具有不确定性的聚烯烃牌号切换过程动态优化

聚烯烃生产经常需要进行牌号切换操作,最优牌号切换策略能在保证生产安全的前提下减少切换过程中的经济损失.由于实际生产中存在不确定性,基于理论模型的最优解无法保证最优的切换结果,甚至使牌号切换失败.对此,有学者将最优性条件校正策略引入牌号切换问题中,在克服不确定性方面体现出较好效果.从最优输入轨迹中提取合理的解模型是校正策...     

基于动态优化和反馈控制的聚合反应过程牌号切换策略

针对单反应器多牌号聚合物生产过程, 提出一种结合动态优化和反馈控制的牌号切换策略。以实验室规模的连续搅拌釜式反应器中苯乙烯聚合牌号切换为对象, 以原料消耗最少为优化目标, 利用迭代动态规划求得切换过程中反应条件和产品性能指标的优化轨迹。引入针对反应温度的路径约束, 使优化后的切换轨迹更易跟踪实现, 防止过渡过程中变量的剧烈波动。仿真结果表明, 这一切换策略可以显著减少牌号切换过渡时间及过渡过程中原料的消耗量, 并能够有效克服进料温度变化的干扰。     

大型聚丙烯生产装置牌号切换滚动时域控制

基于滚动时域优化控制策略,提出了一种大型双环管聚丙烯生产过程最优牌号切换控制方法。首先结合机理分析,以Hammerstein模型描述聚丙烯牌号切换过程中质量指标动态特性;其次,根据牌号切换的性能指标,滚动优化计算每个时刻各反应器中聚合温度、氢气与丙烯浓度比、共聚单体乙烯与丙烯浓度比等操作变量。进一步结合双层控制结构和状态观测器设计,实现聚丙烯产品牌号切换的滚动优化闭环控制,并预测聚合物产品各质量指标的动态轨迹。最后,通过给出多个牌号切换实例仿真验证本文结果的有效性和实用性。     

浆液法聚乙烯连续聚合过程中牌号过渡的优化

针对淤浆法乙烯聚合工艺串联生产过程,以切换时间最短和产生废料量最少为目标,对“反应釜-反应釜-造粒机”三者串联过程,建立了包括后处理过程在内的牌号切换优化模型.并利用迭代动态规划法对目标函数求解,得到各反应釜中聚合温度、氢气与乙烯单体浓度比(［H₂］/［C₂］)、共聚单体丁烯与乙烯单体浓度比(［C₄］/［C₂］)、催化剂进料流率4个操作变量和聚合物产品各性能指标的变化轨迹以及造粒机中聚合物熔融指数(MI)的变化轨迹.研究表明,聚合物的性能指标由反应过程和造粒过程共同决定.在目标函数中考虑造粒过程的影响后,能够有效抑制操作变量的剧烈变化,使其变化轨迹趋于平缓,保证切换生产过程的安全进行.     

连续聚合过程中产品牌号过渡的优化

以流化床乙烯气相聚合工艺为例建立了产品牌号切换模型 ,通过同时优化聚合温度、氢气和共聚单体的浓度、催化剂流率和料位高度等 5个操作变量的变化轨迹 ,使产品牌号的切换时间最短 ,过渡料数量最少 .研究表明 ,聚合温度、氢气和共聚单体的浓度对树脂性能指标的控制起主要作用 .为了减少过渡料的数量 ,一般均需降低催化剂流率和料位高度 .通过在目标函数中增加熔流比控制项可以抑制操作变量的剧烈调节 ,达到控制分子量分布的目的 .同时发现 ,产品牌号的正向和反向切换所得到的操作变量的最优轨迹很不相同 ,反映了系统的非线性     

带路径约束的聚烯烃牌号切换操作优化方法

产品多样化需求使得聚烯烃生产过程中经常需要进行牌号切换操作。以往关于牌号切换优化的研究大多只关心切换过程结束后聚合物质量指标是否达到目标牌号值,对过渡过程中质量指标及状态变量的波动情况缺少关注,而过程的波动会影响到最终产物的质量性质和操作平稳性。为此,本文以聚乙烯气相流化床反应器为对象,通过在牌号切换优化命题中加入关于熔融指数等的路径约束,防止过渡过程中的状态变量剧烈波动影响聚合物树脂质量。为求解此类带路径约束的动态优化问题,对常规的控制变量参数化方法进行了改进,通过求解微分代数方程(DAE方程)将路径约束转化为控制变量约束。仿真结果表明,加入路径约束可以有效避免牌号切换中变量的剧烈波动,增强过程平稳性。     

聚烯烃连续生产过程中产品牌号切换的研究述评

从操作模式、切换目标、影响因素和数学描述四个方面对聚烯烃连续生产过程中产品的牌号切换问题进行了分析;讨论了最优牌号切换的研究特点和难点;回顾了近年来该领域的研究进展,探讨了未来的发展方向。     

迭代动态规划在树脂牌号切换最优化模型中的应用

本文运用迭代动态规划求解牌号切换模型的最优化问题,有效地避免了运用一般方法求解系统最优化问题时的Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ－Ｂｅｌｌｍａｎ方程以及高维系统可能出现的计算量激增的问题,成功地解得树脂牌号切换过程产生的过渡料数量最少时聚合温度、氯气和共聚单体的浓度、催化剂流率和料位高度等５个操作变量的最优轨迹。     

基于催化剂颗粒停留时间分布的双峰聚乙烯牌号切换优化

针对环管-流化床串联的Borstar双峰聚乙烯工艺,建立了包括催化剂切换在内的双反应器串联牌号切换模型,使产品牌号的切换时间最短、过渡料数量最少。同时,推导了双反应器串联工艺中,存在催化剂切换时各反应器内聚合物的瞬时与累积性能指标（熔融指数与密度）的模型。研究表明,对于涉及催化剂切换的牌号切换,最优策略是采用催化剂分步进料方式,综合考虑新旧催化剂对操作参数的不同要求及各反应器内残留原催化剂比重对最终产品性能的影响,从而达到明显缩短切换时间、有效抑制操作变量急剧变化、平缓产品性质变化轨迹的优化目的。     

丙烯聚合动态模型在牌号切换过程中的应用

分析聚丙烯牌号切换过程中的过渡策略 ,并在Hypol工艺上 ,利用丙烯聚合动态模型和熔融指数的软测量 ,结合工业实际生产数据 ,对聚丙烯的牌号切换过程进行了模拟 ,结果显示 ,利用丙烯聚合动态模型可以如实地反应聚丙烯的牌号切换过程 ,通过模拟的结果 ,可以找出最佳牌号切换策略 ,制定出最佳的生产过渡方案     

瓶级PET切片乙醛含量的控制

论述了瓶级聚酯切片生产过程中,乙醛含量的影响因素,通过优化和调整瓶片固相缩聚生产工艺,有效地降低瓶片乙醛含量。     

PET瓶级切片品质控制

从共聚有光切片和固相缩聚生产工艺条件2个方面分析了影响PET瓶级切片性能的因素。通过优化工艺参数和调整共聚有光切片的配方来满足市场要求,为提高瓶级切片的品质作进一步的探讨。     

降低瓶级聚酯切片乙醛含量的工艺优化

对所引进的美国Bepex公司专利瓶级聚酯切片中乙醛(AA)含量的影响因素进行分析、总结,得出相应结论。通过优化、调整工艺,有效地降低了瓶级聚酯切片中的AA含量。使w(AA)从1.0×10-6降低到0.5×10-6。     

瓶级PET切片生产中的品质控制

主要介绍了瓶级PET切片生产中影响产品品质的各个因素,包括色值、黏度、乙醛含量、间苯二甲酸含量、端羧基值、结晶度等。指出了各影响因素控制方法,对提高相关产品指标以及工艺优化提出了建议。     

用顶空气相色谱法测试瓶级聚酯切片中的乙醛含量

论述了瓶级聚酯切片生产过程中,采用顶空气相色谱法测试切片中乙醛含量的称样量、样品处理、颗粒度、顶空热平衡时间、热平衡温度、标定及其他顶空测量参数的优化。     

降低磷铵含水量的措施

通过优化工艺操作和小改小革（降低进系统的水量,强化传热,传质,优化成粒方式）,降低成品磷铵含水量、使生产负荷在超设计能力40%的条件下稳定运行,产品合格率达100%。     

离子法双酚A工艺优化探讨

鉴于星辰新材料公司无锡树脂厂1万t/a离子法双酚A装置多年来生产实践及对该工艺生产中关键因素认识的不断深化，加上对近年来国外同类工艺的改进和发展的调研，提出了对离子法双酚A工艺中某些关键因素的进一步优化的可能途径，旨在为该工艺的技术水平不断提高及为国内双酚A的发展提供帮助。     

Dynamic optimization for grade transition processes using orthogonal collocation on molecular weight distribution

To meet the demands of a competitive market, an industrial plant often produces several grades of polymer product through the same process in an economical way. As molecular weight distribution (MWD) is a crucial quality index of polymers, dynamic optimization for grade transition based on MWD is highly important, but challenging. This study considers the development of optimization models for MWD-based grade transition. An MWD reconstruction method using orthogonal collocation in two dimensions is developed to capture the dynamic feature of MWD in time and the distributive feature in chain length. The simultaneous collocation approach is adopted to discretize the model. Two optimization formulations are proposed to describe minimizing the transition time as well as off-spec production. Both formulations inherit the advantages of the simultaneous collocation approach. The numerical results show that the proposed methods can efficiently solve the grade transition problem with MWD specification, and obtain high performance control profiles to reduce the production cost. © 2019 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 65: 1198–1210, 2019     

Study on Optimal Strategy of Grade Transition in Industrial Fluidized Bed Gas-Phase Polyethylene Production Process

A model of grade transition is presented for a commercialized fluidized bed gas-phase polyethylene production process. The quantity of off-specification product and the time of grade transition can be minimized by the optimization of operating variables, such as polymerization temperature, the ratio of hydrogen to ethylene, the ratio of co-monomer to ethylene, feed rate of catalyst, and bed level. A new performance index, the ratio of melt flow (MFR), is included in the objective function, for restraining the sharp adjustment of operation variables and narrowing the distribution of molecular weight of the resin. It is recommended that catalyst feed rate and bed level are decreased in order to reduce the grade transition time and the quantity of off-specification product. This optimization problem is solved by an algorithm of sequential quadratic programming (SQP) in MATLAB. There is considerable difference between the forward transition and reverse transition of grade with regard to the operating variab