可供具彈性氫網路設計的改良數學模式

Translated title of the thesis: An Improved Mathematical Model for Flexible Hydrogen Network Designs
  • 郭 哲齊

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

在石油煉製工業中,利用氫氣資源整合技術來降低操作成本並減少空氣汙染的相關議題近年來相當受到重視。過去雖然已開發出不少可供設計最佳氫網路的數學規劃模式,但仍有進一步改善的空間。具體而言,目前既有方式的主要缺點為:(1)不合理的單元模式及(2) 不周全的設計考量。前者涉及用氫單元(如加氫脫硫或加氫裂解工廠)及產氫單元(如蒸氣重組工廠)的模式。在合理的質量平衡假設下,我們除了將用氫單元進出口端的流量及濃度視為設計 變數外,也提出適當的限制式來描述其間關聯性,使得氫網路的設計能更具彈性;此外,作為煉油廠中主要氫氣提供單元的蒸氣重組工廠也被納入數學規劃模式中,我們作法是將其內部既有的單元(如氫化單元及氣體純化裝置等)一同加入超結構中考量。在另一方面,針對前述第二項缺點,我們除了將所有常見的參數變動(如用氫單元流量、原料價格和電價等)都涵?在多時期設計的考慮內,也將壓縮機、氣體純化裝置(PSA)及燃料電池視為可能新添的設備。除了針對這些缺點發展出更實用更全面的混整數非線性數學規劃模式,也提出分時共享(timesharing)的演算法作為氫網路多時期設計的另一可行的選擇。最後,一系列的案例探討也用來展示本研究提出模式的可行性及實用性。
Date of Award2014 Aug 11
Original languageChinese
SupervisorChuei-Tin Chang (Supervisor)

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