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耦合变压吸附简化模型的提纯回用氢网络协调优化
  • ISSN号:1000-0054
  • 期刊名称:《清华大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TQ021.8[化学工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学(北京)化学工程学院,重质油国家重点实验室,北京102249, [2]西安交通大学化学工程与技术学院,西安710049
  • 相关基金:国家“九七三”重点基础研究资助项目(2012cB720500)国家自然科学基金资助项目(21576287,U1162121);中国博士后科学基金资助项目(2015M570215);中国石油大学(北京)科研基金资助项目(2462015YQ0305,2462015BJB02)
中文摘要:

采用变压吸附(PSA)装置提纯含氢流股并回用至加氢过程,可以缓解炼油厂氢气亏缺的现状。该文采用了变压吸附简化模型,构建了提纯回用氢网络模型,以氢公用工程用量为目标函数,建立优化的数学模型,使用商业优化软件GAMS(general algebraic modeling system)平台建模,用DICOPT(discrete and continuous optimizer)作为求解器。案例研究结果表明:变压吸附装置存在最优入口氢气纯度。当吸附和解吸压力比增大、吸附选择性减小时,变压吸附的氢气回收率增大,氢公用工程用量减小。从氢网络优化的角度来说,一味地增加变压吸附装置入口流股氢气纯度以提高回收率的手段并不可取。

英文摘要:

Pressure swing adsorption (PSA) is used to purify hydrogen streams with the upgraded streams reused by hydroprocessing units to increase the hydrogen supply in refineries. This study used a PSA shortcut model to construct a hydrogen network design with purification reuse. The mathematical model used the minimum hydrogen utility as the objective function with the commercial optimization software GAMS (general algebraic modeling system) to solve the problem with DICOPT (discrete and continuous optimizer) as the solver. The results of a case study show that the PSA device has the optimal inlet hydrogen purity. As the adsorption and desorption pressure ratio increases and the adsorbent selectivity decreases, the PSA hydrogen recovery increases and the hydrogen utility decreases. The hydrogen network optimization shows that designers should not blindly increase the PSA inlet hydrogen purity to enhance the hydrogen recovery.

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期刊信息
  • 《清华大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:清华大学
  • 主编:梁恩忠
  • 地址:北京市海淀区清华大学学研大厦B座908
  • 邮编:100084
  • 邮箱:xuebaost@tsinghua.edn.cn
  • 电话:010-62788108 62792976
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0054
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2223/N
  • 邮发代号:2-90
  • 获奖情况:
  • 国家期刊奖,国家“双高”期刊,1992年以来,历次国家级和省部级一等奖,第一、二届全国优秀科技期刊一等奖,教育部优秀期...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:43470