18，x198.00熱重整x12，x165.00減壓x23，x25，x270.2催化裂化x43無催化聚合x50無燃料約束燃料的需求量∶0.025(x1+x2+x3)+0.08(x18+x19)+0.05(x12+x16)+0.002(x23+x25+x27)+100燃料的生產(chǎn)量∶常壓∶x4+x6+x10+0.91x11重整∶x30+x32+x34熱重整∶x38減壓∶x47催化裂化∶x49催化聚合∶x59+x61燃料的供求平衡方程∶0.025(x1+x2+x3)+0.08(x18+x19)+0.05(x12+x16)+0.002(x23+x25+x27)+100(x4+x6+x10+0.91x11+x30+x32+x34+x38+x47+x49+x59+x61)=0x11初閃蒸油熱值較低，修正！4)產(chǎn)品需求量約束

產(chǎn)品需求量(噸)丙烷12丁烷20初閃蒸油40一號和二號汽油600四號航空油40煤油70瀝青150產(chǎn)品產(chǎn)量約束∶丙烷∶x5+x31+x58=12丁烷∶x7+x33+x60=20初閃蒸油∶x15=40汽油∶四號航空油∶x17+x20=40煤油∶x21=70瀝青∶x45=1505)汽油質(zhì)量約束

汽油的性質(zhì)參數(shù)來源模型變量比重1/辛烷值蒸汽壓丁烷x8，x90.581.7249555直餾汽油x13，x140.6851.468010重整x35，x360.761.3161015熱重整x30，x400.761.316898催化裂化x51，x520.771.2991008催化聚合x62，x630.721.3891108二號汽油：直接調(diào)和一號汽油：加添加劑成本0.33美元/噸,辛烷值增加1，二號汽油辛烷值約束(1.724)(95)(x8+x9)+(1.46)(80)(x13+x14)+(1.316)(101)(x35+x36)+(1.316)(89)(x30+x40)+(1.299)(100)(x51+x52)+(1.389)(110)(x62+x63){94[1.724(x8+x9)+1.46(x13+x14)+1.316(x35+x36)+1.316(x30+x40)+1.299(x51+x52)+1.389(x62+x63)]}0丁烷直餾汽油重整熱重整催化聚合催化裂化各汽油餾分對成品油的貢獻(xiàn)所有餾分汽油的體積貢獻(xiàn)汽油總蒸汽壓約束：(1.724)(55)(x8+x9)+(1.46)(10)(x13+x14)+(1.316)(5)(x35+x36)+(1.316)(8)(x30+x40)+(1.299)(8)(x51+x52)+(1.389)(8)(x62+x63){9[1.724(x8+x9)+1.46(x13+x14)+1.316(x35+x36)+1.316(x30+x40)+1.299(x51+x52)+1.389(x62+x63)]}0添加劑對蒸汽壓無影響6）燃料油的質(zhì)量約束要求：粘度系統(tǒng)不大于36.86cP粘度指標(biāo)裝置餾分模型變量粘度常壓渣油

x1x2436.50

渣油

x2x2634.80

渣油

x3x2835.00減壓渣油x4645.50催化裂化輕循環(huán)油x5411.00

重循環(huán)油x5623.48熱重整渣油x4136.52粘度約束條件:36.50x24+34.80x26+35x28+45.50x46+11x54+23.48x56+36.52x41[36.86(x24+x26+x28+x46+x54+x56+x41)]07）目標(biāo)函數(shù)-(14x1+16x2+15x3)1號原油價格2號原油價格3號原油價格-0.33(x8+x13+x35+x39+x51+x62)1號汽油調(diào)和成本1號汽油產(chǎn)量+25(x22+x44+x53+x55)柴油價格柴油產(chǎn)量+12(x24+x26+x28+x41+x46+x54+x56)燃料油價格燃料油產(chǎn)量產(chǎn)量固定的產(chǎn)品成本不需考慮變量數(shù)：63約束條件：47excel求解進(jìn)料數(shù)量(噸)產(chǎn)品數(shù)量(噸)原油

x13536.5二號汽油600.0原油

x31463.5柴油1580.9原油合計5000.0燃料油2117.7重整264.2丙烷12.0催化裂化400.0丁烷20.0催化聚合30.0初閃蒸油40.0熱重整250.0四號航空油40.0減壓851.1煤油70.0二號汽油:辛烷值為94，蒸汽壓為9瀝青150.0初餾燃料油85.8燃料氣171.7燃料10.5損失101.3目標(biāo)值6330.6第一節(jié)、最優(yōu)化概念

一、目標(biāo)函數(shù)

二、優(yōu)化變量

三、約束條件

四、過程系統(tǒng)優(yōu)化問題的類型及特點(diǎn)第二節(jié)、過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題的建立第三節(jié)、最優(yōu)化理論在過程系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、在企業(yè)管理過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用工藝優(yōu)化計算軟件應(yīng)備功能：①模擬功能在模擬方式下，軟件將變?yōu)橐粋€快速的假想生產(chǎn)裝置。工藝工程師可在計算機(jī)上任意改變操作條件進(jìn)行假想操作，考察操作條件的改變對生產(chǎn)結(jié)果的影響，而不必?fù)?dān)心為此付出任何代價。該功能也可用于新上崗操作工的崗前培訓(xùn)，可大大提高培訓(xùn)效果

二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用工藝計算軟件應(yīng)備功能：②設(shè)計功能在設(shè)計方式下，軟件將根據(jù)現(xiàn)場提供的各種產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，自動尋找使產(chǎn)品質(zhì)量符合要求的生產(chǎn)條件，及時反饋給用戶?，F(xiàn)場根據(jù)計算所得的結(jié)果，調(diào)整操作條件可得到質(zhì)量符合各項指標(biāo)的產(chǎn)品設(shè)計功能在進(jìn)料條件發(fā)生較大變化，或在裝置開車時特別有用。軟件可向現(xiàn)場提供改進(jìn)操作的參考數(shù)據(jù)，大大縮短達(dá)到平穩(wěn)生產(chǎn)所需的時間，減少不合格生產(chǎn)產(chǎn)品的時間工藝計算軟件應(yīng)備功能：③優(yōu)化功能在優(yōu)化功能下，軟件將根據(jù)用戶指定的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，計算得到使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的操作條件?，F(xiàn)場按此操作條件進(jìn)行生產(chǎn)，將能得到最優(yōu)的效益二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用流程優(yōu)化優(yōu)化計算步驟：自由度分析決策變量確定系統(tǒng)分析子系統(tǒng)最佳斷裂位置確定子系統(tǒng)順序求解優(yōu)化目標(biāo)確定優(yōu)化變量的優(yōu)選約束條件的確定優(yōu)化模型求解流程模擬二、在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用注意事項

模擬和優(yōu)化軟件可從理論模擬操作結(jié)果，尋找最優(yōu)操作條件。但實際裝置的影響因素是十分復(fù)雜的。不僅與工藝條件有關(guān)，而且還與設(shè)備的操作條件有關(guān)。當(dāng)操作條件超出設(shè)備的允許操作范圍后，設(shè)備的工作效率急劇下降，無法達(dá)到理論上的操作結(jié)果，同樣會對現(xiàn)場生產(chǎn)產(chǎn)生不良后果。因此必須同時從工藝條件和設(shè)備運(yùn)行狀況對裝置的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，才能找到出現(xiàn)問題的真正原因輕烴回收系統(tǒng)優(yōu)化1、流程圖1級增壓1級冷卻2級增壓2級冷卻大冷箱換熱器蒸發(fā)制冷器液烴節(jié)流閥1氣分膨脹機(jī)2氣分脫乙烷塔小冷箱換熱器輕烴換熱器液化氣塔輕烴冷卻器液化氣冷卻器增壓機(jī)2、自由度分析設(shè)備變量數(shù)設(shè)計規(guī)定設(shè)備變量數(shù)設(shè)計規(guī)定11出口壓力112絕熱多變效率*，出口壓力21出口溫度122絕熱，出口壓力31出口壓力132塔底溫度、操作壓力(脫C2塔)41出口溫度141冷熱出口溫度51熱流入口與冷流出口溫差153回流比、塔底溫度、壓力(液化氣塔)61出口溫度161出口溫度71熱流入口與冷流出口溫差171絕熱多變效率*（功與膨脹機(jī)輸出功耦合）81出口溫度181出口壓力92絕熱，出口壓力191熱流入口與冷流出口溫差101密封氣分割比201出口溫度總數(shù)

26

3、流程計算順序的確定不可分隔子系統(tǒng)及計算順序：{1},{2},{3},{4},{5,6,7,8,9,10,11,12,13,18,19},{17},{14,15},{16},{20}子系統(tǒng)一子系統(tǒng)二4、回路斷裂子系統(tǒng)一：簡單回路：回路矩陣：有效斷裂組：{19,21,22,25}Upadhye-Grens斷裂法（II）Westerberg算法替代規(guī)則最佳斷裂組：7919斷裂流股數(shù)3斷裂流股數(shù)4流股2-9組成與進(jìn)料相同！僅需迭代溫度！最佳斷裂{8,10,19,26},{8,11,19,26},{8,12,19,26},{10,19,22,25},11,19,22,25},{12,19,22,25}{10,19,22,24},{11,19,22,24},{12,19,22,24},{13,20,22,25},{8,13,20,26},{13,20,22,24}{8,19,21},{8,20,18},{9,19,22},{7,9,19},{6,9,19}子系統(tǒng)二：存在流股：{15},{16}1414子系統(tǒng)1已求出15僅需迭代溫度15最佳斷裂15斷裂方式：最佳斷裂