基于循环经济的流程工业企业物质流建模与仿真

流程工业属于资源消耗高、污染排放量大的行业.目前,发展循环经济,探索降低资源消耗与环境污染的途径,做好企业内部物质循环,是流程工业企业的迫切需求.本文将物质流分析方法与Petri网方法结合起来,给出一种从物质流分析模型到Petri网模型逐步形式化的建模方法,基于该方法实现某盐湖化工企业生产系统的物质流建模,并利用Matlab中Stateflow工具实现对模型的仿真运行,达到对企业生产过程的物质流进行量化分析和动态模拟的目的.研究结果表明,采用物质流分析与混杂Petri网相结合的逐步形式化建模方法,使所建模型既可以清晰直观地描述出错综复杂的物质流动过程,量化企业物质利用情况,又可以体现出物质流动过程的连续性受生产过程离散操作的影响,为企业进行循环经济的量化评估与决策制定提供了方法及依据,有助于实现整个过程物耗与污染的降低,减少故障发生率,促进流程工业企业获得经济和社会效益.本文结合案例分析,进一步突出了建模方法的应用价值.研究认为,对于流程工业企业,要提高物质利用效率、减少环境污染排放,关键在于对物质的流动情况、消耗强度以及污染排放结构的把握,这样才能加强本企业范围内物质循环利用,进而可以推动与企业乃至社会之间的物质循环.最后,针对循环经济系统的特点,文章提出将能量流与信息流考虑在内,构建物质流、能量流与信息流的耦合Petri网模型,并进一步改进仿真方法,增加仿真过程的可控性等建议.