基于多目标进化算法的石脑油热裂解生产过程操作优化

发布时间：2020-12-05 19:21

　　乙烯和丙烯是石化工业中最重要的单体,其生产主要通过以石脑油或烷烃为原料的热裂解生产过程进行。蒸汽裂解炉是热裂解生产过程的主要装置,该装置是石化工业中生产能力最高,同时也是能耗最大的装置之一。石脑油热裂解生产过程包含大量复杂的烃裂解化学反应,是一个具有高度非线性、强耦合的复杂过程。在热裂解生产过程中,乙烯收率的提高必然会导致丙烯收率的降低,其生产过程的操作水平将直接决定产品收率以及生产成本。因此,本文针对石脑油热裂解生产过程的多目标操作优化问题进行深入研究,以帮助石化企业提高双烯收率和经济效益。具体的研究内容包括:(1)针对石脑油热裂解生产过程反应复杂难以建立精确机理模型的问题,依据生产过程的历史数据,提出了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)与进化算法相结合的数据驱动建模方法,得到双烯收率模型,进而建立了最大化乙烯和丙烯收率的热裂解生产过程多目标操作优化模型。(2)针对传统多目标差分进化算法未充分考虑种群分散性的问题,提出基于记忆机制的多目标差分进化算法。该算法通过记忆搜索过程中所获得的高质量解,再使用一个考虑层间分布的拥挤距离来构建下一代种群。基于标准测试问题的实验结果表明该算法要优... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１石脑油热裂解主要产物百分比??Ｆｉｇ．?１．１?Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ?ｏｆ?ｍａｉｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｏｆ?ｎａｐｈｔｈａ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??

变量??裂解炉的实际操作屮，存在三个关键控制变量：裂解炉出口流量（ＦＬＯＷ）和裂解炉出口出口压力（ＣＯＰ）。这些操作变量的产率。图２．４、图２．５、以及图２．６分别统计分析了石脑油口压力ＣＯＰ大小以及裂解炉管出口温度ＣＯＴ大小对双烯收随着石脑油原料流量的增大，乙烯收率下降，而丙烯收率口压力ＣＯＰ的增大，乙烯收率上升，而丙烯收率下降，在率变化不大；随着裂解炉管出口温度ＣＯＴ的增大，乙烯下降；在达到一定值后，双烯收率变化不大。从以上三个图的收率互相冲突。??－９－??

变量??裂解炉的实际操作屮，存在三个关键控制变量：裂解炉出口流量（ＦＬＯＷ）和裂解炉出口出口压力（ＣＯＰ）。这些操作变量的产率。图２．４、图２．５、以及图２．６分别统计分析了石脑油口压力ＣＯＰ大小以及裂解炉管出口温度ＣＯＴ大小对双烯收随着石脑油原料流量的增大，乙烯收率下降，而丙烯收率口压力ＣＯＰ的增大，乙烯收率上升，而丙烯收率下降，在率变化不大；随着裂解炉管出口温度ＣＯＴ的增大，乙烯下降；在达到一定值后，双烯收率变化不大。从以上三个图的收率互相冲突。??－９－??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于代理模型的翼型多目标集成优化设计[J]. 龙腾,刘莉,孟令涛,朱华光.  系统仿真学报. 2010(07)
[2]乙烯原料发展趋势及优化建议[J]. 崔静怡.  石油化工技术经济. 2001(06)
[3]烃类热裂解的丙烯产率计算[J]. 郝红,熊国华,张少锋,陈波.  化学工程. 1999(02)
[4]大庆石脑油裂解炉计算机控制模型[J]. 关国民,王宗祥.  石油化工. 1990(08)
[5]轻质油热裂解制乙烯裂解炉工艺数学模型[J]. 杨元一.  大庆石油学院学报. 1981(03)



本文编号：2899954