乙炔是中國石油化工產(chǎn)業(yè)中一種很重要的基礎化工原料。在該領(lǐng)域有著舉足輕重的地位。近些年等離子裂解煤制乙炔技術(shù)逐漸代替電石法等高污染高消耗煤制乙炔技術(shù)。本文的研究對象為國內(nèi)某化工廠一套在建5000噸/年的等離子裂解煤制乙炔生產(chǎn)裝置,通過對裝置進行穩(wěn)態(tài)仿真,以及分析等離子裂解煤制乙炔工藝流程和控制需求,對煤制乙炔全流程對象進行了分工段控制方案設計,并研究了生產(chǎn)負荷可變條件下的等離子裂解煤制乙炔全流程協(xié)調(diào)控制策略。首先,在對煤制乙炔生產(chǎn)全流程四個生產(chǎn)工段的工藝特點進行分析的基礎上,提出全流程仿真策略。本文基于ASPEN PLUS軟件對煤制乙炔分離工段進行穩(wěn)態(tài)模擬,得到了煤制乙炔氣體分離工段工作點,然后采用MATLAB系統(tǒng)辨識工具建立辨識模型,并在SIMULINK中對煤制乙炔全流程的各設備進行了動態(tài)仿真建模。通過對各工段控制需求和基于反應器數(shù)量可變的全流程的協(xié)調(diào)需求的分析,設計了多層次的控制系統(tǒng),包括應用于煤制乙炔反應淬冷工段的專家模糊控制模塊,應用于煤制乙炔氣體分離工段的模型預測控制模塊,以及應用于煤制乙炔全流程的煤制乙炔全流程協(xié)調(diào)控制模塊,協(xié)調(diào)控制模塊是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動和專家規(guī)則的混合協(xié)調(diào)控制模... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２分層式協(xié)調(diào)框架（左）與分布式協(xié)調(diào)框架（右）??

圖１．３本文章節(jié)安排??

?浙江大學碩士學位論文???２工藝流程介紹及需求分析??２．１工藝流程筒介??等離子體裂解煤制乙炔生產(chǎn)流程可分為四個部分：反應工段、淬冷工段、除??塵工段和分離工段。??在反應器中氫等離子體射流與煤粉一起進入反應器，利用等離子體的超高溫??度在氫氛圍中將煤粉迅速升溫至１８００Ｋ以上發(fā)生裂解反應，生成主要由Ｃ２Ｈ２、??ＣＨ４和ＣＯ等物質(zhì)組成的裂解氣；然后裂解氣被送往淬冷裝置迅速降溫以避免乙??炔分解；經(jīng)淬冷器后裂解氣進入旋風除塵器組進行固體雜質(zhì)的分離；濾除灰渣后??裂解氣進入氣體分離工段進行乙炔的提純，提純時首先進行重組分分離，將裂解??氣中的重組分吸收，含乙炔混合氣則進入裂解氣水洗塔，洗氣后進入乙炔吸收塔，??采用曱基ｐ比略燒銅（Ｎ－Ｍｅｔｈｙｌ?ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ，?ＮＭＰ）溶劑將乙炔吸收，吸收液通入輕??組分解吸塔進行輕組分分離，其余組分作為尾氣排出；最后進入乙炔解吸塔，解??吸后由塔頂?shù)玫揭胰伯a(chǎn)品。其全流程筒圖如圖２．１所示。??煤倉?ｓｎ?乙炔ｒ????ＭＸ???．?Ｊ?＾１７７１?￣?ｚ＼??發(fā)生器?重裂?７?輕??Ｉ?煤粉?？??￣￣Ｈ?組?解?組?乙??反分?氣廠＞?浩—谷—普??，＾?Ｉｓ?ｉ?ｉ??－淬冷器—?＊?ｖｊＶ??圖２．１煤制乙炔全流程工藝流程圖??下面對這四個部分進行簡要的介紹。??２．１．１反應工段??反應工段由等離子發(fā)生器、等離子反應器兩部分組成。典型的反應淬冷工段??示意圖如圖２．２所示。??熱等離子體發(fā)生器是指能穩(wěn)定地產(chǎn)生和維持溫度為２０００？２００００Ｋ的等離子??１６??

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