Optimierungsbasierte Methoden für den systematischen Entwurf von Vielkomponenten-Rektifikationsprozessen

基于优化的多组分精馏过程系统设计方法

基本信息

批准号：
34057759
负责人：
Professor Dr.-Ing. Wolfgang Marquardt
金额：
--
依托单位：
Forschungszentrum Jülich
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2006
资助国家：
德国
起止时间：
2005-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/34057759?language=en
关键词：
Optimierungsbasierte Methoden den systematischen Entwurf

项目摘要

Im Prozessentwurf werden die entscheidenden Weichenstellungen für die profitable und ressourcenschonende Herstellung chemischer Produkte gestellt. Aus diesem Grund kommt der Entwurfsphase eine zentrale Bedeutung im Lebenszyklus einer Anlage zu. Der systematische Entwurf des geeignetsten Fließbildes wird jedoch durch bekannte Entwurfsverfahren nicht hinreichend unterstützt. Im Rahmen der beantragten Arbeiten soll ein systematischer Ansatz zur Identifizierung des besten destillativen Trennprozesses als Teil eines Gesamtprozesses entwickelt werden. Ausgehend von der Bewertung der Kosten einzelner Destillationskolonnen mit sog. Näherungsverfahren sollen zunächst Fließbilder mit Kreislaufströmen optimiert werden. Dies ist für komplexe Vielstoffgemische nur mit numerischen Optimierungsalgorithmen möglich, die allerdings nur anwendbar sind, wenn die Machbarkeit einer Trennung als Nebenbedingung in ein solches Optimierungsproblem integriert werden kann. Die Entwicklung eines Machbarkeitstest, der diesen Anforderungen genügt, ist ein Ziel der beantragten Arbeitspakete. Erst nachdem die Kreislaufströme festgelegt wurden, wird eine rigorose MINLP-Optimierung des Fließbildes durchgeführt. Hier wird mit einem rigorosen Kolonnenmodell die wirtschaftlichste Kombination aus Stufenanzahl und Verdampferleistung für jede Destillationskolonne im Fließbild gefunden. Zur Initialisierung dieses für azeotrope Vielstoffgemische numerisch anspruchsvollen Optimierungsschrittes sollen dabei die Ergebnisse der vorhergehenden Fließbildoptimierung genutzt werden. Im vorgeschlagenen Syntheserahmenwerk wird somit die Modellkomplexität schrittweise erhöht, um numerisch robust die optimale Fließbildstruktur, die geeignetste Kolonnenauslegung und den optimierten Betriebspunkt zu finden.

我的生产过程是为了盈利和资源化而进行的。我是 Rahmen der beantragten soll ein systematischer Ansatz zur Identifizierung des besten destillativen Trennprozesses als Teil eines Gesamtprozesses entwickelt von der。 Bewertung der Kosten einzelner Destillationskolonnen mit sog。信德，我们在解决优化问题时遇到了一些问题。严格的 MINLP-Optimierung des Fließbild durchgeführt。 Im vorgeschlagenen Syntheserahmenwerk wird somit dielkomplexität schrittweise erhöht, um numerisch rough最佳飞行结构、最佳 Kolonneauslegung 和最佳 Betriebspunkt zu finden。