Оптимизация вариантов технологической схемы

При выборе технологической схемы с разнородными элементами их взаимосвязи в некотором смысле определены, т. е. имеется исходный вариант технологической схемы. В этом случае синтез схемы состоит в выработке стратегии модификации исходного варианта таким образом, чтобы за минимальное число шагов получить оптимальный вариант. В процессе синтеза, естественно, могут частично изменяться и взаимосвязи элементов, т. е. соединения аппаратов. В этом смысле синтез технологической схемы с разнородными элементами аналогичен оптимизации действующих производств, соответственно могут использоваться аналогичные методы. Данные, полученные на этапе выбора способов ведения процесса, могут быть использованы в качестве начальных при синтезе. [c.62]

Целью оптимизации проектного варианта технологической схемы рассматриваемой тепловой системы является максимизация степени рекуперации тепла тех- [c.265]

Оптимизация вариантов технологической схемы — наиболее сложный этап общей задачи оптимизации. На этом этапе последовательно осуществляется оптимизация каждого из принятых к рассмотрению вариантов технологической схемы. Оптимизация каждого варианта включает в себя три стадии [c.219]

Независимая оптимизация вариантов технологической схемы, выбранных в пункте 1. [c.215]

Оптимизация вариантов технологической схемы 219 [c.219]

Завершающей стадией оптимизации варианта технологической схемы является поиск экстремума критерия оптимальности, т. е. определение наилучших условий реализации данного варианта. Поиск экстремума критерия оптимальности, представляющего собой функцию нескольких переменных, сводится к чисто математической задаче, для решения которой разработано большое число эффективных вычислительных методов. Эти методы изложены в специальных монографиях [4, 7, 54—56], что избавляет нас от необходимости рассматривать их в этой книге. [c.223]

Методы на основе эволюционной стратегии. Они заключаются в применении ряда правил, выработанных заранее, к исходной схеме с целью ее усовершенствования. Этот процесс логически содержит последовательное чередование этапов синтеза, анализа, оценки проектного решения и оптимизации. Общая методология эволюционного синтеза технологической схемы обычно включает три подзадачи синтез исходного варианта технологической схемы, выработку правил модификации схемы, выработку эволюционной стратегии. [c.437]

V стадия. Оптимизация параметров разработанной технологической схемы или выбор оптимального варианта технологической схемы химического производства. [c.188]

МЫ, обусловленных изменением величины общей тепловой нагрузки. Синтезированная оптимальная технологическая схема ТС нефтеперерабатывающего завода показана на рис. VI- . Была проведена также оптимизация традиционного проектного варианта технологической схемы тепловой системы (рис. 1-8). [c.247]

Четвертая стадия. Оптимизация параметров элементов и технологических потоков для сгенерированных перспективных вариантов технологической схемы, представленных в виде семантических графов. [c.143]

Аналогичный подход используется и при выборе структуры НПЗ для выпуска товарной продукции заданного ассортимента и объема. Подсистема проектирования позволяет выбирать оптимальный состав технологических установок на основании одного или нескольких критериев оптимизации. Для решения такой задачи составляется математическая модель обобщенной технологической схемы НПЗ соответствующего профиля топливного, топ-ливно-масляного, масляного, топливно-нефтехимического. Такие схемы должны включать в себя альтернативные установки, осуществляющие либо различные процессы, нанример каталитического крекинга или гидрокрекинга, либо различные режимы одного и того же процесса, например мягкий или жесткий режимы каталитического риформинга различные варианты отбора смежных фракций па установках первичной переработки нефти и т. д. [c.572]

Автоматизация программирования с использованием теории графов базируется на представлении всех операций по расчету скоростей реакций и функций отклонений в виде вычислительного графа, вершины которого отвечают арифметическим и алгебраическим операциям, а ребра — потокам переменных, в них участвующим [45—47]. Одна из реализаций метода анализа скоростей реакций в стационарных условиях основана на идее применения основного (ОП) и сопряженного (СП) вычислительного процессов, разработанной для целей расчета и оптимизации сложных химико-технологических схем [47]. Вычислительный граф, соответствующий данному варианту механизма, строится на основе соотношений (4.7). [c.202]

Методологической основой интегрально-гипотетического принципа синтеза ХТС является последовательная разработка и оптимизация некоторого множества альтернативных вариантов технологической схемы и аппаратурного оформления синтезируемой системы, которые обеспечивают требуемые цели функционирования [6,7]. [c.15]

Во всех случаях сопоставление различных вариантов технологических схем должно проводиться при работе каждой из них в оптимальном режиме. Таким образом, вопросы оптимизации технологического режима содового цеха, осуществляющего переработку исходных растворов по известной схеме, являются составной частью более общей задачи — выбора рациональной технологической схемы. Методика поиска оптимального режима содового цеха путем варьирования основных параметров технологического режима подробно рассмотрена в работах [3, 4]. [c.28]

Различные варианты технологических схем можно сопоставлять только при условии, что каждая из схем работает в оптимальном технологическом режиме. При неизменном составе исходного раствора для каждого варианта определяют глобальный экстремум с применением описанных выше методов поиска, после чего выбирают наиболее эффективную технологическую схему. В более общем случае на стадии предварительного проектирования технологические схемы необходимо сопоставлять в условиях варьирования в широких пределах составов исходных растворов. Для этого рационально использовать приближенные методы, основанные на линеаризации зависимости критерия оптимизации от концентраций исходных компонентов [29], что позволяет значительно сократить затраты машинного времени. [c.128]

Эволюционные методы синтеза предполагают последовательную модификацию первоначально постулируемой технологической схемы процесса. При эволюционном синтезе используют также эвристические и декомпозиционные методы. Эволюционные методы разумно использовать лишь после того, как исходный вариант процесса синтезирован на основе общих принципов оптимального построения систем или методов прямой оптимизации. [c.101]

Многомерность и сложность задач проектирования не позволяют получить аналитическое решение для однозначного выбора наилучшего варианта реализации технологической схемы. И эту задачу приходится решать как задачу многокритериальной оптимизации численными методами путем анализа многих возможных вариантов. На этапе технологического проектирования решается именно эта задача, и эффективность ее решения зависит [c.42]

Роль этапа оптимизации имеет важнейшее значение при разработке технологической схемы, особенно если вариант схемы, полученный на этапе синтеза, далеко неоптимальный или необходимо проанализировать множество других вариантов и выбрать оптимальный. Эта задача весьма трудоемкая, и эффективное выполнение ее существенно зависит от используемой подсистемы моделирования и оптимизации. [c.420]

Программа оптимизации технологических схем НПЗ позволяет найти оптимальный состав технологических установок, приводящий к экстремуму целевую функцию, являющуюся критерием оптимизации. Эта программа из избыточного набора установок исключает те, что снижают значение целевой функции при решении задачи ее максимизации. Выдача решения при этом производится в одном варианте. Однако ввиду того, что выбор оптимального состава технологических установок проектируемой НПЗ на основании какого-либо одного критерия оптимизации затруднителен, возникает необходимость в последовательном решении ряда вариантов расчета материальных балансов НПЗ с различными наборами технологических установок и критериев оптимизации. Окончательный выбор состава технологических установок осуществляется инженером-проектировщиком и экспертами. [c.572]

На данном уровне ставилась задача определения технологической топологии ХТС, параметров аппаратов и параметров технологических потоков, соответствующих оптимальному значению критерия эффективности функционирования ХТС. Методологической основой является интегрально-гипотетический принцип синтеза, заключающийся в последовательной разработке, анализе и оптимизации некоторого множества альтернативных вариантов технологической топологии и аппаратурного оформления синтезируемой схемы. [c.602]

Задачей заключительной V стадии адаптационно-эволюционного метода являются оптимизация параметров технологической схемы, разработанной в результате выполнения предыдущих ста -дий метода, или выбор оптимального варианта из возможных альтернатив с использованием методов оптимизации сложных ХТС, разработанных в настоящее время. [c.203]

После того, как закончена раздельная оптимизация всех конкурирующих вариантов технологической схемы, остается выбрать из полученных оптимальных вариантов один — наилучший. Этот последний шаг чрезвычайно прост и в особых пояснениях не нуждается. Оптимизация каждого варианта приводит к определению оптимального сочбтания независимых технологических параметров, а также соответствующего этому сочетанию значения критерия оптимальности Е. Как правило, для промышленной реализации выбирается тот вариант, который характеризуется наиболее выгодным значением Е в оптимальной точке. Может, однако, сл читься, что предпочтение будет отдано другому варианту. Если, например, среди исследованных вариантов существует такой, который лишь незначительно уступает наилучшему с точки зрения выбранного критерия оптимальности, но при этом характеризуется лучшими условиями труда или возможностью выполнения в более короткие сроки, то имеются достаточно серьезные основания предпочесть именно этот вариант. [c.234]

Рассмотрим прямоточную выпарную систему с трехкратным использованием тепла и состоящую из трех МВУ. Каждая МВУ является четырехкорпусной установкой. Учитывая рекомендации [18] и возможность сбора статистического материала на действующей установке производства, для окончательного упаривания щелочи на второй стадии выпарки в МВУ были использованы выпарные аппараты с усиленной естественной циркуляцией (аппараты Левина). Изучив предложенный вариант методики построения подсистемы оптимизации цеха выпарки АСУТП хлорного производства, достаточно просто построить подсистему для других возможных вариантов технологических схем и аппаратурного оформления процесса выпарки. Осуществить это позволяют математические модели и алгоритмы оптимизации процесса выпарки, учитывающие практически все возможные варианты применяемых на производстве выпарных систем и приведенных в [4, 5, 120, 139, 146—148]. Упрощенная технологическая схема одной МВУ представлена на рис. VI-1. По технологическому назначению в ней можно выделить ряд участков. [c.173]

Методы структурной оптимизации. Они предполагают на первом этапе определение способов реализации химического производства (выбор альтернативных способов ведения процесс на отдельных стадиях) и создание на их основе некоторой интегрально-гипотетической технологической схемы, включающей все возможные варианты распределения материальных и энергетических ресурсов. Оптимизация ведется по специально определенным структурным параметрам распределения потоков, значения которых обычно задаются в диапазоне от О до 1 и характеризуют разделение или разветвление некоторого выходного потока. Конечные значения параметров и определяют технологическую схему. Нулевые значения отдельных из них свидетельствуют об отсутствии соответствующей связи аппаратов. С математической точки зрения задача синтеза представляет собой решение систем нелинейных уравнений, соответствующих описанию отдельных элементов (подсистем), и уравнений, отражающих структурные взаимосвязи между этими элементами (подсистемами). Основными методами решения являются методы нелинейного программирования. В виду высокой размерности системы уравнений поиск оптимального решения (технологической схемы) представляет определенные трудности вследствие многоэкстремальности и нелинейности задачи. [c.438]

Этап 1 предполагает предварительный общий анализ задачи оптпмнзацни анализ возможных вариантов технологической топологии ХТС, выяснение типа задачи оптимизации (статическая или квазнстатическая) и т. п. В случае, если ставится задача оптимального выбора технологической схемы ХТС, последующие этапы должны рассматриваться применительно к каждому из альтернативных вариантов схемы. [c.299]

В последнее время совершенствование процесса обессоливания идет по пути конструирования новых и улучшения старых технологических схем и аппаратов для отделения воды (электродегидраторов) [59—65], автоматизации и оптимизации обессоливающих установок 166—69], синтезирования новых высокоэффективных деэмульгаторов 170—71 ] и оптимизации процесса обессоливания по управляемым технологическим параметрам, таким, как подача промывочной воды, темпера- турный режим, дозировка и место подачи дезмульгатора и др. Большая часть проведенных исследований, оформленная в виде рекомендаций по улучшению качества обессоливания, уже реализована на промышленных установках или находится в стадии проектирования. Так, существуют обессоливающие установки, работающие в три и даже в четыре ступени. Созданы и работают установки, работающие при 140—160 °С (раньше процесс обессоливания проводили при темпера-туре не выше 70—90 °С). Реализовано в металле и испытано в промышленных условиях большое число вариантов электродегидраторов аппараты вертикального, шарового и горизонтального типа, аппараты с радиально-щелевыми и продольно-щелевыми распределительными головками аппараты с вертикальным вводом сырья через распределительные устройства и слой промывочной воды аппараты с различной конструктивной организацией и напряженностью электрического поля и др. В результате исследовательских работ в последние годы удалось существенно улучшить качество обессоливания неф и, хотя [c.45]

Один из наиболее эффективных и универсальных методов очистки и разделения газовых и жидких сред — адсорбционный метод, связанный с механизмом физико-химического взаимодействия адсорбента и адсорбата. Однако успешное внедрение его в промышленность зависит, в частности, от эффективности эксплуатируемых и проектируемых адсорбционных установок, совершенствования действующих процессов, инженерных методов расчета равновесия систем адсорбент — адсорбат, кинетики в отдельном зерне адсорбента и динамики макрослоя адсорбентов, конструктивных решений и методов оптимизации циклических адсорбционных процессов. Основными особенностями циклических адсорбционных процессов являются их многостадий-ность (стадии адсорбции и десорбции целевых компонентов, стадии сушки и охлаждения, адсорбентов, т. е. стадии, взаимно влияющие одна на другую), разнообразие типов технологических схем, различие энергозатрат для проведения стадий процесса. Вследствие этого важным звеном разработки циклических адсорбционных процессов как на этапе проектирования, так и на этапе промышленной эксплуатации служит выбор оптимальных вариантов аппаратурного оформления процессов, режимов проведения различных стадий процесса для конкретных условий применения. Выполнение указанных задач полностью определяет технико-экономические оценки выбираемых вариантов. [c.4]

Для оптимизации достаточно большой группы параметров, которые характеризуют количество элементов оборудования и связей, имеюших сходное назначение в технологической схеме установки, разработан метод, основанный на обеспечении неизменности структурных условий- задачи в процессе оптимизации [62, 63]. Здесь использована возможность представления структуры схемы и компоновочных взаимосвязей между ее элементами характерными граничными значениями непрерывно изменяющихся параметров. Используется максимально сложная исходная схема установки, а промежуточные варианты схемы в процессе ее оптимизации образуются как ее части. Достижение некоторыми непрерывно изменяющимися параметрами своих граничных (нулевых) значений означает частичное вырождение максимально сложной схемы в промежуточную, а затем и в оптимальную схему установки. Благодаря эквивалентированию изменений дискретных параметров максимально сложной схемы изменениями непрерывно изменяющихся параметров для оптимизации вида схемы может быть использован один из эффективных алгоритмов нелинейного программирования. При такой постановке задачи возможна одновременная оптимизация (без подразделения на этапы) непрерывно изменяющихся параметров и группы дискретно изменяющихся параметров. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология