乙苯脱氢制苯乙烯工业生产过程的模拟与优化

利用建立的乙苯脱氢反应动力学模型 ,对乙苯脱氢制苯乙烯反应过程进行了计算机模拟 ,借助流程模拟软件ASPENPLUS 10.1,在灵敏度分析的基础上确定了苯乙烯生产过程的最佳操作条件。     

一种便于在线优化的二元精馏塔分段数学模型

提出一种基于分段原理的逐板计算静态数学模型，可以方便地应用于二元精馏过程的在线优化．该模型求解速度快，稳定性好，便于在线校正，远远优于逐板机理数学模型．通过对某三十万吨乙烯装置中乙烯精馏塔的应用研究，取得了满意的结果     

乙苯/苯乙烯生产过程的优化运行研究

针对乙苯/苯乙烯实际生产装置,分别建立了烷基化、烷基转移、乙苯精馏、乙苯脱氢、苯乙烯精馏生产过程的机理模型,该机理模型与实际生产过程误差范围在2%左右。以该模型为基础进行系统优化操作设计,生产装置实际运行结果表明:基于该优化操作系统,可有效降低装置的能耗,为其他乙苯/苯乙烯装置的优化运行奠定了基础。     

乙烯精馏塔的动态模拟

以工业装置为背景,建立了乙烯精馏塔的动态模型。用FORTRAN语言编程,在CDC机上进行模拟。研完了该塔的几个主要变量(进料流量、进料组成、侧线产品流量、再沸器热量)存在阶跃干扰下,该塔的动态特性,获得了与定性概念相一致的模拟结果。     

化工过程在线模拟和优化的软件框架

首先讨论了在线优化和企业自动化水平的关系，接着描述了过程模型的开发和实现范例，并归纳了一个在线优化软件系统的功能需求，进而描述了一个面向程的模拟优化系统的主要组成部分，最后讨论了在线优化应用的结构以及和控制策略的关系。     

精馏塔在线推断估计的微机优化控制

本文建立了精馏塔稳态机理模型和进料成分估计模型。在控制方案的设计中,采用了在线修正控制模型。考虑到限制条件变化时,必须相应调整操作变量。上述方案采用SPC控制,实施后,获得可观的经济效益。     

基于数值模拟的建筑设计优化研究综述

在双碳目标的背景下,对建筑物进行优化设计是实现节能减排的一个新途径;计算机技术的飞速发展,更使得建筑优化设计的效率有了很大的提升。为了更加全面地掌握基于数值模拟的的优化技术在实际建筑中的应用现状,对优化研究的主要阶段进行了概括,归类分析了各类优化平台的优缺点,总结对比了各类优化算法的性能。分析发现,优化阶段主要分为预处理,优化,后处理三个阶段;优化工具根据开发目的分为三大类;常用的优化算法有进化算法,无导数搜索算法,混合算法;并且当下的优化研究还有很大的空间值得探索与改进。     

隔壁精馏塔的设计、模拟与优化

针对隔壁精馏塔节能工艺,提供了一套完整的设计优化方法.首先基于Fenske-Underwood-GillilandKirkbride方程建立了完整的简捷设计方法,得到了隔壁精馏塔塔实际理论板数、适宜的进料位置、侧线采出位置及回流比等参数.然后在简捷计算的基础之上,选用Multifrac模型对隔壁塔进行了严格计算模拟,同时利用Aspen Plus进行单因素优化分析得到最优设计参数.最后利用响应面优化法(RSM)中的箱线图设计(BBD)方法对隔壁精馏塔设计参数进行了实验设计,在验证模型有效的基础上运用Design-Expert软件进行数据处理,预测出了最优设计参数,并将预测值进行实验验证,将验证结果与单因素优化结果进行对比,结果表明响应面优化法得到的最优设计参数使隔壁塔的能耗较低、纯度较高.     

二氯乙烷裂解过程的模拟与优化

建立了二氯乙烷裂解制氯乙烯过程的数学模型；运用别洛康方法，对年产１０万吨的二氯乙烷烷裂解炉进行了分区模拟计算和优化分析，计算了裂解炉炉膛温度分布对二氯乙烷裂解过程的影响；提出了优化的裂解炉燃料配比，炉膛温度分布和可行的增产措施。     

基于在线学习优化动态模型库的多模型自适应控制

提出一种通过在线学习优化动态模型库的方法. 当子模型数量增长达到设定规模时, 根据动态模型库中各子模型与实际对象的匹配程度, 选取匹配程度最低的旧模型删除, 并添加新建子模型, 从而维持动态模型库在设定规模以内, 解决了在线学习建立动态模型库子模型数量不断增长的问题, 避免了子模型数量的过度增长而引起的计算量增加和性能下降, 并通过仿真证明了算法的有效性.     

乙苯脱氢制苯乙烯反应系统能量模型与分析

运用复杂系统能量传递-转换模型,对乙苯在绝热式反应器中脱氢制苯乙烯反应系统作(火用)分析,用系统(火用)流图代替结构特性,可简化对系统的分解与数学运算,并建立该系统的能量模型。推导了系统总(火用)效率与能量单元(火用)效率相互关系的表达式,探讨了高温焓(火用)与低温焓(火用)的概念,计算出系统总(火用)效率、各能量单元(火用)效率与能量单元(火用)效率贡献系数,确定节能的主攻方向。分析结果与工厂实际数据基本相符。     

港口集装箱装卸工艺系统仿真优化研究

运用仿真优化方法对集装箱港口装卸工艺问题进行了研究.首先.根据系统作业中存在的不确定性、随机性等活动行为,建立了仿真模型的约束条件和目标函数以及装卸工艺系统的数学模型;其次,在满足系统作业要求的前提下最小化装卸工艺的配置及运营费用,建立了装卸工艺系统的优化模型,并运用仿真优化工具Tabu算法对建立的优化模型进行求解.某港口实际运行数据验证了模型的正确性及方法的可靠性.     

乙苯工艺中苯精制单元动态仿真与控制优化

乙苯是重要的有机化工原料,国内需求量大但产能不足。在苯与乙烯烷基化制取乙苯工艺中,苯精制单元作为全流程的起点,为其余单元提供原料,该工段耦合性强、控制难度大。以某企业年产50万吨乙苯工艺为研究对象,对苯精制单元建立动态模型,就该工艺单元的控制方案进行分析与优化。针对原控制方案在进料量发生波动时不能对塔釜组成变化作出快速响应的问题,提出了新的控制方案。通过对比分析,最终选定以灵敏板温度为主控变量来控制塔釜采出,仿真结果表明改进后的控制方案在产品纯度的控制上效果显著。     

催化裂化仿真优化系统

介绍一种采用独特仿真优化模型研究成功的炼油厂催化裂化装置在线使用的仿真优化系统。该系统在不改动生产设备的条件下，通过优化工艺条件，实现优质高产，为老业改造带来了生机，为实现计算机优化控制提供了一条有效途径。     

载人航天器通风系统水力工况模拟及系统优化

载人航天器通风系统设计的关键是降低能耗和保证系统的可靠性.在进行系统初步设计的基础上,建立了基于回路法的管网水力计算模型,根据编制的FORTRAN语言程序,对设计方案的实际运行工况进行了模拟,结果显示部分管段的实际流量与设计流量偏差较大,因此需要进行管网优化.采用惩罚函数法建立了回路优化的数学模型,可以对管网进行优化调节.系统经过优化以后,各管段的实际流量与设计流量偏差大大减小,风机压头较设计值减小了近20%,能够达到优化要求.     

基于人工神经网络和模拟进化算法的分级燃烧优化

为控制锅炉燃烧向环境排放NOx造成的污染,提出了分级燃烧技术的综合优化方案.建立了基于人工神经网络及模拟进化算法的100MW火电机组锅炉分级燃烧优化模型,选取16个影响因子进行了分级燃烧的7个可调节参数优化,以达到机组的性能优化目标.锅炉负荷为100%、90%、80%及70%,相应神经网络训练次数分别为11523、14810、13410及19732时满足均方差要求.该神经网络模型优化时采用的种群数为80,交叉概率为0.8,变异概率为0.15.结果表明锅炉效率和NOx排放量优化计算值同实测值相对误差低于1%;NOx平均排放量由原来的812mg/m3降为645mg/m3.     

北宿矿通风系统模拟与优化

本文针对北宿矿实际通风问题,在大量通风技术测定的基础上,通过对不同时期通风系统各方案的计算机模拟和优化,为北宿矿通风管理与决策提供了科学的量化依据.     

特殊精馏分离甲乙酮-水共沸物系的工艺模拟与优化

由于共沸物的存在,甲乙酮-水混合物的分离在工业生产上一直是一个具有挑战性的问题。采用萃取精馏和变压精馏对分离工艺进行流程模拟与优化,得到摩尔分数为99.9%的甲乙酮产品,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,采用序贯迭代法对其进行优化,得到最小TAC为6.569×10⁵美元。通过分析比较3种常用萃取剂无限稀释相对挥发度的大小,筛选出乙二醇作为萃取剂,得到最佳萃取剂用量、理论板数及进料位置;针对常规变压精馏工艺提出热集成方案,与采用方案前相比,年度总费用降低了27.1%。最后,对萃取精馏、变压精馏和热集成变压精馏3种分离工艺年度总费用进行对比,萃取精馏工艺比热集成变压精馏工艺年度总费用降低了21.5%。结果表明,在经济性方面,萃取精馏相比于热集成变压精馏更适合甲乙酮-水共沸物系的分离。     

人字齿轮功率三分支传动系统功率流的仿真分析

提出了人字齿轮功率三分支传动系统功率分流求解的仿真算法。在其传动原理的基础上,建立系统的数学模型,并列出系统的力矩平衡方程与变形协调方程。基于齿轮承载接触分析,运用离散齿面理论来拟合承载传动误差与载荷的函数关系式,通过求解系统的优化模型得到不同工况下各分支各齿轮副的功率分流值。该研究表明功率三分支结构可大大提高系统的承载能力,具有工程应用价值。     

非线性油气悬架系统平顺性仿真与参数优化设计

基于油气悬架台架实验,建立工程自卸车八自由度数学模型,该模型包含刚度五次方非线性和阻尼立方非线性.在此基础上利用SIMULINK建立仿真模型,并用实验验证仿真模型的正确性.通过对油气悬架参数的灵敏度分析,确定优化变量,然后以行驶平顺性为优化目标,建立油气悬架参数优化模型,利用SIMULINK、遗传算法对油气悬架参数进行联合优化设计,得到油气悬架理想的非线性刚度和阻尼特性曲线.仿真分析与实验结果表明:油气悬架的减振特性需要进一步优化设计.优化后,各车速下座椅的加权加速度均方根值分别降低了约17.3％,18.8％,25.8％,油气悬架的减振性能和整车行驶平顺性得到明显改善.