基于MINLP的精馏塔进料板位置优化  

Optimization of feed tray location for a distillation column based on MINLP

作　　者：雷杨[1] 张冰剑[1] 陈清林[1] 

机构地区：[1]中山大学化学与化学工程学院低碳化学与过程节能广东省重点实验室,广东广州510275

出　　处：《化工进展》2011年第S2期80-84,共5页Chemical Industry and Engineering Progress

基　　金：国家自然科学基金(21076233);广东省科技计划重大专项(2010A080801003)

摘　　要：在精馏塔自上而下逐板计算中存在进料板的确定问题。由于涉及精馏段和提馏段的操作线方程,进料位置的选择可以描述为一个优化问题。通过建立精馏塔的数学模型,形成目标函数和约束条件,并对MINLP问题进行分析,利用GAMS软件求解,得出最佳进料板位置。尽管未从热力学角度解决进料塔位置的优化问题,但是基于MINLP的优化方法对于求解函数非凸问题的最优解具有很大的可信度。本文选用某炼油厂气分装置中精丙烯塔的进料位置优化为实例来论证该方法的可行性,并与模拟软件PRO/Ⅱ的灵敏度分析结果分析对比。该方法得到的最佳进料板位置与PRO/Ⅱ的优化结果一致,均为第166块板(理论板)。对比结果显示通过MINLP求得的最佳进料板位置为全局最优解,该方法可以用作精馏塔进料位置的优化。在精馏塔自上而下逐板计算中存在进料板的确定问题。由于涉及精馏段和提馏段的操作线方程,进料位置的选择可以描述为一个优化问题。通过建立精馏塔的数学模型,形成目标函数和约束条件,并对MINLP问题进行分析,利用GAMS软件求解,得出最佳进料板位置。尽管未从热力学角度解决进料塔位置的优化问题,但是基于MINLP的优化方法对于求解函数非凸问题的最优解具有很大的可信度。本文选用某炼油厂气分装置中精丙烯塔的进料位置优化为实例来论证该方法的可行性,并与模拟软件PRO/Ⅱ的灵敏度分析结果分析对比。该方法得到的最佳进料板位置与PRO/Ⅱ的优化结果一致,均为第166块板(理论板)。对比结果显示通过MINLP求得的最佳进料板位置为全局最优解,该方法可以用作精馏塔进料位置的优化。

关 键 词：MINLP 进料板位置 优化 

分 类 号：TQ01[化学工程]