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申请/专利权人：北京化工大学

摘要：本发明公开了一种基于P‑graph的乙烯全流程超结构模型建模方法，以直链烷烃转化为烯烃过程为目标对象建立模型，包括裂解、急冷、压缩和分离四部分，其中将急冷和压缩过程简化为一个操作单元型节点，对过程存在的乙烷循环进行解环，并基于P‑graph算法得到的最优和临近次优解集进行分析。本发明提出基于P‑graph框架的乙烯全流程超结构模型，具有能得到一系列次优解的优点。在建模过程中，根据“三传一反”和待研究问题的特性，给出了复杂工业过程相关设备筛选的方法。

主权项：1.一种基于P-graph的乙烯全流程超结构模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：1）以直链烷烃转化为烯烃过程为目标对象建立模型，包括裂解、急冷、压缩和分离四部分，其中将急冷和压缩过程简化为一个操作单元型节点；2）对过程存在的乙烷循环进行解环，构建解环的超结构，以和表示乙烷，乙烷循环裂解过程的产物为和，则对应的收率如下： （1） （2）式中，rn为超结构边n所对应的比率，循环乙烷的收率如公式（3）所示： （3）每次循环编号为，则经过次循环后，产物和的收率分别用公式（4）与公式（5）表示: （4） （5）经过多次迭代，剩余的乙烷的百分比如公式（6）所示: （6）若，则剩余的乙烷量近似忽略，，则修正后的变值为： （7） （8）3）基于P-graph算法得到的最优和临近次优解集进行分析：根据最大结构以及PNS问题的参数生成目标函数和约束，并基于加速分支界定算法给出最优以及大量的次优解，其中所建立的模型包含三类约束：（1）进料供应量上限和产物产量下限约束；（2）设备处理能力的上下限约束；（3）每一个节点的物料平衡；根据原料价格和产品价格计算如公式（9）所示的目标函数: （9）并根据目标函数（9）求解每一个可行结构下的最优参数，按照目标函数进行排序，以给出最优及次优解；首先需要基于这些最优及次解计算衡量原料轻质化的指标，轻质化指标采用如公式（10）的轻质原料占比来表示: （10）式中，是原料的流量，是与原料性质有关的系数，当原料的平均碳链长度小于等于6时，，否则；炼油-乙烯一体化过程对环境的影响则用如公式（11）指标来表征： （11） 和是原料和产物的碳质量百分含量，是其质量流量，是单位面积森林在一年中能处理的碳排放量定值，在建模过程中取2。

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