气相法聚乙烯流化床反应器中冷凝操作模式的声发射检测

在Unipol气相法乙烯聚合装置中,对流化床反应器切换到冷凝操作模式的过程进行声发射检测试验。当循环气体中冷凝液出现且含量逐渐增加时,声发射信号在175～200kHz特征频域内的能量分率(R)发生突变并持续增大。据此,提出以R发生突变并持续增大作为流化床反应器切换到冷凝操作模式的判据。工业试验结果表明,可利用声发射技术检测流化床反应器是否进入冷凝操作模式,且比传统的温差判别方法更为灵敏。     

炼油企业生产计划多目标优化研究

综合考虑利润与环境保护之间的平衡，建立了炼油企业生产计划的多目标优化模型。其主要影响指标为装置加工损失和催化裂化烧焦率，采用约束法求解得到了多目标优化问题的非劣解。结果表明，非劣解集存在A、B两个变化区间，在加工损失较小的A区间，降低排放与增加企业利润的矛盾较大；在加工损失较大的B区间，降低加工损失与排放对企业的利润影响不大。考察了非劣解与选择原油加工品种和数量之间的关系，发现放宽原油品种选择的约束，B区间的企业利润增加。     

液体雾化效果的检测及流体力学模拟

为获得一种快速灵敏的液体雾化效果检测方法,利用置于挡板后方的声发射传感器,采集液体喷雾撞击挡板产生的声信号并进行多次扫描累加的快速傅里叶变换,得到不同流量下的声能量值和功率谱图.通过对实验结果的分析,提出临界良好雾化状态的声能量判据,即随着流量的增加,当液滴撞击挡板产生的声能量趋于平稳并开始缓慢上升,雾化准数由缓慢增加转变为迅速增大以及声能量均方差开始上升并趋于平稳时,液体喷雾处于良好雾化的临界状态,进一步增大流量,雾化效果的提升不明显.同时,对雾化效果采用摄像法测定和基于Eulerian-La-grangian耦合算法的计算流体力学(CFD)模拟,结果与声发射实验的结果吻合很好,由此说明采用声发射方法对液体雾化效果进行定性检测具有较强的可行性与准确性.     

加压流态化：Ⅰ流化特性的研究

在建立４００ｍｍ压力为０．１～２．０ＭＰａ的冷模加压流化床试验装置基础上，对流化床的临界流化速度进行了研究，通过回归实验值得到了临界流化速度的计算式：Ｒｅｍｆ＝［２５．３２＋０．０４３４Ａｒ］１／２－２５．３，一般随压力的提高，临界流化速度减小。同时实验测定了ｄｐ＝５６２μｍ聚乙烯粉料的膨胀特性，通过对秦霁光［１］的床层膨胀计算式（超越方程）的简化得到比较简单而准确模拟实验的床层膨胀高度计算式Ｈ＝Ｈ０＋ＢＨａ０＋ａＡＢＨａ－１０－ＢＡａ１－ＢａＨａ－１０－ａＡＢ（ａ－１）Ｈａ－２０在本实验情况下，实验值与计算值的相对误差小于±６．３％，床层膨胀主要随气速的提高而增高，而压力对此不敏感。此外还测定了分布板的锐孔系数，Ｃ′ｄ＝０．６８６，可以作为设计加压流化床分布板的设计参数     

基于声发射信号递归分析的气固流化床流型转变

利用声发射技术采集不同流化气速下流化床内颗粒与壁面碰撞的声信号,结合声能量及递归分析法研究不同流型下颗粒运动特征,得到鼓泡流态化到湍动流态化的临界转变速度及流型转变规律。特别是针对声能量分析无法准确区分不同床层高度处流型转变的不足,利用递归分析可有效预测系统周期性的特点,将声信号进行递归分析,研究了流化床不同位置的流型转变性质。结果表明,鼓泡流态化下颗粒运动的周期性较湍动流态化强,并能够清晰地检测到由鼓泡流态化向湍动流态化的流型转变速度,而且床层较低处的流型转变速度比床层较高处大。由此获得了一种便捷灵敏、安全环保的非侵入式流化床流型转变速度的测量技术,可用于对整个流化床内不同位置流型转变过程的实时在线监控。     

气相法聚乙烯流化床反应器冷凝模式操作工艺

综述了气相法聚乙烯流化床反应器冷凝模式操作工艺方面的最新专利技术动态。阐明了流化床聚合反应器中气液导流器和喷雾器的设计原理和方法，详细分析了操作工艺条件与产品质量和产率之间的关系。还进一步指出茂金属催化剂与冷凝工艺的结合是一条最优的技术路线。     

气固流化床分布板死区的声发射检测

利用置于分布板下方的声发射传感器,采集气固流化床反应器中颗粒作用在分布板上产生的声信号.结合频谱分析并对照摄像法,发现由分布板下方采集到的声信号能量分布能够直观地反映分布板上死区分布的情况.当分布板上方某处存在死区时,该处声信号能量较其他点明显偏小.由此提出了基于声信号的流化床分布板死区检测的判据,即当分布板下方某处的声信号能量与该分布板所有测量点中的能量最大值的比值≤ 0.4时,流化床分布板存在死区.通过静床高分别为20和800 mm的气固流态化实验验证了判据的适用性,获得了一种快捷有效、实时在线的流化床分布板死区检测方法,可用于工业生产监控和操作优化.     

聚乙烯密度的拉曼光谱检测

通过分析若干聚乙烯样品的拉曼光谱,对聚乙烯密度的检测方法进行了研究.分别采用拉曼光谱内标法(RISM)和偏最小二乘法(PLS)建立聚乙烯密度预测模型,其中RISM方法建模所得检测结果与真实值的相关系数为0.558,平均相对偏差为1.1%,标准偏差(SD)为11.7,而PLS方法建模所得检测结果的相关系数、平均相对偏差和交叉验证误差均方根分别为0.985、0.2%和2.2.研究表明:通过拉曼光谱能够实现聚乙烯密度的快速检测;且基于PLS的建模分析方法检测结果更优.     

气相法聚乙烯工艺冷凝态操作模式的稳定性和动态行为

气相法聚乙烯工艺冷凝态操作模式由于显著提高了循环气移热能力和反应器时空产率,已成为流化床乙烯聚合工艺的主流操作模式。建立了气相法聚乙烯工艺冷凝态操作模式的数学模型,包括流化床反应器模型,多级换热器模型和反应温度、压力以及循环气组成的控制模型。基于此,采用流程模拟方法,计算了系统在反应器温度采用闭环控制时的稳态解;根据系统对小扰动的动态响应特点,定性判断了反应器温度采用开环控制和闭环控制时聚合反应系统的稳定性;考察了系统对1-己烯分压和催化剂进料速率的阶跃响应特性。结果表明,反应器温度采用闭环控制时,聚合反应系统在所考察操作条件下均是稳定的,而采用开环控制时,解曲线被分叉点分割为稳定区域和不稳定区域。反应器温度对1-己烯分压阶跃变化的动态响应表明聚合反应系统存在长、短周期两类振荡,表明冷凝态操作模式下乙烯聚合反应过程是一个多控制回路耦合的复杂过程。     

气相法聚乙烯冷凝模式操作的模拟研究(Ⅰ) 反应器运行状态的分析

建立了气相法聚乙烯冷凝模式操作反应器的两相模型 .模型涉及气泡相和乳化相中的热量和质量守衡、乳相和泡相之间的热量传递和质量传递、乳相中的聚合反应以及乳相中粒子的停留时间分布等 .通过模型研究了常规操作和冷凝操作时操作变量和反应器运行状态变量之间的关系 .模型模拟结果与工业的常规操作和冷凝操作数据符合较好 .得到了冷凝操作时时空收率、低温区域、聚合物灰分等的变化规律以及催化剂特性对冷凝操作的影响规律 .提出了适合于冷凝操作的催化剂类型