МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА ПРЯМОГОННОГО БЕНЗИНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2015-3-79-84

Полный текст:


Аннотация

Реферат. При эксплуатации промышленных печей пиролиза основной задачей является выбор оптимального режима термического разложения исходного сырья в зависимости от выхода целевых продуктов в условиях технологических ограничений на процесс. Для решения данной проблемы для действующего реактора, в качестве которого в работе рассматривается промышленная крупнотоннажная печь SRT-VI, разработана математическая модель процесса пиролиза, использующая кинетическую схему, состоящую из первичной реакции разложения сырья и вторичных элементарных реакций взаимодействия рассматриваемых компонентов смеси, уравнения теплового баланса и гидродинамики потока в змеевике. Сырьем для установки выбранного типа служит прямогонный бензин. Выходными параметрами модели являются мольные расходы товарных углеводородов. Реактор описывается уравнением идеального вытеснения в статическом режиме функционирования. Принято, что все реакции имеют Аррениусовскую зависимость от температуры. Энергии активации химических про- цессов оценивались с помощью уравнения Поляни-Семёнова, а идентификация предэкспоненциальных множителей проводилась с помощью генетического алгоритма (ГА). Данная задача требует одновременного решения системы дифференциальных уравнений, описывающих процесс пиролиза и поиска большого количества неизвестных параметров, в связи с чем предложено модифицировать ГА. Оптимальная схема включает операторы кодировки по Грею, турнирной селекции, с рангом турнира больше 4, кроссовера с частичным случайным выбором аллей, мутации с высокой вероятностью ее свершения и эллитизма с конкурентным глобальным состязанием. С использованием предложенного подхода осуществляется параметрическая идентификация модели процесса. Анализ результатов моделирования с данными действующего реактора показал его пригодность для использования в целях управления процессом пиролиза.

Об авторах

В. К. Битюков
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
профессор, кафедра информационных и управляющих систем. тел. (473) 255-38-75


С. Г. Тихомиров
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
профессор, кафедра информационных и управляющих систем. тел. (473) 255-38-75


Д. В. Арапов
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
доцент, кафедра информационных технологий, моделирования и управления. тел. (473) 255-25-50


С. С. Саввин
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
аспирант, кафедра информационных и управляющих систем. тел. (473) 255-38-75


Список литературы

1. Haghighi S.S., Rahimpour M.R., Raeissi S. et al. Investigation of ethylene production in naphtha thermal cracking plant in presence of steam and carbondioxide // Chemical Engineering Journal. 2013. V. 228. P. 1158–1167.

2. Долганова И.О., Долганов И.М., Ивашкина Е.Н. и др. Развитие подхода к моделирова- нию процесса получения этилбензола // Вест- ник науки Сибири. 2012. Т. 2. №1. С.35-44.

3. Битюков В.К., Арапов Д.В., Саввин С.С. Кинетическая модель пиролиза бензина в крупнотоннажной печи // Сборник трудов ММТТ- 27. 2014. Т.8. С. 182-185.

4. Разносчиков В.В., Демская И.А. Математическая модель расчета теплофизических свойств синтетического жидкого топлива [Электронный ресурс] // Электронный журнал «Труды МАИ». 2012. № 50. Режим доступа: http://www.mai.ru/science/ trudy/published.php (04 мая 2015 г.)

5. Keyvanloo K., Sedighi M., Towfighi. J. Genetic algorithm model development for prediction of main products in thermal cracking of naphtha: Comparison with kinetic modeling // Chemical Engineering Journal. 2012. V. 209. P. 255-262.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Битюков В.К., Тихомиров С.Г., Арапов Д.В., Саввин С.С. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА ПРЯМОГОННОГО БЕНЗИНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015;(3):79-84. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2015-3-79-84

For citation: Bityukov V.K., Tikhomirov S.G., Arapov D.V., Savvin S.S. MODELING OF NAPHTHA PYROLYSIS WITH USING GENETIC ALGORITM. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2015;(3):79-84. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2015-3-79-84

Просмотров: 230

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)