过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (11): 1284-1296.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224072
王梓龙,刘桂莲*
Zilong WANG, Guilian LIU*
摘要: 天然气液烃回收装置中,各操作参数间关联密切,混合制冷剂的组成和配比直接影响系统能耗和产品质量。基于某液烃回收装置的实际生产数据建立了该系统的BP神经网络模型,可根据天然气进料和生产要求变化优化预测混合制冷剂配比及其他关键操作参数。该模型整体预测精度较高,大多输出参数的平均绝对百分比误差小于5%,最小误差低至0.118%。用遗传算法对预测效果不理想的输出参数进行优化,制冷剂分离器液相流量误差由9.208%降低至3.321%,塔顶一板压差误差由9.602%减小为4.051%。基于所建立的GA-BP神经网络模型在夏、冬两季不同进料条件下,对制冷剂组分和制冷剂分离器液相流量、压力两项关键操作参数进行优化。优化结果表明,在夏季工况下应适当增加混合制冷剂中甲烷、丙烷和异丁烷的摩尔分率和液相制冷剂流量,并减少制冷剂中乙烯的摩尔分率。在冬季工况中,应适当减少异丁烷摩尔分率,并降低液相制冷剂压力。以夏季进料条件为例,优化混合制冷剂配比和各项操作参数,优化后制冷系统能耗降低518.12 kW。