多目标优化策略在精馏过程中的应用研究

金晓明，葛娟娟
浙江大学智能系统与控制研究所，浙江杭州

摘　　　要：针对精馏塔自由度多，能耗大，扰动复杂多变，控制和优化要求高等特点，提出了一种基于动态矩阵控制（ＤＭＣ）的二层多目标优化控制策略。在实现精馏过程控制目标的前提下，设计了二层优化指标，可在有多余自由度的情况下，进行二层控制和优化，实现精馏过程质量控制目标和经济运行优化。通过对Ｓｈｅｌｌ多侧线精馏过程的仿真研究，验证了二层多目标优化控制策略的有效性。与ＤＭＣ控制相比，二层多目标优化控制策略可以明显改善精馏塔运行的经济性，实现增加收益的目标。

关　键　词：精馏塔；动态矩阵控制；二层优化；多目标优化

１　引　言
精馏过程是在炼油和化工等流程工业中应用非常广泛的操作单元，随着流程工业的发展，精馏过程不仅需要有良好的控制品质，而且其产品质量需要满足一定规格，生产能耗和产品收益还需要优化，装置本身也需要有稳定的工作范围等，因此精馏过程控制实际上是一个多目标控制和优化的问题。吴明光，钱积新［１］分析了精馏过程多目标优化的概念，并通过仿真验证了控制方案的可行性。王振雷等［２］采用一种模糊ＰＩＤ作为丙烯浓度控制器，提高了塔釜丙烯浓度的控制平稳度，满足了工业现场运行的需要。张惠良等［３］针对丙烯精馏塔，提出基于系统稳态模型的自适应模型预测控制策略，有效提高了丙烯塔塔顶、塔底温度的控制性能。吕文祥等［４］建立了二甲苯精馏单元的状态空间模型，基于多变量状态反馈预测控制技术开发了该单元的先进控制系统。本文针对精馏过程控制的复杂性和优化的多目标性，提出一种二层多目标优化控制策略。仿真研究结果表明，这种二层多目标优化控制策略，相比ＤＭＣ区域控制策略，可以明显改善精馏塔运行的经济性。

登录网站后可下载文件

相关阅读:

• ...2012/03/16 16:42·一种基于多目标评价的优化设定方法研究