【正文】 低壓蒸汽的消耗；清洗后的渣子沉降在TK2101罐,容易堵住出口，使P2101A/B打不上量。三、列管式換熱器的優(yōu)化分析（一）概述過(guò)程設(shè)計(jì)是過(guò)程系統(tǒng)分析與過(guò)程綜合交替過(guò)程的整體，包括三個(gè)主要步驟，即過(guò)程綜合、分析與優(yōu)化，其相互關(guān)系見(jiàn)圖3所示。在現(xiàn)代過(guò)程設(shè)計(jì)中，一個(gè)重要概念就是，尋找過(guò)程的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。70年代末以來(lái)大容量計(jì)算機(jī)的問(wèn)世以及化工過(guò)程模擬與優(yōu)化軟件的出現(xiàn)，為過(guò)程設(shè)計(jì)提供了現(xiàn)代工具，使過(guò)程設(shè)計(jì)有了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的可能性。優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在最優(yōu)化數(shù)學(xué)理論和現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)尋求設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案，它是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的重要組成部分和核心技術(shù)之一。優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)通常是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和能耗指標(biāo)。工藝要求再沸器過(guò)程綜合初值決策變量分析熱量、物量衡算設(shè)備尺寸計(jì)算優(yōu)化參數(shù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)圖3 再沸器優(yōu)化設(shè)計(jì)示意過(guò)程設(shè)備的優(yōu)化可分為參數(shù)優(yōu)化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。參數(shù)優(yōu)化是指：在一已確定的系統(tǒng)流程中對(duì)其中的操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，以滿足某項(xiàng)指標(biāo)(如費(fèi)用，能耗等)達(dá)到最優(yōu)。如果改變過(guò)程系統(tǒng)中的設(shè)備類型或其相互間的聯(lián)結(jié)，以優(yōu)化過(guò)程系統(tǒng)，則稱為結(jié)構(gòu)優(yōu)化。對(duì)過(guò)程設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)分析內(nèi)容包括：；；。過(guò)程綜合，指按照規(guī)定的系統(tǒng)特性，尋求所需的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其各子系統(tǒng)的性能，并使系統(tǒng)按照規(guī)定的目標(biāo)進(jìn)行最優(yōu)組合。換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：，選擇較適宜的形式；，從中確定出最佳性能的換熱表面；，尋求最佳設(shè)計(jì)。（二）研究方法把研究的對(duì)象看作一個(gè)整體，同時(shí)把研究過(guò)程也看作一個(gè)整體，自始至終貫穿著一種思想一一最優(yōu)化，即把系統(tǒng)中可調(diào)的部分調(diào)節(jié)到獲得可能的最優(yōu)性能。過(guò)程系統(tǒng)工程主要是采用數(shù)學(xué)模擬的方法進(jìn)行研究，即建立過(guò)程系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，描述出系統(tǒng)中的每一部分及總體性能，并給以評(píng)價(jià)。通常，數(shù)學(xué)模型是代數(shù)方程或微分方程，是實(shí)際過(guò)程系統(tǒng)在本質(zhì)上的抽象。對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解的過(guò)程，稱作數(shù)學(xué)模擬。進(jìn)行過(guò)程單元的模擬，需要選擇求解單元模型的計(jì)算方法，即在給定單元的輸入變量、控制變量及模型變量時(shí)，求出單元的輸出變量。采用數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)比在實(shí)際過(guò)程單元上做實(shí)驗(yàn)要經(jīng)濟(jì)、靈活得多，可以減少中間放大試驗(yàn)，能夠獲得難以在試驗(yàn)條件下得到的性能信息，可以充分利用已有的理論成果來(lái)研究復(fù)雜過(guò)程單元的性能。過(guò)程單元模型是借助有關(guān)概念、變量、規(guī)則、邏輯關(guān)系、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖形和表格等對(duì)單元的總體描述。按建立模型的方法，可分為機(jī)理模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。?shù)學(xué)模型的建立過(guò)程稱作模型化。模型化的最基本的要求是，數(shù)學(xué)模型與所研究的過(guò)程單元原型具有客觀的一致性。根據(jù)過(guò)程單元的特征與所研究工作的需要，來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｐ皖愋?。以機(jī)理模型為例，模型化中的基本要素是:過(guò)程機(jī)理的正確描述，準(zhǔn)確的熱力學(xué)、物性數(shù)據(jù)，以及有效的計(jì)算方法?，F(xiàn)在已有商品化的過(guò)程單元軟件或過(guò)程系統(tǒng)模擬軟件，使用該軟件可以開(kāi)發(fā)出用戶所需要的過(guò)程單元數(shù)學(xué)模型或過(guò)程系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，必要時(shí)可以修正或增補(bǔ)特定的過(guò)程單元模型或過(guò)程系統(tǒng)模型以及有關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)等，以提高模型的準(zhǔn)確性。（三）穩(wěn)態(tài)模擬數(shù)學(xué)模型是流程模擬的基本依據(jù)，模擬結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確程度和數(shù)學(xué)模型有極大關(guān)系。數(shù)學(xué)模型的類型主要由過(guò)程的本質(zhì)決定，但也與數(shù)學(xué)模型建立中對(duì)所研究過(guò)程的本質(zhì)如何進(jìn)行分析和處理有關(guān)。數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)形式主要由模型的類型決定。穩(wěn)態(tài)模擬所要研究的問(wèn)題基本上有三類，即:標(biāo)準(zhǔn)型問(wèn)題、設(shè)計(jì)型問(wèn)題與最優(yōu)化問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)型問(wèn)題(圖4)中，給定輸入流股向量與設(shè)備參數(shù)向量可求出輸出流股向量。這一類問(wèn)題適用于研究現(xiàn)有裝置在不同操作條件下的操作性能。單元模塊設(shè)備參數(shù)向量輸入流股向量輸出流股向量圖4 標(biāo)準(zhǔn)型問(wèn)題設(shè)計(jì)型問(wèn)題中(圖5)，給定一部分輸入流股向量與設(shè)備參數(shù)向量，給定輸出流股中產(chǎn)品的特性要求，調(diào)整另一部分的輸入流股條件與設(shè)備參數(shù)使輸出產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的特性指標(biāo)，調(diào)整輸入流股條件與設(shè)備參數(shù)的功能可由控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)備參數(shù)向量單元模塊輸入流股向量輸出流股向量控制模塊 要求的輸出向量特性可調(diào)輸入向量圖5 設(shè)計(jì)型問(wèn)題最優(yōu)化問(wèn)題(圖6)與設(shè)計(jì)型問(wèn)題相類似，不斷調(diào)整有關(guān)的控制變量，即有關(guān)的可調(diào)的輸入流股條件與設(shè)備參數(shù)，使目標(biāo)函數(shù)在規(guī)定的約束條件下達(dá)到最優(yōu)，調(diào)整控制變量的功能由最優(yōu)化程序?qū)崿F(xiàn)，當(dāng)涉及到經(jīng)濟(jì)指標(biāo)時(shí)，在最優(yōu)化問(wèn)題的描述中還應(yīng)包括經(jīng)濟(jì)模型。給定輸入給定的參數(shù)過(guò)程模擬模型經(jīng)濟(jì)模擬模型物理模型經(jīng)濟(jì)參數(shù)優(yōu)化程序控制變量性能指標(biāo)約束條件約束條件圖6 最優(yōu)化問(wèn)題（四）化工過(guò)程模擬對(duì)數(shù)學(xué)模型的要求計(jì)算機(jī)輔助化工設(shè)計(jì)軟件主要包括:物性數(shù)據(jù)庫(kù)，穩(wěn)態(tài)過(guò)程模擬軟件，動(dòng)態(tài)過(guò)程模擬軟件。經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)軟件、繪圖〔各種工程圖，如流程、設(shè)備、施工管道圖等)軟件等。在過(guò)程模擬軟件中，核心內(nèi)容之一是單元操作模塊及全系統(tǒng)物料衡算與熱量衡算的計(jì)算模塊。雖然國(guó)外化學(xué)工程設(shè)計(jì)絕大部分內(nèi)容都依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，但仍有少部分有關(guān)內(nèi)容缺乏模塊軟件的支持。計(jì)算機(jī)在節(jié)能方面的應(yīng)用主要是:過(guò)程流程模擬、人工智能(主要是專家系統(tǒng))、參數(shù)計(jì)算。根據(jù)模擬任務(wù)的不同，在工程設(shè)計(jì)或應(yīng)用的不同階段，對(duì)各單元的數(shù)學(xué)模型有不同的要求，按模擬要求的準(zhǔn)確與詳盡程度可分為三個(gè)層次，即：第一層次只計(jì)算物料平衡；第二層次要了解單元設(shè)備的操作性能，進(jìn)行物料恒算與熱量恒算；第三層次要求詳盡計(jì)算，要求提供各單元設(shè)備比較準(zhǔn)確的操作性能、設(shè)備尺寸及其他信息。石油化工流程模擬技術(shù)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助手段對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行物料、熱量恒算，裝置設(shè)備尺寸和費(fèi)用計(jì)算等。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用的一個(gè)重要手段，它可以對(duì)一石油化工系統(tǒng)的工況進(jìn)行分析研究，在計(jì)算機(jī)上逐次改變各種條件的輸入信息，并得到表明相應(yīng)變化了的工況分析結(jié)果。而這些結(jié)果如果是在實(shí)際裝置上經(jīng)改變操作條件逐一實(shí)踐，其花費(fèi)的人力、物力將是巨大的。因此，流程模擬在石油化工節(jié)能方面起到了重要的作用。利用模擬方法，可以將新設(shè)計(jì)的或現(xiàn)有的工藝過(guò)程能量系統(tǒng)模型化，通過(guò)調(diào)整各種參數(shù)來(lái)了解過(guò)程的相應(yīng)變化，并求出最佳運(yùn)轉(zhuǎn)條件。（五）總結(jié) 總之, 結(jié)垢對(duì)換熱器的危害很大, 需要積極地預(yù)防和定期地清除。影響結(jié)垢的因素很多, 只有找出主要因素才能使問(wèn)題簡(jiǎn)化, 對(duì)于不同類型的結(jié)垢, 應(yīng)采取針對(duì)性的采取清除措施, 有效地治理?yè)Q熱器的結(jié)垢問(wèn)題, 以提高換熱器傳熱效率及運(yùn)行壽命。而對(duì)于順酐裝置而言為了裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行，增加企業(yè)利潤(rùn)，為此必須提高換熱器的有效利用率。1）氧化崗位的非計(jì)劃停工會(huì)造成反應(yīng)生成氣雜質(zhì)含量增加，E1307A/B管程的介質(zhì)流動(dòng)不暢而使焦油、催化劑等黏稠物粘在管壁和造成溶劑工段過(guò)濾器的堵塞。因此為了保持E1307A/B的平穩(wěn)運(yùn)行應(yīng)該保持操作的穩(wěn)定性，重點(diǎn)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)（B1201）、汽包（D1308）、熔鹽泵（P1304A/B）、E1306的的運(yùn)行情況，正常操作充分考慮裝置在任何狀況下的操作情況，避免人為因素給操作帶來(lái)不便。2）采用改進(jìn)后的流程清洗能縮短清洗時(shí)間、延長(zhǎng)E1307A/B的使用周期，還可以節(jié)省人力和物力，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這種方法也存在一定的缺陷：這種方法增加了低壓蒸汽的損耗，還需定期進(jìn)行TK2101罐的除渣工作。在今后的生產(chǎn)中要不斷對(duì)這些進(jìn)行改進(jìn)，最大可能地提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)[1] 韓剛，徐京民．2萬(wàn)噸/年順酐裝置崗位操作法[M]．蘭州石油化工公司，2005．[2] 王寶護(hù)．[M]．2005． [4] 郭泉, 王國(guó)玲．換熱器的結(jié)垢問(wèn)題[J].遼寧化工，2001．[5] 趙國(guó)華,姜峰,李修倫．超聲波技術(shù)在制鹽工業(yè)中的應(yīng)用前景[J]．海湖鹽與化工,2004．[6] 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