2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、作為石油化學工業(yè)的基礎(chǔ),乙烯生產(chǎn)水平的高低決定著一個國家的石油化學工業(yè)的發(fā)展水平的高低。我國的乙烯工業(yè)起步早,發(fā)展迅速,目前乙烯年產(chǎn)量已居全球第二位。然而隨著國產(chǎn)乙烯裝置的大型化,能耗問題越來越突出,我國的乙烯生產(chǎn)能耗遠遠高于世界平均水平。因此,提高乙烯裝置的節(jié)能效率是大勢所趨,具有十分重要的意義。
  本研文針對前脫丙烷前加氫乙烯裝置中的預脫甲烷塔、脫甲烷塔、脫乙烷塔以及冷箱系統(tǒng)進行研究,以系統(tǒng)軸功消耗最低為目標,進行精餾系統(tǒng)的

2、能量集成以及冷箱系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
  該乙烯裝置中,預脫甲烷塔、脫甲烷塔以及脫乙烷塔三塔之間存在熱量耦合的潛力,為了提高乙烯裝置的能量使用效率并且減少裝置的設(shè)備費用,采用能量集成和能量耦合方式,將脫甲烷塔、脫乙烷塔和預脫甲烷塔進行集成,并利用aspen plus軟件中的MultiFrac模型對重構(gòu)流程進行模擬,模擬結(jié)果為:使原流程的換熱器數(shù)目由8個降至現(xiàn)在的2個,精餾塔的數(shù)目由原來的3個降至現(xiàn)在的1個,使設(shè)備的投資費用大大的降低

3、;原來的流股數(shù)目由12個降至現(xiàn)在的8個,使換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計在一定程度上得到了簡化;新的流程比原流程節(jié)能3.681MW,具有非常大的經(jīng)濟效益。
  針對乙烯冷箱系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò),本研究采用了夾點設(shè)計方法和有效能分析方法進行優(yōu)化。夾點設(shè)計方法和有效能分析方法是利用過程流股數(shù)據(jù),在避免設(shè)計換熱網(wǎng)絡(luò)的情況下,以系統(tǒng)軸功優(yōu)化為目標,在有效能總復合曲線圖中,通過改變冷熱公用工程的溫度等級來使系統(tǒng)軸功發(fā)生改變。本文引入優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)的“兩步法”對乙烯裝

4、置的冷箱系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化,首先對有效能總復合曲線圖中的口袋進行優(yōu)化,即用一條較低質(zhì)量的冷公用工程來和過程熱流股換熱,冷的過程流股則用來生成更高質(zhì)量的冷公用工程,此冷公用工程的溫位由系統(tǒng)的最小傳熱溫差決定;然后對除去口袋的有效能總復合曲線圖進行優(yōu)化,運用數(shù)學規(guī)劃法中的粒子群算法,通過 matlab編程,以有效能損失最小為目標,計算出不同等級的冷公用工程。運用此“兩步法”優(yōu)化的換熱網(wǎng)絡(luò),能夠設(shè)計出最優(yōu)的冷公用工程溫位配置。通過計算,當冷

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