常减压流程装置模拟与操作优化

常减压流程装置模拟与操作优化

论文摘要

本文以ASPEN HYSYS软件为开发平台,基于某石化一套常减压流程的生产数据建立其机理模型,针对加工原料性质的差异,建立了多个工况的稳态模型。仿真结果表明,模型具有良好的预测精度,关键变量预测值与实际数据的误差在8%以内,可以满足工业生产的要求。鉴于标准粒子群算法在常压塔参数优化问题中存在不易收敛的缺点,本文在粒子速度更新公式中加入了化工先验知识抽象获得的“控制因子”,通过该“控制因子”调整粒子的速度方向,进而调整模型的输入变量,使得产品干点满足工艺要求。改进的粒子群算法应用于常压塔模型优化问题的求解,以常压塔进料物流温度、气提蒸汽进料流量和常压塔侧线采出量等15个变量作为操纵变量,在常压塔四个侧线产品的干点值满足工艺要求条件下,最大化轻油产量和最小化能量消耗量。仿真实验证明,与标准粒子群算法以及自适应惯性权值改进的粒子群算法相比,控制因子改进的粒子群算法迭代次数相对前述算法降低了50%~67%。在迭代次数相同的条件下,采用控制因子的粒子群算法能够搜寻到更优的操作参数。本文以ASPEN HYSYS动态模拟软件作为平台,建立该厂常压塔动态模型,考察从实际运行工况向优化工况调整时,常压塔关键参数的动态变化。动态模型获得的数据为实际的生产调优工作提供参考。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 化工过程建模与优化简介
  • 1.3 流程模拟技术在国内炼化企业的应用
  • 1.4 全文主要内容和安排
  • 第2章 常减压流程建模综述
  • 2.1 原油在模拟中的表示方法
  • 2.2 原油的热力学方法
  • 2.3 原油蒸馏流程的参数设定和优化
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 常减压流程建模及模型分析
  • 3.1 建模基础条件
  • 3.1.1 原油表征数据
  • 3.1.2 关键节点参数估算初值
  • 3.2 HYSYS建模步骤
  • 3.2.1 油品分析计算
  • 3.2.2 流程设置以及模拟计算
  • 3.2.3 流程模拟结果与结果分析
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 常压塔工艺参数优化
  • 4.1 常压塔工艺参数优化问题描述
  • 4.2 SQP求解常压塔参数最优化
  • 4.2.1 SQP方法简介
  • 4.2.2 SQP方法求解常压塔参数优化
  • 4.3 改进的粒子群算法求解常压塔参数最优化
  • 4.3.1 标准型粒子群算法
  • 4.3.2 改进型粒子群算法
  • 4.3.3 化工控制因子改进粒子群算法
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 常压塔动态模拟
  • 5.1 优化方案实施基础
  • 5.2 动态模型设置
  • 5.3 优化方案说明
  • 5.4 优化方案实施效果
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1 研究工作总结
  • 6.2 工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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