精馏系统优化操作问题分析

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1、分类号：O231.5UDC：510学号：14109822144密级：公开温州大学硕士学位论文精馏系统优化操作问题分析作者姓名：王欢学科、专业：应用数学研究方向：智能系统与控制指导教师：高利新（教授）完成日期：2018-5-25温州大学学位委员会温州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表

2、示了谢意。论文作者签名：日期：年月日温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日精馏系统优化操作问题分析摘要精馏系统是化工工艺技术采用PID控制操作的重点，其精馏过程更是许多专家和学者优化流程的

3、重中之重。工艺控制参数在生产过程中很容易受到外界条件变化的影响，进而使装置稳定操作和产品合格率有所波动，正因如此，本文对精馏系统的某一段工序进行了研究分析，一是针对精馏塔操作把动态矩阵算法引入到常规的PID控制中，另一方面是在换热器单元中采用线性规划模型计算出几种物料流体之间的合理调配。本文的主要研究内容包括以下几个部分：1.研究分析了脱异丁烷精馏塔，通过DMC算法对精馏系统的控制变量输入端施加阶跃信号得到预测模型，利用优化性能指标对PID控制变量输入值进行在线滚动优化得出最优控制增量，然后对精馏系统实际输出值与预测值之间的误差进行反馈校正，使最终的输出值（产品指标）更加

4、接近于期望值，且系统稳定性显著增强。2.研究分析了换热器单元，主要把管壳层的不同流体作为变量，根据微软数据分析找出变量关系进行建模分析，建立线性规划模型，并在满足目标函数的前提下对其进行规划求解，从而计算出变量的最佳值或区间，做到合理利用资源、减少浪费、降低成本提高经济效益。最后，对文章的研究工作做了总结，并对数学模型在精馏系统的发展提出了建议。I关键词：精馏系统，预测控制，精馏塔，动态矩阵算法，线性规划模型，换热器IIOPTIMIZATIONOPERATIONANALYSISOFDISTILLATIONSYSTEMABSTRACTDistillationsystemis

5、thekeypointofPIDcontroloperationinchemicaltechnology.Thatthedistillationprocessisthemostimportantformanyexpertsandscholarstooptimizeit.Theprocesscontrolparametersiseasytobeaffectedbythechangeofexternalconditionsintheprocessofchemicalproduction.Thatmakethedevicestableoperationandproductqua

6、lificationratefluctuate.Forthisreason,westudyandanalyzesasectionofdistillationsysteminthispaper.Ontheonehand,dynamicmatrixalgorithmisintroducedintoconventionalPIDcontrolfordistillationcolumnoperation,ontheotherhand,linearprogrammingmodelisusedintheexchangerunittocalculatethereasonabledepl

7、oymentofseveralmaterialfluids.Thisarticlemainlyincludesthefollowingparts:PartOne:Weanalyzedthedeisobutanerectificationcolumn.ThroughDMCalgorithm,thecontrolvariableofthesysteminputstepsignalisusedtothepredictionmodel.TheinputvalueofPIDcontrolvariableisoptimizedonline