考慮生產排序的間歇過程換熱網絡綜合與優化

鄧超，劉琳琳，2，梁馨元，陳雁玲，都健

（1大連理工大學化工系統工程研究所，遼寧 大連 116024；2大連理工大學環境學院工業生態與環境工程教育部重點實驗室，遼寧 大連 116024）

考慮生產排序的間歇過程換熱網絡綜合與優化

鄧超1，劉琳琳1，2，梁馨元1，陳雁玲1，都健1

（1大連理工大學化工系統工程研究所，遼寧 大連 116024；2大連理工大學環境學院工業生態與環境工程教育部重點實驗室，遼寧 大連 116024）

間歇過程換熱網絡綜合是化工系統工程研究的重要部分，設計時需要考慮時間、設備、生產排序等多方面因素，具有一定的復雜性。本文圍繞多批次間歇過程的直接換熱問題，考慮生產排序的影響，采用覆蓋操作和非覆蓋操作，通過調整批間隔增加流股直接換熱的可能性，減少設備閑置，得到3種不同的生產方案；針對每一個生產方案，采用啟發式方法綜合得到初始換熱網絡，并對該網絡進行結構調優，提出漸進調優規則，在公用工程費用和設備費用間作權衡，減少換熱器個數和流股分流，得到年度總費用最低且換熱設備個數較少的換熱網絡，使其更符合實際應用；將3種生產方案對比，可以發現生產排序對換熱網絡的影響。最后將所提方法應用于實際算例，驗證所提方法的可行性。

間歇過程；換熱網絡；集成；優化；生產排序；系統工程

Key words：batch process；heat exchange network；integration；optimization；scheduling；systems engineering

近年來，隨著精細化工、生物化工等高技術密集型新興產業的蓬勃發展，間歇過程以其固有的靈活性和適應性受到越來越廣泛的關注和應用。……