基于丙烯腈流化床反应器研究

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1、大连理工大学硕士学位论文丙烯腈流化床反应器研究姓名：李伟申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王长英2001.6.1大连班二二大学硕士论文摘蚕摘要本文利用遗传人工神经网络的方法建立了丙烯睛流化床反应器的“黑箱”模型，并通过对流化床丙烯氨氧化反应机理的深入研究，提出了“黑箱模型”和“机理模型”相结合的复合模型。模型的计算结果与工厂实际操作数据符合较好。在此基础上，文中将遗传算法融入到了传统的优化算法中，提出了新的优化算法一遗传单纯形算法，并将其应用到了丙烯腊流化床反应器操作条件的离线优化当中，

2、得到了不同的生产要求，即不同的目标函数下的优化结果，对实际生产具有一定的指导作用。最终开发出以图形化界面为基础的“丙烯睛流化床反应器模拟与优化系统”软件。本文的另一方面工作是针对丙烯睛厂试用MB-98催化剂出现流化床超高、生产负荷难以达到设计要求的问题进行研rh.立了描述流化床层高度的数学模型，较为准确地模拟了实际生产现象。通过对影响催化剂流化床高度各种因素的详细分析，发现反应器中的催化剂粒度偏小是流化床层超高的主要原因，并且还发现催化剂粒度直径随着生产时间的延续有不断下降这一重要趋势。而后又委

3、托齐鲁石化公司、大连理工大学和清华大学等部门进行了相关的实验与测量，进一步验证的这一发现。在此基础上提出了生产装置的”改措施，解决了流化床层超高问题，生产负荷达到了设计要求于Abstractinthispaper,a`blackbox'modelisdevelopedforanindustrialacrylontrilefluidizedbedreactorbasedonartificialneuralnetworks.Dependingonintensivestudyingforthemech

4、anismofpropyleneammoniaoxidationinfluidizedbed,acomplexmodelthatcombineswiththe`blackboxmodel'andmechanismmodelisproposed.Simulationresultsofthesemodelsaccordwithpracticedatawellandsatisfyplantrequirements.Invirtueofthat,AnewalgorithmcalledSM-GA,inco

5、rporatingadvantagesofbothSM(simplemethod)andGA(geneticalgorithm),isproposedandappliedtooptimizeoperatingconditionsofanacrylonitrilefluidizedbedreactor.Fordiferentrequirementsofproduction,namelydiferentobjectivefunctions,diferentoptimizedresultsthatca

6、nbeusedtoguideoperatingofthereactorareobtainedbymeansofthismethod.Thesoftwareforthesimulationandoptimizationofthefluidizedbedreactorofacrylonitrilebasedongraphicalinterfacesisdeveloped.Ontheotherside,theproblemthatMB-98catalystfluidizedtoohightosatis

7、fythedesignrequirementisresearched.Amathematicalmodelissetuptodescribethefluidizedbedandsimulatespracticalproductionprocessaccurately.Bymeansofsimulatingandcalculating,allthefactorsthatefecttheheightoffluidizedbedareanalyzedindetail.Simulationresults

8、indicatethattoofinenessofcatalystisthemajorreasonefectedtheheightandanimportanttrendthatthediameterofcatalystgrainhavingatendencyofcontinuousdecreasingalongwithtimeisdiscovered.ThecorrelateddepartmentsofQiluPetrochemicalCorporation,DalianUniversityof