發(fā)布時(shí)間：2020-04-20 20:37

【摘要】：目前我國(guó)主要采用的催化裂化生產(chǎn)技術(shù)是流化裂化催化(Fluid Catalytic Cracking,FCC),實(shí)現(xiàn)對(duì)FCC中催化劑定碳量的快速精確測(cè)量在保證安全穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境、提高催化裂化工藝產(chǎn)量和延長(zhǎng)催化劑使用壽命等方面有著非常重大的意義。本文在現(xiàn)有催化裂化生產(chǎn)工藝的研究基礎(chǔ)上,以增產(chǎn)丙烯的催化裂化工藝(MIP-CGP)的反應(yīng)-再生裝置為研究對(duì)象,進(jìn)行了針對(duì)催化劑定碳量的軟測(cè)量建模工作。提出了FCC催化劑定碳量軟測(cè)量混合模型建模方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)FCC中催化劑定碳量快速準(zhǔn)確的軟測(cè)量模型,有效克服了現(xiàn)有的一些軟測(cè)量建模方法在石油化工業(yè)應(yīng)用中泛化能力不足、魯棒性較弱的問(wèn)題。首先,本文提出了一種FCC催化劑定碳量的軟測(cè)量經(jīng)驗(yàn)建模算法。為了建立準(zhǔn)確的軟測(cè)量模型,本文結(jié)合生產(chǎn)工藝和機(jī)理分析輔助選取了軟測(cè)量模型的主導(dǎo)變量和輔助變量;然后在此基礎(chǔ)上建立了改進(jìn)的連續(xù)深度置信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)樣本特征的組合選取;最后以啟發(fā)式算法優(yōu)化的最小二乘支持向量回歸機(jī)作為回歸層模型進(jìn)行擬合預(yù)測(cè)。本文以平均百分比誤差和均方誤差作為模型測(cè)量精度的驗(yàn)證指標(biāo)。接著,為了進(jìn)一步提高催化劑定碳量軟測(cè)量模型的測(cè)量精度和泛化能力,本文在經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕仙钊胩剿?提出了軟測(cè)量串聯(lián)型混合模型建模方法。本文在經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上對(duì)FCC反應(yīng)-再生系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)理分析,建立基于假組分理論的反應(yīng)-再生系統(tǒng)機(jī)理模型,然后通過(guò)串聯(lián)組合的方式實(shí)現(xiàn)軟測(cè)量混合模型建模,實(shí)現(xiàn)了對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y(cè)量精度和外推性的有效改善。通過(guò)與經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行比較,串聯(lián)型混合模型在測(cè)量性能上有顯著的提高。最后,為了提高煉廠數(shù)字化水平,配合數(shù)字化煉廠的建設(shè),本文針對(duì)流化催化裂化反應(yīng)-再生系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)關(guān)鍵工藝指標(biāo)監(jiān)測(cè)平臺(tái),并在監(jiān)測(cè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了FCC催化劑定碳量的軟測(cè)量功能。生產(chǎn)數(shù)據(jù)關(guān)鍵工藝指標(biāo)監(jiān)測(cè)平臺(tái)采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì),基于.NET框架實(shí)現(xiàn)功能開(kāi)發(fā),具有兼容性好、拓展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);平臺(tái)提供了針對(duì)生產(chǎn)工藝中關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)功能,并且進(jìn)行了軟測(cè)量模型的功能實(shí)現(xiàn),具備為企業(yè)生產(chǎn)控制提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)的能力。
【圖文】：

模包括有回歸分析、狀態(tài)估計(jì)、模式識(shí)別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等督訓(xùn)練算法實(shí)現(xiàn)最小化軟測(cè)量模型的數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)量值之工生產(chǎn)是復(fù)雜、高耦合、非線性強(qiáng)的過(guò)程，因此傳統(tǒng)的回歸地建立主導(dǎo)變量與輔助變量的模型，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[18]、支持向量回歸機(jī)[19]等算法促進(jìn)了軟測(cè)量用。模是為了結(jié)合機(jī)理模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ透髯缘膬?yōu)點(diǎn)而提出的一地利用現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，提取出有效的數(shù)據(jù)信息，提高模型模型結(jié)合方式上，混合建�？煞譃閮深悾阂环N是在現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒＿M(jìn)行機(jī)理模型中無(wú)法確定的內(nèi)部參數(shù)，如動(dòng)測(cè)量模型一部分采用機(jī)理模型建模，另一部分則采用經(jīng)驗(yàn)混合模型可以分成并聯(lián)結(jié)構(gòu)和串聯(lián)結(jié)構(gòu)[21]，如圖 1-3，圖圖 1-5（記為串聯(lián) II 型結(jié)構(gòu)）所示。θ

燒焦完成后得到的再生催化劑經(jīng)由再生器二密相分三路抽出：第一路經(jīng)再外循環(huán)管返回?zé)构尴虏�，�?lái)調(diào)控二密相床層的料位；第二路至外取熱器發(fā)Pa 中壓飽和蒸汽取走再生燒焦過(guò)程剩余的熱量，調(diào)節(jié)再生器反應(yīng)溫度；第三斜管至提升管反應(yīng)器底部預(yù)提升混合器。國(guó)石化九江分公司 II 套催化裂化采用的是 Y 形分子篩催化劑[28]，，這是一種、直徑大小不一的白色固體顆粒。在 FCC 生產(chǎn)工藝中，催化劑的活性受到炭的直接影響，其結(jié)焦積炭量應(yīng)控制在 5%左右；由表面焦炭過(guò)高導(dǎo)致活性為待生催化劑。待生催化劑在再生器中的燒焦操作后去除其表面焦炭，恢復(fù)，得到的催化劑稱為再生催化劑。催化劑碳含量百分?jǐn)?shù)稱為定碳。定碳量過(guò)響催化劑的活性，裂化產(chǎn)量降低，并且再生燒焦時(shí)困難，容易產(chǎn)生飛溫?zé)龎臒共煌耆斐纱呋瘎┖谛�；而定碳量過(guò)低會(huì)導(dǎo)致催化系循環(huán)速率增大，催過(guò)大而降低其使用壽命。圖 2-3 中從左到右分別是新鮮催化劑、待生催化劑化劑。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE624.91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2634938