液化煤層氣裝置除氧氮精餾塔穩(wěn)態(tài)動態(tài)模擬及智能控制.pdf

1、天然氣是一種優(yōu)質(zhì)潔凈燃料，在能源、環(huán)保等方面具有其它能源無法比擬的優(yōu)勢，因此其發(fā)展前景非常廣闊。開發(fā)利用天然氣的關(guān)鍵技術(shù)是天然氣的存儲和運輸，而液化天然氣在這兩個方面具有得天獨厚的優(yōu)勢，因此天然氣液化技術(shù)成了當(dāng)前的一個研究熱點。
　　天然氣的主要來源之一是煤層氣，利用天然氣的小型液化技術(shù)將煤層氣液化并貯運是一種極有前景的煤層氣開發(fā)形式，在煤礦安全方面也具有特殊意義。本文以小型液化煤層氣項目為課題背景，以冷箱中除氧氮精餾塔為主要研究

2、對象，主要完成了以下幾個方面的工作：
　　1.物性計算是流程模擬的基礎(chǔ)，文中詳細討論了所涉及的主要物性、相平衡常數(shù)和多組分焓值的計算方法及過程，已備后續(xù)計算調(diào)用。
　　2研究了冷箱中除氧、氮精餾塔的穩(wěn)態(tài)工作模式和動態(tài)工作模式，并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對傳熱傳質(zhì)的若干問題進行了推導(dǎo)并給出了數(shù)學(xué)描述。模型中的穩(wěn)態(tài)部分利用C語言實現(xiàn)了塞爾-塞德迭代算法，求取了各平衡級溫度和氣液相組成。模型的動態(tài)部分，研究了精餾塔在底部液位穩(wěn)衡條件下

3、在時間域內(nèi)完成分離任務(wù)的情況，利用MATLAB編程，并調(diào)用系統(tǒng)提供的積分計算函數(shù)進行計算，詳細討論了塔板持液量、塔釜持液量對分離用時的影響。
　　3.精餾塔塔底液位的大小對精餾塔的正常工作有很大的影響，但是，對其進行精確的數(shù)學(xué)建模比較困難，導(dǎo)致基于模型的常規(guī)控制方法，難以取得較好的效果。模糊控制方法是一種新興的智能控制方法，對于無法進行精確數(shù)學(xué)建模的控制對象，具有先天性的優(yōu)勢。因此，本文設(shè)計了一個模糊控制器，對精餾塔塔底液位進行控