李宏武 范恒 尹龍 王天睿

摘要：當(dāng)前社會(huì)市場(chǎng)當(dāng)中對(duì)聚烯烴產(chǎn)品的需求種類以及需求量都在不斷升高，生產(chǎn)廠家需要針對(duì)社會(huì)市場(chǎng)當(dāng)中的需求量大小頻繁的進(jìn)行產(chǎn)品牌號(hào)的切換操作，將聚烯烴產(chǎn)品的牌號(hào)準(zhǔn)確的切換到和市場(chǎng)需求量相適應(yīng)的牌號(hào)，以此來(lái)保證材料的供應(yīng)程度。本文針對(duì)淤漿法高密度聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程牌號(hào)切換的優(yōu)化進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：淤漿法；高密度聚乙烯；牌號(hào)切換

通過(guò)對(duì)乙烯淤漿聚合生產(chǎn)工藝作為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了連續(xù)聚合生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中高密度聚乙烯牌號(hào)切換的相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)動(dòng)態(tài)研究的原理和研究方法，有效得到了牌號(hào)切換工作當(dāng)中各個(gè)產(chǎn)品的性能以及在每一個(gè)操作過(guò)程當(dāng)中的變量?jī)?yōu)化，為高密度聚乙烯的生產(chǎn)提供出科學(xué)的指導(dǎo)。在高密度聚乙烯的生產(chǎn)流程當(dāng)中，需要針對(duì)乙烯二元聚合的反應(yīng)原理進(jìn)行詳細(xì)的分析，同時(shí)還需要對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的質(zhì)量結(jié)構(gòu)和模型進(jìn)行建立，有效提出了高密度聚乙烯產(chǎn)品在生產(chǎn)預(yù)測(cè)工作當(dāng)中的優(yōu)化模型。針對(duì)牌號(hào)的切換以及模型參數(shù)實(shí)施了針對(duì)性分析，為高密度乙烯牌號(hào)的切換工作提供出了有效的依據(jù)和保障，進(jìn)而對(duì)高密度聚乙烯在生產(chǎn)工作當(dāng)中的牌號(hào)切換工作的優(yōu)化提供出了充分的理論依據(jù)。

1.高密度聚乙烯的生產(chǎn)工作當(dāng)中存在的問(wèn)題

在高密度聚乙烯的生產(chǎn)工作當(dāng)中，對(duì)牌號(hào)的切換工作主要存在兩個(gè)方面的問(wèn)題：第一是切換的時(shí)間，第二是切換過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的廢料處理。當(dāng)前社會(huì)當(dāng)中大部分的廠家在高密度聚乙烯的牌號(hào)切換方式上，主要是依照個(gè)別工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)操作變量控制的方式來(lái)有效達(dá)到材料過(guò)程牌號(hào)切換的目的。在實(shí)際的操作過(guò)程當(dāng)中牌號(hào)切換的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，同時(shí)在切換過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生大量的剩余材料，這些剩余材料一部分被使用在低價(jià)格出售領(lǐng)域，另一部分在材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的前提下，參入到了合格產(chǎn)品當(dāng)中進(jìn)行生產(chǎn)，這種材料的處理方式不當(dāng)浪費(fèi)了原材料價(jià)值，同時(shí)還提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降對(duì)生產(chǎn)單位的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展形成了不良的影響。因此，相關(guān)工作人員提出了牌號(hào)切換過(guò)程當(dāng)中需要充分考慮的經(jīng)濟(jì)影響因素，針對(duì)高密度聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的牌號(hào)的切換過(guò)程，需要最大限度上降低廢料的產(chǎn)生量，同時(shí)保證排好計(jì)劃過(guò)程當(dāng)中的安全影響問(wèn)題，有效的降低反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中的生產(chǎn)速率在。低生產(chǎn)速率條件下來(lái)進(jìn)行牌號(hào)的切換工作，得到切換工作完全穩(wěn)定之后，再將整個(gè)生產(chǎn)速率慢慢提升到標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)速率標(biāo)準(zhǔn)上，通過(guò)這種方式可以有效的降低，在牌號(hào)切換過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的材料浪費(fèi)過(guò)多的問(wèn)題。這種操作伴隨而來(lái)的是企業(yè)產(chǎn)品正常生產(chǎn)周期的降低，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的過(guò)度廢材，人力和物力資源受到了嚴(yán)重的浪費(fèi)，對(duì)此聚烯烴在實(shí)際的生產(chǎn)工作當(dāng)中，需要針對(duì)牌號(hào)的切換問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，不斷的提高牌號(hào)切換工作的理論價(jià)值，同時(shí)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和控制實(shí)施有效的優(yōu)化。

2.牌號(hào)切換過(guò)程中的操作控制

高密度聚乙烯的生產(chǎn)流程當(dāng)中，針對(duì)牌號(hào)切換工作主要涵蓋了三個(gè)重要構(gòu)成部分：第一部分是產(chǎn)品質(zhì)量模型的建立，因?yàn)樵谂铺?hào)的切換工作當(dāng)中屬于一種實(shí)時(shí)性控制工作流程，在牌號(hào)切換流程當(dāng)中，需要針對(duì)高密度聚乙烯產(chǎn)品的性能指標(biāo)進(jìn)行有效的控制和掌握，通過(guò)這種方式有效的保證牌號(hào)切換過(guò)程當(dāng)中的質(zhì)量控制。第二部分作為操作變量，如上文所述在材料牌號(hào)的切換過(guò)程當(dāng)中，主要的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是如何降低材料廢料的產(chǎn)生量，并且以此作為基礎(chǔ)，在牌號(hào)的切換工作當(dāng)中，對(duì)其中的操作變量和生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品性能指標(biāo)進(jìn)行有效的優(yōu)化。第三部分是生產(chǎn)操作當(dāng)中的控制工作，在牌號(hào)切換目標(biāo)和變量軌跡完全確定之后，通過(guò)在線和離線檢測(cè)操作順利切換操作流程，保證整個(gè)牌號(hào)切換流程的安全性和可靠性。

3.高密度聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程牌號(hào)切換的優(yōu)化

國(guó)外相關(guān)研究人員針對(duì)氣象流化床反應(yīng)器的牌號(hào)切換，工作進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算和牌號(hào)切換控制有效進(jìn)行結(jié)合，并且引入了混合整數(shù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化的研究模式，在目標(biāo)函數(shù)的基礎(chǔ)之上，向操作控制變量當(dāng)中加入了影響因素的影響分析。在進(jìn)行優(yōu)化工作當(dāng)中，需要針對(duì)高密度聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的材料牌號(hào)，以及在材料生產(chǎn)工作當(dāng)中產(chǎn)生的不同控制類型進(jìn)行充分考慮。通過(guò)數(shù)據(jù)分析可以看出，在使用可控制變化結(jié)構(gòu)的切換過(guò)程當(dāng)中，其中高密度聚乙烯在生產(chǎn)的指標(biāo)指數(shù)上所達(dá)到的消耗量，又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于固定和控制結(jié)構(gòu)當(dāng)中所需要消耗的牌號(hào)切換時(shí)間。

另外一位研究人員針對(duì)工業(yè)流化床體系的研究，提出了聚乙烯產(chǎn)品在進(jìn)行牌號(hào)切換過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的差異性，他重點(diǎn)提出的初始牌號(hào)和目標(biāo)牌號(hào)，在切換過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的性質(zhì)差異在整體的生產(chǎn)條件不同，氣相構(gòu)成上也存在比較明顯的不同。因此，在進(jìn)行牌號(hào)的切換工作當(dāng)中，可以采用連續(xù)性切換的方法，如果使用連續(xù)性切換過(guò)程中溫度變化幅度較大，甚至可能超過(guò)產(chǎn)品的最大重點(diǎn)，那么在實(shí)際的牌號(hào)切換工作當(dāng)中，需要針對(duì)催化劑和換熱器當(dāng)中的冷凝水速率來(lái)進(jìn)行控制，防止在牌號(hào)的切換工作當(dāng)中產(chǎn)生明顯的振動(dòng)。除此之外，因?yàn)閮煞N不同的牌號(hào)在性質(zhì)本身上差距比較明顯，通過(guò)連續(xù)控制牌號(hào)的性質(zhì)和要求所需要的周期較長(zhǎng)，在初期進(jìn)行牌號(hào)的切換和控制，那么會(huì)造成整個(gè)反應(yīng)器當(dāng)中的反應(yīng)條件無(wú)法達(dá)到正常的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)高密度聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中牌號(hào)切換的優(yōu)化工作，主要包含了生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的線性優(yōu)化和非線性優(yōu)化等，在優(yōu)化問(wèn)題的構(gòu)成方面，通常包含了以下幾個(gè)方面，第一，對(duì)定義系統(tǒng)的邊界加以明確，充分明確生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中系統(tǒng)工作的具體范圍，將系統(tǒng)工作的范圍和環(huán)境范圍進(jìn)行區(qū)分，這樣可以方便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。復(fù)雜的系統(tǒng)分割成若干個(gè)子系統(tǒng)，然后對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行分開(kāi)處理；第二，制定出產(chǎn)品優(yōu)化目標(biāo)有效的判斷，據(jù)悉在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，牌號(hào)切換的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)出來(lái)產(chǎn)品的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)，將其稱為產(chǎn)品優(yōu)化的目標(biāo)，又稱之為產(chǎn)品性能指標(biāo)。在聚乙烯產(chǎn)品的某項(xiàng)性能指標(biāo)的最大值或者是最小值上稱之為單體目標(biāo)優(yōu)化，其中多項(xiàng)目標(biāo)優(yōu)化重點(diǎn)，考慮產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)之后所產(chǎn)生的目標(biāo)矛盾，對(duì)這些產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的矛盾問(wèn)題進(jìn)行徹底的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)方面的性能均衡，保證整個(gè)生產(chǎn)和牌號(hào)切換工作的方案得到順利進(jìn)行。第三，通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方式是一項(xiàng)有效的優(yōu)化方案，通過(guò)這種方式可以為研究人員提供出問(wèn)題解決的方向，其中并沒(méi)有非常復(fù)雜的計(jì)算步驟，通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方式，對(duì)聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的牌號(hào)切換問(wèn)題進(jìn)行了有效解決，可以將其看成是一個(gè)多階段相結(jié)合的生產(chǎn)過(guò)程，也就是建立起動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型。計(jì)算的方式和步驟上，主要通過(guò)多階段決策共同決定，其中多階段決策過(guò)程可以依照不同的生產(chǎn)時(shí)間和空間來(lái)進(jìn)行劃分，對(duì)某些時(shí)間和空間當(dāng)中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行人為性的階段劃分，保證整個(gè)聚乙烯產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程牌號(hào)切換的有效性。

4.結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)對(duì)淤漿法高密度聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程牌號(hào)切換的優(yōu)化策略的研究和分析，從中可以看出在進(jìn)行牌號(hào)的切換工作當(dāng)中，需要充分保證切換過(guò)程中殘余材料的產(chǎn)生量，并且需要充分保證牌號(hào)切換過(guò)程中聚乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

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（作者單位：中國(guó)石油四川石化有限責(zé)任公司）