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一种改进的差分进化算法及其在补料分批式生化反应器动态优化中的应用
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:化工学报
  • 时间:2012.12.20
  • 页码:3609-3617
  • 分类:O63[理学—高分子化学;理学—化学] TQ015.9[化学工程]
  • 作者机构:华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室,上海200237
  • 相关基金:上海市科委项目(13111103800):国家自然科学基金项目(61222303,21376077):上海市重点学科建设项目(B504)
  • 相关项目:复杂化工过程资源高效利用的系统优化方法与关键技术
中文摘要:

裂解炉是乙烯生产的核心装置,工业生产中通常采用多台裂解炉并行运行,将烃类原料裂解成乙烯等小分子烃类化合物。在裂解过程中,由于裂解炉原料、裂解炉炉膛燃烧情况等存在差异,导致各台裂解炉的裂解产品也有较大差异。为此,当多台裂解炉并行运行时,涉及到如何在每台裂解炉之间最优化分配原料负荷的问题。但是以往裂解炉优化多侧重于炉群之间原料调度以及单台裂解炉操作参数优化,对于裂解炉炉群负荷的实时动态优化涉及较少。对此,本文提出一种同时考虑裂解炉裂解产品收率、燃料消耗、废锅出口温度约束以及各裂解炉负荷约束模型,同时根据炉群整体最大化目标和各裂解炉实际运行信息,运用改进的差分进化算法实现裂解炉负荷的实时优化,改变了之前总进料由调度确定后,技术人员按裂解炉原始设计进行负荷分配的现状。最后,以某乙烯厂为研究实例进行仿真验证,优化后裂解炉炉群生产效益得到提高,为工厂合理安排生产提供理论依据。

英文摘要:

The cracking furnace system is crucial for ethylene production. In practice, multiple cracking furnaces are employed in parallel to covert various hydrocarbon feeds to smaller hydrocarbon molecules, mostly ethylene and propylene. During the process of hydrocarbon pyrolysis reaction in cracking furnace, the cracking furnace materials and furnace combustion conditions vary as time goes on, which leads to the differences between pyrolysis products. When cracking furnace system runs in parallel, it involves how to distribute the feeds to each cracking furnace preferably. But previous studies focused on the scheduling optimization of cracking furnace system and feed load optimization of each cracking furnace. There are fewer studies on feed load optimization of cracking furnace system. In this paper, a new model is proposed which takes the products yield of cracking furnace system, fuel consumption, outlet temperature of heat recovery steam generator and feed load constraints of each cracking furnace into consideration. The optimization results are also based on current condition to maximize the profit value. It takes anindustrial ethylene plant for example, furnacegroup production efficiency was improved after optimization and it orovides the theory basis for reasonable arrangement of production for the factory.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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