基于PSO算法的GSP流程C 3+ 轻烃回收参数优化

发布时间：2021-09-03 00:15

　　天然气加工回收轻烃过程中,影响轻烃回收率和装置能耗的因素较多,且各因素之间往往相互影响,因此常规的单因素、单目标优化难以实现轻烃回收流程收益的最大化。为了解决此问题,采用流程模拟软件HYSYS,选取影响GSP（气体过冷流程）轻烃回收流程的能耗和C₃₊产品收率的关键参数进行特性分析。在此基础上,依据响应面法建立各关键参数与能耗和C₃₊产品回收率的多目标优化模型,其直观反映各关键参数对能耗和收率的影响程度,并根据自适应粒子群（PSO）算法对其进行优化求解得到Pareto解集。结果表明:在不同的需求下,Pareto解集对应的优化参数可有效地降低能耗和提高收率,为轻烃回收参数优化提供了有效的方法。 

【文章来源】：天然气化工（C1化学与化工）. 2020,45(03)北大核心CSCD

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【图文】：

GSP轻烃回收工艺流程

结合图1所示工艺流程，使用ASPEN HYSYS V10软件建立HYSYS模拟流程如图2所示，其中状态方程选择Peng-Robinson，设置透平膨胀机压缩端效率为70%，膨胀端效率为75%，外输压缩机效率为75%。通过HYSYS模拟流程图可知，该流程总能耗由脱乙烷塔（T-100）塔底重沸器能耗Q-100和外输气压缩机（K-102）能耗Q-102构成。2 GSP流程特性模拟分析

在低温分离器气相分流比为12.5%，脱乙烷塔塔压为1.8MPa时，以1℃为步长，得到低温分离器温度对系统总能耗和C3+产品回收率的影响如图3所示。随着低温分离器温度的升高，进入透平膨胀机的流量逐渐增加，透平膨胀机膨胀端传递给压缩端的轴功增加，压缩端出口压力增大，而外输压力不变，故外输压缩机的功耗逐渐减小。原料气预冷温度过高时，脱乙烷塔中冷量不足，导致C3+产品回收率的下降，同时也降低了脱乙烷塔底重沸器热负荷，所以总能耗降低。2.2 低温分离器气相分流比对能耗和收率的影响


本文编号：3380012