Синтез технологических схем

В работе [1] выполнен синтез технологической схемы блока вторичной перегонки бензина установки АВТ-6. Широкая бензиновая фракция имела следующий состав [c.210]

Глава VI. Практические аспекты синтеза технологических схем перегонки и ректификации нефтяных смесей....... [c.5]

Основная сложность синтеза технологических схем разделения нефтяных смесей на несколько фракций перегонкой и ректификацией заключается в существовании большого числа возможных вариантов схем и сочетания различных процессов и аппаратов. Если в качестве основного метода разделения принять только процесс обычной ректификации, что и используется в большинстве известных алгоритмов синтеза схем разделения, то число однородных или так называемых гомогенных схем может быть определено как [c.100]

Проблемами синтеза сложных химико-технологических систем начали интенсивно заниматься всего лишь в конце 60-х годов. В то же время литература по этому вопросу насчитывает уже не один десяток наименований [1, 2]. Для синтеза технологических схем ректификации многокомпонентных смесей применяют специальные методы декомпозиционные, эвристические, эволюционные и алгоритмические (прямой оптимизации). [c.100]

Алгоритмические методы синтеза технологических схем предполагают использование известных методов оптимизации динамического, линейного и нелинейного программирования. Сущность [c.101]

Для синтеза технологических схем разделения нефтяных смесей целесообразно использовать также и термодинамические критерии, например, термодинамический коэффициент полезного действия (т)т), равный отношению минимальной работы разделения смеси заданного состава на чистые компоненты к фактической работе разделения [2, 6] [c.105]

При эволюционном синтезе технологической схемы процесса (рис. П-26, а) последнюю удобно представлять в виде направленного графа, или бинарного дерева (рис. П-26, б), в котором разделительные аппараты изображаются операторами а,- для обычной и Рг для азеотропной или экстрактивной ректификации [44]. На рис. П-26,а индексы и аз обозначают, что разделение данной смеси осуществляется в обычных ректификационных колоннах с номерами =1 и =2 соответственно аналогичным образом используются индексы Рз и 4 для колонн азеотропной и экстрактивной ректификации с номерами =3 и =4. [c.135]

Рис. П-27. Эволюционный синтез технологических схем разделения многокомпонентной смесн углеводородов Сз—С5

В работе [46] рассмотрен метод и алгоритм синтеза технологических схем разделения азеотропных (обычных) смесей с произвольным числом продуктов и процессов разделения. Синтез проводят в два этапа. На первом этапе формируют возможные продуктовые группы (совокупность продуктов, которая может быть выделена совместно на некоторой промежуточной стадии разделения). Формирование проводят исключением тех разделительных процессов, которые не обеспечивают получения заданного ряда продуктов, а также заведомо неэкономичных процессов. Для отбраковки неэкономичных вариантов разделения используют эвристические правила. На втором этапе осуществляют непосредственный синтез оптимальной схемы методом динамического программирования с использованием ранее найденных вариантов продуктовых групп и разделительных процессов. [c.144]

Таким образом, основное отличие методов и алгоритмов синтеза технологических схем разнородных разделительных установок заключается в первом этапе синтеза, необходимость использования которого вызвана изменением фазового равновесия компонентов смеси в отсутствие или в присутствии различных разделительных агентов. [c.144]

ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СИНТЕЗА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПЕРЕГОНКИ И РЕКТИФИКАЦИИ НЕФТЯНЫХ СМЕСЕЙ [c.313]

Синтез технологической схемы [c.256]

Набор эвристик для выбора стратегии декомпозиции может быть получен на основе анализа опыта проектировщиков-технологов по разработке технологических схем ТС. Можно сформулировать ряд эвристик для выбора стратегии декомпозиции при синтезе технологических схем ТС. [c.270]

Допущение (VI,36) не позволяет использовать условие (VI,35) как критерий завершения процесса обучения оптимальной стратегии декомпозиции ИЗС и, следовательно, процесса синтеза технологической схемы ТС. Поэтому оптимальной технологической [c.273]

Рассмотренный метод разработки оптимальных технологических схем РКС был успешно использован для синтеза технологических схем разделения различных многокомпонентных промышленных смесей— углеводородов, спиртов и синтетических жирных кислот. Найденные с помощью этого метода оптимальные технологические схемы яе могут быть получены на основе использования приведенных ранее эвристик (см. 3 главы IV). [c.302]

В-третьих, ряд различных по функциональному назначению подразделений проектного института выполняют структурно подобные задачи проектирования, в основе которых используются одинаковые методы вычислительной математики (нанример, трассировка трубопроводов или синтез технологической схемы разделения методом ветвей и границ). [c.39]

Этап технологического проектирования является, пожалуй, наиболее динамичным в САПР, поскольку математические модели отдельных процессов, методы анализа и синтеза технологических схем постоянно совершенствуются но мере развития теоретических основ химической технологии, методов вычислительной математики. Эта динамичность и позволяет оперативно вносить изменения в разрабатываемые проекты и действующие производства на этапе реконструкции. [c.42]

В зависимости от типа элементов схемы (однородные или неоднородные) задача синтеза технологической схемы может ставиться по-разному. При выборе технологической схемы с однородными элементами (теплообменной системы, системы разделения многокомпонентных идеальных смесей методом ректификации) обычно отсутствует исходный вариант схемы и элементы могут соединяться между собой самыми различными способами. Задача состоит в том, чтобы найти оптимальный вариант их соединения (оптимальный в смысле критерия). В случае теплообменной системы задача синтеза может быть сформулирована следующим образом [34]. Имеется М горячих потоков 8 1 И = 1, 2,. . ., М), которые необходимо охладить, и N холодных потоков (7 = 1,2,.... . ., N), которые необходимо нагреть. Для каждого потока заданы начальная Гн, конечная Гк температуры и водяной эквивалент. Имеются также вспомогательные нагреватели и холодильники. Задача синтеза Состоит в том, чтобы создать систему из рекуперативных теплообменников, нагревателей и холодильников, которая позволила бы достичь заданных конечных температур потоков при минимуме полной стоимости системы при заданных стоимостях элементов. [c.108]

Таким образом, современные разделительные установки должны быть не только высокопроизводительными и экономичными, но и обладать большой технологической гибкостью, т. е. возможностью перерабатывать сырье с получением разных продуктов. Синтез технологических схем перегонки и ректификации нефтяных смесей с анализом используемых в промышленности конкретных схем подробно рассматривается в последуюших главах книги. [c.78]

Ранее отмечалось, что возможны два подхода к синтезу технологической схемы производства при отсутствии или наличии исходного варианта. Первый подход свойствен синтезу схем с однородны- [c.141]

Глава 8 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СИНТЕЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА [c.435]

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]

По существу, выделенные этапы синтеза технологической схемы составляют иерархию принятия решений и являются следствием применения принципов системного подхода. Не все из этапов поддаются строгой математической формализации, вследствие чего решение проблемы синтеза наиболее целесообразно вести в режиме активного диалога с возможной коррекцией каждого этана. Декомпозиция же проблемы не только упрощает общую задачу и существенно снижает требования к вычислительной технике по объему памяти и быстродействию, но и позволяет выделить в рамках синтеза технологической схемы производства отдельные подзадачи, а именно синтез схем химического превращения, синтез схем выделения продуктов, синтез схем теплообмена, синтез систем управления. [c.436]

Методы синтеза технологической схемы [c.436]

Как уже отмечалось, основная проблема синтеза технологической схемы заключается в многовариантности решений и, следовательно, в трудности выбора среди них оптимального. Многовариантность задачи синтеза наглядно иллюстрируется на примере разделения многокомпонентных смесей. Так, число вариантов схем при разделении Л -компонентной смеси на N чистых продуктов М способами выражается формулой [c.436]

Исходя из сложности задачи и общей стратегии декомпозиции проблема синтеза технологической схемы обычно подразделяется на ряд подпроблем, а именно синтез стадий химического превращения и выделения продуктов реакций. Помимо этого возникает задача рационального объединения источников и стоков энергии внутри схемы для снижения внешнего энергопотребления. Каждая из стадий достаточно специфична в силу различной природы решаемых вопросов (например, нельзя говорить о технологической схеме, пока не определен набор исходных реагентов, не установлен механизм химических реакций и не определены условия их протекания, обеспечивающие получение требуемых продуктов), поэтому после определения совокупности элементов технологической схемы (4.39), возможно, в рамках отдельных подсистем необходимо [c.144]

Глава 8. Автоматизированный синтез технологической схемы [c.437]

Эвристические правила представляют собой выражение накопленного опыта относительно исследуемого объекта в форме заключений с высокой степенью вероятности правдоподобия и широко используются при построении самых различных алгоритмов (синтеза технологических схем, экспертных оценок надежности функционирования производств, прогнозирования событий, описания объекта и т. д.). В контексте алгоритма эвристика приводит к принятию определенного решения в зависимости от текущего состояния объекта. Поэтому в общем виде формализация эвристических знаний может быть отражена конструкцией типа [c.439]

В связи с этим проектировщик вынужден интуитивно применять метод функциональной декомпозиции, осуществляя последовательную декомпозицию ИЗС на ряд более простых задач. Так, при синтезе технологической схемы сложной ХТС проектировщик сначала разделяет все химическое производство на некоторое число функциональных подсистем. Затем каждая функциональная подсистема декомпозируется до уровня отдельных элементбв или аппаратов. Например, синтез оптимальной технологической схемы нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) проектировщик, используя метод функциональной декомпозиции ИЗС, осуществляет ло следующим этапам 1) декомпозиция НПЗ на ряд функциональных подсистем — обессеривания сырой нефти, фракционирования нефти, компаундирования и др. 2) дальнейшая декомпозиция отдельных функциональных подсистем на совокупность технологических аппаратов — ректификационных колонн, теплообменников, насосов и т. д. [c.144]

За последнее время изменилось и отношение к процессам перегонки и ректификации. Если до 70-х годов основное внимание исследователи обращали на изучение гидродинамики и массопере-дачи в ректификационных аппаратах с целью повышения их производительности, то на сегодня главными задачами практики и научных исследований стали принципиальные вопросы технологии — проблема синтеза технологических схем с определением оптимальных параметров процессов разделения, обеспечивающих повышениеглубины отбора целевых компонентов, улучшение качества продуктов и снижение энергетических затрат на разделение. [c.6]

Рис. 1У-19. Этапы эволюционного синтеза технологической схемы отделения деметанизации ХТС производства этилена. Схема Ла 2 ввод рекуперативного самоохлаждення хвостовых газов .

Синтез технологических схем для разделения л-к0М П0нентн0Й смеси на основе рассмотренных выше элементарных систем и соответствующих им треугольным диаграммам проводится путем приведения многокомпонентной смеси к псевдотрехкомпонентной, используя эвристические правила разделения смеси в первую очередь по наиболее легкоделимой границе, т. е. между компонентами, относительная летучесть которых по отношению друг к другу максимальная. [c.143]

Таблица 1У.21. Исходные данные по составу сырья и продуктов разделения при синтезе технологической схемы разделешш смеси ароматических углеводородов [

За основной элемент синтезируемой схемы в случае использования тарельчатых колонн ректификации может быть выбрана, например, отдельная тарелка, на основе которой в принципе можно построить любую схему разделения. Подобный подход может оказаться эффективным при проектировании отдельных простых или сложных колонн ректификации, разделяющих многокомпонентные смеси, однако практически он неприемлем для синтеза технологических схем СРМС, поскольку возможное число вариантов схем, построенных яа основе таких элементов, чрезвычайно велико. [c.282]

Более перспективным представляется подход к решению задачи синтеза технологических схем СРМС, в основу которого положено использование таких элементов, как кипятильник, дефлегматор и секция колонны (тарельчатая или насадочная). В этом случае задача синтеза формулируется как задача определения оптимальной структуры связей таких элементов с одновременной выработкой требований к их функциональным свойствам в пределах известных качественных и количественных характеристик каждого элемента. Достоинством такого подхода является то, что он позволяет рассматривать практически все возможные схемы СРМС любой степени сложности при сохранении достаточной гибкости в определении необходимого числа ступеней разделения в проектируемых колоннах. [c.282]

В настоящее время при решении задач синтеза технологических схем СРМС наиболее часто в качестве основного элемента выбирается простая ректификационная колонна с одним вводом питания и двумя потоками продуктов разделения (дистиллят и кубовая жидкость), оборудованная кипятильником и дефлегматором. Как правило, при таком подходе к выбору основного элемента СРМС [c.282]

Одна из первых широко используемых при синтезе технологических схем однородных РКС эвристик состояла в следующем выбрать такой вариант прямой схемы РКС, в которой любой компонент или фракция определенного состава выделяется в ка-ждой колонне системы как верхний продукт разделения (дистиллят). [c.287]

Примерная структура САПР технологического проектирования приведена на рис. 2.2. Ее основу составляют банк данных (БД) — информационное обеспечение, содержащее данные о свойствах перерабатываемых и получаемых веществ, параметрах оборудования и схем, экономические и технико-экономические показатели последних, информационно-справочные данные и т. д. пакеты прикладных программ (ППП) общего и специали-зпрованного назначения (алгоритмы решения задач оптимизации, модели аппаратов и технологических схем) алгоритмы синтеза технологических схем алгоритмы конструкционного расчета и выбора оборудования, размещения оборудования алгоритмы синтеза систем управления. Организационно САПР технологического проектирования состоит из ряда взаимосвязанных подсистем, принципы разработки, структура и состав которой подробно изложены во второй части книги. [c.44]

Низкие по точности модели принято классифицировать как приближенные, и область их применения обычно ограничивается прикидочными расчетами, в результате которых выявляются качественные характеристики объекта.. Получение же количественных оценок, как правило, производится на базе точных моделей. Получение количественных зависимостей за практически приемлемое время счета возможно как результат снижения размерности задачи поиска (сокраш ения числа просматриваемых варианток) или как результат разработки точных и быстродействующих моделей. В первом случае основным приемом является использование различного рода ограничений, основанных на физико-химических, технологических и другого рода предпосылках (применение эвристических правил, эволюционной стратегии, фундаментальных закономерностей протекания процесса). Во втором случае задача заключается в разработке быстродействующих алгоритмов решения уравнений математического описания, использования аппроксимационных моделей. Снижение размерности пространства поиска оптимального варианта широко используется при разработке алгоритмов синтеза технологических схем (см. гл. 8). Обычно с решением этой же задачи связана и разработка аппроксимационных моделей. [c.426]

Разработка — синтез технологической схемы производства заключается в установлении оптимальной взаимосвязи между отдельньши процессами, а также в оптимальном выборе типа и оптимальном проектировании этих процессов и обычно осуществляется в несколько этапов а) определение функций химического производства (сырья, производительности, продуктов, рынков потребления п т. д.) б) определение критерия функционирования производства в) выбор способов реализации функций химического производства (получения продуктов, их выделения, организации теплообмена и т. д.) г) декомпозиция проблемы на ряд взаимосвязанных подпроблем (реакторный узел, узел выделения продуктов и т. д.) д) реализация подпроблем в рамках принятых технологических решений [1]. [c.436]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология