[发明专利]一种精馏塔进料位置和温度优化方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种精馏塔进料位置和温度优化方法，其特征在于，所述方法包括：

获取精馏塔和进料物料初始数据，精馏塔初始数据包括精馏塔压力和精馏塔总塔板数，进料物料初始数据包括进料量、进料组成、进料温度、进料压力、进料位置；

根据所述精馏塔和进料物料初始数据建立精馏塔数学模型；

根据精馏塔数学模型，计算获得精馏塔进料塔板计算数据，所述精馏塔进料塔板计算数据包括进料塔板计算温度、进料塔板计算压力、进料塔板上各组分气相组成、进料塔板上各组分液相组成；

根据所述精馏塔进料塔板计算数据，建立虚拟闪蒸器模型，设置所述虚拟闪蒸器模型和所述精馏塔相同的操作条件，计算物料在所述虚拟闪蒸器模型闪蒸后的闪蒸数据，所述闪蒸数据包括各组分闪蒸后气相组成、各组分闪蒸后液相组成、虚拟闪蒸器模型的计算温度；

根据所述进料塔板上各组分气相组成和液相组成、以及所述各组分闪蒸后气相组成和液相组成构建目标函数，判断所述目标函数是否满足收敛要求，若不满足，则改变所述进料位置或调节所述进料温度，进行迭代计算，直到所述目标函数满足收敛要求，获得最优进料位置或最优进料温度；

所述根据所述精馏塔进料塔板计算数据，建立虚拟闪蒸器模型，设置所述虚拟闪蒸器模型和所述精馏塔相同的操作条件，计算物料在所述虚拟闪蒸器模型闪蒸后的闪蒸数据，包括：

根据所述精馏塔进料塔板计算温度和进料塔板计算压力，建立虚拟闪蒸器模型，所述虚拟闪蒸器模型的温度和压力与所述精馏塔进料塔板计算温度和进料塔板计算压力一致；

在满足所述虚拟闪蒸器模型进料温度、进料压力、进料量和进料组成与所述精馏塔进料温度、进料压力、进料量和进料组成一致的情况下，计算物料在所述虚拟闪蒸器模型闪蒸后的闪蒸数据；

所述虚拟闪蒸器模型遵循总物料平衡方程、组分平衡方程、相平衡方程、摩尔分数归一化方程以及能量平衡方程；

所述目标函数为所述进料塔板上各组分气相组成和液相组成与所述各组分闪蒸后气相组成和液相组成的平均绝对误差；

所述目标函数为：=，其中，为组分个数总和，为组分标号，=（1,2，…，），为进料塔板上各组分气相组成，为各组分闪蒸后气相组成，为进料塔板上各组分液相组成，为各组分闪蒸后液相组成。

2.如权利要求1所述的精馏塔进料位置和温度优化方法，其特征在于，所述获得最优进料位置或最优进料温度之后，还包括：

计算精馏塔在所述最优进料位置下精馏分离的能耗和分离效果，并与非最优进料位置下精馏分离的能耗和分离效果进行对比分析，输出第一分析结果；

计算精馏塔在所述最优进料温度下精馏分离的能耗和分离效果，并与非最优进料温度下精馏分离的能耗和分离效果进行对比分析，输出第二分析结果。

3.如权利要求1所述的精馏塔进料位置和温度优化方法，其特征在于，所述判断所述目标函数是否满足收敛要求，若不满足，则改变所述进料位置或调节所述进料温度，进行迭代计算，直到所述目标函数满足收敛要求，获得最优进料位置或最优进料温度，包括：

在精馏塔进料位置优化中，判断所述目标函数是否满足收敛要求，若不满足，改变所述进料位置，进行迭代计算，直到所述目标函数满足收敛要求，获得最优进料位置；

在精馏塔进料温度优化中，判断所述目标函数是否满足收敛要求，若不满足，根据所述进料温度、所述进料塔板计算温度和所述虚拟闪蒸器模型的计算温度调整所述进料温度，进行迭代计算，直到所述目标函数满足收敛要求，获得最优进料温度。