厂际氢气网络多周期集成的分步优化方法

蒋迎花，韩儒松，康丽霞，2，刘永忠，2，3

（1 西安交通大学化工系，陕西西安 710049；2 陕西省能源化工过程强化重点实验室，陕西西安 710049；3 热流科学与工程教育部重点实验室，陕西西安 710049）

引言

在能源化工产业中，氢气既是煤化工和石油化工的副产品，也是现代煤化工厂和炼厂生产洁净燃料的重要原料。在一定区域或化工园区内，能源化工企业内部一般均建有独立的制氢装置和氢气网络系统。对于不同类型的能源化工企业，由于生产工艺、生产产品和生产周期不同，对氢气的需求也具有不同的特点，这将为区域或园区内能源化工企业之间共享和协调氢气资源提供可能。采用系统集成方法在区域或园区内协调优化氢气的供给和需求对于氢气资源的合理配置和生产成本的整体降低具有重要意义[1-5]。在企业的实际生产中，由于氢气网络操作参数（如流率、压力和纯度等）受原料性质、工艺变化、催化剂活性衰减、季节更替、产品市场价格等内外部因素的影响，考虑变化的操作参数对氢气网络的优化设计非常重要[6-10]。在工业园区中，各企业氢气网络的操作参数在时间上的变化特征并不相同。因此，为了有效降低区域内氢气消耗和制氢能耗，有必要研究和开发系统优化方法和工具，对区域内各企业的氢气网络系统从时间和空间的维度上进行整体协调优化，以达到区域内氢气网络系统的协同最优和安全操作[11-14]。

在时间维度上，对于氢气网络的优化设计可采用多周期方法考虑变化操作参数对系统优化设计的影响[15-18]。……