عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی فرآیند انتقال نوع گرید در رآکتوربستر سیال فاز گازی پلی اتیلن
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 36701;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 705
- تاریخ دفاع
- ۱۰ بهمن ۱۳۸۶
- دانشجو
- امین سرورامینی
- استاد راهنما
- نوید مستوفی
- چکیده
- در تحقیق حاضر، بهینه سازی فرایند انتقال گرید در راکتور بستر سیال پلی اتیلن مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا شبیه سازی دینامیک فرایند تولید پلی اتیلن در راکتور بستر سیال با استفاده از نرم افزارهای Aspen Plus و Aspen Dynamics و Plus Polymer انجام پذیرفت. فرایند تولید پلی اتیلن در راکتور بستر سیال شامل راکتور بستر سیال، مبدل حرارتی، کمپرسور و چندین کنترلر پس خور به منظور کنترل فرایند می باشد. به منظور شبیه سازی راکتور بستر سیال پلی اتیلن چندین مدل هیدرودینامیکی که در مقالات وجود دارند مورد بررسی قرار گرفتند. این مدل ها شامل مدل های یک فازی و دو فازی می باشند. پس از بررسی های انجام گرفته بر روی پاسخ دینامیک فرایند تولید پلی اتیلن با استفاده از مدل های مختلف، مدل یک فازی به عنوان مدل هیدرودینامیکی مناسب برای شبیه سازی راکتور انتخاب گردیده و بهینه سازی فرایند انتقال گرید با استفاده از فرایند شبیه سازی شده انجام پذیرفت. بهینه سازی فرایند انتقال گرید شامل ارایه یک استراتژی مناسب به منظور کاهش زمان انتقال و همچنین کاهش میزان پلیمر در طی انتقال گرید همراه با حفظ خواص پلیمر در محدوده ی مناسب می باشد. بدین منظور یک تابع هدف بر مبنای خواص تجمعی و لحظه ای پلیمر تعریف گردیده و با کمک روش بهینه سازی جدیدی که ترکیبی از روش های بهینه سازی کلونی مورچه و بالا رفتن از تپه می باشد، بهترین استراتژی برای انتقال از گرید LL0209 به LL0640 و بالعکس ارایه گردید. نتایج حاصل از مدلسازی فرایند انتقال گرید نشان می دهد که نحوه ی تغییر در شرایط عملیاتی فرایند به منظور انتقال گرید بسیار مهم می باشد. تغییرات ناگهانی و سریع در شرایط عملیاتی فرایند به منظور دستیابی سریع به گرید مورد نظر، تاثیر منفی بر روی کیفیت محصول تولید شده در طی انتقال گرید می گذارد. تغییرات آرام نیز موجب طولانی شدن مدت زمان انتقال گرید می شود. در حقیقت با کمک روش بهینه سازی ارایه شده، استراتژی مناسبی که همه ی این پارامترها را در نظر می گیرد، ارایه شده است.
- Abstract
- Optimized grade transition policy for the fluidized bed polyethylene production process was obtained using improved colony optimization method. Polyethylene, which is widely produced in the fluidized bed reactors, has many areas of application and each area requires different grade specifications. Grade transition operation is essential in the polyethylene process because many grades of polyethylene can be produced from the same process. For the economical operation of the fluidized bed polyethylene production process, it is important to reduce amount of off-specification polymer produced during the grade transition operation. Since grade changeovers can be made every few days, the potential for producing large amounts of off-specification polymer is large. Consequently the minimization of off spec polymer production during grade transition in a safely operation of the process is very important for the profitability of the process. In order to obtain the best policy for the grade transition, a new hybrid of direct ant colony optimization and hill climbing method is developed to solve the optimized grade transition problem in a fluidized bed polyethylene reactor. In order to use the mentioned hybrid optimization technique, performance of the method was compared with other common optimization methods such as genetic algorithm and direct ant colony in terms of number of function evaluation and finding the global optima. It should be mentioned that high efficiency was observed for the newly proposed optimization technique compared to the other optimization techniques.
