乙烯裂解炉软测量建模及裂解深度实时优化.pdf

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1、045120071乙烯裂解炉软测量建模及裂解深度实时优化工程领域：控制工程研究方向：工业过程控制与优化论文作者：方晴晴学校导师：祁荣宾副研究员企业导师：田亮高级工程师定稿日期年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华东理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况：不保密口保密，保密期（年

2、—月—日至—年—月—日）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：）年月丨曰日期年月乂日分类号：密级：华东理工大学学位论文乙烯裂解炉软测量建模及裂解深度实时优化方晴晴指导教师姓名：祁荣宾副研究员华东理工大学田亮高级工程师上海石化烯烃部申请学位级别：硕士专业名称：控制工程论文定稿日期：论文答辩日期：学位授予单位：华东理工大学学位授予日期：？答辩委员会主席：颜学峰教授评阅人：刘爱伦副教授李伟教授级高工作者声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和

3、引用的内容外，本论文不包含任何他人己经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名：年月知曰华东理工大学硕士学位论文第页乙烯裂解炉软测量建模及裂解深度实时优化摘要在乙烯裂解反应中，为了获得最大的经济效益，需要将裂解反应的深度控制在合适的范围之内。许多工厂都以裂解炉平均出口温度来控制乙烯裂解的反应深度，但是的取值通常根据进料油品的属性和生产经验来决定，因此缺少一定的精确性。在本课题中，以丙烯和乙烯的质量比（丙乙比）来表征裂解深度，计算出最优的深度值，进而控制出口温度。然而，由于测量产物收率的在线分析仪具有

4、很大的时滞，运行成本和维护成本高，且故障率高，不能直接根据测量的乙烯和丙烯来计算裂解深度。针对这一问题，本课题利用软测量思想建立产物收率代理模型的方法来解决，并根据模型和中的现场数据，进行优化计算，实现在线实时深度优化。本文的选题以某石化公司乙烯裂解炉建模及深度优化项目为研究背景，以乙烯裂解产品收率为研究对象。主要研究内容包括：总结回顾了乙烯裂解过程中的反应机理，过程建模及优化操作，讨论了软测量建模的方法，详细介绍了乙烯裂解炉的工艺流程，分析了不同的裂解原料特性和反应条件对乙烯收率的影响，从而确定建模的辅助变量；对大量现场采集的

5、原料数据和操作条件数据进行处理，详细介绍了模糊聚类算法，并利用此算法对各种原料进行聚类，利用工业软件对不同的原料进行模拟计算，回顾了神经网络算法，并根据产生的数据建立神经网络产物收率模型，并验证了其精确性；从经济效益最大化的角度提出了优化目标，编写深度优化软件包，对现场原料进行分类并选择对应的收率模型，计算最优深度值并进行在线校正，投用后取得了明显的经济效益。关键词：裂解深度；聚类；神经网络；软测量第页华东理工大学硕士学位论文，华东理工大学硕士学位论文第页目录第章绪论课题研究背景国内外乙烯研究现状及成果在乙烯裂解装置中的应用现状

6、乙烯裂解炉的软件化趋势软测量建模技术软测量技术基本思想神经网络软测量建模乙烯裂解炉优化技术课题内容和文章安排第章乙烯裂解原料与工艺简介裂解原料裂解原料的特性指标裂解原料与生产关系热裂解反应一次反应二次反应热裂解的主要工艺参数裂解深度影响乙烯收率的因素工艺操作本章小结第章裂解产物收率的软测量建模原始数据预处理模糊均值聚类第页华东理工大学硕士学位论文利用模糊聚类算法对原料聚类基于的建模工业软件简介基于的裂解炉建模基于神经网络的收率模型神经网络产物收率模型模型验证本章小结第章乙烯裂解深度优化优化目标的构建深度优化收率模型的选择原料在线

7、聚类在线产物预测模型乙烯裂解深度优化方法模型最优平均出口温度黄金分割法简介最优深度值在线校正和滚动优化深度优化软件实现技术深度优化程序投用效果投用率统计本章小结第章总结与展望本文工作总结今后研究工作的展望华东理工大学硕士学位论文第页参考文献龍华东理工大学硕士学位论文第页第章绪论课题研究背景石油化工是我国经济的支柱产业之一，而乙稀工业则是石油化工发展的标志，石化产品中乙稀产品占以上，乙稀工业已经有了多年的发展历史。随着我国迈向现代化的步伐越来越快，经济发展越来越迅速，对乙稀等石油化工产品的需求量也越来越大，乙稀的生产规模早已成为衡

8、量一个国家石油发展水平的重要标准，也是衡量一个国家现代化水平的标准之一。近年来，世界各国乙稀产业发展势头良好，见表当前国际市场竞争越来越激烈，单纯对乙稀生产的工艺设计和设备改造所取得的经济效益已经无法满足人们的需求了，因此综合计算机技术和先进的控制技术，对乙烯裂