国家高技术研究发展计划(2012AA040305)
- 作品数：18 被引量：47H指数：4
- 相关作者：冯连芳顾雪萍王嘉骏邵之江陈曦更多>>
- 相关机构：浙江大学中国石油化工集团公司中国石化扬子石油化工有限公司更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：化学工程理学石油与天然气工程自动化与计算机技术更多>>
- 简约空间内点法的投影梯度可行性恢复
- 2014年
- 内点法作为一种高效的非线性规划算法,其简约空间算法实现尤其适于求解过程系统工程中的高维、低自由度优化问题,从而算法只需要在决策变量的低维空间寻求最优解,并且求解性能不依赖于模型的精确二阶导数信息,这对难以获得二阶导数或者二阶导数计算代价很大的复杂系统优化极为重要。为了保障简约空间内点法的全局收敛性,本文提出了与内点法共享空间分解结构的投影梯度可行性恢复算法。该算法结合了信赖域与线性搜索方法的优点,能够有效促进内点法的全局收敛。通过求解经典文献及CUTE/COPS算例库中的优化问题验证了本文提出算法的有效性。
- 王可心邵之江Lorenz T Biegler
- 关键词：内点法
- 聚乙烯流化床反应器床内温度分布的模拟
- 2013年
- 针对Unipol聚乙烯工艺的流化床反应器内温度分布不均匀问题,建立了全混流(CSTRs)串联模型、乳化相NCSTRs串联模型和乳化相全混流模型。与工业装置所测温度分布比较表明,乳化相全混流模型最适用于描述流化床层的温度分布。采用调整气泡相分区以及串联CSTR个数的方法确定乳化相全混流模型参数为乳化相为1个CSTR,气泡相为26个串联的CSTRs;该模型可准确描述流化床层的温度分布,催化剂进料口附近的床层温升较快(7℃),反应器上部区域温度梯度较小(小于2℃);结合聚合反应动力学,该模型可预测工业乙烯聚合过程的聚合产量和产品密度等性质。
- 柏基业王校铮田洲冯连芳
- 关键词：流化床反应器温度分布
- 干气中烷烃、烯烃新型分离吸附剂的研究进展被引量：11
- 2014年
- 综述了二十年来烯烃烷烃新型分离吸附剂的研究进展,与传统的π络合吸附剂相比,优先吸附烯烃的吸附剂包括金属有机材料(MOF)、Engelhard Titanosilicate(ETS)、高硅分子筛和介孔分子筛,主要是利用氢键作用、孔径大小、分子扩散速率差异或π络合作用,将烷烃烯烃分离;而优先吸附烷烃的吸附剂包括AlMePO-α、ZIF-7和凹凸棒黏土,主要利用吸附剂上甲基与烷烃的相互作用。MOF对烯烃吸附量大,但选择性较差;高硅分子筛对烯烃的动力学分离效果良好;介孔分子筛经过渡金属改性后,对烯烃有优良的选择性;ETS类对烯烃有较高的吸附量和选择性,且稳定性强,有很好的应用前景。
- 马士珍苏宝根鲍宗必苏云杨亦文任其龙
- 关键词：烷烃烯烃吸附剂
- 乙烯淤浆聚合过程的全联立模拟方法被引量：1
- 2012年
- 针对Aspen Plus在乙烯淤浆聚合过程的回流工况中无法收敛的难题,提出建立乙烯淤浆聚合的联立方程模型。基于多活性位的Ziegler-Natta催化剂催化乙烯聚合的机理,依据矩方法理论建立乙烯聚合的过程模型。通过瞬时分子量分布方法,模拟计算了聚乙烯的分子量分布。针对PC-SAFT中的序贯求解模式,提出了基于数据驱动的物性计算方法,通过Kriging估计函数,建立了适用多个工况的、可联立求解的物性计算模型,非聚合物体系误差低于0.3%,聚合物体系误差控制在2%左右。联立方程模型的求解打破了传统的物性计算与流程计算的嵌套式求解模式,实现了真正全联立模拟求解。针对5个不同牌号工况,联立方程模型可以顺利收敛,模拟结果与Aspen计算结果进行了对比。乙烯淤浆聚合模型的全联立求解提高了模型的收敛性,各工况的模拟验证了Kriging函数的PC-SAFT模型的准确性和稳健性。
- 占志良邵之江陈曦赵豫红顾雪萍姚臻冯连芳
- 关键词：乙烯淤浆聚合KRIGING分子量分布
- 系统模型中线性相关矛盾方程的检测方法
- 2013年
- 基于开放方程的模拟与优化能够充分体现先进的建模与优化技术在过程系统工程中的应用优势。但是由于建模错误或者优化算法本身导致的线性相关的系统模型,可能构成不相容的约束集合最终使求解失败。对这种情况提出了矛盾约束集合的检测方法。该方法与非线性规划(NLP)算法对不可行系统的识别相结合,利用线性相关系统的结构特征,对不可行驻点处的线性系统进行分析和检测。在此过程中通过合理利用线性求解器能够显著提高矛盾约束检测的效率。基于CUTE/COPS算例构造基于线性相关不相容模型的优化问题并进行矛盾约束检测,数值结果验证了本文提出方法的有效性。
- 王可心邵之江Lorenz T.Biegler
- 烯烃裂解增产丙烯催化剂再生性能被引量：2
- 2014年
- 由于烯烃裂解技术反应自身的特点,催化剂容易积炭失活,需要进行多次再生,因此,催化剂的再生性能对烯烃裂解技术至关重要。在实验室对中国石化中原石油化工有限责任公司烯烃裂解工业装置的ZSM-5催化剂进行了多次反应和再生试验,考察其烯烃裂解反应性能,并运用TG、XRD、NH3-TPD、氮气物理吸附以及SEM等对再生前后的催化剂样品进行表征。结果表明,开发的烯烃裂解催化剂经过13次的反应再生过程,新鲜催化剂与再生催化剂的比表面积和孔容基本相同,烯烃转化率、丙烯及乙烯收率无明显变化,烯烃转化率仍大于73%,丙烯和乙烯收率分别大于32%和10%。且催化剂骨架结构和酸中心稳定,在多次反应与再生过程中的酸量保持不变,具有良好的再生性能。
- 李龙章乔健滕加伟
- 关键词：石油化学工程ZSM-5催化剂
- PIV和CFD在搅拌桨设计和优化中的应用被引量：3
- 2014年
- 综述了激光粒子图像速度场仪(PIV)和计算流体力学(CFD)技术在搅拌桨设计和优化中的应用,阐述了PIV的实验测量基本原理及从平面PIV向三维PIV的发展趋势。目前,CFD数值模拟方法主要集中在雷诺平均方法(RANS)和大涡模拟方法(LES),而直接数值模拟方法由于物性模型精度以及计算量等原因尚难以工程化直接应用。通过CFD数值模拟方法和PIV实验方法验证,探究搅拌槽式反应器中速度场、剪切场、湍流动能耗散速率场等微观信息,进一步可以得到循环流量、平均剪切速率、搅拌功率、混合时间等宏观信息,这些结果将有助于对搅拌反应器中的流动与混合过程的深入剖析。随着高性能计算技术的发展,CFD数值模拟方法将会得到更大的应用,其与先进的三维PIV技术的耦合,将成为搅拌反应器设计与优化的重要方法。
- 葛春艳王嘉骏顾雪萍冯连芳
- 关键词：计算流体力学
- 润湿性可切换的表面被引量：3
- 2016年
- 超疏水性和超亲水性是表面润湿性的两个极端,受表面的形貌和化学组成的共同作用。通过施加外界刺激可以改变表面形貌和/或表面化学组成,实现表面润湿性在超疏水性和超亲水性之间的切换。本文综述了润湿性可切换表面的最新研究进展。概述了以光照、温度、pH值、溶剂、电势等作为外界刺激以及表面反离子切换实现表面润湿性在超疏水和超亲水之间切换的方法。介绍了由于非对称的润湿性而导致液体定向传递的现象。展望了可控润湿性表面发展趋势,通过调控表面微米-纳米多级粗糙结构和化学组成,可实现在各种基材表面实现超疏水和超亲水之间的切换。
- 刘朋博王嘉骏冯连芳顾雪萍
- 关键词：超疏水性超亲水性
- 基于活性位维度的分子量分布动态模拟并行计算研究
- 分子量分布（MWD）是聚合物产品的一项重要的质量指标。用来计算MWD的方法有很多,但是这些方法都是以序贯的形式进行计算的,计算效率较低。本文以多活性位自由基聚合反应过程为研究对象,提出一种从活性位维度上进行分子量分布的动...
- 翁金祖陈曦
- 关键词：分子量分布并行计算
- 文献传递
- 搅拌流化床的研究与应用
- 2013年
- 传统流化床中引入搅拌构件具有促进流态化、强化传热、防止颗粒粘结结块等优点,在干燥、造粒、聚合等物理及化学过程显示出优越性,工业应用前景广阔。搅拌桨形式、搅拌转速等操作条件对流化特性和传热过程影响显著,计算流体力学模拟可以为搅拌流化床的设计放大和过程强化提供依据。
- 柏基业张永俊韩颖王嘉骏冯连芳
- 关键词：搅拌流化床计算流体力学
