过程能量综合及常减压分馏系统运行优化

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1、过程能量综合华南理工大学化工与能源学院李亚军（13570408408,liyajun@scut.edu.cn)2009.10大庆9/30/2021[filename].ppt第一部分：过程能量综合9/30/2021[filename].ppt第一节：过程系统工程概述9/30/2021[filename].ppt1.1、过程工业1、什么是过程工业：对物料进行物理的或化学的加工处理泛指为过程，特定的单一过程称为过程单元。由过程单元的组合构成一个网络，使原料转变为期望产品，同时产生增值效应的系统称为化工过程系统。9/30/202131.1、过程工业2、过程工业的范畴

2、(1）过程构成：单元操作与设备（2）过程原理：三传一反质量传递热量传递动量传递（流体流动）化学反应因此化工、炼油、材料、钢铁、医药、造纸、食品等都属于过程工业(ProcessIndustry)。9/30/20214化工、石化等过程工业属物料、能量、信息流密集型行业9/30/202151.2、过程系统工程过程系统工程是运用系统工程的观点、方法、思路对过程系统进行模拟、分析、评价、优化和控制的一门跨学科的边缘科学。过程系统工程是系统工程的一个分支，又称化工系统工程，化工系统模拟分析等，是系统工程在以化学工业为代表的过程工业中的应用。9/30/202161.2、过程系统工

3、程过程系统工程（ProcessSystemEngineeringPSE）继上世纪20年代单元操作、60年代传递现象研究之后，是化学工程的第三次突破。Westeberg：“如何选择优化了的单元设备及其间的联结关系来组成一个化工过程系统，从给定的原料生产一定的产品，在最小的总费用和最小的环境污染条件下安全地生产，并在运行中采取和保持最优的操作条件”。9/30/20217过程系统技术由系统设计、系统操作和系统控制三部分组成。是一门交叉科学，涉及系统工程、化学工程、控制理论、计算机、经济、环境等学科。应用于设计、改造、扩产、消除瓶颈等层次。1.2、过程系统工程9/30/20

4、2181.3、现代过程系统工业的特点现代过程工业愈来愈注重于物料、能量的综合利用，这就不可避免地使大多数现代过程工业，特别是化学工业，采用了多次循环的复杂网络系统，多种产品、多种牌号的产品结构。由于要根据资源情况（质和量）实现高经济效益的满负荷操作，对设计提出了更高的要求，不再满足于靠“相似模拟乘上安全系统”式的落后设计方法，以及根据定性的工艺分析，将单元过程简单组合成完整的工艺流程，进行过程系统的分析设计。对设计提出高精度的理念，要求减少设计余量，优化投资与操作费用。现代过程工业向高效、节能、洁净型发展。9/30/202191.4、过程系统工程研究的问题过程系统工

5、程主要研究内容是如何实现过程系统的操作模拟、设计模拟、操作优化、设计优化以及过程系统的最优合成。9/30/2021101.5、化工流程模拟技术什么是化工流程模拟？由于在石油化工实际生产过程中，利用传统的技术很难实现描述单元装置操作的静、动态特征，如工艺过程中反应的，流体力学的，传热的，传质的特征及工程技术问题，装置的系统故障诊断，新产品研制开发中的问题等。9/30/2021111.5、化工流程模拟技术什么是化工流程模拟？一个正常生产的工厂（过程系统）不可能为了了解其性能而随意让人冒着破坏正常生产秩序甚至爆炸的危险对其操作参数、原料、设备、流程作大幅度的调整。为了方便

6、、安全、经济的研究一个复杂的对象，常常以一个相比较简单的系统B来代替对象系统A。系统B必须在其主要系统性能、操作特征、应答特征上与系统A一致，或者说等效A，且系统B要较系统A容易进行试验或解算。9/30/2021121.5、化工流程模拟技术对于一个化工过程系统，常常需要从整体上进行详尽的考察以探求其在技术上的合理性、操作上的可靠性以及整体性能达到最优的条件。为了达到这样的目的，就要对给定的化工系统建立数学模型，通过该数学模型的求解，对系统的整体特性进行计算，即通过数学模型来分析过程中各单元过程的设备结构参数和操作参数对系统整体特性的影响。9/30/202113什么是

7、化工流程模拟？化工流程模拟是一种高科技手段，它根据化工单元过程和热力学的基本方程，应用现代数学方法，通过计算机模拟实际的化工生产过程。即在计算机上准确地“再现”实际生产过程，得到详细、完整的物料平衡和热量平衡数据，以便来指导实际生产。化工模拟技术所有的应用都必须是建立对企业的生产过程有一个全面准确了解。1.5、化工流程模拟技术9/30/2021141.5、化工流程模拟技术由于过程流程模拟技术能够反映传统技术难以实现的单元装置的静、动态特征，因此越来越受到石化领域设计与开发人员的重视，广泛地应用于石油、化工、制药、冶金等重要行业中，无论是在项目工程设计中，还是在生