Equation-Oriented Optimization on an Industrial High-Density Polyethylene Slurry Process with Target Molecular Weight Distribution
Equation-Oriented Optimization on an Industrial High-Density Polyethylene Slurry Process with Target Molecular Weight Distribution
复制标题
具有目标分子量分布的工业高密度聚乙烯浆料工艺的面向方程优化
DOI：
10.1021/ie302488v
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发表时间：
2013-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lorenz T. Biegler
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Zhang;Zhiliang Zhan;Zhijiang Shao;Yuhong Zhao;Xi Chen;Xuping Gu;Lianfang Feng;Lorenz T. Biegler
高密度聚乙烯（HDPE）被广泛用作薄膜、管道和容器工业的主要材料。为了满足不同的市场需求，预计一种工艺能够使用相同的设备生产许多等级的HDPE产品。由于分子量分布（MWD）对产品质量至关重要，因此具有不同规格的工艺操作条件对MWD的影响非常重要。目前的研究开发了一种方法，用于优化工业HDPE淤浆工艺与目标MWD。为了充分发挥非线性规划（NLP）算法的优势，首先建立了一个完整的面向方程（EO）的模型，包括严格的动力学机制，热力学，和MWD计算。用真实的电厂数据对模型进行了验证，结果表明计算的MWD具有良好的精度。仿真结果也证明了该模型的良好收敛性能。在EO模型的基础上，进行了带约束的生产率优化.
High-density polyethylene (HDPE) is widely used as the main material in the film, pipe, and container industries. To meet the different market requirements, a process is expected to be capable of producing a number of grades of HDPE products using the same equipment. Given that molecular weight distribution (MWD) is crucial to the product quality, the process operating conditions with different specifications on MWD is highly significant. The current study develops an approach for the optimization of an industrial HDPE slurry process with target MWD. To exploit fully the advantages of nonlinear programming (NLP) algorithms, a complete equation-oriented (EO) model including rigorous kinetic mechanism, thermodynamics, and MWD calculation is first established. Model validation is conducted with real plant data to show the good accuracy of calculated MWD. The good performance of the EO model in convergence is also demonstrated through simulations. On the basis of the EO model, productivity optimization with a...
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