淤漿法高密度聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程牌號(hào)切換優(yōu)化.pdf

1、目前我國(guó)聚乙烯生產(chǎn)存在諸如產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、牌號(hào)切換時(shí)間長(zhǎng)以及切換過(guò)渡廢料量多等問(wèn)題,嚴(yán)重影響著我國(guó)聚乙烯產(chǎn)品市場(chǎng),降低了我國(guó)聚乙烯的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。為解決上述問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)聚乙烯裝置的自動(dòng)化,提高聚乙烯工廠經(jīng)濟(jì)效益,本文以吉林石化公司采用BASELL聚烯烴公司的HOSTALEN低壓淤漿高密度聚乙烯生產(chǎn)工藝為例,研究了高密度聚乙烯(HDPE)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)理建模以及產(chǎn)品牌號(hào)間的連線切換問(wèn)題,主要研究工作如下:
　　 首先,闡述了本課題的

2、來(lái)源和研究意義,論證了本課題的可行性。對(duì)聚乙烯生產(chǎn)工藝以及聚乙烯連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的牌號(hào)切換問(wèn)題進(jìn)行了研究,分別從切換模式、影響因素、切換目標(biāo)和切換策略等方面對(duì)牌號(hào)切換進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　 其次,針對(duì)HOSTALEN淤漿工藝流程中的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)過(guò)程,研究反應(yīng)器壓力、反應(yīng)溫度、氫氣乙烯比和丁烯乙烯比等因素對(duì)聚合反應(yīng)過(guò)程的影響。并在此基礎(chǔ)上對(duì)聚乙烯產(chǎn)品性能指標(biāo)做了軟測(cè)量研究,對(duì)聚乙烯主要性能指標(biāo)及影響其變化的操作變量進(jìn)行了具體分析。<

3、br>　　 再次,根據(jù)HOSTALEN淤漿工藝反應(yīng)條件和催化劑特點(diǎn),得出高密度聚乙烯(HDPE)的反應(yīng)機(jī)理方程式,并根據(jù)聚合反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)出HDPE的動(dòng)力學(xué)模型框架。通過(guò)對(duì)工廠現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序匹配、缺失值數(shù)據(jù)處理、異常數(shù)據(jù)處理和均值濾波等預(yù)處理,用處理好的數(shù)據(jù)樣本對(duì)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行參數(shù)擬合,得到熔融指數(shù)和密度的半機(jī)理半經(jīng)驗(yàn)的質(zhì)量軟測(cè)量模型,并對(duì)熔融指數(shù)和密度的軟測(cè)量模型進(jìn)行校驗(yàn),同時(shí)對(duì)該模型進(jìn)行趨勢(shì)分析,并和文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及理論分

4、析進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示,模擬和驗(yàn)證誤差都在工業(yè)要求的誤差范圍內(nèi),模型的趨勢(shì)分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果及理論分析結(jié)果相符。
　　 最后,對(duì)HOSTALEN淤漿HDPE牌號(hào)切換過(guò)程進(jìn)行建模和構(gòu)造優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。運(yùn)用動(dòng)態(tài)迭代規(guī)劃算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算,得到牌號(hào)切換過(guò)程HDPE的熔融指數(shù)、密度、溫度、氫氣乙烯比和丁烯乙烯比等變量的優(yōu)化軌跡。通過(guò)分析相關(guān)變量的優(yōu)化軌跡,計(jì)算切換時(shí)間和切換產(chǎn)生的廢料量,以及由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)化結(jié)果為,切換時(shí)間23小