重油輕質化一直是石油煉化產(chǎn)業(yè)中非常重要的一環(huán),延遲焦化工藝由于其生產(chǎn)要求低等優(yōu)勢成為處理重質石油的一種重要手段。重質油品首先在加熱爐內進行加熱,達到預設的溫度,然后進入焦炭塔內進行裂解縮合反應,生成的焦炭留在塔內等待除焦操作,其余油氣等進入分餾塔和吸收穩(wěn)定裝置生成后續(xù)產(chǎn)物。但由于其半間歇式生產(chǎn)的特點,對延遲焦化生產(chǎn)過程的控制變得異常困難,部分煉化廠雖采用先進控制（APC）進行操作,但均是分而治之的方法。即使每個部分達到局部最優(yōu),但因為各控制器耦合的存在,造成裝置調節(jié)的較大壓力,導致能耗的增加以及影響最后產(chǎn)品的收率。對于延遲焦化生產(chǎn)過程,能耗的降低和收率的提高是其主要的研究重點。一方面可以通過對工藝的理解更改裝置本身,但這種方法耗時且斥資巨大,實施起來較為困難,另一方面可以僅改變生產(chǎn)的操作點完成要求。相關積分方法是一種用于解決多輸入多輸出連續(xù)實時優(yōu)化問題的穩(wěn)態(tài)調優(yōu)方法,無需數(shù)學建模就可以實現(xiàn)對工業(yè)過程的操作調優(yōu),具有較強的抗干擾性。本文主要研究的內容如下:首先,針對延遲焦化的大能耗問題,對管式加熱爐熱效率做相關研究。結合管式加熱爐物料、熱量平衡條件構建狀態(tài)空間方程,綜合卡爾曼濾波和粒子濾... 

【文章來源】：北京化工大學北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
學位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACTT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 相關積分優(yōu)化方法的提出
    1.3 課題研究意義和國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 加熱爐熱效率的研究
        1.3.2 相關積分優(yōu)化方法的研究
            1.3.2.1 相關積分的發(fā)展現(xiàn)狀
            1.3.2.2 相關積分的基本原理
            1.3.2.3 相關積分的梯度估計和調優(yōu)算法
            1.3.2.4 相關積分的遞推算法
        1.3.3 增廣拉格朗日函數(shù)法的研究
        1.3.4 延遲焦化生產(chǎn)過程的操作調優(yōu)研究
            1.3.4.1 延遲焦化生產(chǎn)工藝簡介
            1.3.4.2 延遲焦化調優(yōu)現(xiàn)狀
    1.4 課題研究的主要研究內容和文章結構
第二章 延遲焦化生產(chǎn)過程能量調優(yōu)
    2.1 引言
    2.2 加熱爐熱效率的實時估計
        2.2.1 加熱爐機理模型
            2.2.1.1 過剩空氣系數(shù)
            2.2.1.2 出口排煙溫度
            2.2.1.3 加熱爐的狀態(tài)空間方程
        2.2.2 聯(lián)合粒子濾波算法
            2.2.2.1 卡爾曼濾波
            2.2.2.2 粒子濾波
            2.2.2.3 聯(lián)合粒子濾波
            2.2.2.4 收斂性證明
    2.3 加熱爐熱效率操作調優(yōu)
        2.3.1 優(yōu)化目標的確定及其調優(yōu)變量的選擇
        2.3.2 相關數(shù)據(jù)的采集
    2.4 實際裝置應用
        2.4.1 熱效率的實時輸出
        2.4.2 熱效率的操作調優(yōu)
    2.5 小結
第三章 延遲焦化生產(chǎn)過程收率調優(yōu)
    3.1 引言
    3.2 目標函數(shù)以及調優(yōu)變量的確立
    3.3 加約束的相關積分優(yōu)化方法
        3.3.1 增廣拉格朗日函數(shù)的構建
        3.3.2 加約束的相關積分優(yōu)化方法計算步驟
        3.3.3 加約束的相關積分優(yōu)化方法的優(yōu)點和適用對象
    3.4 延遲焦化收率調優(yōu)的仿真應用
        3.4.1 調優(yōu)收率的估計計算
        3.4.2 延遲焦化過程的收率調優(yōu)
            3.4.2.1 無約束下的收率調優(yōu)
            3.4.2.2 加約束下的收率調優(yōu)
    3.5 小結
第四章 多變量優(yōu)化調優(yōu)系統(tǒng)的開發(fā)與應用
    4.1 引言
    4.2 多變量優(yōu)化調優(yōu)軟件的設計與開發(fā)
        4.2.1 多變量優(yōu)化調優(yōu)系統(tǒng)架構
        4.2.2 軟件功能介紹
    4.3 多變量優(yōu)化調優(yōu)軟件的實際運用
    4.4 小結
第五章 總結和展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術論文
作者及導師簡介
北京化工大學碩士研究生學位論文答辯委員會決議書


【參考文獻】：
期刊論文
[1]管式加熱爐排煙溫度升高的原因與防治[J]. 王剛,夏友山.  設備管理與維修. 2018(07)
[2]自適應擾動估計的相關積分優(yōu)化方法及應用[J]. 陳杰,趙眾.  控制理論與應用. 2017(07)
[3]燃氣加熱爐熱效率計算方法的改進及應用[J]. 梁光川,黃興,王勇,文雯.  油氣儲運. 2016(05)
[4]相關積分方法的乙炔加氫反應器操作調優(yōu)[J]. 王莉,趙眾.  計算機與應用化學. 2015(10)
[5]延遲焦化工藝技術進展淺析[J]. 韓雪松.  當代石油石化. 2015(10)
[6]提高延遲焦化裝置液體產(chǎn)品收率的技術方法[J]. 張偉偉,李林.  齊魯石油化工. 2015(03)
[7]基于相關積分優(yōu)化方法的裂解爐優(yōu)化[J]. 劉春平,王昕,王振雷.  化工學報. 2015(10)
[8]提高延遲焦化裝置液體收率方法[J]. 洪曉瑛.  廣東石油化工學院學報. 2013(04)
[9]延遲焦化裝置有效能分析[J]. 王培超.  中外能源. 2013(03)
[10]延遲焦化裝置的能耗分析及節(jié)能優(yōu)化實踐[J]. 龔朝兵,周雨澤,宋金寶,王金剛.  中外能源. 2013(01)

碩士論文
[1]工業(yè)管式加熱爐優(yōu)化控制方法研究[D]. 曾祥龍.北京化工大學 2016
[2]包含約束及噪聲的相關積分方法研究及應用[D]. 王莉.北京化工大學 2015
[3]卡爾曼濾波器設計及其應用研究[D]. 楊丹.湘潭大學 2014
[4]延遲焦化裝置的模擬與能量優(yōu)化[D]. 王丁丁.中國石油大學（華東） 2013
[5]基于熱效率的加熱爐綜合優(yōu)化控制的應用研究[D]. 朱柏青.北京化工大學 2013
[6]延遲焦化裝置全流程建模與仿真培訓系統(tǒng)的研究[D]. 姜飛.中國石油大學 2007



本文編號：3629526