低温乳聚丁苯橡胶实时优化系统构造及模型研究.doc

低温乳聚丁苯橡胶实时优化系统构造及模型研究本论文建立了过程工业的实时优化系统，并将其应用于低温乳聚丁苯橡胶装置。该实时优化系统是计算机集成生产系统(CIPS)的具体体现，是企业信息化的重要保障，是企业创新的信息平台。为了解决目前实时优化信息不畅的瓶颈问题，本论文将实时优化与管理信息系统(MIS)相结合，构成了实时优化系统。该系统可以动态实时地收集企业内外的各种生产信息，为实时优化提供最新的产品和原料价格，使其能根据市场信息及时地调整工艺操作参数。该系统不仅有利于实时优化功能的发挥，还有利于企业管理水平和管理效率的提高。多年来，实时优化在企业挖潜改造中得到了广泛的应用，其理论和方法都已趋于成熟。但由于所需过程数据在数量和质量上都不甚理想，因此实时优化在实践中的收效往往并不大。针对此情况，本论文专门对实时优化系统的数据采集与校正进行了分析研究。引用智能软仪表的概念，采用经过合理简化的机理模型，在现场数据不全的情况下，通过现有数据来推测不可测或难测数据，起到分析数据的软仪表作用。该方法使用简便，再结合现有的数据校正技术，即可完全满足实时优化对输入数据的要求。北京化工大学博士学位论文具备完整准确的数据后，传统的实时优化还需判断装置处于稳态后，才可以开始进行优化计算。’与计算完毕后，还需再次确认装置处于稳态，才能将优化结果下传给高级控制系统。因此，稳态检验是造成传统实时优化稳定性差、运算速度慢的直接原因。木论文首次将动态模型纳入实时优化，提出了动态实时优化的概念。在实施动态实时优化时，系统无需再判断装置是否处于稳态，只需分析现场历史数据，修正动态模型。然后，由动态模型给出生产装置的稳态数据，利用这些稳态数据来校正稳态模型。所有这些完成之后，优化计算开始进行，并将优化结果经检验后下传到高级控制系统。合成橡胶生产具有影响因素多、变量间祸合性强的特点，在缺乏理论指一导的情况下单凭经验操作是比较困难的。}川此，合成橡胶装置的模拟优化一直是化工行业中难度较大的一类问题。低温乳聚]’苯橡胶是合成橡胶的主要产品，具有广泛的应用。再加土它是乳液聚合这一普遍应用的先进聚合方法的典型代表，所以本沦文将低温乳聚一r苯橡胶作为实时优化系统的验证实例。实现实时优化系统时的首要任务是建立模型，而聚合反应器又是低温乳聚丁苯橡胶的主要和关键设备，因此本论文建一立了聚合反应器的数学模型。置换塔是除聚合釜之外的另一类重要的聚合反应器，文献中还未见到该类反应器模型的报道。本论文采川多釜串联逼近的方法，建立了置换塔的数学模型，进而给出了一个完整的低温乳聚一J’苯橡胶流程模型，使以往无法实现的该工艺过程的模拟与优化问题得到了解决。.........目..口口里里Il北京化_!三大学博士学位论文低温乳聚丁苯橡胶实时优化时，以提高单体转化率为优化日标，以仪表量程、设备生产能力等为约束条件，以进料流量、反应温度等为操作变量，以序列二次规划(SQP)为优化算法。该实时优化在TDC3000中的应用模块(AM)上实现，具有存取现场数据方便、运算速度快、操作界而友好等优点。最后，本论文对建立模型的具体方法进行了i寸论，通过模拟结果与实际值的比较验证了实时优化系统的可靠性和.，J’行性，分析了实时优化系统可能产生的经济效益。总之，本论文建立的低温乳聚丁苯橡胶实时优化系统，在国内外还很少见到。该系统的推厂‘应用，相信一定会对提高J‘苯橡胶和其它化工企业的经济效益起到巨大的推动作用。关键字丁苯橡胶，乳液聚合，在线优化，实时优化，动态优化...................口】11。