聚丙烯双环管反应器熔融指数机理建模

2012年03月01日12:47:48 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

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作者：田华阁，车荣杰，田学民
（中国石油大学（华东）信息与控制工程学院）
摘　　　要：针对聚丙烯双环管反应器的工艺特点，提出了一种聚丙烯熔融指数软测量机理建模方法。该方法在单环管熔融指数预报模型的基础上，根据聚合物混合原理，建立了两种适用于双环管反应器的机理模型：指数模型和幂数模型，并采用带遗忘因子的递推较小二乘法（ＦＦＲＬＳ）和粒子群算法（ＰＳＯ）辨识模型参数，增强模型的适应性。较后，利用某装置实际生产数据进行模型验证，结果表明，所建模型的预报结果与实验室化验值吻合较好，能够在很大范围内跟踪反应器内熔融指数的变化。
关　键　词：软测量；双环管反应器；机理建模；参数辨识；熔融指数

引　言：在聚丙烯生产中，熔融指数（ＭｅｌｔＩｎｄｅｘ，ＭＩ）是确定产品牌号的重要指标之一。目前聚丙烯熔融指数主要通过实验室离线化验分析得到，难以满足生产实时控制的要求。因此，开发聚丙烯熔融指数的预报模型，对实现软测量技术和监控频繁的牌号切换过程具有重要的意义。目前，国内外针对聚丙烯熔融指数机理模型的研究主要是从反应机理的角度对单环管反应器进行理论分析。Ｚａｃｃａ［１］等在ＺｉｅｇｌｅｒＮａｔｔａ催化剂多活性中心聚合动力学的基础上，对环管丙烯聚合反应进行了模拟，但其求解过程运算复杂；国内针对环管反应器也作了一些液相本体聚合的模拟与仿真［２］；而针对环管液相反应器，尤其是ＳｐｈｅｒｉｐｏｌＩＩ双环管反应器，并结合工业现场数据，采用机理建模法进行模型化的研究尚不多见［３］。本文从聚合反应动力学出发，以单环管内聚合反应的动态数学模型为基础，建立了两种适用于双环管反应器的熔融指数机理预报模型：指数模型和幂数模型。并采用带遗忘因子的递推较小二乘方法（ＲｅｃｕｒｓｉｖｅＬｅａｓｔＳｑｕａｒｅＭｅｔｈｏｄｗｉｔｈＦｏｒｇｅｔｔｉｎｇＦａｃ
ｔｏｒ，ＦＦＲＬＳ）辨识指数模型参数，利用粒子群算法（ＰａｒｔｉｃｌｅＳｗａｒｍＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ＰＳＯ）辨识幂数模型参数。较后结合工业现场数据对所建模型进行了验证。

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