[发明专利]一种氢气资源的优化方法及系统

摘要

本发明公开了一种氢气资源的优化方法及系统。该方法包括以下步骤：划分氢气系统的各单元；建立各单元模型和整个氢气系统的非线性数学模拟模型；对非线性数学模拟模型进行模拟求解；确定整个氢系统的目标函数；建立用氢单元数学规划模型；建立轻烃回收数学规划模型；判断氢回收单元各流股是否有作为用氢单元的供氢；建立氢回收单元数学规划模型；确定供氢单元的氢气公用工程量；判断整个氢系统的目标函数是否达到计算条件。本发明方法可在复杂氢气系统下有效提高氢气系统优化求解的计算效率，获得氢气系统最优解，得到最佳匹配方案，提高氢气/轻烃综合回收效益，解决了氢气系统氢气、轻烃综合优化造成的数学模型复杂、难收敛等问题。

主权项

1.一种氢气资源的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将氢气系统划分为供氢单元、用氢单元、氢回收单元、轻烃回收单元、瓦斯系统单元，确定各单元的设计参数及操作参数；步骤S2：分别建立供氢单元模型、用氢单元模型、氢回收单元模型、轻烃回收单元模型、瓦斯系统模型，各模型间按实际物料关系建立连接，进而建立整个氢气系统的非线性数学模拟模型；步骤S3：对非线性数学模拟模型进行模拟求解，得到模拟运算结果；步骤S4：确定整个氢气系统的目标函数；步骤S5：建立用氢单元数学规划模型，然后优化求解；其中，所述用氢单元数学规划模型的优化求解可将步骤S3模拟计算结果作为优化运算的初始可行解，在优化变量的取值范围内，采用优化算法进行求解，得到求解优化结果；步骤S6：建立轻烃回收数学规划模型，优化求解；所述轻烃回收装置优化求解可将步骤S3模拟计算结果作为优化运算的初始可行解，在优化变量取值范围内，采用优化算法进行求解，得到求解优化结果；步骤S7：判断轻烃回收装置回收轻烃后的贫气及氢回收单元各流股是否有作为用氢单元的供氢，如有作为用氢单元的供氢，则返回步骤S5；没有作为用氢单元的供氢，则执行步骤S8；步骤S8：建立氢回收单元数学规划模型，优化求解；所述氢回收单元优化求解是将步骤S3模拟结果为优化运算初始可行解，步骤S5用氢单元优化结果为进料条件，在优化变量取值范围内，采用优化算法进行求解，得到求解优化结果；步骤S9：确定供氢单元的氢气公用工程量；步骤S10：判断整个氢系统的目标函数是否达到计算条件；达到计算条件，则将优化求解结果作为氢气系统模型的运行参数，未达到计算条件，则返回步骤S5。