淤漿法高密度聚乙烯生產(chǎn)過程牌號切換優(yōu)化.pdf

1、目前我國聚乙烯生產(chǎn)存在諸如產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、牌號切換時間長以及切換過渡廢料量多等問題,嚴(yán)重影響著我國聚乙烯產(chǎn)品市場,降低了我國聚乙烯的國際競爭力。為解決上述問題,實現(xiàn)聚乙烯裝置的自動化,提高聚乙烯工廠經(jīng)濟效益,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)過程的機理建模以及產(chǎn)品牌號間的連線切換問題,主要研究工作如下:
　　 首先,闡述了本課題的

2、來源和研究意義,論證了本課題的可行性。對聚乙烯生產(chǎn)工藝以及聚乙烯連續(xù)生產(chǎn)過程的牌號切換問題進行了研究,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牌號切換進行了詳細(xì)分析。
　　 其次,針對HOSTALEN淤漿工藝流程中的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)過程,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聚合反應(yīng)過程的影響。并在此基礎(chǔ)上對聚乙烯產(chǎn)品性能指標(biāo)做了軟測量研究,對聚乙烯主要性能指標(biāo)及影響其變化的操作變量進行了具體分析。<

3、br>　　 再次,根據(jù)HOSTALEN淤漿工藝反應(yīng)條件和催化劑特點,得出高密度聚乙烯(HDPE)的反應(yīng)機理方程式,并根據(jù)聚合反應(yīng)機理推導(dǎo)出HDPE的動力學(xué)模型框架。通過對工廠現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進行時序匹配、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)樣本對動力學(xué)模型進行參數(shù)擬合,得到熔融指數(shù)和密度的半機理半經(jīng)驗的質(zhì)量軟測量模型,并對熔融指數(shù)和密度的軟測量模型進行校驗,同時對該模型進行趨勢分析,并和文獻(xiàn)的實驗結(jié)果以及理論分

4、析進行對比。結(jié)果顯示,模擬和驗證誤差都在工業(yè)要求的誤差范圍內(nèi),模型的趨勢分析與實驗結(jié)果及理論分析結(jié)果相符。
　　 最后,對HOSTALEN淤漿HDPE牌號切換過程進行建模和構(gòu)造優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。運用動態(tài)迭代規(guī)劃算法對目標(biāo)函數(shù)進行仿真計算,得到牌號切換過程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。通過分析相關(guān)變量的優(yōu)化軌跡,計算切換時間和切換產(chǎn)生的廢料量,以及由此產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。優(yōu)化結(jié)果為,切換時間23小