Synthesis strategies for multicomponent separation systems with energy integration

Abstract

The problem of synthesizing an optimal multicomponent separation system which is energy integrated is solved by a combined decomposition and dynamic programming technique. Dynamic programming is an optimization technique which allows the solution by decomposition of a multistage or serial optimization problem. Whenever the special serial structure is absent, again decomposition can be tried, but in this case it is by no means obvious how to decompose effectively the given problem into subproblems. In this paper the nonserial problem of synthesizing an energy integrated separation system is solved by decomposing the original problem so that a serial structure results.

Une procédure arborescente pour la séparation de mélanges complexes dans l'industrie chimique. Application à un train de colonnes de rectification

“…Rodrigo et Seader [16] choisissent pour prochain élément d'une séquence, le séparateur de plus faible coût, ce qui est contraire au principe d'optimalité, et arrêtent l'exploration de la séquence lorsque son coût excède la borne supérieure. Rathore et al [15] ont utilisé la programmation dynamique combinée avec une stratégie de bornage. Gomez et Seader [3] associent à chaque sommet de l'espace de recherche, une 40 L. PIBOULEAU, S. DOMENECH fonction heuristique qui est un minorant du coût des séquences complètes passant par ce sommet; les sommets sont ensuite séparés dans l'ordre des valeurs croissantes des fonctions heuristiques.…”

“…Le premier exemple est issu de l'article de Rathore et al [15]. Il s'agit de générer la séquence d'un train de colonnes de rectification traitant le mélange de départ suivant : Les valeurs des coûts de séparation sont données dans la référence [15].…”

“…Il s'agit de générer la séquence d'un train de colonnes de rectification traitant le mélange de départ suivant : Les valeurs des coûts de séparation sont données dans la référence [15]. Nous reportons ci-dessous le déroulement de l'algorithme sur cet exemple; les numéros des sommets figurent entre parenthèses.…”

Optimisation de procédés chimiques par une méthode de gradient réduit partie I. Présentation de l'algorithme

“…Parallèlement, divers efforts ont été entrepris dans le domaine de la CAO de procédés chimiques, en particulier pour la génération de séquences de réactions chimiques [21], et de distillation [18,38,[40][41], ainsi que pour la détermination de réseaux d'échangeurs de chaleur [26][27][28]. Bien qu'en général des hypothèses assez restrictives soient utilisées dans les travaux précités leur nombre sans cesse croissant montre l'importance de ce type de recherche.…”

Fuzzy Analogical Gates Approach for Heat Integrated Distillation Systems

“…Several authors have described intuitive schemes minimizing energy consumption in multicomponent distillation processes, for example, King [1], Petlyuk et al [2], Stupin and Lockhart [3]. In a recent paper, Rathore et al [4] described a strategy for synthesizing optimal separation systems with energy integration. The major drawback of this strategy is that it does not allow pressure variations in the separation subproblems to achieve energy integration.…”