基于免疫算法的聚烯烃分子量分布去卷积分析

聚烯烃分子量分布(MWD)的去卷积分析是聚合反应动力学参数估计的重要步骤,对烯烃聚合过程建模、模拟和优化至关重要。针对经典MWD去卷积分析方法中传统算法需要较精准的初始值否则无法准确获得每个活性中心反应动力学参数的问题,提出了全局搜索的免疫算法(IA),用于多活性位Ziegler-Natta催化剂制备的聚烯烃MWD的去卷积分析。该算法通过随机产生初始种群,利用免疫操作算子克服一般算法易陷于局部最优的缺点,实现全局寻优。结果表明,在无需给定初始值的条件下,该算法能够有效地计算出催化剂活性位个数、每个活性位所占比例以及所生成聚合物的数均分子量。最后,将免疫算法的求解结果与Levenberg-Marquardt(L-M)算法结合,有效地提高了去卷积分析的精度。     

粒子群优化算法在催化裂化模型参数估计中的应用

参数估计是化工模型工业应用中的重要课题,有相当的难度。针对催化裂化八集总模型的动力学参数估计问题,考察了不同类型优化算法的应用效果,结果表明,粒子群优化算法简单、容易实现,而且可以避免传统方法对初始值的依赖,并进一步提出用结合Levenberg-Marquardt算法的混合粒子群优化算法提高参数估计效果。工业实例表明,用混合粒子群优化算法得到的动力学参数可以保证模型的预测精度。     

基于汽油烯烃转化的催化裂化动力学模型

以催化裂化反应机理为基础,把FCC原料及产品按馏程和化学组成进行集总划分.考虑氢转移、芳构化等二次反应,通过对反应网络的合理简化,提出了一种分子水平的动力学模型.通过参数估计求取18个动力学速度常数,建立集总动力学模型以预测汽油的化学结构组成.研究结果表明：该模型能较好预测不同条件下的产率分布,而且可以预测汽油组成分布,有助于降低汽油烯烃含量的研究.     

茂金属/有机硼化物催化1-癸烯均相聚合反应动力学

以茂金属体系rac-Et(1-Ind)2Zr Cl2/C6H5NH(CH3)2B(C6H5)4/Al(i-Bu)3催化1-癸烯聚合,对不同反应条件下(如温度,铝锆摩尔比)聚合反应动力学进行了研究。通过中间取样并利用GC测定单体浓度、GPC测定聚合物相对分子质量,获取动态的变化数据;结合聚合反应机理和物料平衡,对烯烃聚合反应做了一些假设,建立了聚合反应的动力学模型,该模型包括链引发、链增长、链转移至单体、链转移至活性中心和链终止几个反应。借助Levenberg-Marquardt算法对模型参数进行优化,通过该模型可以预测聚合反应速率、数均分子量和重均分子量等参数,验证实验结果表明模型预测值与实验数据相接近。模型显示链引发过程在几秒内完成,链增长反应相对于链转移反应具有较低的活化能,温度升高有利于链转移反应的进行。     

AGET-ATRP法制备苯乙烯/丙烯腈共聚物

以苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)为单体,2-溴代异丁酸乙酯(EBiB)为引发剂,三氯化铁(FeCl3)-丁二甲酸(SA)为复合催化体系,抗坏血酸为还原剂,采用电子活化再生原子转移自由基聚合(AGET-ATRP)法对苯乙烯、丙烯腈进行溶液聚合,得到了苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。采用红外、核磁表征共聚物结构;凝胶渗透色谱测定了共聚物的相对分子量及分子量分布。研究了聚合反应动力学。实验结果表明:聚合反应体系符合一级动力学规律,该聚合反应具有可控性。考察了还原剂用量、溶剂对聚合反应速率、SAN的数均相对分子质量及其分布的影响。在n(AN):n(St)=50:50、n(EBiB):n(FeCl3):n(SA):n(VC)=1:1:2:1、反应温度为75℃时,聚合反应速率最快,SAN的相对分子质量分布小于1.25(单体转化率大于30%之后),此时聚合反应的可控性较好。     

吡啶基三唑配合物催化下甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合研究

以配体3,5-二-(4-吡啶基)-1,2,4-三唑与CuX形成催化剂,分别以α-溴代异丁酸乙酯和氯化苄为引发剂,环己酮为溶剂,进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP),同时考察了配比、溶剂量以及温度对聚合速率、聚合物分子量及分子量分布的影响.80℃下的聚合反应速度高于70℃;以环己酮为溶剂,单体与溶剂之比为1∶1.5时可得到较低分子量分布的聚合物.实验结果表明以吡啶基三唑为配合物催化甲基丙烯酸甲酯的聚合过程中,转化率和分子量随时间的增加而增大,聚合反应符合一级动力学规律,所得聚合物分子量分布较窄(1.21～1.46),结合端基分析和扩链反应结果,证明该聚合反应符合"活性"/可控自由基聚合.     

基于多策略扰动机制的飞蛾火焰算法及在乙烯聚合过程动力学参数估计中的应用

针对飞蛾火焰算法(MFO)早熟和易陷入局部最优的缺点,研究提出了一种基于多策略扰动机制的飞蛾火焰算法(MSMFO)。该算法通过莱维飞行和布朗运动两种机制的随机选择对飞蛾粒子进行重新定位,以克服种群后期多样性严重下降的缺陷。通过对8个测试函数的仿真对比,MSMFO具有更高的收敛精度和更好的全局收敛能力。将MSMFO算法用于工业乙烯聚合过程动力学参数估计。以聚合反应动力学参数为决策变量,模型输出的数均分子量和重均分子量与实际值之间的相对误差平方为目标。结果证明,MSMFO算法具有更好的收敛性。     

醋酸乙烯酯乳液聚合数学模型(Ⅱ) 阶段Ⅱ与阶段Ⅲ模型

研究了较大亲水性单体醋酸乙烯酯(VAc)乳液聚合动力学,着重剖析了自由基解吸的影响及水相中的聚合反应对总聚合反应速率的贡献,提出了阶段Ⅱ和阶段ⅢVAc乳液聚合数学模型,成功地预计了聚合反应速率、自由基在乳胶粒中的分布及乳胶粒中平均自由基数随转化率的变化规律.并将模型预计结果和实验数据进行了比较和讨论.     

三氟化硼催化合成聚内烯烃及其性能研究

以内烯烃为主要原料,使用三氟化硼作为催化剂,考察了不同温度、反应时间、引发剂以及引发剂质量分数等工艺条件对内烯烃聚合反应的影响.通过气相色谱分析可知,合成的聚内烯烃主要是二聚体、三聚体和四聚体的混合物,并在温度50℃,反应时间1h,以正丁醇作引发剂,ω(引发剂)=0.8%的条件下,内烯烃的转化率达到最高为89.9%.同...     

本体法合成ABS树脂Ⅱ.预聚合反应动力学研究

采用本体聚合方法,以1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷(DP275B)引发苯乙烯、丙烯腈在聚丁二烯橡胶上接枝共聚合.考察了不同聚合工艺条件下丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)预聚合反应动力学行为规律,并求出相应的假一级表观增长反应速率常数.结果表明:不同工艺条件下的动力学曲线均符合一级线性关系;镍系高顺式橡胶BR9004体系的预聚合反应速率最快;增加引发剂DP275B浓度、提高引发温度、降低低顺式聚丁二烯橡胶700A用量和聚合搅拌速率均可加快ABS预聚合反应速率;当w(700A)为5.0%, w(DP275B)为0.021% 时,共聚单体的表观增长反应活化能为10.84 kJ/mol,频率因子为0.12 min-1.