【著者】Anqing Wang and Yasuhiro Fukushima
【要約】
機械式蒸気再圧縮（MVR）を組み込んだ熱交換ネットワーク（HEN）はエネルギー消費を削減できますが、ソフトデータストリームと同時に最適化を行った研究例は非常に限られています。
本研究では、従来のストリーム、ソフトデータストリーム、およびMVRストリームを単一の混合整数線形計画（MILP）モデル内で扱う拡張TransHEN定式化を提案し、これを厳密蒸留モデルと連成させることで、プロセスとHENの同時最適化を実現しました。ターゲティング層では、従来の輸送問題構造を保持しつつ、エンタルピーに基づく容量制約、多変指数（ポリトロピック）圧縮機計算、およびMVR吐出温度から各温度区間ごとの熱負荷および軸動力への事前計算マッピングを、タイプ2特別順序集合（SOS2）制約を用いて組み込んでいます。供給温度および目標温度が可変なソフトデータストリームは、温度の離散化を行うことなく、線形計画緩和、区間連続性制約、および単純なグリッド精緻化手法を用いて扱いました。
ベンチマーク問題および蒸留プロセスのケーススタディによる検証の結果、本手法は既報のターゲット値を再現できること、ならびに総年換算コストの観点からヒートポンプ統合が経済的に有利となる条件および不利となる条件を特定可能であることが証明されました。