聚丙烯牌号切换控制系统的研究与应用

聚丙烯牌号切换控制系统是基于装置DCS系统之上,采用"DCS层、软测量系统层、先进控制系统层、牌号切换器层"四层系统架构而实现。该系统克服了聚丙烯实际应用中无质量指标在线分析仪和闭环控制的问题,利用熔融指数、乙烯含量、等规度等软测量模型进行质量指标实时预测,并结合先进控制方案完成各指标的闭环控制,促使牌号切换能在先进控制系统驱动下平滑协调地完成,避免了人工调整的不一致性。该系统成功应用于国内某石化公司聚丙烯预聚合反应器和液相本体反应系统,保证了安全生产和产品质量指标的稳定,缩短切换时间30%以上,结果表明该系统的正确性和实用性。     

基于机群系统的一种并行优化策略

针对大规模化工过程系统优化中计算能力不够的情况,用机群系统建构并行优化计算环境。在分析化工过程系统优化的特点后,提出了一种基于机群系统的并行优化策略。即将优化计算中频繁出现的梯度求解过程并行化。实际算例表明,此方法是行之有效的。     

石油化工储运工艺的优化策略研究

现阶段为了满足社会发展的需求,在石油化工工程建设方面必须依赖可靠的储运技术来完成相应的操作,以此来为化工企业生产目标的实现提供保障.对此,结合石油化工储运工艺中存在的问题,从储运工艺、设计优化、管理手段等方面对石油化工储备工艺的优化策略进行了研究,旨在通过提出具有建设性的建议来为我国石油化工储运工艺的发展提供借鉴意义.     

基于时间序列模型的UOE焊管生产过程多目标优化

为有效实现UOE焊管生产过程的优化计算,提出了一种综合考虑产品质量、成本、库存等多个指标的优化模型及满意求解算法。首先,考虑原料库存对焊管过程的影响,将库存成本作为目标函数,库存量作为约束引入优化模型。然后,针对模型具有多个质量边界约束的特点,利用焊管生产过程中质量约束边界的可调性,引入满意优化理论中的"软约束"调整约束边界,以改善该优化问题求解的可行性。最后,引入时间序列模型中的加权移动平均法和一次指数平滑法进行寻优,并将提出的模型和算法应用于指导焊管生产。研究结果表明:所提出的优化模型及求解算法有效地提高了UOE生产过程的作业效率,优化结果既能满足焊管工艺技术要求,也能有效降低生产过程异常和生产成本。     

成品油库存管理的策略及优化

对我国成品油库存管理的现状和策略进行了分析,并提出了相应的优化原则、优化思想和优化策略,目的是为成品油库存管理决策提供依据。     

RO活性炭过滤器的现状及维护优化策略

在反渗透（RO）装置中设置活性炭过滤器可有效优化进水条件,改善RO装置的处理效果,因此本文对RO活性炭过滤器的现状及维护优化策略进行了简要分析。从实际情况来看,灵活应用RO活性炭过滤器具有重要意义,但在维护清洗过程中出现了反洗水不足等问题,降低了活性炭过滤器的清洗质量。为此,需要不断优化清洗用水并通过有效方式解决水源引入问题,从而改善活性炭过滤器的维护效果与应用效果。     

基于改进BESO方法的多工况船体开孔孔形优化

以船体梁腹板开孔为研究对象,考虑船体复杂受力工况,基于含满意度权重因子的折中规划法,对传统双向渐进结构优化(Bidirectional Evolutionary Structural Optimization,BESO)算法进行改进,将体积减轻比作为优化目标,孔边应力作为约束,提出一种适用于船体结构孔型的优化方法.在此...     

基于机会约束MINLP模型的多工况氢气网络操作优化技术

随着日益严格的环保标准以及新能源需求的不断增加,氢气已经成为炼油厂的重要资源。针对炼油厂存在多种工况的情况,在氢源产氢量、氢阱耗氢量、市场价格不确定的环境下,以氢气网络运行与CO₂排放成本(TOEC)之和为目标,考虑氢源标况流量、氢阱标况流量、氢气含量、压缩机、变压吸附(PSA)装置、燃料和管道约束,建立了多工况机会约束混合整数非线性规划(MCC-MINLP)氢气网络操作优化模型。对某炼油厂涉氢装置运行数据进行拟合,得到不同工况下产氢量与耗氢量的分布情况后,在不同置信水平下求解MCC-MINLP模型,得到了各工况的氢气网络最优操作方案。计算结果表明,通过增加一套PSA装置以及对应管道,可以减少15.17%～16.68%的新氢使用量并优化原氢气网络结构,优化后氢气网络的TOEC降低了2.19%～2.34%。     

多准则多约束水平的油田措施结构优化模型及应用

针对油田开采系统的各种复杂因素和在油田开发规划时资源约束水平可能是不确定的或有多个决策者参与决策的问题,利用多目标线性规划的扩展理论和方法——多准则多约束水平线性规划的理论和方法,研究了油田的措施产量优化分配问题。建立了以措施产油量最大、措施的总效益最好为目标,以在不同资源约束水平下的措施产量、费用和工作量为约束条件的油田措施产量分配的优化模型。与以往的模型相比,该模型的约束条件的右边是不固定的。根据模型的特殊性,提出利用多准则多约束水平线性规划的内点法求解,即按约束水平的个数将模型拆分成相应个数的多目标线性规划,利用多目标线性规划的内点法求出对应的非劣解,最后求出原模型的解。实例研究结果表明,笔者建立的模型和提出的解法可成功地解决油田措施增油阶段的资源约束水平不固定或发生变化时,油田的措施产量最优分配决策问题,可为决策制定者提供相应的备选规划方案。     

炼油装置间热出料的优化策略研究

探讨了炼油装置应对中间物流出料温度提高的能量优化策略,并将优化策略应用于某炼油厂常减压蒸馏装置与催化裂化装置的能量优化改造中。这些策略包括优化各装置工艺用能环节、优化调整换热网络以及装置间热集成,其目的是将炼油企业的节能降耗工作从单套装置推向全局系统,实现能量在全厂的综合优化利用。应用结果表明,上下游装置的能耗得到显著降低。由于中间物流实现直供,中间产品罐区的能耗和储运流动资金也得到降低。某案例的改造只需更换或新增换热器和管线,其投资为1014万元,而能获得的经济效益为2252万元/a,投资回收期少于6个月。     

过程系统同时优化的经济学方法

以一个聚合物分离的过程系统为工业背景，在分析和经济学应用的基础上，运用三环节能量综合方法进行了能量综合和工艺改进的同时优化，即能耗和物耗目标同时优化的研究。结果表明，三环节方法能成功地运用于这种情况，对背景过程的研究所形成的改进方案，可在投资回收期不到一年的条件下，使分离系统的能耗降低６０％，主要溶剂消耗量减少８７％。     

基于改进的遗传算法的天然气管网系统运行优化

在天然气管网系统安全稳定运行的基础上,为了实现节能减排,充分合理地利用管道的输配能力,将目标函数定义为天然气的最大流量,同时考虑管道内天然气稳定流动、各节点流量平衡、节点及管段压力等约束条件,建立了天然气管网系统优化数学模型。采用整数编码来进行管径编码,用模拟退火罚函数转化约束条件,并合理地将遗传算法的全局寻优能力和模拟退火的局部搜索能力互补融合起来,实现算法的改进和优化。将改进的遗传算法应用到某大型天然气管网优化设计的实例中,计算结果表明,改进的遗传算法在解的质量上和收敛的速度上都优于基本遗传算法,验证了所建立的优化模型是高效可行的。     

橡胶填充油玻璃化温度的研究

通过差示扫描量热仪(DSC)测定了橡胶填充油及其不同馏分的玻璃化温度.研究证实,橡胶填充油的组成与它的玻璃化温度存在一定的相关性:未分馏橡胶填充油的玻璃化温度,介于其饱和烃与芳香烃馏分各自的玻璃化温度之间;同时从分子结构角度用自由体积理论阐释了上述关系,目前有关橡胶填充油的玻璃化温度尚未见报道.     

基于数值优化的改进 BP 算法用于长输油气管道失效压力预测

利用人工神经网络自组织、自学习和非线性映射的特性,对在役长输油气管道失效压力进行了预测。通过敏感性分析确定了长输油气管道失效压力的影响因素并且采用数值优化的方法对传统BP算法进行改进,得到了基于数值优化的改进BP算法,进而对网络进行训练。实际预测结果表明,基于数值优化算法的BP网络在满足工程需要的前提下,能够很好地预测长输油气管道的失效压力。     

基于改进的布谷鸟搜索算法的原油选择与混合优化方法

Refineries often need to find similar crude oil to replace the scarce crude oil for stabilizing the feedstock property.We introduced the method for calculation of crude blended properties firstly, and then created a crude oil selection andblending optimization model based on the data of crude oil property. The model is a mixed-integer nonlinear programming（MINLP） with constraints, and the target is to maximize the similarity between the blended crude oil and the objective crudeoil. Furthermore, the model takes into account the selection of crude oils and their blending ratios simultaneously, and transformsthe problem of looking for similar crude oil into the crude oil selection and blending optimization problem. We appliedthe Improved Cuckoo Search （ICS） algorithm to solving the model. Through the simulations, ICS was compared withthe genetic algorithm, the particle swarm optimization algorithm and the CPLEX solver. The results show that ICS has verygood optimization efficiency. The blending solution can provide a reference for refineries to find the similar crude oil. Andthe method proposed can also give some references to selection and blending optimization of other materials.     

基于PSO算法的乙烯分离过程脱甲烷系统多目标优化

采用流程模拟软件Aspen Plus,根据乙烯装置脱甲烷系统实际工业数据,模拟不同操作参数下脱甲烷系统的运行状况,并进行灵敏度分析;在此基础上,结合响应面分析法建立脱甲烷系统的多目标优化模型,并采用自适应变异粒子群算法进行优化求解。结果表明,采用此算法优化后的操作参数可有效降低脱甲烷塔的能耗,并保证乙烯的收率,为脱甲烷系统优化设计和操作提供了一种有效的方法,同时也为其他分离过程的优化提供了理论依据。     

橡胶油理化性质与玻璃化转变温度关联性的研究

参照ASTME1356—08标准并根据橡胶油的理化性质制定了符合橡胶油玻璃化转变温度的测定方法,研究了橡胶油理化性质与玻璃化转变温度的关联性,结果表明：柔性基团提高柔性并降低玻璃化转变温度,而硬性基团会提高玻璃化转变温度。同时确定了两组分调合油的玻璃化转变温度与基础油玻璃化转变温度的关联性方程式。     

基于XGBoost和改进灰狼优化算法的催化裂化汽油精制装置的辛烷值损失模型分析

为了降低催化裂化汽油精制装置的辛烷值损失,基于机器学习技术和改进灰狼优化算法建立了汽油辛烷值损失的预测和优化模型。首先通过Pearson相关系数法、最大互信息系数法(MIC)和基于随机森林的特征选择方法分别对影响汽油辛烷值的367个特征进行训练获得各特征的重要度评分,对3种方法的结果按权重法进行融合获得最终的特征重要度排序,根据特征重要度占比之和超过 95%的指标,选出25个特征作为建模主要变量;然后基于XGBoost算法建立汽油辛烷值损失预测模型,对比其他机器学习模型,验证了XGBoost在测试集上的预测性能最优,其均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R²)分别为1.3197、0.3581和0.9981;最后采用汽油辛烷值损失值与主要变量的映射函数作为目标函数,建立关于汽油辛烷值损失值最小的单目标优化模型,为了提高模型的求解速率和准确度,基于sigmoid函数的收敛因子调整策略和个体更新的差分变异策略,提出了一种改进的差分灰狼优化算法。结果表明,优化后的样本辛烷值损失值均减小到0.4左右,同时86.15%的样本辛烷值损失降幅在60%~80%之间,说明建立的优化模型和所提出的改进差分灰狼优化算法是合理的。通过数据挖掘技术建立的降低汽油辛烷值损失模型可以尽量减少汽油精制过程中的辛烷值损失,为石化企业和运营商提供决策分析。