[发明专利]一种促进化学工业节能减排的工艺优化方法及装置

说明书

本发明提供一种促进化学工业节能减排的工艺优化方法及装置，优化方法包括：构建目标函数，其中，目标函数包括固定成本、运营成本、能源成本以及气体排放成本，固定成本根据设备新增产能和设备平均成本获得，运营成本根据运营平均成本和设备实际产量获得，能源成本根据能源使用成本和能源消费量获得，气体排放成本根据气体排放费用和气体排放量获得；构建约束函数，其中，约束函数包括产量约束、配额约束、第一关系约束、第二关系约束以及第三关系约束；设备实际产量表示设备实际生产每种产品的产量；根据目标函数和约束函数获得产量配额，以根据产量配额确定每个产品的每种生产工艺的占比，以及实现获取多产品的生产工艺。

技术领域

本发明涉及化学工业技术领域，尤其涉及一种促进化学工业节能减排的工艺优化方法及装置。

背景技术

化学工业体量大，且能耗高、污染物和温室气体排放量大，在当前积极应对气候变化和大力治理环境污染的背景下，对其进行节能减排对于工业乃至地区的绿色发展有着重要意义。

化学工业生产技术层出不穷，但往往仅注重技术本身，而不会从整体的综合视角对行业的系统优化和发展提供判断和建议。现有技术中，针对乙烯的生产方式的获取方法，采用了生产方式-先进技术-先进附加技术的三级选择框架，通过对乙烯未来的能耗与CO₂排放和节能减排路径进行测算，获得乙烯最优的生产方式。

然而，现有生产方式仅针对乙烯生产，且仅考虑二氧化碳排放，导致现有方法无法应用至多种产品的生产方式的获取中。

发明内容

本发明提供一种促进化学工业节能减排的工艺优化方法及装置，以解决现有的方法无法应用至多种产品的生产工艺的获取中的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种促进化学工业节能减排的工艺优化方法，包括：构建目标函数，其中，目标函数包括固定成本、运营成本、能源成本以及气体排放成本，固定成本根据设备新增产能和设备平均成本获得，运营成本根据运营平均成本和设备实际产量获得，能源成本根据能源使用成本和能源消费量获得，气体排放成本根据气体排放费用和气体排放量获得；构建约束函数，其中，约束函数包括产量约束、配额约束、第一关系约束、第二关系约束以及第三关系约束；产量约束用于约束设备实际产量、设备产能以及未来需求量的关系，配额约束用于约束产量配额在预设范围内，第一关系约束用于约束产量配额和设备实际产量之间关系，第二关系约束用于约束设备实际产量和能源消费量之间关系，第三关系约束用于约束设备实际产量和气体排放量；设备实际产量表示设备实际生产每种产品的产量；根据目标函数和约束函数获得产量配额，以根据产量配额确定每个产品的每种生产工艺的占比。

在本发明提供的一种促进化学工业节能减排的工艺优化方法中，兼顾化学产品生产和化学产品对环境影响，以固定成本、运营成本、能源成本以及气体排放成本为目标，构建产量约束、配额约束、第一关系约束、第二关系约束以及第三关系约束，实现获取最优产量配额，最终根据产量配额确定每个产品的每种生产工艺的占比，实现获取多产品的生产工艺。

可选地，产量约束具体包括：设备实际产量应大于或等于未来需求量，设备实际产量应小于或等于设备产能。

在本发明提供的一种促进化学工业节能减排的工艺优化方法中，将设备实际产量约束在设备产能和未来需求量之间，使得在设备产能的范围内设备实际生产的每种产品满足未来需求量，进而获得最优的每个产品的每种生产工艺的占比。

可选地，配额约束具体包括：产量配额应大于或等于最小配额，产量配额应小于或等于最大配额；第一设备的最小配额应大于或等于基年配额，第二设备的最大配额应小于或等于基年配额。

在本发明提供的一种促进化学工业节能减排的工艺优化方法中，将产量配额约束在最小配额和最大配额之间，以实现调控产量配额；对于第一设备，第一设备的最小配额应大于或等于基年配额，以实现调控第一设备的产品配额；对于第二设备，第二设备的最大配额应小于或等于基年配额，以实现调控第二设备的产品配额。