探究甲醇合成流程的仿真研究

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1、Y84620I．≥：j～工程硕士学位论文⑧论文题目卫韭全盛il壅盟堡盂盟塞作者姓名田星汪指导教师睦德纠教授学科(专业)生匕堂工捏⑨浙江大学工程硕士学位论文摘要上海焦化有限公司年产20万吨的大型低压甲醇生产装置是我国目前最大的甲醇生产装置，其中，甲醇合成工序在甲醇生产中处于一个核心地位。本文分别以AspenPlus和基于Matlab的多层前馈神经元网络为工具软件，根据上海焦化20万吨／年甲醇装置的实际设计／生产情况，为其建立合理的甲醇合成流程仿真模型，获得对生产过程管理有指导意义的信息，用于甲醇合成生产过程的现场仿真研究，从而达到提高产率、

2、降低能耗、稳定生产，进而取得更大的经济效益的目的。本文完成的主要工作及取得的相关成果有：(1)用ASPENPLUS软件建立的甲醇合成模拟模型可以反映甲醇合成系统的实际情况，该模型能够用于甲醇合成流程的模拟计算。(2)基于Matlab软件对甲醇合成过程建立了多层前馈神经元网络，根据已有的生产数据对甲醇产品质量分率进行了预报，预报值与生产实测值相对误差很小，表明所建的多层前馈神经元网络是成功的，可用于指导生产。(3)利用ASPEN软件中的灵敏度分析工具在已建模型的基础上，对各主要操作参数(合成压力、循环比、新鲜气中惰性气体含量，水冷器出口温度

3、、新鲜气中的氢／碳比)对合成反应过程的影响进行了分析，同时利用训练好的多层前馈神经元网络也对主要操作参数(合成压力、新鲜气中惰性气体含量、新鲜气中氨气含量)对甲醇合成过程进行了趋势分析，结果都表明各影响趋势能较好地反映甲醇合成机理的实际情况：在一定的范围内，压力的提高、循环比的增大、新鲜气中惰性气体含量降低、水冷器出口气体温度降低、氢／碳比降低分别对提高甲醇产量和降低新鲜气消耗有利。关键词：甲醇合成流程ASPENPLUSMatlab多层前馈神经元网络流程模拟模拟分析⑧浙江大学工程硕士学位论文200、000飞腿Methanolproduct

4、ionunitinShanghaiCokingandChemicalCorporationisoneofthebiggestMethanolproductionunitinChinaatpresent，andMethanolsynthesisprocessisthemostimportantstepinMethanolproduction．InthispaperIhaveutilizedAspenPlusandMulti—layeredforwardartificialneuralnetworkbasedonMatlabasmodelin

5、gtoolsrespectivelytoestablishreasonableprocesssimulationmodelsspeciallyforShanghaiCoking’Smethanolsynthesisprocess，SOthatwecouldgettheusefulinformationforactualproduction，moreoverwecouldgaintheobjectiveofraisingyield，decreasingenergyconsumption，stabilizingproductionandach

6、ievingmoreeconomicbenefits．Mainstudiesandmainachievementsinthispaperareasfollows1、themethanolsynthesissimulationmodelwhichwasestablishedwithAspenPlussoftwarecanreflecttheactualsituationofmethanolsynthesissystem，andthismodelCanbeappliedtothemodelingandsimulationformethanol

7、synthesisprocess．2、Multi-layeredforwardneuralnetworkhasbeenestablishedwithMatlabSoftwareformethanolsynthesisprocess．Thenthemulti—layeredforwardneuralnetworkwasusedtopredictthemass-fractionofmethanolproductaccordingtotheexistingproductiondatas．Theresultsshowedthattherelati

8、veerrorbetweenpredictionvalueandproductionvalueisverysmall，SOthatwecoulddrawtheIIconclusionthatt