醋酸乙烯合成过程催化剂活性的软测量研究

摘要

醋酸乙烯是化工生产中一种重要的生产原料，其需求量日益增加，在化工领域扮演着不可或缺的角色。在醋酸乙烯合成过程中，对中温参数优化时，发现一个难以解决的问题:催化剂活性的变化规律难以精准测量。很多生产厂商在不断的进行探索研究。本课题拟采用软测量的方法对催化剂活性进行精准测量。
　　首先，本课题对工艺背景进行全方面的分析。深入了解合成工段的流程，定性的对此工段的影响因素进行分析。并且根据现场采集的数据，利用MATLAB软件进行图像拟合，定量的研究催化剂活性随影响因素的变化趋势。
　　然后，本课题对软测量过程中的变量选取环节、数据处理环节、模型建立环节以及模型选取环节分别进行研究。并对建模环节进行深入的分析，就不同的建模方法进行全面的对比。本课题着重研究了支持向量机算法、神经网络算法的理论以及混合建模的组合方式。
　　最后，本课题采用神将网络建模方法和数学回归与支持向量机结合的混合建模方法分别对催化剂活性进行软测量研究。利用MATLAB软件训练得到两个不同软测量模型，再对两个模型分别进行MATLAB仿真验证。选取验证结果精度高、性能稳定的模型作为软测量模型，实现催化剂活性的软测量研究。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 催化剂活性测量的国内外现状

1．3 软测量技术国内外现状

1．3．1 机理建模软测量

1．3．2 数据驱动软测量

1．3．3 混合建模软测量

1．4 本课题的研究内容

第2章 醋酸乙烯生产工艺分析

2．1 引言

2．2 电石乙炔流化床法合成工段简介

2．3 VAC生产工艺合成工段影响因素分析

2．3．1 催化剂的影响

2．3．2 原料的影响

2．3．3 压力的影响

2．3．4 温度的影响

2．3．5 空速的影响

2．3．6 摩尔比的影响

2．3．7 其他因素的影响

2．4 VAC合成工段催化剂活性的影响因素分析

2．4．1 温度对催化剂活性的影响

2．4．2 摩尔比对催化剂活性的影响

2．4．3 空速对催化剂活性的影响

2．4．4 催化剂使用时间对活性的影响

2．5 本章小结

第3章 软测量的理论研究

3．1 引言

3．2 软测量原理分析

3．2．1 变量的选择

3．2．2 数据的处理

3．2．3 模型的建立

3．2．4 模型的选取

3．3 建立模型的方法

3．3．1 单一方法建模

3．3．2 混合建模

3．4 数据驱动建模原理分析

2．4．1 人工神经网络原理

3．4．2 支持向量机原理

3．5 本章小结

第4章 催化剂活性软测量分析

4．1 引言

4．2 醋酸锌催化剂活性误差反向传播算法软测量分析

4．2．1 数据的预处理

4．2．2 训练集的样本选取

4．2．3 网络结构的初步设计

4．2．4 模型的训练和测试

4．2．5 仿真实例和结果分析

4．3 醋酸锌催化剂活性混合建模软测量分析

4．3．1 样本集的确定

4．3．2 模型结构设计

4．3．3 初始模型建立

4．3．4 修正模型建立

4．3．5 支持向量机核函数的选取

4．3．6 支持向量机参数的选取

4．3．7 仿真实例和结果分析

4．4 软测量模型对比分析

4．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢