本文關(guān)鍵詞： 建模 操作優(yōu)化 參數(shù) 粒子群　出處：《北京化工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：現(xiàn)今社會最熱點的話題毋庸置疑是由霧霾引起的環(huán)境保護問題,而石油化工行業(yè)由于其高能耗、高污染、高風險等特點被推至風口浪尖。我國每年持續(xù)增長的石油消費能力與其有限的原油儲備已成為敦促石油化工發(fā)展的主要動因。而石油精餾是石油化工行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的分離技術(shù),精餾塔則是石油煉化過程中耗能最大設(shè)備之一,精餾塔的設(shè)計優(yōu)劣甚至直接影響著全國工業(yè)總能耗。由于這些原因,精餾塔仿真建模與優(yōu)化不但可以幫助提高產(chǎn)品質(zhì)量,而且對降低能耗、降低運行成本、保護環(huán)境資源有著重大的現(xiàn)實意義。因此,本文總結(jié)國內(nèi)外優(yōu)秀研究成果并分析其發(fā)展趨勢,對精餾塔仿真建模與優(yōu)化進行了一系列的研究,主要內(nèi)容如下：運用石油物系基準假組分特征化方法處理原油,采用Morris-Swcek的建模思想,建立了塔板模型并為其推導(dǎo)出適用的傳熱方程,合理簡化微分計算為代數(shù)計算：將原本需要工業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)整的模型參數(shù)與物理性質(zhì)相關(guān)聯(lián),使模型參數(shù)可以在不考慮操作條件的情況下進行計算,提高了模型的預(yù)測能力；并對塔頂冷凝系統(tǒng)模型與塔底模型進行了化簡,使模型計算精度與運算效率得到顯著提高。本文采用多粒子角色協(xié)同作用(MPSO)的混合粒子群優(yōu)化算法對常壓塔進行操作優(yōu)化,確定了兩種不同的目標函數(shù)并選擇了有效的決策變量,針對常壓塔的穩(wěn)態(tài)仿真過程制定了可行的優(yōu)化策略。最后,采用PSO.PPSO算法與MPSO算法進行對比,結(jié)果充分顯示MPSO在尋優(yōu)速度與精度上明顯高于PPSO與PSO,并獲得了相應(yīng)的操作最優(yōu)點,對現(xiàn)實生產(chǎn)中常壓塔的操作有著重大的意義。
[Abstract]:There is no doubt that the most hot topic in the society is the environmental protection caused by haze, and the petrochemical industry because of its high energy consumption, high pollution. The characteristics of high risk have been pushed to the top of the wave. China's increasing annual oil consumption capacity and its limited crude oil reserves have become the main driving force to promote the development of petrochemical industry, and petroleum distillation is the application in petrochemical industry. The most extensive separation technology. Distillation column is one of the most energy-consuming equipment in the process of petroleum refining. The design of distillation tower even directly affects the total energy consumption of industry in China. Simulation modeling and optimization of distillation column can not only help to improve product quality, but also to reduce energy consumption, reduce operating costs, and protect environmental resources of great practical significance. This paper summarizes the outstanding research results at home and abroad and analyzes the development trend of distillation column simulation modeling and optimization of a series of research. The main contents are as follows: the crude oil is treated by using the method of oil system datum pseudo-component characteristic, and the modeling idea of Morris-Swcek is adopted, the tray model is established and the applicable heat transfer equation is deduced for it. Reasonable simplification of differential calculation as algebraic calculation: the model parameters which need to be adjusted by industrial data are associated with physical properties, so that the model parameters can be calculated without considering the operating conditions. The prediction ability of the model is improved. The model of the top condensing system and the model of the bottom of the tower are simplified. The precision and efficiency of the model are greatly improved. In this paper, a hybrid particle swarm optimization algorithm based on multi-particle role synergy (MPSO) is used to optimize the operation of atmospheric tower. Two different objective functions are determined and the effective decision variables are selected. A feasible optimization strategy is proposed for the steady state simulation process of the atmospheric tower. The comparison between PSO.PPSO algorithm and MPSO algorithm shows that the speed and precision of MPSO is obviously higher than that of PPSO and PSOs, and the optimal operation advantages are obtained. It is of great significance to the operation of atmospheric pressure tower in practical production.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE962

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