Антипина Е.В., Мустафина С.А., Антипин А.Ф.
Автоматизация поиска оптимальных значений параметров процесса олигомеризации этилена

Антипина Е.В., Мустафина С.А., Антипин А.Ф. Автоматизация поиска оптимальных значений параметров процесса олигомеризации этилена // Научно-технический вестник информацион

Введение. Приведено математическое описание процесса олигомеризации этилена на катализаторе NiO/B₂O₃- Al₂O₃ в среде жидкого растворителя гептана. Сформулированы задачи оптимального управления процессом. В качестве управляющих параметров приняты температура и время протекания процесса. Предложен алгоритм решения задачи оптимального управления промышленно значимым каталитическим процессом олигомеризации этилена. Метод. Поиск решения сформулированных задач осуществляется с применением генетического алгоритма с вещественным кодированием. Для каждой из рассматриваемых задач предложен способ представления математического аналога популяции, на основе которого выполняется поиск решения. Представлен пошаговый алгоритм определения оптимальных значений параметров процесса олигомеризации этилена. Особенностью алгоритма является одновременный поиск значений непрерывного параметра управления (температура) и дискретного параметра управления (время процесса). Разработана программа (приложение), позволяющая определить оптимальные значения параметров процесса. Приложение позволяет пользователю выбирать задачу оптимального управления, задавать значения параметров генетического алгоритма для поиска решения и визуализировать полученные результаты. Основные результаты. Проведен вычислительный эксперимент для процесса олигомеризации этилена. Рассчитана оптимальная продолжительность процесса в изотермических условиях, при которой достигается наибольшее значение концентрации углеводородов C₄. Определены оптимальные температурный режим и продолжительность процесса олигомеризации этилена, обеспечивающие максимальную концентрацию углеводородов С₆. Обсуждение. Проведенные численные эксперименты продемонстрировали меньшую ресурсозатратность, по сравнению с методами равномерного поиска и вариаций в пространстве управления. Предложенный алгоритм можно применять для исследования закономерностей протекания каталитических процессов, не прибегая к проведению лабораторных экспериментов, сопряженных с дополнительными материальными и временными затратами.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License