本文提出了一种基于随机搜索策略的具有多中间分布组分非清晰热耦合精馏系统合成的系统工程方法。应用该方法对包括简单塔、预分馏塔、完全及部分热耦合复杂塔的复杂精馏流程合成,确定年度总费用最小的精馏流程结构,能够有效地求解具有大规模组合特性以及复杂的非线性特点的精馏系统综合问题。1.提出了一种新的分离任务编码表示方法。首先通过定义一组自然整数(1,2,…N)来分别对应待分离N组元混合物中的每个组分,且组分按挥发度由大到小排列;然后用一个数组[i,j](1≤i<j≤N)来表示一个分离任务,其中i为轻关键组分,j为重关键组分。理论上,这种数组形式的编码变量可以表示清晰或非清晰分离任务,并且不限制非清晰分离任务的中间分布组分数。2.应用数据结构理论中的二叉树方法对分离任务编码变量进行排序,建立了一个表示分离序列的排序算法,该算法通过模拟编码元素之间的连接关系来反映系统中物流之间的连接信息。同时,本文建立的二叉树编码方法既能够确保分离序列的可行性,又可以保证直接应用渐进调优法来产生分离序列的相邻解。3.建立了最多含有两个中间分配组分的非清晰热耦合精馏序列MINLP模型。该模型模型将压力、回流比和非清晰分离时关键组分的回收率作为优化连续变量,将分离序列和热耦合方式作为优化离散变量。4.运用基于随机搜索策略的单纯形-模拟退火算法求解MINLP模型。该算法能够在同一退火方案下对两种不同类型的变量进行同步优化,其中非线性单纯形法优化连续变量,模拟退火算法优化离散变量,并且能够避免建立具体的MINLP模型。