[发明专利]内部热耦合精馏塔节能潜力优化系统及方法

权利要求书

1.一种内部热耦合精馏塔节能潜力优化系统，包括与内部热耦合精馏塔连接的现 场智能仪表、控制站、数据库以及上位机，所述现场智能仪表与控制站、数据库、 和上位机连接，其特征在于：所述的上位机包括：

优化计算模块，用以优化计算，采用以下过程来完成：

1)设定塔的结构参数，指定优化变量初值，令迭代步数k＝0；

2)假定各塔板液相组成；

3)对每一个塔板，分别由泡点法计算其平衡温度和汽相组成；

4)对每一个塔板，分别计算汽液相的焓值；

5)由式(1)(2)计算各塔板的汽液相流量：

Vj+1Hj+1G+Uj-1+FjHjF-(Vj+SjG)HjG-(Uj+SjL)HjL-Qj=0---(1)]]>

Vj+1+Uj-1+FjG+FjL-(Vj+SjG)-(Uj+SjL)=0---(2)]]>

其中，V表示汽相流量，U表示液相流量，F表示进料流量，H^F表示进料焓 值，S表示侧提流量，H^G和H^L分别是汽液相焓值，下标j-1、j、j+1分别表示第 j-1、j、j+1块板，上标L表示液相，上标G表示汽相，Q表示热耦合量，由下式 计算：

Q＝UAΔT                                (3)

其中，UA表示热耦合系数，ΔT表示耦合塔板间的温差；

6)判断下式(4)是否成立，如果成立，则继续7)，否则，更新各塔板液相 组成，返回3)迭代；

Vj+1yi,j+1+Uj-1xi,j-1+Fjzi,j-(Vj+SjG)yi,j-(Uj+SjL)xi,j<0.0001---(4)]]>

其中，x是液相组成，y是汽相组成，z是进料组成，下标i＝1，...，M表示组 分，M表示组分数；

7)计算第k步的目标函数值f(k)：

f(k)＝FH^F                                (5)

8)如果k≠0且|(f(k)-f(k-1))/f(k-1)|＜ε则结束迭代，输出结果，否则， 迭代步数k增加1，并更新优化变量，返回2)迭代，其中f(k-1)表示第k-1(k≠0) 的目标函数值，ε是容差。