一、一类间歇化工过程的热集成调度模型化研究（论文文献综述）
彭威建[1]（2020）在《间歇过程换热器网络设计与优化方法的研究》文中指出间歇生产过程占化工生产过程中的比重越来越高,以其高度的灵活性,在精细化工和生物化工等高度知识密集和技术密集的新兴产业中,发挥越来越大的优势。相对于连续过程换热器网络综合而言,目前的间歇过程换热器网络综合研究还非常有限。因此,在间歇过程中开展相关热集成的研究,成为绿色化工系统工程领域的一个重要方向,对节约投资、降低能耗和减少环境污染等具有十分重要的理论和实际意义。本文在只考虑直接换热的情况下,提出采用T-t图启发法和数学规划法对间歇过程换热器网络进行集成与优化。以时间段模型为基础,通过提出的2种方法得到初始换热器网络,并根据热负荷回路断开规则,去掉多余的换热器,合并共用换热器,对总换热器网络结构进行优化,使最后的总换热器网络的换热单元数目减少。计算最终换热器网络的投资费用和操作费用,继而得到总费用。T-t图法为启发式方法,根据本文提出的相近热容流率匹配规则和流股分割换热规则,以图形化的方式直观方便的得到初始换热器网络;适用于流股数较少体系简单的过程,能够根据相关规则迅速得到初始换热器网络,较夹点法计算过程简单,计算量小。数学规划法基于本文提出的并联换热原则建立非线性数学模型,以年度费用最小为目标函数,通过MATLAB优化工具箱中的fmincon函数求解非线性约束最优化问题,从而得到初始换热器网络;适用于流股数较多体系复杂的过程,通过简化的数学模型能够快速计算求解得到初始换热器网络,较传统数学模型计算简单,根据并联换热原则得到的初始换热器网络结构较优,费用较低;结构优化后的换热器网络投资费用和总费用大幅降低,节能潜力大,应用范围广。对应的验证实例计算结果表明,上述2种方法得到的最终换热器网络换热单元数目和年度总费用均比对比文献减少,说明了2种方法的可行性。本文开发的方法,可为间歇过程换热器网络综合的研究提供参考。
张晓荷[2]（2020）在《基于遗传算法的间歇化工过程调度和热集成研究》文中研究指明间歇生产过程操作灵活,适用于附加值高、品种多、市场变化快、批量小的产品的生产,在特种化学品、生物化学品及按客户订单定制的非大批量产品的生产领域具有非常大的优势。由于这类产品的需求量近年来与日俱增,因此间歇化工发挥着不可替代的重要作用。热集成研究是当前间歇化工设计和优化的研究热点,其中考虑过程调度和热集成两个目标的优化能够实现过程中资源的最佳利用,符合现阶段化工领域的发展诉求。但由于间歇过程本身固有的复杂性,使得间歇过程的调度和热集成优化问题涉及的参数多、参数之间的相关性强,存在明显的组合爆炸性特征;另外间歇过程中常需要考虑一些特殊的操作,如过程生产的多周期、间歇设备的灵活操作等,因此增加了该类问题的求解难度,容易陷入局部最优或无解的情况。而遗传算法作为一种基于进化规则的随机搜索方法,因其突破了对目标函数非凸、非可微的限制,具备解决此类问题的先天优势。本文以遗传算法为工具,对间歇化工过程的调度和热集成问题进行建模、分析和求解,主要内容如下:（1）分析了间歇过程系统的特征,综述了间歇化工过程热集成近年来的国内外研究进展,并针对同步优化策略中的设计难度大、求解困难问题,基于遗传算法的求解机制,提出了内外圈协同优化策略,将复杂的数学模型分解为相互关联的结构优化和参数优化两个模块进行求解,降低了系统优化设计的求解难度。（2）针对几类常规的间歇化工过程,建立间歇化工过程调度和热集成的数学模型,并利用基于遗传算法的内外圈协同优化策略对该问题进行求解。通过对间歇系统进行热集成的分析优化,有效提高了过程的生产效率:典型多产品厂中,通过对比不同储罐操作形式,发现无限中间储罐的形式能够在零等待储罐的优化基础上,在一个生产周期内缩短45min的操作时间,考虑过程的热集成效益,能够实现系统节能提高2.01倍,系统节能2446kJ;典型多目的厂中,通过对系统中的热量进行集成,实现过程节能提高2.15倍,系统节能3830kJ。证明了研究方法的有效性。（3）根据复杂间歇化工过程的特点,针对多周期复杂多目的厂的调度和热集成问题,建立其调度和热集成的数学模型。并根据模型的特点,提出了基于遗传算法的虚拟周期的编码策略,该策略可有效表达间歇多周期生产的超级结构,可给出多个生产周期下的优化方案。间歇化工过程多周期优化案例的计算结果表明,采用多周期生产可以提高系统的生产效益,证明了多周期生产的优势,也证明了本研究方法可用于求解复杂间歇过程的调度和热集成问题。
孔令启,张晓荷,李玉刚,郑世清[3]（2020）在《间歇化工过程热集成研究进展》文中进行了进一步梳理间歇化工过程热集成问题的研究能够促进过程系统的可持续发展并且提高产业经济性和技术竞争力,顺应了化工发展大环境。本文介绍了以系统综合优化为目标的间歇化工过程热集成研究的发展现状,整理了早期研究的三大通用图解模型,并讨论和比较了在建模求解过程中常见算法。总结了当前研究的重点在换热网络设计优化、热储罐系统和考虑调度的热集成三个方面,并评述了与之相关的进展、瓶颈和研究意义。指出了热集成问题已成为当前间歇化工过程的研究热点,其中热集成和生产调度的协同优化十分必要,能够从系统全局的角度上给出优化方案。但由于间歇化工过程中存在较多的不确定性和约束条件,增加了热集成的研究难度,因此对间歇化工过程优化设计提出了更高的要求。
解卫阔[4]（2019）在《乙腈装置的动态模拟》文中认为乙腈是一种重要的有机中间体,是丙烯氨氧化制取丙烯腈的副产物。来自上游的粗乙腈中含有大量的水和氢氰酸、恶唑等杂质,工业中通过连续回收工艺进行精制,保证产品的纯度。由于乙腈-水体系共沸,常使用萃取精馏和变压精馏的方法实现组分的分离。变压精馏方法不引入萃取剂,能耗问题可通过热集成方法优化,因此在工业生产中得到广泛应用。论文选取某石化公司的5500t/a乙腈连续回收工艺,进行了一系列的研究。在Aspen Plus软件中进行了稳态模拟,对热力学方法的选取和收敛策略进行了分析。讨论了脱氢氰酸塔回流比对体系中累积恶唑含量的影响,对改进方案的液相抽出口位置和流量进行了分析。讨论了脱氢氰酸塔回流比对于侧线采出产品中氢氰酸含量的影响,针对体系氢氰酸含量较高的问题提出了应对的方法。基于Aspen Dynamics平台搭建了乙腈装置的动态控制模型,针对原有控制方案的不足提出了改进措施,改进后的动态控制方案能够应对一定程度的进料流量扰动。基于北京化工大学DSO平台,通过C语言编程计算,搭建了准确的设备模型,开发出了某工厂乙腈装置的化工动态仿真系统。仿真系统能够用于模拟装置正常的开停车过程和事故的应急处理过程,可用于操作员的培训。
安永胜[5]（2019）在《煤制乙二醇杂醇油分离回收的模拟研究》文中指出乙二醇（EG）是生产聚酯纤维和防冻液的主要原料,国内需求量很大。煤制乙二醇在生产过程中会产生大量的有机废物,本文对杂醇油废液进行了分离提纯的模拟研究,利用Aspen Plus流程模拟软件对精馏过程中进行了稳态模拟计算和工艺参数的优化,同时采用双效精馏技术对甲醇回收塔进行了能量优化,降低了流程中的能耗。本文对物料中的甲醇-水、甲醇-乙二醇、乙二醇-水体系的汽液相平衡模型进行了研究,选用NRTL、WILSON、UNIQUAC三种活度系数模型,利用Aspen Plus的Data Regression物性分析功能对以上物系的二元交互参数进行了拟合和关联,通过对比实验数据值与模型计算值的偏差,结果表明NRTL方程可以很好的描述甲醇-水和甲醇-乙二醇物系,而乙二醇-水物系适合采用UNIQUAC方程。采用流程模拟软件对脱轻塔、甲醇回收塔、乙醇回收塔以及乙二醇回收塔进行了稳态模拟计算,通过单因素法和多因素正交试验法确定了各塔的最优工艺参数,理论板数NT、进料板位置NF、回流比RR、采出量D（B）分别为:脱轻塔C-101为30、6、1.8、280kg/h;甲醇回收塔C-102为 65、18、6.5、1260kg/h;乙醇回收塔 C-103 为 35、18、2.6、309kg/h;乙二醇回收塔C-104为12、8、0.02、1640.3 kg/h,可回收纯度为99.5%的甲醇的量为1260 kg/h,回收纯度为99%以上的乙二醇的量为1640.3 kg/h,得到的产品纯度可以满足行业要求。采用并流和逆流双效精馏方式对甲醇回收塔进行了节能优化,计算结果表明,并流双效精馏的能耗比逆流的能耗要小,与单塔精馏相比较,每年节约循环水量约为183万吨,节约蒸汽量约2.02万吨,公用工程费用可节省339.62万元/年,总能耗节约3135.14 kW,全年总费用降低了 322.16万元,节能效果显着。
黄小侨[6]（2018）在《基于沥青生产的常减压过程模拟及排产计划优化研究》文中研究说明常减压蒸馏法是最简单和低成本的道路沥青生产工艺,约70～80%的道路沥青生产采用此工艺。炼化行业面临着资源短缺、产品质量、环保监管及经济效益等方面挑战,作为炼油工艺的第一道工序,常减压蒸馏综合能耗占比大,如何降低常减压过程能耗、减少二氧化碳排放量和提高经济效益受到了炼油企业的密切关注。本文基于现有的常减压蒸馏流程、排产及换热网络综合优化的研究基础,提出了新的常减压流程多目标优化策略、排产优化模型和换热网络综合优化策略,对基于沥青生产的重质油混炼过程进行流程优化、排产优化和换热网络综合研究,具体内容如下。根据常减压蒸馏工业装置的生产数据、原油实沸点（TBP）数据和原油窄馏分性质数据,在Aspen Plus平台建立重油混炼常减压生产过程模型。该模型既考虑原料和产品性质对总拔出率和产品分布的影响,也考虑了具体设备和操作参数的影响,对基于沥青生产的重油炼制过程描述具有更好的准确性。在此基础上,回归得到了某公司各个炼厂的生产过程模型,研究结果表明,该模型在计算总拔出率和产品分布上更加准确。对基于沥青生产的常减压炼油过程进行了多目标优化研究。以经济效益最大、加热炉能耗最小和CO2排放量最小为目标,通过Matlab调用多目标遗传优化算法NSGA-II对常减压蒸馏装置进行优化。结果表明,初始工况的操作条件并不是最优的,在保证产品指标符合设计规定的前提下,优化后的炼厂可以提高25.71%的经济效益。对单炼厂和包括四个炼厂的公司进行重油混炼优化排产,建立了非线性工厂级排产优化模型和混合整数非线性公司级排产优化模型。工厂级排产优化模型以吨效益最大为目标,能够在原油价格变化、产品价格变化、市场需求变化、运输、库存及生产过程等条件约束下,对重油混炼比进行优化,并给出优化的排产方案。公司级排产优化模型结合公司级原料分配、产品分配和经济模型,根据市场情况和各炼厂生产能力,统一优化分配公司内资源和产品,提高公司整体效益。对单炼厂和包括四个炼厂的公司,利用1STOPT、VC、office等开发工具,开发了工厂级和公司级的优化排产软件并达到了实用化水平。利用该软件,对各炼厂进行了工厂级排产优化,确定了单炼厂优化混炼比,分别为0.4（A原油的质量分数/wt%,下同）、0.84、0.3和1.0;同时研究了原料价格变化对最优混炼比的影响,即随着原油A价格升高,其在各厂的最优混炼比占比逐渐降低,但不同工厂变化趋势不同。通过公司级优化,确定了各炼厂生产负荷及沥青产品跨区域销售情况,研究表明在市场受限情况下,吨效益较差的炼厂生产负荷会降低,对应的销售区域沥青市场需求可通过跨区域调配来满足;通过公司级优化获得的总收益与工厂级优化获得的总收益相比可提高11.6%。针对固定及变工况两种情况下的重油混炼装置换热网络综合问题分别发展了不同的综合策略。对固定工况下的重油混炼换热网络,建立了基于粒子群算法的换热网络优化模型,即采用无分流分级超结构模型作为换热网络的过程模型;针对优化求解时存在等式约束和不等式约束、连续和非连续变量多,非线性、非凸、不连续的问题,提出了粒子群算法求解策略,这一新优化策略将需要双层优化的混合整数非线性规划（MINLP）问题转化为单层非线性规划（NLP）问题,既能涵盖最优的换热网络结构,又简便易行。本文还对三个典型的换热网络算例进行了优化,结果表明新优化策略可有效降低换热网络费用,粒子群算法也具有较好的全局收敛特性。考虑到变工况换热网络综合对换热器的柔性要求,采用最大换热量、最大冷公用工程用量和最大热公用工程用量三种极限操作工况来进行能量综合这一新的优化策略。选取最大换热量工况作为基准工况,首先计算得到优化换热网络和换热器面积,并以此换热网络结构为基础,逐步计算另外两种极限工况。对实际炼厂进行了变工况的换热网络综合,采用夹点分析确定了三种极限操作工况,结果表明采用最大换热工况→最大冷公用工程工况→最大热公用工程工况的计算顺序,可以使各工况的年费用最小。通过与其他计算顺序比较,表明本文提出的优化顺序是有效的。
邹雄[7]（2018）在《多组分热耦合精馏分离系统综合方法研究》文中认为运用过程系统工程方法论,实现精馏分离系统综合是炼油与化工节能增效重要技术手段之一。但产业升级的新需求与技术研发新进展都对传统精馏分离系统综合理论提出诸多挑战。一方面,装置集群化和高附加值产业链延伸使得物料来源和分离要求多样化,另一方面,精馏节能技术与其他分离技术快速发展提供了更多流程组合可能性。为此,本论文在结构受限热耦合精馏序列综合、多源进料混合产品复杂精馏系统综合、多技术混合分离系统综合和大规模工业问题降维等方向展开相关研究工作,以期为高效节能精馏基复杂分离工艺开发提供系统化方法论。论文主要研究内容及结果如下:（1）针对现有方法所得多组分热耦合精馏流程复杂度高,难实施的工业应用瓶颈问题,提出以耦合度为指标的流程复杂度调控方法论,揭示出有效耦合度生成的负荷转移与能量集成机制及其节能原理。以当前工业可实施的热耦合精馏配置为对象,运用耦合度分析方法开发出七条流程结构调控的限制规则,进而采用状态任务网络超级结构建立结构受限热耦合精馏序列综合数学规划模型。研究结果表明,所提方法论通过系统地权衡节能效果、设备代价与系统耦合度,使得流程不必要复杂度大幅度降低,并通过最佳耦合机制与位置实现关键点节能,幅度可达30%。此外,案例结果对比分析发现进料特性（组成和相对挥发度）和设备费用占比都将对最佳热耦合位置与数量产生重要影响。报道了六元热耦合精馏序列综合案例,其结果表明,耦合度调控不仅保证了流程的可实施性,而且通过剔除不可行解构建出缩减解空间,使得求解时间大幅减少。（2）现有的算法优化类复杂精馏系统综合方法只能处理单一进料全纯产品标准问题,无法满足产业发展提出的多源进料多规格产品分离系统设计需求。为此提出超级塔和质能级新概念探索更多样的流程结构可能性,所构建的质能级状态空间超级结构,避免了状态-任务塔段类方法的本质缺陷,具有解空间完备,通用性强,易拓展的优点。其内嵌的分配网络与级联操作算子,具有调和与分离的双重功能,从而有效解决了多源进料和混合产品流程综合难题。基于严格MESH方程建立以年度总费用最低为目标函数的混合整数非线性规划数学模型,提出包括二元变量连续化、非线性函数改写和边界内随机扰动赋初值等高效求解策略。案例研究表明,所提严格模型准确可靠,包含多进料位置、旁路调和和热耦连等新结构的优化流程,比文献报道最优结果年度总费用下降27.7%,说明对于多组分混合产品问题,完全热耦合不一定是最优配置,采用更加完备超级结构非常有必要。报道的双进料案例结果表明一体化设计比分别设计方案年度总费用降低了 14.4%,证明所提方法处理多源进料问题的能力与指导工业应用的巨大价值。将所提方法论拓展至间歇精馏过程,研究结果表明所提的状态-时-空间超级结构和广义析取动态优化模型,可同步权衡操作周期、塔型配置、设计参数与操作策略,为间歇精馏装置节能减排提供了新改进思路与优化方法。（3）将多技术联用的精馏基混合分离系统综合问题按照外加技术使用场景分为二元和多元两类分别解决。提出改进因子新概念,通过对第2章所提模型微小调整,即可实现考虑二元改进技术的多元热耦合精馏序列综合,克服了分步筛选法丢失最优解和工作量大的缺点。研究表明多元精馏序列中二元改进技术存在应用门槛值,并且热耦合序列门槛值高于简单塔序列,这一发现为二元改进技术的选用提供了理论指导。以精馏-萃取混合分离系统为突破口,提出萃取剂-组分关联矩阵操作生成缩减状态任务树网络的新思路,并进一步拓展为多技术联用分离序列综合通用方法论。研究发现其他多元分离技术对精馏序列存在重构效应,结果表明对于多元难分离物系多技术联用成本优势显着,所提方法论有效解决了技术多样性带来的组合爆炸求解难题,具有工业应用潜力。（4）针对实际工业分离问题中组分多和产品多引发的组合爆炸求解难题提出多组分产品集总和稳定中心点降维方法,从而将工程级问题转化为当前综合理论可解决的小规模子问题。某石化企业80万吨/年连续重整出料分离流程开发工业案例（31组分14产品）,通过组分集总与稳定中心点降维转化为三个子系统优化,所获得最优结构受限热耦合序列和简单塔序列相比当前工业分离序列年销售额可增加3.59亿元,年利润分别增加22.35%和18.07%,其中热耦合序列相比简单塔序列总能耗下降幅度达19.57%,证明所提方法论能有效解决大规模分离系统综合问题,从而对开发高效节能分离新工艺,实现原料组分资源化,提升企业效益具有重要理论与实践价值。
孙蕾[8]（2017）在《间歇过程生产调度与热集成优化研究》文中研究指明间歇生产过程由于其小批量、多品种、高附加值的特点在流程工业中得到了广泛应用。伴随着激烈的全球化竞争以及可持续发展的严格要求,如何提高资源利用率同时降低排放已成为企业竞争的核心因素。本文旨在通过构建系统化的研究方法,对间歇生产过程调度与热集成优化问题展开研究,以提高资源利用率,生产出更多的产品,同时又尽可能减小生产过程中的操作费用与设备投资费用,从而获得最大利润。主要研究内容包括:（1）间歇过程生产调度与热集成分步优化:首先,采用数学规划法,基于特定单元事件点时间表达方式及状态任务网络（STN）,构建生产调度模型,获得最大产能。在此基础上,采用启发法,基于时间段模型（TSM）进行热集成分析,降低公用工程能耗。结果表明分步优化策略虽不能得到全局最优解,但是容易求解,在处理大规模问题时仍是有效的方法。（2）间歇过程生产调度与热集成同步优化:为了更好的挖掘热集成机会,本文对间歇生产过程调度与热集成问题进行了同步优化。基于数学规划法构建热集成模型,并通过产量与生产调度模型相关联,以最大利润为目标函数,同时权衡产品收入、公用工程消耗费用与换热设备费用。同步优化模型创新点为:提出了伴生任务的概念来描述生产任务的热需求,进而得到改进的状态任务网络,该网络能描述所有流股与流股、设备与设备以及流股与设备之间的热集成机会;考虑多种换热方式以及换热器分时共享机制,使换热任务与换热设备更好的匹配,符合实际生产。（3）间歇过程换热器的拆分与组合共用:换热设备的费用与其面积相关,将面积较大的换热器进行拆分,并在不同时间间隔进行组合共用,可以有效的减少换热器面积,从而降低设备投资费用。在得到初始换热网络的基础上,采用数学规划法,对间歇过程换热器的拆分与组合共用问题进行研究,提出差序拆分求解策略以降低模型求解难度,最后,通过算例对上述方法进行验证。
周由之[9]（2017）在《隔壁塔分离混合醇的稳态设计和动态控制研究》文中指出低碳醇作为重要的化工产品和潜在的替代燃料具有较大应用潜力。合成气制低碳醇是煤间接液化和清洁利用的重要手段之一,对其产物的分离是该技术实现工业化的重点。本文以课题组前期研究为基础,进料中甲醇265kg/h,乙醇255.8kg/h,正丙醇197.4kg/h,正丁醇110.3kg/h,要求产品纯度均为0.99。采用先脱水后分离得到单醇的策略,利用普通精馏分离甲醇,再利用分隔壁塔分离乙醇-正丙醇-正丁醇的工艺流程。基于模拟软件Aspen Plus和Aspen Dynamics对该过程的稳态设计和动态控制做了全面研究。通过软件自带函数和全年总费用法（TAC）得到了分隔壁塔最优操作参数,并找到了最佳热集成方式和操作压力;在稳态运行的基础上,添加流量变化±5%的恒定扰动,对比考察了4种控制结构的动态响应效果。主要结论如下:（1）通过软件自带函数对隔壁塔分离的稳态过程进行计算和调优,在满足分离要求的情况下对工艺参数进行优化。研究发现4个参数存在最佳范围,其中液相分配比LR最佳范围为0.38-0.42,气相分配比VR最佳范围为0.6-0.63,最佳进料位置与初馏塔塔板数的比约为0.33,最佳出料位置与主塔塔板数的比为0.5;固定上述4个参数后,通过TAC法求出主塔塔板数为54块,初馏塔塔板数为27块,侧线抽出位置为第12块,分隔壁塔回流比为2.17。在此条件下,全年总费用174478美元。（2）以节能为目标,研究了不同的热集成方式,发现两塔最优方式为逆流型,最优压力组合方式为低压（前效压力,0.3atm）-常压（后效压力,1atm）。相对于传统两塔流程,整个过程耗能265.2kW,总节能效率为51.4%。（3）采用塔顶冷凝器负荷QC控制主塔塔顶压力,并且考虑塔板存在滞后效应,得出以下4种控制结构:LQR/DSB、LB/DSQR、DB/LSQR、DQR/LSB,来分析其抗干扰性能。在忽略液相分配量LL控制初馏塔压力的情况下发现纯度控制不理想,原因是初馏塔塔顶压力的不可控。在添加LL控制初馏塔压力后,发现上述4种控制策略中DB/LSQR（塔顶采出量D控制塔顶液位、塔釜采出量B控制塔釜液位、回流量L控制塔顶产品纯度、侧线采出量S控制侧线产品纯度、再沸器负荷QR控制塔釜产品纯度）在面临流量扰动时,控制效果最理想,且通过添加温度-组成串级控制可以进一步缩短调节时间,减小最大偏差。
王世生[10]（2014）在《苯系有机硅单体分离塔系与换热网络的模拟优化》文中提出有机硅材料的生产需要高纯度的有机硅单体，而直接法生产的苯基氯硅烷粗单体组分复杂，且沸点均比较高，其分离纯化比较困难。本文针对国内苯基氯硅烷单体纯度要求不达标以及耗能较高的问题，对苯基氯硅烷单体分离塔系进行模拟优化。该研究工作对苯基氯硅烷粗单体的分离新流程的开发具有一定的指导意义。本文的主要工作包括：1.利用资料中提到的C6H5SiCl3-（C6H5）2SiCl2二元体系的气液平衡实验数据判定热力学物性方法的适用性，结果表明Wilson方程计算得到的平均偏差最小，其次是SRK方程，平均偏差最大的是NRTL方程。然后再利用各热力学方程分别计算出纯组分的密度值，并与实际值进行比较，最终确定Wilson方程为该研究的最佳热力学模型。2.由于缺少苯基氯硅烷体系的物性数据，需要对C6H5SiCl3及（C6H5）2SiCl2进行物性估算，采用Wilson方法，得到的数据与现有的物质物性数据相吻合。3.运用Aspen Plus大型流程模拟软件对现有的苯基氯硅烷工艺流程进行模拟优化，得到各塔的操作参数与文献中的数据进行对比，吻合度较高，说明本研究中选取的Wilson物性方法适合该分离物系。4.根据苯基氯硅烷粗单体的性质，分别采用试探合成法、易分离度系数法、年度费用函数法对其分离序列进行设计，并对设计的分离序列进行模拟优化，并建立年度费用函数，对以上几种分离序列进行年度费用的计算，费用结果表明：易分离度系数法分离序列年度费用最低，经验法分离序列年度费用最高，且易分离度系数法相对年度费用比原流程降低了7.8%。5.以年度费用最低的易分离度系数法得到的分离序列为初始流程，运用一定的调优合成方法对其进行优化，得到四组调优序列，对以上序列进行模拟优化并计算其年度费用，其中调优序列3相对年度费用最低，比调优初始序列减低了3.5%，比现有分离流程降低了11.07%，因此确定调优序列3为最优分离序6.利用夹点技术对年度费用最低的调优序列进行能量分析，由夹点分析可知，流程中的冷热物流可以直接匹配，通过热集成后其能耗较原流程降低了45.9%，相对年度总费用降低了20.9%。本文通过对苯基氯硅烷单体分离序列与操作参数的优化，确定了苯基氯硅烷单体分离的新流程，并通过对苯基氯硅烷单体分离塔系的热集成，降低了分离过程的能耗，对苯基氯硅烷单体实际生产中的节能减排具有一定的指导意义。
二、一类间歇化工过程的热集成调度模型化研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一类间歇化工过程的热集成调度模型化研究（论文提纲范文）
（1）间歇过程换热器网络设计与优化方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要变量表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 间歇过程换热器网络 |
| 1.1.1 间歇过程 |
| 1.1.2 间歇过程换热器网络的换热类型 |
| 1.1.3 间歇过程换热器网络综合的发展概况 |
| 1.2 间歇过程换热器网络的综合 |
| 1.2.1 换热器网络综合的方法 |
| 1.2.2 间歇过程换热器网络综合的方法 |
| 1.3 本论文的研究范围及组织结构 |
| 第二章 基于T-t图法的间歇过程换热器网络综合 |
| 2.1 T-t图法概述 |
| 2.1.1 T-t图法的定义 |
| 2.1.2 T-t图法热负荷的计算 |
| 2.2 基于T-t图法的间歇过程换热器网络综合 |
| 2.2.1 相近热容流率匹配规则 |
| 2.2.2 T-t图法间歇过程换热器网络合成步骤 |
| 2.3 验证实例 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于数学规划法的间歇过程换热器网络综合 |
| 3.1 数学规划法模型概述 |
| 3.1.1 分流系数的定义 |
| 3.1.2 分流并联换热匹配原则 |
| 3.2 基于数学规划法的间歇过程换热器网络综合 |
| 3.2.1 计算步骤 |
| 3.2.2 数学模型 |
| 3.2.3 模型算法 |
| 3.3 验证实例 |
| 3.3.1实例1 |
| 3.3.2实例2 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 工业间歇过程案例分析 |
| 4.1 氧化铜生产过程换热分析 |
| 4.2 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）基于遗传算法的间歇化工过程调度和热集成研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 间歇化工过程概论 |
| 1.1.2 间歇化工过程设计优化问题 |
| 1.2 间歇过程调度和热集成研究 |
| 1.2.1 间歇化工过程调度研究 |
| 1.2.2 间歇化工过程热集成研究 |
| 1.2.3 间歇化工过程调度与热集成多目标优化 |
| 1.3 论文研究内容和结构 |
| 第二章 求解策略和热集成研究基础 |
| 2.1 遗传算法的基本原理 |
| 2.1.1 种群和编码规则 |
| 2.1.2 遗传操作 |
| 2.1.3 适应度函数 |
| 2.1.4 遗传算法的算例应用 |
| 2.2 内外圈协同优化策略 |
| 2.2.1 内外圈协同优化结构 |
| 2.2.2 热集成和调度求解策略 |
| 2.3 间歇过程热集成研究基础 |
| 2.3.1 时间分段模型 |
| 2.3.2 夹点分析技术 |
| 第三章 典型间歇化工过程调度与热集成优化 |
| 3.1 多产品厂调度和热集成研究 |
| 3.1.1 多产品厂问题描述和假设 |
| 3.1.2 多产品厂调度部分数学模型 |
| 3.1.3 多产品厂热集成部分数学模型 |
| 3.1.4 多产品厂的内外圈求解策略 |
| 3.1.5 多产品厂算例求解 |
| 3.2 多目的厂调度和热集成研究 |
| 3.2.1 多目的厂问题描述和假设 |
| 3.2.2 多目的厂调度部分数学模型 |
| 3.2.3 多目的厂热集成部分数学模型 |
| 3.2.4 多目的厂的内外圈求解策略 |
| 3.2.5 多目的厂算例求解 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 复杂多目的厂调度和热集成优化 |
| 4.1 复杂多目的厂多周期生产问题描述 |
| 4.2 内外圈协同优化求解思路 |
| 4.2.1 虚拟周期和编码策略 |
| 4.2.2 遗传算子 |
| 4.2.3 选择函数和适应度函数 |
| 4.3 复杂多目的厂数学模型 |
| 4.3.1 调度部分 |
| 4.3.2 热集成部分 |
| 4.3.3 目标函数 |
| 4.4 算例求解 |
| 4.4.1 算例结果 |
| 4.5 总结讨论 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（3）间歇化工过程热集成研究进展（论文提纲范文）
| 1 间歇过程热集成研究方法 |
| 1.1 图解建模技术 |
| 1.2 求解技术 |
| 2 间歇过程热集成研究内容 |
| 2.1 换热网络设计优化 |
| 2.2 热储罐系统 |
| 2.3 间歇过程调度和热集成 |
| 2.3.1 分步优化 |
| 2.3.2 同步优化 |
| 3 结语 |
（4）乙腈装置的动态模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 乙腈的性质及用途 |
| 1.2 乙腈生产厂家及市场分析 |
| 1.3 乙腈合成工艺 |
| 1.3.1 直接合成法 |
| 1.3.2 间接合成法 |
| 1.4 乙腈精制工艺 |
| 1.4.1 萃取精馏 |
| 1.4.2 变压精馏 |
| 1.5 化工仿真系统 |
| 1.5.1 化工动态仿真系统的发展 |
| 1.5.2 化工仿真系统的应用 |
| 1.6 化工系统工程概述 |
| 1.7 论文主要研究内容与意义 |
| 第二章 工艺流程与控制方案 |
| 2.1 工艺流程 |
| 2.1.1 脱氢氰酸塔 |
| 2.1.2 化学处理反应器 |
| 2.1.3 干燥塔 |
| 2.1.4 成品塔 |
| 2.2 控制方案 |
| 2.2.1 温度控制 |
| 2.2.2 液位控制 |
| 2.2.3 压力控制 |
| 第三章 稳态过程模拟 |
| 3.1 分离方案 |
| 3.2 热力学模型的选择 |
| 3.3 稳态模拟结果 |
| 3.4 体系恶唑含量的分析 |
| 3.5 体系氢氰酸含量的分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 动态控制方案的分析 |
| 4.1 脱氢氰酸塔动态控制方案的分析 |
| 4.2 变压精馏系统动态控制方案的分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 仿真系统的开发 |
| 5.1 模型的建立 |
| 5.1.1 组分物性的计算 |
| 5.1.2 流体动力学模型 |
| 5.1.3 相平衡模型 |
| 5.1.4 反应动力学与化学平衡模型 |
| 5.1.5 设备动态模型 |
| 5.1.6 流程结构与信息流图 |
| 5.2 求解策略 |
| 5.3 动态模拟的验证 |
| 5.3.1 工艺参数的验证 |
| 5.3.2 模型的验证 |
| 5.3.3 动态响应结果的验证 |
| 5.4 评分与事故处理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（5）煤制乙二醇杂醇油分离回收的模拟研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 乙二醇工艺概述 |
| 1.2.1 乙二醇的物性介绍 |
| 1.2.2 乙二醇的工艺流程技术 |
| 1.3 化工流程模拟技术 |
| 1.3.1 化工流程模拟的发展近况 |
| 1.3.2 化工流程模拟的分类 |
| 1.3.3 化工流程模拟的优化 |
| 1.4 精馏节能技术 |
| 1.4.1 多效精馏 |
| 1.4.2 热泵精馏 |
| 1.5 精馏过程的数学模型 |
| 1.6 煤制乙二醇分离工艺研究进展 |
| 1.7 课题研究的内容和意义 |
| 第二章 热力学模型和单元模块的选择 |
| 2.1 进料组成的分析 |
| 2.2 物性方法的选取 |
| 2.2.1 甲醇-水热力学方法的选择 |
| 2.2.2 甲醇-乙二醇热力学方法的选择 |
| 2.2.3 乙二醇-水热力学方法的选用 |
| 2.3 模拟过程模型的选择 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 杂醇油精馏工艺流程模拟优化 |
| 3.1 杂醇油精馏工艺流程 |
| 3.2 脱轻塔的模拟与优化 |
| 3.2.1 适宜理论板N_(T1)的选取 |
| 3.2.2 进料位置N_(F1)的选取 |
| 3.2.3 回流比RR_1的选取 |
| 3.2.4 采出量D_1的选取 |
| 3.2.5 多因素正交分析 |
| 3.3 甲醇回收塔的模拟优化 |
| 3.3.1 适宜理论板数N_(T2)的选取 |
| 3.3.2 进料位置N_(F2)的选取 |
| 3.3.3 回流比RR_2的选取 |
| 3.3.4 采出量D_2的选取 |
| 3.3.5 多因素分析 |
| 3.4 乙醇回收塔的模拟优化 |
| 3.4.1 适宜理论板N_(T3)的选取 |
| 3.4.2 进料位置N_(F3)的选取 |
| 3.4.3 回流比RR_3的选取 |
| 3.4.4 采出量D_3的选取 |
| 3.4.5 多因素正交分析 |
| 3.5 乙二醇回收塔的模拟优化 |
| 3.5.1 操作压力对塔顶和塔底温度的影响 |
| 3.5.2 适宜理论板N_(T4)的选取 |
| 3.5.3 进料位置N_(F4)的选取 |
| 3.5.4 回流比RR_4的选取 |
| 3.5.5 塔釜采出量B_4的选取 |
| 3.5.6 多因素正交分析 |
| 3.6 乙醇回收系统 |
| 3.6.1 萃取精馏简介 |
| 3.6.2 萃取剂的选择 |
| 3.6.3 萃取精馏塔理论板数N_(T5)的选取 |
| 3.6.4 进料位置N_(EF)和N_(F5)的选取 |
| 3.6.5 回流比RR_5的选取 |
| 3.6.6 采出量D_5的选取 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 精馏过程节能优化及经济效益分析 |
| 4.1 精馏过程节能优化 |
| 4.1.1 精馏过程的能耗计算 |
| 4.1.2 杂醇油精馏过程的能量集成 |
| 4.2 经济效益分析 |
| 4.2.1 优化前后公用工程费用计算 |
| 4.2.2 优化前后设备费用计算 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 发表及已接收的论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（6）基于沥青生产的常减压过程模拟及排产计划优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 论文创新点 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 炼厂沥青生产的常减压过程 |
| 1.2.1 常减压蒸馏过程工艺简介 |
| 1.2.2 能耗优化 |
| 1.2.3 沥青生产方法简介 |
| 1.3 化工过程模拟与优化 |
| 1.3.1 过程系统工程 |
| 1.3.2 化工过程模拟 |
| 1.3.3 稳态模拟 |
| 1.3.4 动态模拟 |
| 1.3.5 常减压过程优化 |
| 1.4 原油炼制过程调度 |
| 1.4.1 原油调度 |
| 1.4.2 产品调和及储运调度 |
| 1.4.3 炼油过程调度 |
| 1.4.4 计划调度展望 |
| 1.5 换热网络综合 |
| 1.5.1 启发试探法 |
| 1.5.2 数学规划法 |
| 1.5.3 人工智能法 |
| 1.6 本文的研究思路与内容 |
| 第二章 重油混炼常减压过程模拟 |
| 2.1 研究背景和意义 |
| 2.2 实验及现场标定数据获得 |
| 2.2.1 实验仪器及试剂 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 现场标定数据 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.3.1 混合重油实沸点蒸馏分析 |
| 2.3.2 混合重油用于生产沥青的规律研究 |
| 2.4 重油混炼常减压过程建模 |
| 2.4.1 工艺数据 |
| 2.4.2 热力学模型 |
| 2.4.3 热力学模型模拟及验证 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 重油混炼常减压过程多目标优化 |
| 3.1 多目标优化平台 |
| 3.1.1 多目标遗传算法 |
| 3.1.2 优化算法设计 |
| 3.2 常减压蒸馏流程优化 |
| 3.2.1 优化策略 |
| 3.2.2 优化结果 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 重油混炼排产优化 |
| 4.1 生产过程模型 |
| 4.2 混炼生产计划模型 |
| 4.2.1 工厂级混炼生产计划模型 |
| 4.2.2 公司级混炼生产计划模型 |
| 4.3 过程模型对比 |
| 4.3.1 炼厂过程模型 |
| 4.3.2 过程模型比较 |
| 4.4 优化排产软件开发 |
| 4.4.1 软件结构 |
| 4.4.2 软件功能及界面 |
| 4.5 优化排产计算 |
| 4.5.1 工厂级排产优化 |
| 4.5.2 公司级排产优化 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 重油混炼换热网络综合 |
| 5.1 无分流分级换热网络超结构 |
| 5.2 无分流分级换热网络数学模型 |
| 5.2.1 过程模型 |
| 5.2.2 约束条件 |
| 5.2.3 目标函数 |
| 5.3 换热网络模型求解 |
| 5.3.1 粒子群算法简介 |
| 5.3.2 无分流多级换热网络综合求解策略 |
| 5.3.3 计算实例 |
| 5.4 固定工况的重油混炼换热网络优化 |
| 5.5 变工况的重油混炼换热网络综合优化策略 |
| 5.6 变工况的重油混炼换热网络综合优化 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）多组分热耦合精馏分离系统综合方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 常用字母缩写表 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 过程系统综合 |
| 1.1.2 分离系统综合 |
| 1.1.3 精馏基分离系统综合研究新挑战 |
| 1.2 精馏过程节能与强化研究进展 |
| 1.2.1 精馏过程分类及用能特性 |
| 1.2.2 精馏节能技术分类 |
| 1.2.3 热集成精馏技术 |
| 1.2.4 精馏过程强化技术 |
| 1.3 分离系统综合定义与分类 |
| 1.3.1 问题定义 |
| 1.3.2 按进料特性分类 |
| 1.3.3 按产品特性分类 |
| 1.3.4 按分离单元特性分类 |
| 1.3.5 按系统集成特性分类 |
| 1.4 精馏基分离系统综合研究进展 |
| 1.4.1 分离系统综合研究方法 |
| 1.4.2 常规精馏序列综合研究进展 |
| 1.4.3 热耦合精馏系统综合进展 |
| 1.4.4 精馏基混合分离系统研究进展 |
| 1.5 论文研究思路与组织架构 |
| 2 结构受限热耦合精馏序列综合研究 |
| 2.1 多组分精馏分离系统耦合度分析 |
| 2.1.1 系统耦合度定义 |
| 2.1.2 系统耦合度生成机制及其节能原理 |
| 2.1.3 基于耦合度的流程结构调控方法 |
| 2.2 结构受限热耦合精馏系统综合框架 |
| 2.2.1 当前工业应用瓶颈分析 |
| 2.2.2 强结构限制类问题 |
| 2.2.3 弱结构限制类问题 |
| 2.3 状态任务网络表示法 |
| 2.3.1 超级结构的选择依据 |
| 2.3.2 状态任务网络的构建 |
| 2.4 热耦合精馏序列综合数学模型 |
| 2.4.1 模型假设 |
| 2.4.2 流程拓扑结构约束方程 |
| 2.4.3 精馏塔设计方程 |
| 2.4.4 目标函数与费用计算方法 |
| 2.5 结构限制规则与约束方程 |
| 2.5.1 塔段数目约束 |
| 2.5.2 换热器数目约束 |
| 2.5.3 完全热耦合结构偏好规则 |
| 2.6 案例研究 |
| 2.6.1 案例1:结构限制规则展示与验证 |
| 2.6.2 案例2:耦合位置影响因素 |
| 2.6.3 案例3:六元分离案例 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于质能级的复杂精馏系统综合研究 |
| 3.1 塔段型综合框架的不足 |
| 3.2 基于质能级的状态空间超级结构 |
| 3.2.1 超级塔与质能级 |
| 3.2.2 状态空间超级结构 |
| 3.3 复杂精馏系统综合方法 |
| 3.3.1 问题定义 |
| 3.3.2 数学模型 |
| 3.3.3 求解策略 |
| 3.4 案例分析 |
| 3.4.1 案例1:能耗最优方案对比 |
| 3.4.2 案例2:年度费用最低方案对比 |
| 3.4.3 案例3:双进料问题方案对比 |
| 3.4.4 结果的进一步讨论与分析 |
| 3.5 间歇精馏过程优化的应用 |
| 3.5.1 间歇精馏优化研究现状 |
| 3.5.2 状态-时-空间超级结构 |
| 3.5.3 广义析取动态优化模型 |
| 3.5.4 求解策略 |
| 3.5.5 间歇精馏算例研究 |
| 3.5.6 模型验证与对比 |
| 3.6 本章小节 |
| 4 多组分精馏基混合分离系统综合研究 |
| 4.1 非共沸物系分离改进技术概况 |
| 4.2 考虑二元分离改进的多元精馏系统综合 |
| 4.2.1 问题剖析与概念定义 |
| 4.2.2 基于改进因子的综合框架 |
| 4.2.3 简单塔锐分离类型 |
| 4.2.4 热耦合精馏塔类型 |
| 4.3 多组分萃取过程模型 |
| 4.3.1 萃取操作流程描述 |
| 4.3.2 三元体系最小萃取剂量的计算 |
| 4.3.3 溶质多组分效应处理方法 |
| 4.4 精馏-萃取混合分离系统综合研究 |
| 4.4.1 分离序列表示方法 |
| 4.4.2 精馏-萃取混合分离系统数学模型 |
| 4.4.3 解空间搜索策略 |
| 4.4.4 萃取对精馏序列作用机制 |
| 4.4.5 精馏-萃取案例1 |
| 4.4.6 精馏-萃取案例2 |
| 4.4.7 精馏-萃取案例3 |
| 4.5 多技术混合分离系统综合研究 |
| 4.5.1 基于分离技术特征的分离操作筛选 |
| 4.5.2 基于关联矩阵分析的序列空间生成 |
| 4.5.3 多技术混合分离解空间搜索 |
| 4.5.4 多技术混合分离系统案例 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 大规模工业级问题降维方法研究 |
| 5.1 多组分产品集总方法研究 |
| 5.1.1 多组分集总规则 |
| 5.1.2 三组分集总判据 |
| 5.1.3 四组分集总判据 |
| 5.1.4 四组分以上集总方法 |
| 5.1.5 多组分产品集总案例 |
| 5.2 大规模多元系统降维方法 |
| 5.2.1 降维方法论的基本概念 |
| 5.2.2 稳定中心点降维步骤 |
| 5.2.3 九元降维案例 |
| 5.2.4 降维方法特性分析 |
| 5.3 工业案例-连续重整分离新工艺开发 |
| 5.3.1 组分预处理 |
| 5.3.2 简单塔锐分离序列综合与流程设计 |
| 5.3.3 热耦合精馏序列综合与流程设计 |
| 5.3.4 原工业序列流程模拟 |
| 5.3.5 各分离序列技术经济对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 论文大型图 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）间歇过程生产调度与热集成优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 间歇过程生产调度概述 |
| 1.1.1 生产流程描述 |
| 1.1.2 时间的划分和表达 |
| 1.2 间歇过程热集成概述 |
| 1.2.1 间歇过程热集成优化方法 |
| 1.2.2 间歇过程热集成方式 |
| 1.3 间歇过程生产调度与热集成优化研究进展 |
| 1.3.1 分步优化策略 |
| 1.3.2 同步优化策略 |
| 1.4 论文研究内容及框架 |
| 2 间歇过程生产调度与热集成分步优化 |
| 2.1 问题描述与定义 |
| 2.2 生产调度模型与热集成 |
| 2.2.1 生产调度模型 |
| 2.2.2 热集成 |
| 2.3 算例研究 |
| 2.3.1 算例一 |
| 2.3.2 算例二 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 间歇过程生产调度与热集成同步优化 |
| 3.1 问题描述与优化方法 |
| 3.1.1 问题描述 |
| 3.1.2 优化方法 |
| 3.2 同步优化数学模型 |
| 3.2.1 目标函数 |
| 3.2.2 改进的生产调度模型 |
| 3.2.3 伴生任务数学模型 |
| 3.2.4 热集成数学模型 |
| 3.3 算例研究 |
| 3.3.1 文献案例 |
| 3.3.2 案例一 |
| 3.3.3 案例二 |
| 3.3.4 结果对比与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 间歇过程换热器的拆分与组合共用 |
| 4.1 换热器费用计算 |
| 4.2 数学模型构建 |
| 4.3 差序拆分求解策略 |
| 4.3.1 简化规则 |
| 4.3.2 差序拆分求解策略 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 符号说明 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）隔壁塔分离混合醇的稳态设计和动态控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 化工过程模拟进展 |
| 1.2.1 化工过程稳态模拟 |
| 1.2.2 化工过程动态模拟 |
| 1.3 精馏 |
| 1.3.1 精馏的计算 |
| 1.3.2 精馏的种类 |
| 1.3.3 精馏塔的控制 |
| 1.3.4 分隔壁式精馏技术（DWC） |
| 1.4 混合醇分离的研究现状 |
| 第二章 流程设计原理和物性方法选择 |
| 2.1 设计依据 |
| 2.2 脱水过程 |
| 2.3 精馏过程 |
| 2.4 物性方法 |
| 2.4.1 Aspen Plus数据库和物性计算模型 |
| 2.4.2 状态方程模型 |
| 2.4.3 活度系数模型 |
| 2.4.4 物性方法的选择 |
| 第三章 分隔壁塔分离混合醇的稳态设计和优化 |
| 3.1 稳态设计 |
| 3.1.1 初值计算 |
| 3.1.2 分隔壁塔的模拟 |
| 3.2 自由度分析 |
| 3.3 初步优化 |
| 3.3.1 液相分配比初步优化 |
| 3.3.2 气相分配比初步优化 |
| 3.3.3 进料位置初步优化 |
| 3.3.4 进料位置初步优化 |
| 3.4 基于年总费用（Total Annual Cost，TAC）的优化方法 |
| 3.4.1 TAC计算方法 |
| 3.4.2 液相抽出位置对全年总费用的影响 |
| 3.4.3 副塔塔板数对全年总费用的影响 |
| 3.4.4 主塔塔板数对全年总费用的影响 |
| 3.5 参数优化结果 |
| 第四章 稳态结果分析和热集成方式 |
| 4.1 模拟结果分析 |
| 4.1.1 多塔流程 |
| 4.1.2 能耗对比及分析 |
| 4.2 两塔热集成方式 |
| 4.2.1 双效精馏分离策略 |
| 4.2.2 逆流型双效精馏 |
| 4.2.3 混流型双效精馏 |
| 4.2.4 结果分析 |
| 4.2.5 稳态工艺全流程 |
| 第五章 分隔壁塔的动态控制研究 |
| 5.1 总述 |
| 5.1.1 自动控制 |
| 5.1.2 开环控制系统 |
| 5.1.3 闭环控制系统 |
| 5.1.4 PID控制器 |
| 5.1.5 控制规律 |
| 5.1.6 参数整定 |
| 5.2 分隔壁塔控制策略分析 |
| 5.2.1 研究方法 |
| 5.2.2 自由度分析 |
| 5.3 评价指标 |
| 5.4 动态模拟 |
| 5.4.1 模型假设 |
| 5.4.2 液相分配量的影响 |
| 5.4.3 添加液相分配量控制后的动态特性 |
| 5.5 动态响应结果分析 |
| 5.6 温度-组成串级控制的DB/LSQR动态特性 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（10）苯系有机硅单体分离塔系与换热网络的模拟优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 苯系有机硅概述 |
| 1.1.1 国外苯系有机硅产业发展现状 |
| 1.1.2 国内苯系有机硅产业发展现状 |
| 1.1.3 苯系有机硅单体制备工艺 |
| 1.1.4 直接法合成苯基氯硅烷单体组成 |
| 1.2 苯基氯硅烷的应用 |
| 1.2.1 制备偶联剂 |
| 1.2.2 制备硅醇 |
| 1.2.3 制备甲基苯基硅油 |
| 1.2.4 制备甲基苯基硅树脂 |
| 1.3 苯基氯硅烷单体的分离 |
| 1.3.1 间歇分馏 |
| 1.3.2 间歇与连续结合的分馏 |
| 1.3.3 连续分馏 |
| 1.4 分离过程综合的研究 |
| 1.4.1 基于知识的方法 |
| 1.4.1.1 经验规则法 |
| 1.4.1.2 调优合成法 |
| 1.4.1.3 人工智能法 |
| 1.4.2 热力学分析法 |
| 1.4.3 数学规划法 |
| 1.4.4 随机优化算法 |
| 1.5 化工过程系统模拟 |
| 1.5.1 稳态过程系统模拟 |
| 1.5.2 动态过程系统模拟 |
| 1.5.3 流程模拟软件 Aspen Plus 简介 |
| 1.6 课题背景与研究内容 |
| 1.6.1 课题背景 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 苯基氯硅烷单体分离塔系的模拟计算 |
| 2.1 苯基氯硅烷单体分离流程简介 |
| 2.2 热力学方程的选择 |
| 2.2.1 热力学方法比较 |
| 2.2.2 苯基氯硅烷单体分离热力学方程的选取 |
| 2.3 原料组成与分离要求 |
| 2.4 苯基氯硅烷单体分离流程的模拟 |
| 2.4.1 塔压的确定 |
| 2.4.2 适宜回流比的选择 |
| 2.4.3 最佳进料位置 |
| 2.5 流程优化结果与分析 |
| 2.5.1 流程模拟结果 |
| 2.5.2 灵敏度分析 |
| 2.5.2.1 回流比的确定 |
| 2.5.2.2 理论塔板数的确定 |
| 2.5.2.3 进料位置的确定 |
| 2.5.3 产品纯度及收率 |
| 2.6 模拟结果与实际生产比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 苯基氯硅烷分离塔系的设计与优化 |
| 3.1 试探合成法 |
| 3.1.1 确定的分离序列 |
| 3.1.2 流程模拟计算结果 |
| 3.1.3 灵敏度分析 |
| 3.1.3.1 回流比的确定 |
| 3.1.3.2 理论塔板数的确定 |
| 3.1.3.3 进料位置的确定 |
| 3.2 易分离度系数法 |
| 3.2.1 易分离度系数法计算结果 |
| 3.2.2 易分离度系数法得到的苯基氯硅烷分离序列 |
| 3.2.3 流程模拟计算 |
| 3.2.4 灵敏度分析 |
| 3.2.4.1 回流比的确定 |
| 3.2.4.2 理论塔板数的确定 |
| 3.2.4.3 进料位置的确定 |
| 3.3 相对费用函数法 |
| 3.3.1 相对费用函数法计算结果 |
| 3.3.2 相对费用函数法得到的苯基氯硅烷分离序列 |
| 3.3.3 流程模拟计算 |
| 3.3.4 灵敏度分析 |
| 3.3.4.1 回流比的确定 |
| 3.3.4.2 理论塔板数的确定 |
| 3.3.4.3 进料位置的确定 |
| 3.4 分离序列初步经济评价 |
| 3.4.1 过程经济学的作用 |
| 3.4.2 费用模型 |
| 3.4.2.1 操作费用 |
| 3.4.2.2 投资费用 |
| 3.5 费用计算结果与讨论 |
| 3.6 苯基氯硅烷精馏序列的调优 |
| 3.6.1 调优合成法 |
| 3.6.2 调优结果 |
| 3.6.3 各流程费用计算结果 |
| 3.6.4 本研究确定的最优序列 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 苯系有机硅单体分离塔系的热集成 |
| 4.1 夹点技术 |
| 4.1.1 温焓图 |
| 4.1.2 组合曲线 |
| 4.1.3 夹点的确定（温焓图法） |
| 4.1.4 夹点的意义 |
| 4.1.5 夹点的设计准则 |
| 4.1.6 物流匹配换热的经验规则 |
| 4.2 苯系有机硅单体精馏塔系的热集成 |
| 4.2.1 工艺物流的确定 |
| 4.2.2 最小夹点温差的确定 |
| 4.2.3 流程温焓图 |
| 4.2.4 换热网络的合成 |
| 4.3 经济衡算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、一类间歇化工过程的热集成调度模型化研究（论文参考文献）
- [1]间歇过程换热器网络设计与优化方法的研究[D]. 彭威建. 华南理工大学, 2020(02)
- [2]基于遗传算法的间歇化工过程调度和热集成研究[D]. 张晓荷. 青岛科技大学, 2020(01)
- [3]间歇化工过程热集成研究进展[J]. 孔令启,张晓荷,李玉刚,郑世清. 化工进展, 2020(10)
- [4]乙腈装置的动态模拟[D]. 解卫阔. 北京化工大学, 2019(06)
- [5]煤制乙二醇杂醇油分离回收的模拟研究[D]. 安永胜. 北京化工大学, 2019(06)
- [6]基于沥青生产的常减压过程模拟及排产计划优化研究[D]. 黄小侨. 中国石油大学(华东), 2018(01)
- [7]多组分热耦合精馏分离系统综合方法研究[D]. 邹雄. 大连理工大学, 2018(02)
- [8]间歇过程生产调度与热集成优化研究[D]. 孙蕾. 大连理工大学, 2017(06)
- [9]隔壁塔分离混合醇的稳态设计和动态控制研究[D]. 周由之. 太原理工大学, 2017(01)
- [10]苯系有机硅单体分离塔系与换热网络的模拟优化[D]. 王世生. 青岛科技大学, 2014(04)