[00835435]大型聚丙烯装置节能减排多牌号生产策略

聚丙烯性能优异，中国2010年年消耗突破1000万吨。但国内大型聚丙烯装置生产品种少、低档牌号比重大、高档牌号奇缺，无法有效的满足市场对高性能产品旺盛需求。据此，该成果以市场需求为导向，研究并提出了大型聚丙烯装置面向节能减排的连续多牌号切换生产策略，具体包括：1)以大型双环管组合工艺为原型，建立聚丙烯物性指数与反应温度、氢气丙烯浓度比、乙烯丙烯浓度比、催化剂浓度等工艺参数动态模型，并结合参数辨识和观测器技术，实现聚丙烯物性指数的在线动态预报，精度满足工业要求；2)利用差分进化算法和约束非线性预测控制技术，实现聚丙烯装置牌号切换自动控制，使切换过渡时间缩短为10小时内，减少切换废料的生产和能源浪费，提高了企业的经济效益；3)结合控制科学中的反馈思想、基于可行域剖分的全局优化算法和滚动优化原理，建立面向供应链的多牌号生产调度与计划优化控制模型，提高企业制定和安排生产的科学性，增强企业的市场适应性和竞争力；4)采用“子系统－功能模块－程序模块”三层结构，构建了具有独立知识产权的大型聚丙烯装置多牌号生产模拟软件系统，实现聚丙烯牌号切换建模、切换优化控制、多牌号生产调度与计划的可视化操作和信息集成管理。软件系统已通过浙江省电子产品检验所的软件评测检验。按中国聚丙烯生产水平，牌号切换平均过渡时间约15小时。该成果的实施将切换时间缩短为10小时以内，切换效率提高30%以上。以20吨/小时大型装置每月切换一次为例，则年减少废料排放1200吨，增加有效生产时间60小时，产生1200吨效益产品。以中档牌号市场价每吨1万元计，年增效2400万元，节约大量生产资源和能源消费。截止当前，该成果已授权国家发明专利5个，授权软件著作权4个；获检测报告1份；发表SCI、EI等国内外一级期刊学术论文8篇。