GK-V型石腦油裂解爐建模仿真優(yōu)化.pdf

1、本文針對乙烯裂解爐目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)率最大化和延長清焦周期之間存在矛盾，建立了一種嚴(yán)格的機(jī)理模型，并將粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization，PSO)應(yīng)用于該模型，通過選取和建立產(chǎn)率和利潤綜合最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)，獲得最優(yōu)的乙烯裂解爐入口參數(shù)。PSO算法是一種群集智能方法，通過粒子之間的合作與競爭及進(jìn)化實現(xiàn)對多維復(fù)雜空間的高效搜索，屬于一類隨機(jī)全局優(yōu)化技術(shù)，已成功應(yīng)用于各科學(xué)和工程領(lǐng)域。該方法應(yīng)用于KTI公司的GK-V型

2、裂解爐輻射段入口參數(shù)優(yōu)化的研究，結(jié)果表明該方法效果良好，可以對目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)率和結(jié)焦速率進(jìn)行合理調(diào)整，并使利潤最大化。主要工作如下： 1、本文綜合考慮石腦油在裂解爐中發(fā)生裂解時的管內(nèi)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型、爐膛輻射室的傳熱模型、管內(nèi)外的傳熱及管內(nèi)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)、裂解氣流動壓力降、裂解氣結(jié)焦等過程，以KTI公司的GK-V型裂解爐為研究對象，基于石腦油裂解過程的Kumar分子反應(yīng)動力學(xué)模型，建立了通用的石腦油裂解爐工藝數(shù)學(xué)模型。利用該模型對

3、清潔管中的石腦油裂解過程進(jìn)行了仿真：結(jié)合裂解氣在反應(yīng)管中的結(jié)焦動力學(xué)模型，建立了裂解爐全周期運轉(zhuǎn)模型并對裂解爐整個裂解周期進(jìn)行仿真。 2、分析了GK-V型石腦油裂解爐優(yōu)化問題的特點，通過對裂解過程優(yōu)化目標(biāo)和限制條件的分析，選擇乙烯、丙烯和丁二烯作為目標(biāo)產(chǎn)品，以石腦油進(jìn)料流量、稀釋蒸汽比和裂解氣出口溫度為決策變量，建立了石腦油裂解爐過程優(yōu)化模型。利用粒子群優(yōu)化算法對其進(jìn)行了操作優(yōu)化計算，可提高整體效益5.4％。研究表明，石腦油裂解