過程工業(yè)能量系統(tǒng)優(yōu)化：換熱網(wǎng)絡(luò)與蒸汽動力系統(tǒng)

第1章　緒論
1.1　過程工業(yè) 1
1.2　換熱網(wǎng)絡(luò) 2
1.2.1　夾點技術(shù) 3
1.2.2　數(shù)學規(guī)劃法 3
1.3　蒸汽動力系統(tǒng) 4
參考文獻 5

第2章　夾點技術(shù)基礎(chǔ)知識
2.1　夾點形成及其意義 6
2.1.1　溫焓圖 6
2.1.2　組合曲線 7
2.1.3　夾點形成 8
2.1.4　問題表法 9
2.1.5　總組合曲線 12
2.1.6　平衡組合曲線與平衡總組合曲線 14
2.1.7　閾值問題 15
2.1.8　夾點的意義 15
2.2　數(shù)據(jù)提取 16
2.2.1　流程數(shù)據(jù)提取 16
2.2.2　數(shù)據(jù)提取原則 17
2.3　換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計目標 21
2.3.1　能量目標 21
2.3.2　換熱單元數(shù)目標 21
2.3.3　面積目標 22
2.3.4　經(jīng)濟目標 22
2.3.5　最優(yōu)夾點溫差 23
2.4　公用工程選擇 25
2.4.1　公用工程類型 25
2.4.2　公用工程夾點 27
2.4.3　多級公用工程 27
2.5　蒸汽動力系統(tǒng) 29
2.5.1　熱機 29
2.5.2　熱泵 33
2.6　工藝過程改變 37
2.6.1　加減原理 37
2.6.2　精餾塔 38
2.7　換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計 49
2.7.1　夾點設(shè)計方法 49
2.7.2　換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 51
2.7.3　換熱網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu) 62
2.7.4　剩余問題分析 67
2.8　換熱網(wǎng)絡(luò)改造 71
2.8.1　改造目標 71
2.8.2　改造方法 72
2.8.3　網(wǎng)絡(luò)夾點 75
2.9　全局分析 76
2.9.1　全局數(shù)據(jù)提取和全局溫焓曲線 77
2.9.2　全局組合曲線 81
2.9.3　全局公用工程總組合曲線 84
2.9.4　全局分析路線圖 85
2.9.5　全局分析示例 86
縮略語 90
符號說明 91
參考文獻 92

第3章　Aspen Energy Analyzer入門
3.1　基本術(shù)語與概念 93
3.1.1　夾點分析基本術(shù)語 93
3.1.2　換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計基本術(shù)語 97
3.2　軟件簡介 100
3.2.1　功能介紹 100
3.2.2　用戶界面 101
3.2.3　首選項設(shè)置 103
3.2.4　對象查看菜單 107
3.3　數(shù)據(jù)提取 112
3.3.1　從Aspen HYSYS/Aspen Plus提取數(shù)據(jù) 112
3.3.2　從Excel提取數(shù)據(jù) 120
3.4　換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計目標 121
3.4.1　組合曲線 121
3.4.2　能量目標 124
3.4.3　經(jīng)濟目標 125
3.5　換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 128
3.5.1　換熱網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建 128
3.5.2　換熱網(wǎng)絡(luò)手動設(shè)計 136
3.5.3　換熱網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu)與優(yōu)化 141
3.5.4　換熱網(wǎng)絡(luò)自動設(shè)計 146
3.5.5　多級公用工程 149
3.6　換熱網(wǎng)絡(luò)改造 154
3.6.1　改造目標 154
3.6.2　換熱網(wǎng)絡(luò)手動改造 157
3.6.3　換熱網(wǎng)絡(luò)自動改造 162
3.6.4　尋找網(wǎng)絡(luò)夾點 174
3.6.5　克服網(wǎng)絡(luò)夾點 178
3.6.6　工藝過程改變 181
3.7　換熱網(wǎng)絡(luò)運行 184
3.7.1　假設(shè)分析 184
3.7.2　趨勢分析 188
3.8　入門示例 192
縮略語 201
符號說明 201
參考文獻 202

第4章　夾點技術(shù)應(yīng)用案例
4.1　甲烷三重整制甲醇裝置換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計 203
4.1.1　背景簡介 203
4.1.2　工藝流程說明 203
4.1.3　換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 203
4.1.4　節(jié)能成效 212
4.2　變壓精餾分離異丙醇-異丙醚工藝熱集成 213
4.2.1　背景簡介 213
4.2.2　工藝流程說明 213
4.2.3　用能狀況分析 214
4.2.4　優(yōu)化方案 216
4.2.5　節(jié)能成效 224
4.3　分隔壁反應(yīng)精餾塔熱集成 225
4.3.1　背景簡介 225
4.3.2　工藝流程說明 225
4.3.3　用能狀況分析 226
4.3.4　自熱回收方案 229
4.3.5　節(jié)能成效 234
4.4　生物柴油裝置能量系統(tǒng)集成優(yōu)化 235
4.4.1　背景簡介 235
4.4.2　工藝流程說明 235
4.4.3　反應(yīng)精餾塔優(yōu)化 236
4.4.4　系統(tǒng)集成優(yōu)化 239
4.4.5　節(jié)能成效 244
4.5　丙烯腈裝置精制系統(tǒng)塔系熱集成 245
4.5.1　背景簡介 245
4.5.2　工藝流程說明 245
4.5.3　塔系熱集成 246
4.5.4　節(jié)能成效 249
4.6　催化重整裝置換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 250
4.6.1　背景簡介 250
4.6.2　工藝流程說明 251
4.6.3　現(xiàn)有系統(tǒng)用能狀況分析 251
4.6.4　換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案 258
4.6.5　經(jīng)濟效益分析 263
4.7　常減壓裝置換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 264
4.7.1　背景簡介 264
4.7.2　工藝流程說明 264
4.7.3　現(xiàn)有系統(tǒng)用能狀況分析 268
4.7.4　換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案 276
4.7.5　經(jīng)濟效益分析 282
4.8　柴油加氫精制裝置換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 283
4.8.1　背景簡介 283
4.8.2　工藝流程說明 283
4.8.3　現(xiàn)有系統(tǒng)用能狀況分析 285
4.8.4　換熱網(wǎng)絡(luò)節(jié)能改造 290
4.8.5　經(jīng)濟效益分析 295
參考文獻 296

第5章　蒸汽動力系統(tǒng)模擬與優(yōu)化
5.1　Aspen Utilities Planner用戶界面 298
5.1.1　主窗口 298
5.1.2　初始化物性 299
5.1.3　模型庫 301
5.2　蒸汽動力系統(tǒng)模擬 304
5.2.1　模擬步驟 304
5.2.2　模擬案例 308
5.3　Microsoft Excel界面 319
5.3.1　安裝加載項 319
5.3.2　在Excel中運行模擬 321
5.4　蒸汽動力系統(tǒng)優(yōu)化 326
5.4.1　數(shù)據(jù)編輯器 326
5.4.2　優(yōu)化約束 333
5.4.3　優(yōu)化案例 336
縮略語 339
參考文獻 339

名詞索引 340

例題與案例索引 342

電子版附錄（線上資源，掃碼獲取）
附錄A　換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學規(guī)劃法示例 1
A.1　線性規(guī)劃 1
A.2　混合整數(shù)線性規(guī)劃 5
附錄B　夾點技術(shù)應(yīng)用案例補充——原油蒸餾裝置節(jié)能改造 23
B.1　工藝流程說明 23
B.2　現(xiàn)有系統(tǒng)用能狀況分析 25
B.3　換熱網(wǎng)絡(luò)集成優(yōu)化方案 31
B.4　經(jīng)濟效益分析 36
附錄C　Aspen Energy Analyzer使用指南補充 37
C.1　夾點分析基礎(chǔ) 37
C.2　操作模式頁面介紹 52
C.3　假設(shè)分析 79
C.4　趨勢分析 88
C.5　物流頁面和換熱網(wǎng)絡(luò)建立說明 95
C.6　數(shù)據(jù)提取 105
C.7　自動設(shè)計 108
C.8　程序內(nèi)置計算的詳細說明 114
附錄D　Aspen Utilities Planner使用指南補充 123
D.1　供給模型 124
D.2　需求模型 125
D.3　母管模型 126
D.4　蒸汽模型 127
D.5　泵模型 129
D.6　汽輪機模型 131
D.7　換熱器模型 132
D.8　燃料模型 135
D.9　通用模塊 138