郭青,劉海艷,陳娟
(北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100029)
為了適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求,企業(yè)經(jīng)常通過(guò)改變聚合反應(yīng)器的操作條件,在同一裝置中生產(chǎn)多種不同牌號(hào)的聚合產(chǎn)品。在牌號(hào)切換過(guò)程中,聚合反應(yīng)的操作條件會(huì)不可避免地劇烈波動(dòng),產(chǎn)生大量的過(guò)渡產(chǎn)品(即不合格產(chǎn)品),在浪費(fèi)原材料的同時(shí),還會(huì)減少正常生產(chǎn)時(shí)間,降低企業(yè)的生產(chǎn)效益。因此,建立有效的牌號(hào)切換策略,在保證過(guò)渡過(guò)程安全的前提下,盡可能縮短過(guò)渡時(shí)間,減少過(guò)渡料的產(chǎn)生,對(duì)于多牌號(hào)聚合物生產(chǎn)過(guò)程具有重要的實(shí)際意義。
目前,國(guó)內(nèi)外已有不少學(xué)者對(duì)牌號(hào)切換過(guò)程做了大量研究,通過(guò)求解目標(biāo)函數(shù),獲得切換過(guò)程操作變量和產(chǎn)品性能指標(biāo)的優(yōu)化軌跡。McAuley等[1-2]最先對(duì)牌號(hào)切換的最優(yōu)策略進(jìn)行了系統(tǒng)研究。王平等[3]將牌號(hào)切換優(yōu)化控制的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為一個(gè)帶狀態(tài)路徑約束的非線性動(dòng)態(tài)優(yōu)化問(wèn)題,將優(yōu)化過(guò)后的非線性問(wèn)題使用全局正交配置法進(jìn)行在線滾動(dòng)求解。Xu等[4]采用同步策略和信賴(lài)域粒子群算法解決淤漿聚乙烯連續(xù)生產(chǎn)中的牌號(hào)切換問(wèn)題。李文義等[5]建立了多釜串聯(lián)的聚丙烯產(chǎn)品牌號(hào)切換優(yōu)化模型,通過(guò)同時(shí)優(yōu)化各反應(yīng)器中的操作變量,使得產(chǎn)品牌號(hào)的切換時(shí)間最短。Debling等[6]、Takeda等[7]、Chatzidoukas等[8]利用動(dòng)態(tài)優(yōu)化軟件 POLYRED、gPROMS和 GAMS等對(duì)不同的牌號(hào)切換策略進(jìn)行了大量仿真研究工作。劉蒙蒙等[9]用Aspen模擬了乙烯淤漿法聚合,實(shí)現(xiàn)了全聯(lián)立動(dòng)態(tài)模擬。
目前牌號(hào)切換最優(yōu)化問(wèn)題中求解目標(biāo)函數(shù)應(yīng)用較廣的算法主要有迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃[10]、控制變量參數(shù)化[11]和差分進(jìn)化算法[12]等。趙眾等[13]用同步策略法求解了大型聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程的牌號(hào)切換優(yōu)化問(wèn)題。夏陸岳等[14]在丙烯聚合反應(yīng)的牌號(hào)切換研究中,利用粒子群算法的強(qiáng)大搜索能力來(lái)尋找最優(yōu)的牌號(hào)切換策略。黃驊等[12]研究了差分進(jìn)化算法在丙烯聚合反應(yīng)的牌號(hào)切換過(guò)程中的應(yīng)用,并對(duì)差分進(jìn)化算法進(jìn)行了改進(jìn)。
苯乙烯聚合反應(yīng)屬于一類(lèi)典型的自由基聚合反應(yīng),Padhiyar等[15]研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)自由基連續(xù)聚合反應(yīng)的牌號(hào)切換問(wèn)題,Asteasuain等[16]研究了苯乙烯牌號(hào)切換與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合優(yōu)化問(wèn)題。Guo等[17]以CSTR中的苯乙烯聚合反應(yīng)為對(duì)象,以切換時(shí)間最短、引發(fā)劑消耗量最少為目標(biāo),提出了結(jié)合動(dòng)態(tài)優(yōu)化和在線控制的牌號(hào)切換策略。
上述關(guān)于牌號(hào)切換問(wèn)題的研究大多采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法,關(guān)注的是過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后質(zhì)量指標(biāo)能否達(dá)到目標(biāo)值,而對(duì)切換過(guò)程中操作變量能否有效跟蹤優(yōu)化軌跡,以及質(zhì)量指標(biāo)的波動(dòng)情況缺少關(guān)注。本文針對(duì)CSTR中苯乙烯聚合反應(yīng)過(guò)程,提出結(jié)合動(dòng)態(tài)優(yōu)化和反饋控制的分段式牌號(hào)切換策略,采用迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法對(duì)優(yōu)化命題進(jìn)行求解,得到反應(yīng)條件和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的優(yōu)化軌跡,實(shí)現(xiàn)牌號(hào)切換過(guò)渡過(guò)程的操作優(yōu)化。通過(guò)引入針對(duì)反應(yīng)溫度的路徑約束,不僅使切換操作優(yōu)化軌跡更易于實(shí)現(xiàn),而且過(guò)渡過(guò)程的操作更加平穩(wěn)。
實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器中的苯乙烯溶液聚合反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。進(jìn)料由單體苯乙烯和引發(fā)劑偶氮二異丁腈組成,二者與溶劑甲苯混合后送入反應(yīng)器中,引發(fā)劑流量與單體流量構(gòu)成一個(gè)比值控制回路,冷卻水流量與反應(yīng)釜溫度構(gòu)成一個(gè)反饋調(diào)節(jié)回路。
圖1 苯乙烯牌號(hào)切換控制系統(tǒng)示意圖Fig.1 Control scheme for optimal grade transition of styrene polymerization in CSTR
本文采用分子量分布來(lái)表征聚合物的性能指標(biāo),即采用數(shù)均分子量Mn和分散指數(shù)Di來(lái)表征聚合物的牌號(hào)。苯乙烯聚合是一種典型的自由基聚合反應(yīng),反應(yīng)溫度和單體/引發(fā)劑的摩爾比率是決定聚合產(chǎn)物分子量分布的主要因素[18]。在工業(yè)過(guò)程中,聚合物濃度以及分子量分布等性能指標(biāo)無(wú)法在線測(cè)量。本文將可在線檢測(cè)的單體流量比α及反應(yīng)溫度T作為聚合反應(yīng)條件進(jìn)行離線優(yōu)化與在線控制,從而實(shí)現(xiàn)聚合物質(zhì)量指標(biāo)的優(yōu)化控制。其中α定義為
式中,F(xiàn)m和Fi分別為單體和引發(fā)劑的流量。
為了實(shí)現(xiàn)牌號(hào)切換過(guò)渡過(guò)程中切換時(shí)間最短及原料消耗最少,結(jié)合動(dòng)態(tài)優(yōu)化和反饋控制,提出如下的分段式牌號(hào)切換運(yùn)行策略。
(1)根據(jù)目標(biāo)牌號(hào)的性能指標(biāo)Mn*和Di*,通過(guò)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化求得目標(biāo)牌號(hào)的穩(wěn)態(tài)操作點(diǎn)T*和α*。
(2)動(dòng)態(tài)優(yōu)化階段。求解牌號(hào)切換優(yōu)化模型,獲得反應(yīng)條件的優(yōu)化軌跡,并將此優(yōu)化軌跡作為反饋控制器的給定值。
(3)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過(guò)渡階段。以目標(biāo)牌號(hào)的操作條件T*和α*作為反饋控制器的給定值,直至反應(yīng)過(guò)程到達(dá)穩(wěn)態(tài),牌號(hào)切換操作結(jié)束,此時(shí)反應(yīng)過(guò)程的操作條件和產(chǎn)品性能指標(biāo)同時(shí)滿(mǎn)足目標(biāo)牌號(hào)的要求。
本文以圖1所示的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器里的苯乙烯溶液聚合反應(yīng)過(guò)程為對(duì)象,對(duì)牌號(hào)切換優(yōu)化策略進(jìn)行了仿真研究。假設(shè)單體流量Fm不變,反應(yīng)器的進(jìn)料量和產(chǎn)物的流量總是相等,反應(yīng)器溫度通過(guò)與流入夾套的冷卻水進(jìn)行熱交換來(lái)調(diào)節(jié)。
苯乙烯聚合反應(yīng)是典型的自由基聚合反應(yīng),其反應(yīng)機(jī)理包括鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止等基元反應(yīng)。各反應(yīng)組分的摩爾濃度滿(mǎn)足式(2)~式(5)所示的物料守恒方程
反應(yīng)器和夾套的溫度滿(mǎn)足熱平衡方程
式中,ΔHr、Ur和Ar分別表示反應(yīng)熱、傳熱系數(shù)和傳熱面積,ρCp和ρjtCp,jt分別表示反應(yīng)混合物和冷卻水的熱容,T和Tf分別表示反應(yīng)器和反應(yīng)物進(jìn)料的溫度,Tjf和Tft分別表示冷卻劑進(jìn)料和夾套的溫度,Vjt是反應(yīng)器夾套的體積,F(xiàn)jt為冷卻劑流量。
本文用矩來(lái)推算聚合物的分子量分布參數(shù),如數(shù)均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和分散指數(shù)(Di)。死聚物分子量分布的m階矩定義為
分子量分布參數(shù)Mn、Mw和Di分別由式(9)~式(11)計(jì)算
式中,Mm是單體分子量。
苯乙烯聚合反應(yīng)的牌號(hào)切換過(guò)程由動(dòng)態(tài)優(yōu)化階段和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過(guò)渡階段組成。其中,動(dòng)態(tài)優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)如式(12)~式(14)所示。
式中,、、和分別為目標(biāo)牌號(hào)的數(shù)均分子量、分散指數(shù)、引發(fā)劑流量和反應(yīng)器溫度,w1、w2、w3和w4為優(yōu)化項(xiàng)的權(quán)值,其取值反映了各優(yōu)化項(xiàng)的重要程度,并影響優(yōu)化結(jié)果。聚合反應(yīng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)模型如式(2)~式(11)所示。優(yōu)化變量為聚合反應(yīng)條件,即單體流量比α和反應(yīng)溫度T。
出于系統(tǒng)安全的考慮,將反應(yīng)器的溫度上限值設(shè)定為380 K,為了避免單體轉(zhuǎn)換率過(guò)低,反應(yīng)器溫度的下限值設(shè)定為310 K。
牌號(hào)切換優(yōu)化問(wèn)題表現(xiàn)為有約束條件的極值問(wèn)題,其約束條件為隱式且高度非線性,本文運(yùn)用迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃(IDP)算法[18]求解。將式(12)所示的優(yōu)化命題從時(shí)間和空間兩個(gè)角度進(jìn)行離散,求解使其最優(yōu)的操作變量值,再通過(guò)迭代的方法尋找逼近全局最優(yōu)解的操作變量值。
苯乙烯聚合反應(yīng)中,單體、引發(fā)劑和溶劑分別為苯乙烯、偶氮二異丁腈和甲苯,各物質(zhì)的物理性質(zhì)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn)[19]。以牌號(hào)A(初始牌號(hào))切換到牌號(hào)B(目標(biāo)牌號(hào))的過(guò)渡過(guò)程為研究對(duì)象,牌號(hào)A及牌號(hào)B的質(zhì)量指標(biāo)及穩(wěn)態(tài)操作條件如表1所示,其中目標(biāo)牌號(hào)的穩(wěn)態(tài)操作條件由穩(wěn)態(tài)優(yōu)化得到[20]。
表1 牌號(hào)A和B的分子量分布及穩(wěn)態(tài)操作條件Table 1 Initial and target value of polymer grade and operating conditions
本文取動(dòng)態(tài)優(yōu)化時(shí)間tP為280 min,利用迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解牌號(hào)切換優(yōu)化模型。各參數(shù)設(shè)置為:迭代優(yōu)化時(shí)間分為10段,即P=10;狀態(tài)變量離散點(diǎn)數(shù)K=5;可行操作變量數(shù)N=5;操作變量的初值α=0.6,T=340;操作變量的可行域r(α)=0.4,r(T)=30;收縮因子a=0.5;迭代次數(shù)為10。各優(yōu)化項(xiàng)的權(quán)值取值為:w1=0.04,w2=0.94,w3=0.01,w4=0.01。
牌號(hào)切換過(guò)程中,操作變量α和T的優(yōu)化軌跡如圖2所示。當(dāng)0≤t≤tP,為動(dòng)態(tài)優(yōu)化階段,操作變量的軌跡由迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃計(jì)算求得;當(dāng)t=tP,過(guò)程操作轉(zhuǎn)換到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過(guò)渡階段,以目標(biāo)牌號(hào)的操作條件α*和T*作為輸入量。當(dāng)Mn滿(mǎn)足|M*n?Mn|≤30時(shí),牌號(hào)切換過(guò)渡階段結(jié)束。
由迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求得的控制變量軌跡是階躍變化的量,圖2(b)中虛線所示為反應(yīng)溫度的優(yōu)化計(jì)算結(jié)果。然而在實(shí)際系統(tǒng)中,溫度等變量無(wú)法階躍變化,CSTR中苯乙烯聚合過(guò)程的反應(yīng)溫度是反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)熱和夾套冷卻水調(diào)節(jié)的綜合結(jié)果,是一個(gè)連續(xù)變化的量。因此,要實(shí)現(xiàn)最優(yōu)策略下的牌號(hào)切換過(guò)程,需調(diào)節(jié)冷卻水流量使反應(yīng)溫度跟蹤優(yōu)化計(jì)算得到的優(yōu)化軌跡。
圖2 無(wú)路徑約束時(shí)α和T的優(yōu)化軌跡Fig.2 Optimal transition trajectory of α and T without path constraints
以圖2(b)中虛線所示的反應(yīng)溫度T的優(yōu)化軌跡作為PID控制器的設(shè)定值,通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量Fjt控制聚合反應(yīng)溫度。牌號(hào)切換過(guò)渡過(guò)程的溫度變化軌跡如圖2(b)中實(shí)線所示。性能指標(biāo)Mn和Di的優(yōu)化軌跡如圖3中實(shí)線所示。優(yōu)化后的切換時(shí)間為720 min。
以牌號(hào)A的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)為初始狀態(tài),操作條件α和T階躍切換到α*和T*,仿真結(jié)果如圖3中虛線所示。由圖可知,兩種切換策略下,聚合反應(yīng)過(guò)程均能到達(dá)目標(biāo)穩(wěn)態(tài),且優(yōu)化后的過(guò)渡時(shí)間遠(yuǎn)小于階躍切換的過(guò)渡時(shí)間。
如圖2所示,牌號(hào)切換過(guò)渡過(guò)程中,反應(yīng)溫度的變化軌跡與優(yōu)化計(jì)算結(jié)果偏差較大。這是因?yàn)楸揭蚁┳杂苫酆戏磻?yīng)動(dòng)態(tài)較慢,而優(yōu)化計(jì)算獲得的溫度階躍變化較大,實(shí)際反應(yīng)溫度無(wú)法跟蹤優(yōu)化后的反應(yīng)溫度切換軌跡。因此在優(yōu)化計(jì)算中加入對(duì)反應(yīng)溫度的路徑約束,將相鄰優(yōu)化時(shí)間段溫度階躍變化的范圍限定為1 K。
加入溫度的路徑約束后,當(dāng)tP為280 min時(shí),單體流量比的優(yōu)化軌跡如圖4(a)所示,反應(yīng)溫度的優(yōu)化軌跡如圖4(b)中點(diǎn)劃線所示。因?yàn)榱髁靠刂茖?duì)象的時(shí)間常數(shù)較小,本文假設(shè)流量控制器為理想控制器,認(rèn)為過(guò)程的實(shí)際單體流量比能夠完全跟蹤優(yōu)化軌跡。
圖3 無(wú)路徑約束時(shí)Mn和Di的軌跡Fig.3 Transition trajectory of Mn and Di without path constraints
將迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃計(jì)算所得的反應(yīng)溫度優(yōu)化軌跡作為PID控制器的設(shè)定值,對(duì)牌號(hào)切換過(guò)程進(jìn)行仿真模擬,反應(yīng)溫度的切換軌跡如圖4中實(shí)線所示。由于本文中的CSTR為單冷系統(tǒng),沒(méi)有考慮到熱媒條件,因此溫度上升過(guò)程控制效果較差。聚合產(chǎn)物質(zhì)量指標(biāo)Mn和Di的仿真軌跡如圖5所示,其中點(diǎn)劃線是不考慮熱量衡算,直接將反應(yīng)溫度優(yōu)化軌跡作為輸入量進(jìn)行仿真計(jì)算的結(jié)果,實(shí)線是在PID調(diào)節(jié)下的仿真結(jié)果。虛線為α和T的設(shè)定值階躍變化,并加入溫度控制器時(shí)的仿真軌跡。
表2總結(jié)了加入溫度路徑約束后,3種牌號(hào)切換策略下的牌號(hào)切換過(guò)渡時(shí)間以及過(guò)渡過(guò)程中單體和引發(fā)劑的消耗量。不考慮溫度控制時(shí),優(yōu)化后的理想切換條件下,牌號(hào)A向牌號(hào)B的過(guò)渡時(shí)間為620 min,引發(fā)劑和單體的消耗量分別為7.48 L和12.27 L,相對(duì)階躍切換,牌號(hào)切換時(shí)間縮短了47.5%,引發(fā)劑和單體的消耗量分別減少了41.5%和50.1%。加入PID控制后,過(guò)渡時(shí)間為750 min,引發(fā)劑和單體的消耗量分別為9.38 L和16.85 L,與階躍切換相比,牌號(hào)切換時(shí)間縮短了 36.4%,引發(fā)劑和單體的消耗量分別減少了 26.7%和 31.5%,證明所提出的優(yōu)化控制策略是可行的和有效的??紤]到本文中的溫度控制為單冷系統(tǒng),且PID控制器控制效果較差,可以通過(guò)改進(jìn)反應(yīng)器的溫度控制系統(tǒng),使實(shí)際溫度曲線更接近理想切換軌跡,進(jìn)一步縮短切換時(shí)間,減少原料消耗量,優(yōu)化牌號(hào)切換操作。
圖4 帶路徑約束時(shí)α和T的優(yōu)化軌跡Fig.4 Optimal transition trajectory of α and T with pathconstraints
表2 不同切換策略下仿真結(jié)果的比較Table 2 Simulation results of different transition strategy
圖5 帶路徑約束時(shí)Mn和Di的軌跡Fig.5 Transition trajectory of Mn and Di with path constraints
如圖5所示,增加路徑約束還可以減少M(fèi)n等聚合物質(zhì)量指標(biāo)在牌號(hào)切換中的波動(dòng),使過(guò)渡過(guò)程的操作更加平穩(wěn)。
在先期工作中,作者采用了一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)化的牌號(hào)切換運(yùn)行策略,以操作變量Fi和Fjt作為優(yōu)化決策變量[21]。當(dāng)不考慮過(guò)程干擾時(shí),3種切換策略的仿真結(jié)果如圖6所示。其中,實(shí)線是本文提出的結(jié)合動(dòng)態(tài)優(yōu)化和反饋控制的切換策略下苯乙烯聚合反應(yīng)牌號(hào)切換過(guò)渡過(guò)程中Mn的仿真軌跡,點(diǎn)劃線為先期工作中,無(wú)反饋控制的牌號(hào)切換優(yōu)化策略下Mn的仿真軌跡,虛線為α和T階躍變化時(shí)Mn的軌跡。3種切換策略下,聚合反應(yīng)過(guò)程均能過(guò)渡到目標(biāo)穩(wěn)態(tài),且兩種優(yōu)化策略的過(guò)渡時(shí)間均小于階躍切換時(shí)的過(guò)渡時(shí)間。
圖6 無(wú)擾動(dòng)時(shí)Mn的軌跡Fig.6 Transition trajectory of Mn without disturbance
圖7 進(jìn)料溫度波動(dòng)Fig.7 Disturbance of feed temperature
圖8 過(guò)程擾動(dòng)下Mn的切換軌跡Fig.8 Transition trajectory of Mn with process disturbance
本文采用正弦波形式的溫度波動(dòng)模擬由進(jìn)料溫度波動(dòng)帶來(lái)的過(guò)程擾動(dòng),擾動(dòng)形式如圖7所示,采用不同切換策略時(shí),Mn的優(yōu)化軌跡如圖8所示。采用基于動(dòng)態(tài)優(yōu)化的牌號(hào)切換策略時(shí),由于系統(tǒng)無(wú)法抑制進(jìn)料溫度波動(dòng)帶來(lái)的擾動(dòng),反應(yīng)溫度偏離了優(yōu)化軌跡,聚合物的性能指標(biāo)無(wú)法滿(mǎn)足目標(biāo)牌號(hào)的要求,過(guò)程無(wú)法切換到目標(biāo)穩(wěn)態(tài)。當(dāng)采用結(jié)合動(dòng)態(tài)優(yōu)化和反饋控制的切換策略時(shí),Mn的切換軌跡如圖8中實(shí)線所示,反應(yīng)溫度T的仿真軌跡如圖9所示。反饋控制系統(tǒng)有效地克服了進(jìn)料溫度變化帶來(lái)的影響,聚合反應(yīng)過(guò)程順利切換到目標(biāo)牌號(hào)的穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)條件。
圖9 過(guò)程擾動(dòng)下T的切換軌跡Fig.9 Transition trajectory of T with process disturbance
(1)針對(duì)多牌號(hào)生產(chǎn)的連續(xù)聚合反應(yīng)過(guò)程,提出了一種結(jié)合反饋控制和動(dòng)態(tài)優(yōu)化的牌號(hào)切換操作策略,通過(guò)迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃求得單體流量比和反應(yīng)溫度的最優(yōu)切換軌跡,并將此軌跡作為 PID控制器的設(shè)定值,通過(guò)反饋控制使反應(yīng)器操作條件跟蹤動(dòng)態(tài)優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果,實(shí)現(xiàn)牌號(hào)切換過(guò)渡過(guò)程的優(yōu)化。仿真結(jié)果表明,本文提出的優(yōu)化控制策略可以明顯縮短牌號(hào)切換時(shí)間及減小牌號(hào)切換過(guò)程中的原料消耗量,且路徑約束的引入有效抑制了聚合物質(zhì)量指標(biāo)在牌號(hào)切換中的波動(dòng),使過(guò)渡過(guò)程更加平穩(wěn)。
(2)本文還討論了過(guò)程擾動(dòng)對(duì)牌號(hào)切換策略的影響。仿真結(jié)果表明,結(jié)合動(dòng)態(tài)優(yōu)化和反饋控制的牌號(hào)切換策略能夠有效地克服進(jìn)料溫度變化的影響,順利實(shí)現(xiàn)牌號(hào)切換。在實(shí)際生產(chǎn)中,運(yùn)用此優(yōu)化策略制定過(guò)渡過(guò)程工藝操作方案,可以降低原料的消耗,增加正常生產(chǎn)時(shí)間,提高經(jīng)濟(jì)效益。
[1]McAuley K B, Macgregor J F. Optimal grade transitions in a gas-phase polylene reactor [J].AIChE Journal, 1992, 38: 1564-1576
[2]McAuley K B, Macgregor J F. Online inference of polymer properties in an industrial polyethylene reactor [J].AIChE Journal, 1991, 37:825-835
[3]Wang Ping(王平), Tian Xuemin(田學(xué)民), Huang Dexian(黃德先).Grade transition control strategy for propylene polymerization with a dual-loop reactor [J].Journal of Tsinghua University:Science and Technology(清華大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版), 2012, 52(9): 1236-1243
[4]Xu W X, Geng Z Q, Zhu Q X, Gu X B. Optimal grade transition for polyethylene reactors based on simultaneous strategies and trust region particle swarm optimization [J].Industrial & Engineering Chemistry Research, 2013, 52(9): 3363?3372
[5]Li Wenyi(李文義), Ren Congjing(任聰靜), Wang Jingdai(王靖岱),Yang Yongrong(陽(yáng)永榮). Optimization of grade transition for continuous propylene polymerization process using continuous stir reactor in series technology [J].Journal of Zhejiang University:Engineering Science(浙江大學(xué)學(xué)報(bào):工學(xué)版), 2010, 44(2): 326-331
[6]Debling J A, Han G C, Kuijpers F,et al. Dynamic modeling of product grade transitions for olefin polymerization processes [J].AIChE Journal, 1994, 40(3): 506-520
[7]Takeda M, Ray W H. Optimal-grade transition strategies for multistage polyolefin reactors [J].AIChE Journal, 1999, 45(8):1776-1793
[8]Chatzidoukas C, Perkins J D, Pistikopoulos E N, Kiparissides C.Optimal grade transition and selection of closed-loop controllers in gas-phase olefin polymerization fluidized bed reactor [J].Chemical Engineering Science, 2003, 58: 3643-3658
[9]Liu Mengmeng(劉蒙蒙), Zhan Zhiliang(占志良), Shao Zhijiang(邵之江), Chen Xi(陳曦), Gu Xueping(顧雪萍). Dynamic simulation of grade transition for ethylene slurry polymerization process based on simultaneous approach [J].CIESC Journal(化工學(xué)報(bào)), 2012, 63(7):2703-2709
[10]Wang Jingdai(王靖岱), Chen Jizhong(陳紀(jì)忠), Yang Yongrong(陽(yáng)永榮), Cheng Zhiqiang(程志強(qiáng)), Dai Liankui(戴連奎). Application of iterative dynamic programming to optimal grade transition model [J].Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities(高校化學(xué)工程學(xué)報(bào)), 2000, 14(3): 264-269
[11]Fei Zhengshun(費(fèi)正順), Hu Bin(胡斌), Ye Lubin(葉魯彬), Zheng Pingyou(鄭平友), Liang Jun(梁軍). Optimal grade transition of polymerization process with path constraints [J].CIESC Journal(化工學(xué)報(bào)), 2010, 61(4): 893-900
[12]Huang Hua(黃驊), Yu Li(俞立), Zhang Guijun(張貴軍), Chen Qiuxia(陳秋霞). A modified differential evolution algorithm and its application to optimal grade transition in polypropylene [J].Journal of Chemical Industry and Engineering(China)(化工學(xué)報(bào)), 2008,59(7): 1711-1714
[13]Zhao Zhong(趙眾), Qi Lihua(齊麗華). PE multi-grade transition optimization based on the improved simultaneous strategies [J].Automation in Petro-Chemical Industry(石油化工自動(dòng)化), 2012,48(1): 38-42
[14]Xia Luyue(夏陸岳), Pan Haitian(潘海天), Zhou Mengfei(周猛飛),Cai Yijun(蔡亦軍), Sun Xiaofang(孫小方), Sheng Yuxiang(盛煜翔).Optimization of polypropylene production based on improved chaotic particle swarm algorithms [J].Computers and Applied Chemistry(計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)), 2012, 29(7): 851-854
[15]Padhiyar N, Bhartiya S, Gudi R D. Optimal grade transition in polymerization reactors: a comparative case study [J].Industrial &Engineering Chemistry Research, 2006, 45(10): 3583-3592
[16]Asteasuain M, Bandoni A, Sarmoria C, Brandolin A. Simultaneous process and control system design for grade transition in styrene polymerization [J].Chemical Engineering Science, 2006, 61(10):3362-3378
[17]Guo Q, Liu S Y, Noda M,et al. Optimal grade transition for quality control of continuous free radical polymerization process [J].International Journal of Comprehensive Engineering(Part B:Intelligent Engineering), 2012, 1(1): 83-90
[18]Liang Jianping(梁建平), Gu Xueping(顧雪萍), Ye Yuesheng(葉躍昇).Grade transition policy research of pre-polymerization of styrene on plant scale [J].Journal of Chemical Engineering of ChineseUniversities(高?;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)), 2003, 17(6): 695-701
[19]Luus R. Optimization of fed-batch fermentors by iterative dynamic programming [J].Biotechnology and Bioengineering, 1993, 41(5):599-602
[20]Guo Q, Noda M, Nishitani H. Optimization of operating conditions for polymer quality control in a continuous stirred tank reactor[J].Journal of Chemical Engineering of Japan, 2008, 41(5): 394-402
[21]Liu Shengyun(劉昇云), Guo Qing(郭青), Chen Jun(陳娟), Jin Cuiyun(金翠云). Optimal grade transition strategy for a continuous styrene polymerization process [J].Journal of Beijing University of Chemical Technology(北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)), 2014, 41(5): 101-106