化工進(jìn)展2009年第28卷第12期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·2129研究開發(fā)燃料乙醇系統(tǒng)模擬平臺(tái)開發(fā)及應(yīng)用張志強(qiáng)1,胡山鷹1,陳定江1,沈靜珠',杜風(fēng)光2(清華大學(xué)化學(xué)工程系,北京1004:2河南天冠企業(yè)集團(tuán)有限公司,河南南陽473000摘要:對(duì)典型燃料乙醇系統(tǒng)進(jìn)行了分析,闡述了目前該系統(tǒng)相關(guān)全流程模擬模型的不足以及由非線性和復(fù)雜性等特征導(dǎo)致的系統(tǒng)建模難點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用VC#編程工具和 SQLSERⅤE開發(fā)了全新的燃料乙酶系統(tǒng)模擬平臺(tái),該平臺(tái)可模擬燃料乙醇實(shí)際生產(chǎn)過程,能夠從物質(zhì)流、能量流、水流、價(jià)值流等方面對(duì)系統(tǒng)開展工業(yè)生態(tài)學(xué)分析,最后利用實(shí)際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的兩個(gè)問題案例對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了檢驗(yàn)關(guān)鍵詞:燃料乙醇;模擬分析;工業(yè)生態(tài)學(xué)中圖分類號(hào):TQ0218文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-6613(2009)12-2129-06Development and application of a simulation model for fuel ethanolproduction systemZHANG Zhiqiang, HU Shanying, CHEN Dingjiang SHEN Jingzhu', DU FengguanCompany Limited, Nanyang 473000, Henan, China)Abstract: Based on the analysis of a typical fuel ethanol production system, and the disadvantage ofcurrent simulation models as well as the modelling difficulties caused from system characteristics, e.gnon-linear and complexity, a simulation platform for fuel ethanol production system is developed usingVC# programming tools and SQLSERVE. This developed simulation platform can simulate the actualfuel ethanol production process, and can carry out a full-range system analysis of industrial ecologyfrom the aspects of material flow, energy flow, water flow and value flow etc. Finally, the functionalityof this developed simulation platform was verified by using two cases happened in real productionKey words: fuel-ethanol; simulation and analysis: industrial ecology近年來,能源問題日見顯著,增加能源供應(yīng)和幾方面的作用:快速對(duì)多種生產(chǎn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和分減少溫室氣體排放兩大因素共同推動(dòng)了世界生物質(zhì)析,對(duì)原料、產(chǎn)品做出最佳的選擇,以提高該系統(tǒng)能源的發(fā)展,利用生物質(zhì)生產(chǎn)能源與化工產(chǎn)品已成的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益;靈活改變相關(guān)參數(shù)和工藝為工業(yè)發(fā)展的新方向。其中尤以利用多種生物質(zhì)條件進(jìn)行生產(chǎn)過程的模擬,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo);原料生產(chǎn)燃料乙醇作為新型替代能源最具潛力。本對(duì)企業(yè)物流、能流、水流、價(jià)值流進(jìn)行定量分析,文以燃料乙醇系統(tǒng)作為研究對(duì)象,利用系統(tǒng)工程的推動(dòng)企業(yè)節(jié)材、節(jié)能、節(jié)水等各項(xiàng)工作的進(jìn)行,為思路和方法,對(duì)生物質(zhì)能源企業(yè)利用IT技術(shù)構(gòu)建虛科學(xué)管理奠定基礎(chǔ)等。此外,它對(duì)于燃料乙醇企業(yè)擬的生物煉制系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行模擬和工業(yè)生態(tài)學(xué)分析,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)和信息化技術(shù)的結(jié)合。收稿日中國煤化工基于現(xiàn)代信息技術(shù)和軟件T程的新成果,結(jié)合金項(xiàng)CNMH(436040)及“十一五過程系統(tǒng)T程、化學(xué)工程的原理,針對(duì)燃料乙醇系第一作者簡介。張志強(qiáng)(1984-),男,博士研究生,聯(lián)系人,胡山統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)模擬及優(yōu)化集成的軟件,可以起到如下鷹.E-mailhxr-dce@mail.tsinghua.edu.cn.2130·2009年第28卷在變化莫測(cè)的市場(chǎng)環(huán)境中快速、正確的做出決策,模擬軟件( Aspen,ProⅡ等)對(duì)玉米乙醇生產(chǎn)進(jìn)行利用模擬優(yōu)化結(jié)果指導(dǎo)資源配置等有著非常重要的模擬5:有的將多日標(biāo)優(yōu)化、不確定分析的方法指導(dǎo)意義圍。和思路引入模型對(duì)燃料乙醇生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行分析1燃料乙醇循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建模還有的利用 EXCEL構(gòu)建燃料乙醇過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)模型等。l.1典型燃料乙醇生產(chǎn)系統(tǒng)表1對(duì)近年來國際上與燃料乙醇系統(tǒng)模擬和分以一個(gè)利用小麥、玉米、木薯等多種生物質(zhì)為析相關(guān)的一些模型進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),可以發(fā)現(xiàn)這些模型原料,并生產(chǎn)多種生物與化工產(chǎn)品的“燃料乙醇”主要分三類,類是用于簡單分析計(jì)算的公式化模企業(yè)作為研究對(duì)象,利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)工業(yè)的理型,作者只為同領(lǐng)域的研究者們提供一種思路和方論方法對(duì)其進(jìn)行多方面的分析和設(shè)計(jì),進(jìn)步完善法;第:類則是利用日前化工領(lǐng)域和數(shù)學(xué)計(jì)算相關(guān)其產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于仝流程的軟件來構(gòu)建更為清晰、合理半自動(dòng)化的模擬模型,的企業(yè)模擬分析平臺(tái)這類模型從機(jī)理上模擬生產(chǎn)過程,可自動(dòng)計(jì)算、分該企業(yè)主要利用3~5種生物質(zhì)原料經(jīng)過十幾析所模擬的過程中的物能消耗及效益情況:第三類個(gè)主體生產(chǎn)過程形成了以燃料醇、生物柴油為目則是完全可視化的操作模型,能夠廣泛應(yīng)用于生物標(biāo)能源產(chǎn)品,以1,3-丙二醇(PDO)、乙烯等為目標(biāo)化質(zhì)相關(guān)的研究(如BESS)丁產(chǎn)品,以麩皮、谷朊粉、CO2、蛋白飼料、沼氣等為副產(chǎn)品的體系,如圖1所示。圖2為其廢物資表Ⅰ燃料乙醇全流程模擬部分相關(guān)模型源化利用示意時(shí)模型膚皮生物質(zhì)能源評(píng)佔(zhàn)校型,用于利用多種生物質(zhì)原料發(fā)電商品小麥制粉H谷朊粉燃燒及生產(chǎn)液體燃料時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析p小麥貨臼BEAVER生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)評(píng)測(cè)專家系統(tǒng)品土米米油酒精生產(chǎn)一叫酒精一燃料L醇 BEFAT生物質(zhì)能量流分析工具,分析生物質(zhì)能源收益的多尺度粘稈纖維其它農(nóng)產(chǎn)品·葡糖淀粉乳BOBL生物質(zhì)燃燒過程中物質(zhì)及能量平衡計(jì)算輔助工具油料作物牛物柴油BIOLOGICS區(qū)域?qū)哟紊蠙C(jī)擬和優(yōu)化生物質(zhì)收集過程圖1燃料乙醇生產(chǎn)流程BIOPOWER部分燃料的物質(zhì)能量平衡,成本效益分析模型水唱絡(luò)各成CRESCAM作物秸桿成本分析工具國*她生產(chǎn)\,煤神煌灰…叫水材能源系統(tǒng)生命周期成本分析嗎BESS米乙醇全生命周期分析及溫室氣體排放測(cè)算碳飲料→發(fā)夜葉有機(jī)肥其它過程綜合看來,目前研究中的燃料乙醇模擬模型具廢水“水處理·處小改有如下幾點(diǎn)不足沼氣發(fā)電)城市氣(1)基于燃料厶醇工廠實(shí)際生產(chǎn)過程進(jìn)行全流程模擬的模型較少,多數(shù)只專注于理論上燃料厶醇圖2廢物資源化利用圖的生化反應(yīng)生成流程,不考慮副產(chǎn)品生產(chǎn),不考慮能源叫用。且大多借助 Aspen等化工模擬軟件來完卜述生產(chǎn)流程能夠作為目前國內(nèi)燃料乙醇生產(chǎn)成,可重復(fù)性差,除科研人員自身外很難實(shí)際運(yùn)用企業(yè)的典型代長,其發(fā)酵過程具有生物化工的典(如 Helen magnus, Johnson等分別搭建的模擬型特征,產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)已初步形成“定規(guī)模,因此,研模型)。究的方法和思路均具有很強(qiáng)的通用性和代表性。型構(gòu)律較少考慮實(shí)際生產(chǎn)過程諸如參1.2現(xiàn)有模型及問題數(shù)中國煤化工原料、操作條件借鑒石化企業(yè)信息化虛擬園區(qū)或企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)均CNMHG據(jù)主要基于理論計(jì)許多學(xué)者構(gòu)建了多種多樣的模型來解決燃料乙醇企算,和實(shí)際生產(chǎn)有一定差異,使模型的精度難以保業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中碰到的復(fù)雜問題。有的利用現(xiàn)有化工證,無法對(duì)模型產(chǎn)生的誤差給出實(shí)際驗(yàn)證的結(jié)果第12期張志強(qiáng)等:燃料乙醇系統(tǒng)模擬平臺(tái)開發(fā)及應(yīng)用·213l·并不能夠很好地指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn);簡單的用戶界面輸入即可實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程模擬〔3)模型在功能上多數(shù)集中于技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、生產(chǎn)信息統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃安排、工業(yè)生態(tài)學(xué)分析等能量指標(biāo)核算兩個(gè)方面,很少結(jié)合工業(yè)生態(tài)學(xué)的方法功能,且具有可擴(kuò)展、可重用、可移植等優(yōu)越性。論對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量、價(jià)值進(jìn)行全面的分析。本文將側(cè)重介紹系統(tǒng)建模的方法和思路,探討一種(4)此外,模型可擴(kuò)展性、通用性、智能化和廣泛適合于生物質(zhì)燃料企業(yè)信息化的基礎(chǔ)方法?？梢暬潭染^差,多數(shù)只為一定科研目標(biāo)建立,難以進(jìn)一步升級(jí)優(yōu)化和完善,不方便用戶使用。因2系統(tǒng)模擬平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)此,開發(fā)一種可為實(shí)際工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)服務(wù),同時(shí)兼2,1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)具簡單易用、功能強(qiáng)大的燃料乙醇系統(tǒng)虛擬平臺(tái)具本文作者以圖1、圖2所示燃料乙醇企業(yè)生物有非常重要的意義。煉制的基本工藝流程為基礎(chǔ),經(jīng)抽象提煉和一定的13建模難點(diǎn)簡化,劃分出包括預(yù)處理、生物轉(zhuǎn)化、副產(chǎn)物處理、由于生物質(zhì)能源系統(tǒng)具有較多的生化反應(yīng)過廢棄物利用等在內(nèi)的5個(gè)單元工段和各工段的關(guān)鍵程,反應(yīng)機(jī)理非常復(fù)雜,伴隨著燃料乙醇企業(yè)多條單元模型,在對(duì)關(guān)鍵單元模型基本原理分析的基礎(chǔ)物料流動(dòng)的生產(chǎn)線,全廠的熱平衡、水平衡網(wǎng)絡(luò)日上,以 SQL SERVE數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),運(yùn)用VC#編程趨復(fù)雜,如何準(zhǔn)確的在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬和優(yōu)化集語言構(gòu)建了包括輸入輸出、生產(chǎn)方案選擇、系統(tǒng)分成成為模型建立過程中的一大難題。另外,液化析、庫存管理、裝置管理、流程管理、數(shù)據(jù)管理、糖化、發(fā)酵過程為企業(yè)級(jí)別而不是單純的實(shí)驗(yàn)室過數(shù)據(jù)分析等功能模塊的圖形用戶界面,使用戶能方程,其非線性和生化反應(yīng)的復(fù)雜性使得模擬難度進(jìn)便地對(duì)燃料乙醇生物質(zhì)煉制的過程進(jìn)行多方面的設(shè)一步加大。因此,生物質(zhì)燃料系統(tǒng)中專用的可視化定和分析。此外,由于發(fā)酵過程涉及的生物代謝機(jī)的模擬優(yōu)化模型非常少,數(shù)量遠(yuǎn)不及石化能源系統(tǒng)理極復(fù)雜,很難建立機(jī)理模型,故采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方的仿真、模擬和優(yōu)化模型法,利用企業(yè)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)建立發(fā)酵過程的灰箱模本研究以此為出發(fā)點(diǎn),利用燃料乙醇企業(yè)真實(shí)型,與整體模型進(jìn)行整合的生產(chǎn)數(shù)據(jù)開展系統(tǒng)全流程模擬工作,對(duì)工業(yè)生態(tài)模型整體結(jié)構(gòu)和構(gòu)建思路如圖3所示。用戶通學(xué)分析方法進(jìn)行集成,開發(fā)了面向?qū)嶋H生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)過構(gòu)建企業(yè)流程,輸入初始參數(shù),即可自動(dòng)構(gòu)建約用的生物質(zhì)燃料模型化、可視化平臺(tái)。該平臺(tái)通過束方程并進(jìn)行求解運(yùn)算,得出分析報(bào)告管理平臺(tái)用戶界面后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(了流程1f流程2(子流釋3了流程“…C子流程n)數(shù)據(jù)傳遙總生產(chǎn)流-用戶管理模塊生化反應(yīng)參設(shè)置模塊系統(tǒng)設(shè)置模塊參數(shù)擬合模塊檳型雛形發(fā)生器生產(chǎn)計(jì)劃橫塊方瞿立敷據(jù)存儲(chǔ)調(diào)用庫存管理機(jī)塊其它助塊模型求解模塊「報(bào)告生成塊數(shù)據(jù)分析模塊中國煤化工價(jià)值流物質(zhì)流能量流分析模塊析被塊分析模塊YHSCNMHG圖3模型整體結(jié)構(gòu)·2132化.進(jìn)展2009年第28卷22功能模塊22.3模型生成模塊22.1輸入模塊(1)一般流程模塊燃料乙醇模擬平臺(tái)的輸入模塊接受用戶輸入流方程組:根據(jù)全廠生產(chǎn)工藝的基本狀況劃分單線、裝置等具體信息,具體又分為原料信息輸入、元操作模塊,所有裝置及物流信息輸入完畢后,系裝置信息輸入、能耗參數(shù)輸入、其它信息輸入、生統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成物料平衡、能量平衡、設(shè)備約束、反產(chǎn)方案選擇幾個(gè)部分。其中原料信息不僅包括生產(chǎn)應(yīng)規(guī)律、流稈連接等幾種方程。這些方程聯(lián)合在用量,還包括收購價(jià)格、庫存量、原料來源等相關(guān)起構(gòu)成系統(tǒng)模型中的等式約束方程組,如果后續(xù)為信息。模型增加優(yōu)化集成功能時(shí),可繼續(xù)增加日標(biāo)函數(shù)和在燃料乙醇系統(tǒng)流程確定后,只需要在流程圖不等式約束方程組,利用優(yōu)化求解器求解叫。上的設(shè)備和流線上點(diǎn)擊,便可以彈出流程數(shù)據(jù)輸入流程結(jié)構(gòu):模型的流程結(jié)構(gòu)主要通過物流聯(lián)系框,錄入相應(yīng)的數(shù)據(jù)即可。如設(shè)備的處理能力、損矩陣和關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行表示,物流矩陣對(duì)每股物流的失率、加工成本等,以及流線的流量、收率、價(jià)格來源和去處進(jìn)行記錄。關(guān)聯(lián)矩陣表明物流和單元裝等。此外,還可以通過左側(cè)導(dǎo)航欄菜單對(duì)所有輸入置之間的連接關(guān)系,正數(shù)表示輸入物流,負(fù)數(shù)表示信息進(jìn)行査看,通過上方菜單欄對(duì)一些默認(rèn)參數(shù)、輸出物流,如表2所示。物流單位等進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。模型的界面示意如圖4所示。上方和左方主要為菜單欄,主體內(nèi)容上半部表2關(guān)聯(lián)矩陣示意分為企業(yè)流程示意及參數(shù)顯示,主體內(nèi)容下半部分單元為輸入輸出數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示。理系度置參型證置數(shù)創(chuàng)信生產(chǎn)讓運(yùn)Ha閃2函“慢世開化化發(fā)酵分汽過程回料生產(chǎn)閂楚D料密購B料清機(jī)應(yīng)庫有位良參數(shù)估值:模型中一些單元裝置或物流的參數(shù)的估值對(duì)模型結(jié)果和精度有較大影響,故對(duì)從實(shí)際生產(chǎn)中所取得的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,經(jīng)過多次擬合計(jì)算、分析誤差后,選取最恰當(dāng)?shù)膮?shù)。對(duì)有些難以定量化描述的參數(shù)采取模糊建模的思路進(jìn)行處理,這里不做詳述(2)生化反應(yīng)參數(shù)模擬模塊圖4模型界面示意乙醇發(fā)酵工段涉及復(fù)雜的生化反應(yīng),是較為特殊的一個(gè)工段,相關(guān)參數(shù)如收率、物質(zhì)輸入輸出等,22.2模型求解及結(jié)果輸出模塊在生產(chǎn)中受原料配比、工藝操作的影響較大,不能用戶輸入數(shù)據(jù)結(jié)束后,通過運(yùn)行模型求解,模由經(jīng)驗(yàn)或簡單計(jì)算給出。本部分工作從乙醇發(fā)酵的型會(huì)自動(dòng)檢驗(yàn)所有輸入數(shù)據(jù)的正確性并進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際生產(chǎn)出發(fā),利用大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立BP神經(jīng)網(wǎng)所有輸入輸出數(shù)據(jù)均會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)到SoL數(shù)據(jù)庫中絡(luò),對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行仿真模擬,反映各參數(shù)變量與供用戶進(jìn)行后續(xù)選擇對(duì)比分析。在結(jié)果輸出后,數(shù)∠醇產(chǎn)率之間的復(fù)雜關(guān)系。結(jié)合乙醇發(fā)酵的機(jī)理和據(jù)分析模塊會(huì)生成報(bào)表、圖表等直觀信息,實(shí)現(xiàn)用企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況以及整體模型對(duì)發(fā)酵工段的要戶所需要的工業(yè)生態(tài)學(xué)相關(guān)分析求,選取對(duì)L醇產(chǎn)率有影響的主要因素作為輸入變結(jié)果輸出模塊主要包括模型運(yùn)行計(jì)算所得的產(chǎn)量,油級(jí)園收目筆設(shè)計(jì)的BP神經(jīng)網(wǎng)品和副產(chǎn)品信息、公用T程消耗信息、各單元過程絡(luò)中國煤化工5所示。該模塊作單元節(jié)點(diǎn)上的物流信息。模塊主要起到結(jié)果信息統(tǒng)為CNMHG只負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)庫接計(jì)顯示的功能,并與數(shù)據(jù)連接為數(shù)據(jù)分析模塊提收發(fā)酵部分的輸入?yún)?shù)并計(jì)算輸出參數(shù)返回?cái)?shù)據(jù)庫供運(yùn)行參數(shù)。供模型利用。第12期張志強(qiáng)等:燃料乙醇系統(tǒng)模擬平臺(tái)開發(fā)及應(yīng)用21333案例分析針對(duì)圖1所示的燃料乙醇系統(tǒng),運(yùn)用該平臺(tái)可Maab調(diào)用數(shù)據(jù)傳遞進(jìn)行一系列實(shí)際問題的分析并進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃決策等工作。以下給出幾個(gè)實(shí)際案例。酵母紫植能力一□(1)某年各月燃料乙醇產(chǎn)量模擬初始酸度在燃料乙醇通過液化發(fā)酵的方式進(jìn)行生產(chǎn)的過圖5發(fā)酵過程模塊圖示程中,發(fā)生著十分復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng),這使得每批發(fā)酵的產(chǎn)品和副產(chǎn)物產(chǎn)率很難精確估計(jì)。模型利224系統(tǒng)分析模塊用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型刈該過程進(jìn)行灰箱模擬,在通過大系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析模塊是燃料乙醇系統(tǒng)的主體部分批樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,可實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料之一,其通過引進(jìn)工業(yè)生態(tài)學(xué)的物質(zhì)流(WFA)、乙醇產(chǎn)率的擬合計(jì)算。對(duì)該企業(yè)某年各月的乙醇產(chǎn)能量流(EFA、價(jià)值流(VFA)、水流(WFA)和量進(jìn)行模型模擬分析,并與各月實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行全生命周期(LCA)分析方法,對(duì)模型產(chǎn)生的大量驗(yàn)證。誤差情況如表3所示。除個(gè)別生產(chǎn)情況受人輸出結(jié)果進(jìn)行了全面的自動(dòng)分析為影響較大的月份(2月、12月),其它時(shí)間產(chǎn)量模其屮物質(zhì)流分析包括對(duì)系統(tǒng)物質(zhì)投入產(chǎn)出分?jǐn)M與實(shí)際情況符合較好,基本能夠?qū)⒄`差控制在析、原子利用率分析、系統(tǒng)元素流動(dòng)情況統(tǒng)計(jì)、CO,約5%等溫室氣體排放分析,此外還包括對(duì)各單元工段物表3企業(yè)燃料乙醇產(chǎn)量模擬結(jié)果質(zhì)消耗的核算。月份能量流分析包括對(duì)總能量的輸入輸出統(tǒng)計(jì)、能實(shí)際產(chǎn)量13418126446728157231204513997量效率及能量凈值的核算各單元工段能量損失、利模擬產(chǎn)量13786100956865154601204013839用率等的計(jì)算,以便于從所有環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力,產(chǎn)率相對(duì)誤差27%-202%20%-1.7%00%-1.1%提出節(jié)能措施。價(jià)值流分析包括企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益核算、成本核算等功能,還對(duì)原料產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格、收購價(jià)格等進(jìn)行際產(chǎn)量14899160581604616466172936762統(tǒng)計(jì),對(duì)生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)的價(jià)值鏈進(jìn)行詳細(xì)分析,識(shí)模擬產(chǎn)量5230163581652215543179757756別系統(tǒng)中價(jià)值高的產(chǎn)品或副產(chǎn)品,輔助進(jìn)行系統(tǒng)最二率相對(duì)差2193m-56%3%1男優(yōu)化計(jì)算。水流分析主要是對(duì)企業(yè)各單元流程新鮮水、工(2)灑糟后續(xù)生產(chǎn)方案比選藝水、污廢水的消耗情況進(jìn)行核算,構(gòu)建水平衡方生產(chǎn)燃料乙醇后所剩的廢糟液中含有大量的有機(jī)物,如果直接排放,會(huì)給環(huán)境造成極大的污染,如圖6所示為數(shù)據(jù)分析模塊中的能量流分析結(jié)果。同時(shí)造成資源的極大浪費(fèi)。燃料∠醇企業(yè)一般會(huì)將總能攀輸入,T凈能量效率,出驗(yàn)入臣呈凈值,M1分離后的廢液進(jìn)行無氧發(fā)酵以生產(chǎn)沼氣。不過,隨鴝科乙量輸出,T著沼氣及飼料市場(chǎng)價(jià)格的不斷變化,是將糟液全部能量料用效率草元耗結(jié)構(gòu)主要產(chǎn)過程能耗各單兀能量利用效率各單兀能量平衡指標(biāo)用于離心生產(chǎn)飼料還是將糟液按一定比例直接分配到廢水處理工段生產(chǎn)沼氣更為劃算,企業(yè)決策者必須在兩種方案之間做出選擇并實(shí)時(shí)確定糟液在兩種方案之間的比例系數(shù)。運(yùn)用模型對(duì)上述情景進(jìn)行分析中國煤化工的情景所產(chǎn)生效益作CNMHG00元噸,沼氣市場(chǎng)價(jià)m以W到如儀4所示結(jié)果。由表4可見,當(dāng)汭糟總量小于一·定數(shù)量時(shí),需適當(dāng)分出圖6能量流分析結(jié)果輸出定比例進(jìn)行沼氣生產(chǎn),才能降低成本(飼料生產(chǎn)2134·化工進(jìn)展2009年第28卷表4酒糟用于飼料及沼氣生產(chǎn)的比例biomass to electricity model[C)/Chartier P, Beenackers A, Grassi.酒槽山廳噸生產(chǎn)飼料比例生產(chǎn)沼’(比例效益交化/萬元Proceedings of the 8th European Biomass Conference: Biomass forenergy, environment, agriculture, and industry. 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Athens: National TechnicaL.料乙醇系統(tǒng)進(jìn)行全面的模擬和分析,輔助企業(yè)及時(shí)發(fā)University of Athens, 1995: 141-150現(xiàn)問題、挖掘節(jié)能潛力、作出正確決策。日前的模型[4 Hemstock S L, Rosillo-Calle F, Barth NM. BEFAT( Biomass Energy只是實(shí)現(xiàn)模擬功能,將來進(jìn)步借助系統(tǒng)工程的思Flow Analysis Tool): A multi-dimensional model for analysing theenefits of biomass energy(cy/chartier Ph, FerreroG L, Henius U想,可以對(duì)整個(gè)流程建立數(shù)學(xué)規(guī)劃模型進(jìn)行最優(yōu)化求M, et al. Proceedings of the 9th European Bioenergy Conference解,從而實(shí)現(xiàn)物能集成,發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力,提高物質(zhì)利Biomass for energy and environment. Oxford: Pergamon, 1996用率,減少企業(yè)成本消耗,確定最優(yōu)生產(chǎn)方案。同時(shí),1949-1954可進(jìn)一步將模型的通用性進(jìn)行拓展,使其在生物煉制5Bm, Obermberger L. BIO-BIL-com甲 aided mass and領(lǐng)域成為一個(gè)通用的建模平臺(tái)energy balance calculation for biomass combustion plants(CyKoukios E G Proceedings of modelling biomass systems Workshop,參考文獻(xiàn)Sounion-Athens, Athens: National Technical University of Athens5:75-80[] Kamm B, Kamm M. 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