聚丙烯生產過程建模及牌號切換策略研究.pdf

1、聚丙烯具有比重輕、耐抗沖、耐腐蝕、強度好、無毒性、電絕緣性能好且易于加工等特點，被廣泛應用于輕工、化工、化纖、建材、家電、包裝、汽車等領域，是國家的支柱產業(yè)之一。 牌號切換是將聚丙烯生產裝置從一組生產工藝切換到另一組生產工藝的操作，由于市場需求的多樣化和激烈的競爭，迫使企業(yè)頻繁地進行牌號切換，從而造成巨大的經濟損失，因此對牌號切換過程進行優(yōu)化有著重要的理論與實際意義。本文以Spheripol環(huán)管工藝為研究對象，研究聚丙烯生產過程

2、中的建模以及牌號切換策略問題。主要的研究內容和成果如下： 1.簡要介紹了聚丙烯的相關知識，并從過程控制、建模與辨識、牌號切換優(yōu)化等方面介紹了國內外的最新研究進展； 2.介紹丙烯聚合反應的相關機理，并對Spheripol環(huán)管工藝流程做了簡要說明。在結合實際生產數(shù)據(jù)的基礎上，采用相關向量機建立了丙烯聚合過程模型，采用RVM建立模型，較支持向量機（SVM）更稀疏，且無需調整參數(shù)。仿真結果驗證了該模型可以在一定范圍內預測熔融指數(shù)

3、的變化； 3.針對化工領域內的一類動態(tài)連續(xù)優(yōu)化問題，提出一種改進的差分進化算法，在進化過程中采用單種群機制和預交叉操作，改善了傳統(tǒng)差分進化算法存在的慢收斂問題；采用內點生成法處理變量約束問題，保證了算法的搜索能力。采用測試函數(shù)對幾種改進差分進化算法進行了數(shù)值實驗比較，實驗結果驗證了本文提出的改進方法可以有效地降低函數(shù)評價次數(shù)以及計算時間，提高搜索效率。將該算法應用于間歇式反應器動態(tài)優(yōu)化，仿真結果說明其有效性與可行性； 4