基于多目標(biāo)進(jìn)化算法的石腦油熱裂解生產(chǎn)過(guò)程操作優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2020-12-05 19:21
乙烯和丙烯是石化工業(yè)中最重要的單體,其生產(chǎn)主要通過(guò)以石腦油或烷烴為原料的熱裂解生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行。蒸汽裂解爐是熱裂解生產(chǎn)過(guò)程的主要裝置,該裝置是石化工業(yè)中生產(chǎn)能力最高,同時(shí)也是能耗最大的裝置之一。石腦油熱裂解生產(chǎn)過(guò)程包含大量復(fù)雜的烴裂解化學(xué)反應(yīng),是一個(gè)具有高度非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜過(guò)程。在熱裂解生產(chǎn)過(guò)程中,乙烯收率的提高必然會(huì)導(dǎo)致丙烯收率的降低,其生產(chǎn)過(guò)程的操作水平將直接決定產(chǎn)品收率以及生產(chǎn)成本。因此,本文針對(duì)石腦油熱裂解生產(chǎn)過(guò)程的多目標(biāo)操作優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行深入研究,以幫助石化企業(yè)提高雙烯收率和經(jīng)濟(jì)效益。具體的研究?jī)?nèi)容包括:(1)針對(duì)石腦油熱裂解生產(chǎn)過(guò)程反應(yīng)復(fù)雜難以建立精確機(jī)理模型的問(wèn)題,依據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的歷史數(shù)據(jù),提出了基于最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)與進(jìn)化算法相結(jié)合的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模方法,得到雙烯收率模型,進(jìn)而建立了最大化乙烯和丙烯收率的熱裂解生產(chǎn)過(guò)程多目標(biāo)操作優(yōu)化模型。(2)針對(duì)傳統(tǒng)多目標(biāo)差分進(jìn)化算法未充分考慮種群分散性的問(wèn)題,提出基于記憶機(jī)制的多目標(biāo)差分進(jìn)化算法。該算法通過(guò)記憶搜索過(guò)程中所獲得的高質(zhì)量解,再使用一個(gè)考慮層間分布的擁擠距離來(lái)構(gòu)建下一代種群。基于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法要優(yōu)...
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1石腦油熱裂解主要產(chǎn)物百分比??Fig.?1.1?Percentage?of?main?products?of?naphtha?pyrolysis??
變量??裂解爐的實(shí)際操作屮,存在三個(gè)關(guān)鍵控制變量:裂解爐出口流量(FLOW)和裂解爐出口出口壓力(COP)。這些操作變量的產(chǎn)率。圖2.4、圖2.5、以及圖2.6分別統(tǒng)計(jì)分析了石腦油口壓力COP大小以及裂解爐管出口溫度COT大小對(duì)雙烯收隨著石腦油原料流量的增大,乙烯收率下降,而丙烯收率口壓力COP的增大,乙烯收率上升,而丙烯收率下降,在率變化不大;隨著裂解爐管出口溫度COT的增大,乙烯下降;在達(dá)到一定值后,雙烯收率變化不大。從以上三個(gè)圖的收率互相沖突。??-9-??
變量??裂解爐的實(shí)際操作屮,存在三個(gè)關(guān)鍵控制變量:裂解爐出口流量(FLOW)和裂解爐出口出口壓力(COP)。這些操作變量的產(chǎn)率。圖2.4、圖2.5、以及圖2.6分別統(tǒng)計(jì)分析了石腦油口壓力COP大小以及裂解爐管出口溫度COT大小對(duì)雙烯收隨著石腦油原料流量的增大,乙烯收率下降,而丙烯收率口壓力COP的增大,乙烯收率上升,而丙烯收率下降,在率變化不大;隨著裂解爐管出口溫度COT的增大,乙烯下降;在達(dá)到一定值后,雙烯收率變化不大。從以上三個(gè)圖的收率互相沖突。??-9-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于代理模型的翼型多目標(biāo)集成優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 龍騰,劉莉,孟令濤,朱華光. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(07)
[2]乙烯原料發(fā)展趨勢(shì)及優(yōu)化建議[J]. 崔靜怡. 石油化工技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2001(06)
[3]烴類(lèi)熱裂解的丙烯產(chǎn)率計(jì)算[J]. 郝紅,熊?chē)?guó)華,張少鋒,陳波. 化學(xué)工程. 1999(02)
[4]大慶石腦油裂解爐計(jì)算機(jī)控制模型[J]. 關(guān)國(guó)民,王宗祥. 石油化工. 1990(08)
[5]輕質(zhì)油熱裂解制乙烯裂解爐工藝數(shù)學(xué)模型[J]. 楊元一. 大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào). 1981(03)
本文編號(hào):2899954
【文章來(lái)源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1石腦油熱裂解主要產(chǎn)物百分比??Fig.?1.1?Percentage?of?main?products?of?naphtha?pyrolysis??
變量??裂解爐的實(shí)際操作屮,存在三個(gè)關(guān)鍵控制變量:裂解爐出口流量(FLOW)和裂解爐出口出口壓力(COP)。這些操作變量的產(chǎn)率。圖2.4、圖2.5、以及圖2.6分別統(tǒng)計(jì)分析了石腦油口壓力COP大小以及裂解爐管出口溫度COT大小對(duì)雙烯收隨著石腦油原料流量的增大,乙烯收率下降,而丙烯收率口壓力COP的增大,乙烯收率上升,而丙烯收率下降,在率變化不大;隨著裂解爐管出口溫度COT的增大,乙烯下降;在達(dá)到一定值后,雙烯收率變化不大。從以上三個(gè)圖的收率互相沖突。??-9-??
變量??裂解爐的實(shí)際操作屮,存在三個(gè)關(guān)鍵控制變量:裂解爐出口流量(FLOW)和裂解爐出口出口壓力(COP)。這些操作變量的產(chǎn)率。圖2.4、圖2.5、以及圖2.6分別統(tǒng)計(jì)分析了石腦油口壓力COP大小以及裂解爐管出口溫度COT大小對(duì)雙烯收隨著石腦油原料流量的增大,乙烯收率下降,而丙烯收率口壓力COP的增大,乙烯收率上升,而丙烯收率下降,在率變化不大;隨著裂解爐管出口溫度COT的增大,乙烯下降;在達(dá)到一定值后,雙烯收率變化不大。從以上三個(gè)圖的收率互相沖突。??-9-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于代理模型的翼型多目標(biāo)集成優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 龍騰,劉莉,孟令濤,朱華光. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(07)
[2]乙烯原料發(fā)展趨勢(shì)及優(yōu)化建議[J]. 崔靜怡. 石油化工技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2001(06)
[3]烴類(lèi)熱裂解的丙烯產(chǎn)率計(jì)算[J]. 郝紅,熊?chē)?guó)華,張少鋒,陳波. 化學(xué)工程. 1999(02)
[4]大慶石腦油裂解爐計(jì)算機(jī)控制模型[J]. 關(guān)國(guó)民,王宗祥. 石油化工. 1990(08)
[5]輕質(zhì)油熱裂解制乙烯裂解爐工藝數(shù)學(xué)模型[J]. 楊元一. 大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào). 1981(03)
本文編號(hào):2899954
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