煤在我國(guó)化工行業(yè)的蓬勃發(fā)展中扮演著重要的角色。煤化工的發(fā)展有效緩解了我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)對(duì)石油和天然氣的依賴程度。乙炔是一種重要的基礎(chǔ)化工原料,傳統(tǒng)工業(yè)級(jí)制取乙炔的方法有水解電石法和甲烷氧化法,但是這些方法成本高、污染嚴(yán)重、流程長(zhǎng),難以取得良好經(jīng)濟(jì)效益。而等離子體裂解煤制乙炔工藝具有清潔高效的優(yōu)點(diǎn),隨著這項(xiàng)工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,煤制乙炔已經(jīng)逐步具備替換傳統(tǒng)工藝的趨勢(shì)。然而煤制乙炔過(guò)程機(jī)理未知、工段耦合嚴(yán)重、時(shí)間滯后和結(jié)焦嚴(yán)重等問(wèn)題尚未得到很好解決,導(dǎo)致目前現(xiàn)場(chǎng)不能長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量是解決這些問(wèn)題的首要任務(wù),而目前對(duì)煤制乙炔的研究大部分還停留在化工工藝優(yōu)化、機(jī)理探索研究階段。本文從軟測(cè)量建模角度切入,對(duì)兩個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè),包括乙炔濃度和結(jié)焦厚度,提出采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟測(cè)量建模方法對(duì)乙炔濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè),采用混合機(jī)理和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法對(duì)結(jié)焦厚度進(jìn)行預(yù)測(cè),取得較高預(yù)測(cè)精度,為后續(xù)全流程管控的研究奠定重要基礎(chǔ),論文主要的工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）對(duì)于等離子體裂解煤制乙炔研究現(xiàn)狀和軟測(cè)量算法進(jìn)行綜述,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量問(wèn)題,提出本文的研究?jī)?nèi)容。對(duì)反應(yīng)過(guò)程的乙炔生成機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 等離子體裂解煤制乙炔研究現(xiàn)狀
        1.2.2 煤制乙炔研究現(xiàn)狀分析
        1.2.3 軟測(cè)量研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)與組織結(jié)構(gòu)
        1.3.1 本文的研究?jī)?nèi)容與組織架構(gòu)
        1.3.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 本章小結(jié)
2 軟測(cè)量基本方法介紹
    2.1 引言
    2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)模型
        2.2.1 主元回歸分析
        2.2.2 偏最小二乘法
        2.2.3 支持向量機(jī)
    2.3 集成學(xué)習(xí)模型
        2.3.1 GBDT
        2.3.2 RF
    2.4 人工智能法
        2.4.1 ANN
        2.4.2 LSTM
    2.5 本章小結(jié)
3 基于改進(jìn)集成模型的乙炔濃度軟測(cè)量建模研究
    3.1 引言
    3.2 煤制乙炔過(guò)程工藝分析
        3.2.1 煤制乙炔工藝流程介紹
        3.2.2 乙炔濃度影響因素分析
    3.3 XGBOOST算法
    3.4 乙炔濃度軟測(cè)量建模
        3.4.1 數(shù)據(jù)采集
        3.4.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.5 結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
4 基于改進(jìn)LSTM的半監(jiān)督乙炔濃度軟測(cè)量建模研究
    4.1 引言
    4.2 改進(jìn)LSTM軟測(cè)量算法介紹
    4.3 乙炔濃度半監(jiān)督軟測(cè)量建模
        4.3.1 數(shù)據(jù)序列化
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.4 結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 煤制乙炔生產(chǎn)過(guò)程結(jié)焦厚度軟測(cè)量研究
    5.1 引言
    5.2 結(jié)焦工藝機(jī)理分析
    5.3 基于混合建模法的結(jié)焦厚度測(cè)量
        5.3.1 基于流體動(dòng)力學(xué)機(jī)理模型的結(jié)焦厚度估計(jì)
        5.3.2 基于支持向量回歸的結(jié)焦厚度軟測(cè)量
        5.3.3 混合機(jī)理和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的結(jié)焦厚度測(cè)量方法
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間取得的其他研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于機(jī)理模型和模糊加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)（LSSVM）算法的農(nóng)桿菌發(fā)酵過(guò)程混合建模與優(yōu)化[J]. 邵玉倩,宗原,劉以安,劉登峰.  食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(07)
[2]淺談基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電網(wǎng)設(shè)備全生命監(jiān)測(cè)分析[J]. 鄒帥.  電腦知識(shí)與技術(shù). 2018(33)
[3]煉油工業(yè)過(guò)程控制的研究現(xiàn)狀、問(wèn)題與展望[J]. 黃德先,江永亨,金以慧.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]熱等離子體超高溫化學(xué)轉(zhuǎn)化的過(guò)程研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)展[J]. 程炎,李天陽(yáng),金涌,程易.  化工進(jìn)展. 2016(06)
[5]氫氬等離子體熱解煤焦油制乙炔結(jié)焦機(jī)理分析[J]. 李軒,程炎,韓建濤,郭屹,顏彬航,程易.  中國(guó)煤炭. 2015(04)
[6]熱等離子體煤制乙炔裂解氣烴類循環(huán)過(guò)程分析[J]. 程炎,顏彬航,李天陽(yáng),程易.  化工學(xué)報(bào). 2015(06)
[7]氫等離子體裂解煤制乙炔結(jié)焦物形成機(jī)理[J]. 方世東,李緒奇,趙穎,陳龍威,沈潔,孟月東.  高電壓技術(shù). 2013(07)
[8]等離子體熱解煤制乙炔結(jié)焦機(jī)理的研究[J]. 朱桂林,孟月東,舒興勝,方世東.  化學(xué)工程. 2010(03)
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[10]氫等離子體裂解煤制乙炔穩(wěn)態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉英,羅家融,孟月東,瞿連政,李貴明,張明新.  核技術(shù). 2006(08)

博士論文
[1]基于集成學(xué)習(xí)的工業(yè)過(guò)程監(jiān)測(cè)[D]. 劉玥.浙江大學(xué) 2019
[2]磁旋轉(zhuǎn)弧等離子體裂解煤制乙炔研究[D]. 馬杰.浙江大學(xué) 2016
[3]煤的化學(xué)族組成初步研究及其在煤等離子體熱解制乙炔中的應(yīng)用[D]. 田原宇.太原理工大學(xué) 2004
[4]等離子體熱解煤制乙炔及熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析[D]. 呂永康.太原理工大學(xué) 2003

碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的半監(jiān)督軟測(cè)量建模方法[D]. 李浩.浙江大學(xué) 2019
[2]等離子體裂解煤制乙炔淬冷工段的研究[D]. 周高.浙江大學(xué) 2018
[3]孔板流量計(jì)準(zhǔn)確度影響因素分析[D]. 李思達(dá).東北石油大學(xué) 2018
[4]整流器對(duì)提高孔板流量計(jì)精度應(yīng)用的研究[D]. 曹德嘉.上海交通大學(xué) 2017
[5]混合軟測(cè)量模型在廢水厭氧處理過(guò)程中的應(yīng)用研究[D]. 劉林.華南理工大學(xué) 2017
[6]基于支持向量機(jī)的高爐鐵水硅含量預(yù)測(cè)[D]. 馬淑艷.浙江大學(xué) 2016
[7]石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程虛擬現(xiàn)實(shí)仿真與可視化研究[D]. 周澤偉.浙江大學(xué) 2012
[8]等離子體裂解煤制乙炔淬冷過(guò)程的研究[D]. 胡建建.浙江大學(xué) 2012
[9]等離子體煤制乙炔裂解氣粉塵物性分析及濕法除塵工藝研究[D]. 周偉.浙江大學(xué) 2012
[10]等離子體煤制乙炔裂解氣顆粒物干法脫除實(shí)驗(yàn)研究及焦油去除裝置設(shè)計(jì)[D]. 阮徐均.浙江大學(xué) 2012



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