Benfild溶液吸收、再生系统的数学模型分析及模拟策略

根据Benfild溶液吸收、再生系统循环回路及主要单元设备的特点,提出了合并迭代某些系统断裂变量,直至同时收敛的模拟策略。鉴于描述再生过程的微分方程组的边值问题在某些数域内呈严重病态的情况,采用直接搜索法求解相应的非线性方程组,由此避免了离散牛顿法等一类下降型算法对初值及函数光滑性的要求。系统模拟计算中,因采用上述模拟策略可以避免多次计算描述再生塔的边值问题,故整体计算效率优于联立模块法或序贯模块法。     

催化裂化吸收/解吸双塔流程模拟策略

提出了采用催化裂化吸收／解吸单塔流程模拟策略,模拟炼油厂催化裂化装置中实际采用的吸收／解吸双塔流程,避免了按照实际双塔流程模拟过程中所不可避免的多股物流循环,使迭代次数和计算时间大大减少,实现了流程的快速模拟,在此基础上,提出了一种新的吸收／解吸单塔流程,其特征为解吸段设置中间再沸器以利用稳定汽油的余热,实现了节能,单塔流程设备简单,操作方便,解吸段压力低,有利于解吸;单塔流程中解吸塔采用单股进料,避免了实际生产过程中该塔双股进料所引起的轴向混合,有利于塔内分离过程的进行。     

甲醇合成流程模拟策略

以Rosen提出的联立模块法的分层计算思想为基础,针对具有两层嵌套反馈回路的流程,提出了一种流程模拟的三层策略。将该模拟策略成功地应用于具有二层嵌套反馈回路的甲醇合成流程的模拟,并与二层的联立模块法相比。不仅能大大地缩短流程模拟的计算机时间,还能大幅度地降低流程模拟系统对初始估计值的要求。建立的甲醇合成流程模拟系统能较好地描述工业原型,并对甲醇的生产操作和优化有一定的指导作用。     

严格法精馏过程模拟的加速收敛技术

将双层法用于多组分精馏过程模拟计算,利用Clapeyron方程构造简化平衡常数表达式并逐步逼近严格平衡常数,可将调用严格汽液平衡模型和焓模型的次数降至最低限度,从而显著提高计算速度并且极易选取初始值、适用范围广、程序设计容易、占用内存量较小。文中还提出用于改善收敛性的新方法—标准生成焓调整法以及对DEM加速法提出一种改进。     

联立模块法对环氧乙烷生产过程的模拟

应用联立模块法的模拟策略,对多循环回路、多控制变量的乙烯氧化制环氧乙烷过程进行了稳态、操作型数学模拟。在Upadbye和Grens准则基础上,提出了同一断裂族中具体断裂流股的实用选择方法。通过适当地选择已知对应函数关系的一些流股作为断裂流股,使得待求的非线性方程组的维数大大降低,从而明显地减少了计算时间和所需的计算机内存空间。针对化工过程非线性强的特点,采用了一种交替使用离散牛顿法和拟牛顿法,作为一维不完全搜索的非线性方程组的求解方法。一维搜索使用新的初始步长限制方法。系统模拟计算表明,这种算法是成功的,计算结果与生产实际相符。     

大型氨合成回路系统流程模拟

根据系统工程的基本原理，在对大型氨合成回路建立单元模型和进行自由度分析的基础上，应用序贯模块法进行了流程模拟，模拟数据与工程数据相吻合。