一種化工裝置碳排放優化計算方法

本申請涉及碳排放優化，特別是涉及一種化工裝置碳排放優化計算方法。

背景技術：

1、化工行業是全球碳排放的主要貢獻者之一。準確計算和監測化工裝置的碳排放是企業實現減排目標的基礎，也是減少溫室氣體排放、應對全球氣候變化的關鍵步驟。

2、目前整個化工行業或者是化工企業，或是化工行業生產中的部分過程，并未將分析對象細化或綜合考慮，同時在規定排放源種類，核算溫室氣體類型、計算方法等方面存在較大的不確定性，這些不確定性導致了結果的不確定性。同時給出的減排建議大部分是宏觀的，并沒有揭示工業園區或是行業內部中裝置的減排潛力與能量物質的交換關系。因此，亟需一種化工裝置碳排放優化計算方法。

技術實現思路

1、本申請的目的是提供一種化工裝置碳排放優化計算方法，通過化工裝置碳排放核算框架，實現了碳排放多目標優化，得到化工裝置的最低碳排放量，且提高了計算精度和適用性。

2、為實現上述目的，本申請提供了如下方案：

3、本申請提供了一種化工裝置碳排放優化計算方法，包括：

4、根據目標化工裝置的實際工藝操作參數建立化工裝置工藝流程模擬數學模型；

5、基于所述化工裝置工藝流程模擬數學模型，對所述目標化工裝置進行工藝計算，得到計算結果，并根據計算結果對物質流和能量流進行分類和計算，得到所述目標化工裝置對應的碳排放源集合；碳排放源集合包括物質流動引起的碳排放源和/或能量流動引起的碳排放源；

6、設置目標函數、約束條件和決策變量，建立化工裝置生產多目標優化模型；目標函數中的碳排放量優化目標函數由目標化工裝置對應的碳排放源集合確定；

7、對化工裝置生產多目標優化模型進行求解，得到化工裝置優化運行策略；化工裝置優化運行策略包括優化生產工藝操作參數；

8、基于化工裝置優化運行策略和化工裝置工藝流程模擬數學模型進行工藝計算，得到化工裝置優化運行策略對應的最終碳排放量。

9、根據本申請提供的具體實施例，本申請公開了以下技術效果：

10、本申請提供了一種化工裝置碳排放優化計算方法，根據目標化工裝置的實際工藝操作參數建立化工裝置工藝流程模擬數學模型，基于化工裝置工藝流程模擬數學模型，對目標化工裝置進行工藝計算，根據計算結果對物質流和能量流進行分類和計算，得到目標化工裝置對應的碳排放源集合，碳排放源集合包括物質流動引起的碳排放源和/或能量流動引起的碳排放源；設置目標函數、約束條件和決策變量，建立基于參數調優的化工裝置生產多目標優化模型，求解得到優化生產方案，從而計算得到最終碳排放量，通過化工裝置碳排放核算框架，實現了碳排放多目標優化，得到化工裝置的最低碳排放量，且提高了計算精度和適用性。

技術特征：

1.一種化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，所述化工裝置碳排放優化計算方法包括：

2.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，所述化工裝置碳排放優化計算方法還包括：

3.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，對化工裝置生產多目標優化模型進行求解，得到化工裝置優化運行策略，具體包括：

4.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，基于化工裝置優化運行策略和化工裝置工藝流程模擬數學模型進行工藝計算，得到化工裝置優化運行策略對應的最終碳排放量，具體包括：

5.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，根據計算結果對物質流和能量流進行分類和計算，得到所述目標化工裝置對應的碳排放源集合，具體包括：

6.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，所述目標函數至少包括以最小碳排放量為目標的碳排放量優化目標函數、以最小裝置能耗產量比為目標的能耗產量比優化目標函數和以最大產品收益為目標的產品收益優化目標函數。

7.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，物質流動引起的碳排放源包括工藝尾氣碳排放源、逸散排放源、廢棄物處理排放源和/或碳回收負排放源。

8.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，能量流動引起的碳排放源包括燃燒排放源、外購電力排放源、外購蒸汽排放源和/或外供能量碳負排放源。

9.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，優化生產工藝操作參數包括產品流量、進料位置、操作溫度和壓力。

10.根據權利要求1所述的化工裝置碳排放優化計算方法，其特征在于，基于最優化工裝置運行策略和化工裝置工藝流程模擬數學模型進行工藝計算，具體包括：

技術總結
本申請公開了一種化工裝置碳排放優化計算方法，涉及碳排放優化技術領域，該方法包括：根據目標化工裝置的實際工藝操作參數建立化工裝置工藝流程模擬數學模型；基于化工裝置工藝流程模擬數學模型，對目標化工裝置進行工藝計算，根據計算結果對物質流和能量流進行分類和計算，得到目標化工裝置對應的碳排放源集合；碳排放源集合包括物質流動引起的碳排放源和/或能量流動引起的碳排放源；設置目標函數、約束條件和決策變量，建立基于參數調優的化工裝置生產多目標優化模型，求解得到優化生產方案，從而計算得到最終碳排放量。本申請通過化工裝置碳排放核算框架，實現了碳排放多目標優化，得到化工裝置的最低碳排放量，且提高了計算精度和適用性。

技術研發人員：牛寶衛,孫杰,王希軍,王麗麗,夏力,孫曉巖,項曙光
受保護的技術使用者：青島科技大學
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21