專利名稱：一種乙烯精餾塔塔頂乙烷濃度的實時測量儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種乙烯精餾塔塔頂乙烷濃度的實時測量儀表。
背景技術(shù)：
乙烯精餾塔的主要作用是將乙烯和乙烷進行分離，塔頂產(chǎn)出聚合級高純度乙烯產(chǎn)品，塔底產(chǎn)出的乙烷循環(huán)至裂解爐作裂解料。其工藝流程如

圖1所示。塔進料的主要組分是乙烯和乙烷，并含有少量甲烷、氫氣和丙烯。塔精餾段主要用于乙烯和輕組分的分離，塔頂餾出物經(jīng)塔頂冷凝器的丙烯冷劑冷凝后，進入乙烯精餾塔回流罐，從而將冷凝的乙烯和未被冷凝的輕組分分離，冷凝的乙烯經(jīng)回流泵加壓后，作為回流返回乙烯精餾塔。在塔內(nèi)部，回流液與塔釜上升的氣體在塔板上對流接觸，經(jīng)過熱和質(zhì)的交換，小部分液體作為成品乙烯側(cè)線出料，大部分液體繼續(xù)流向塔釜，經(jīng)塔底再沸器中的丙烯熱媒加熱又氣化上升。聚合級乙烯產(chǎn)品從乙烯塔側(cè)線采出后，送至乙烯球罐貯存。從乙烯精餾塔塔釜采出的物料則主要為乙烷，并含有少量乙烯和重組分，最后送到裂解爐作為裂解原料。由于從乙烯精餾塔塔頂采出的乙烯產(chǎn)品中乙烯純度要求高(> 99. 95% )，所以很難對產(chǎn)品中乙烯濃度進行直接控制，實際生產(chǎn)中選擇控制乙烯產(chǎn)品中的主要“雜質(zhì)”，即乙烷的濃度，以保證乙烯濃度在設(shè)定的變化范圍內(nèi)。完成這一功能的主要包含回流罐液位控制、乙烷濃度控制和回流比控制三個模塊。塔頂乙烷濃度的控制輸出直接關(guān)系到回流比控制器的設(shè)定值，并影響乙烯產(chǎn)品采出的質(zhì)量。然而，現(xiàn)場用于產(chǎn)品組分分析的色譜分析儀具有較長時間的分析滯后(一般為8 iaiiin)，難以用于實時反饋控制。目前，為了克服精餾塔塔頂乙烷濃度測量的缺陷，已經(jīng)有根據(jù)流程模擬結(jié)果和現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息，將兩層結(jié)構(gòu)的前向(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或徑向基(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于塔塔頂乙烷濃度的軟測量，通過輔助變量推斷出乙烷濃度值。但是由于BP網(wǎng)絡(luò)存在局部最小問題，并且收斂速度慢，而合適的RBF網(wǎng)絡(luò)隱層中心點位置和徑向基函數(shù)擴展寬度通常難以確定， 這些都影響了乙烷濃度測量估計的實時性和有效性，使得乙烷濃度控制不能達到良好的效^ ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種乙烯精餾塔塔頂乙烷濃度的實時測量儀表，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對乙烷濃度控制不佳的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種乙烯精餾塔塔頂乙烷濃度的實時測量儀表，包括第一裝置，用于用動態(tài)超變異免疫算法DHIA自動求取乙烷濃度軟儀表的隱層中心點的位置和徑向基函數(shù)的擴展寬度；第二裝置，用最小二乘法直接計算乙烷濃度測量軟儀表的輸出權(quán)值；其中，第一裝置還包括將構(gòu)造乙烷濃度測量軟儀表的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)初始化的模塊，該模塊將網(wǎng)絡(luò)中心點和擴展寬度表示為抗體；訓(xùn)練RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用DHIA算法自動優(yōu)化確定網(wǎng)絡(luò)的中心c和擴展寬度δ的模塊，該模塊的具體運行步驟是a)根據(jù)RBF網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，求抗體親和度；i.對網(wǎng)絡(luò)的中心c和擴展寬度δ組成的抗體進行解碼，并采用下式表示的高斯函數(shù)作為激活函數(shù)計算隱層網(wǎng)絡(luò)的輸出
權(quán)利要求
1. 一種乙烯精餾塔塔頂乙烷濃度的實時測量儀表，其特征在于，包括 第一裝置，用于用動態(tài)超變異免疫算法DHIA自動求取乙烷濃度軟儀表的隱層中心點的位置和徑向基函數(shù)的擴展寬度；第二裝置，用最小二乘法直接計算乙烷濃度測量軟儀表的輸出權(quán)值； 其中，第一裝置還包括將構(gòu)造乙烷濃度測量軟儀表的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)初始化的模塊，該模塊將網(wǎng)絡(luò)中心點和擴展寬度表示為抗體；訓(xùn)練RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用DHIA算法自動優(yōu)化確定網(wǎng)絡(luò)的中心c和擴展寬度δ的模塊，該模塊的具體運行步驟是a)根據(jù)RBF網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，求抗體親和度；i.對網(wǎng)絡(luò)的中心c和擴展寬度δ組成的抗體進行解碼，并采用下式表示的高斯函數(shù)作為激活函數(shù)計算隱層網(wǎng)絡(luò)的輸出
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乙烯精餾塔塔頂乙烷濃度的實時測量儀表，包括第一裝置，用于用動態(tài)超變異免疫算法DHIA自動求取乙烷濃度軟儀表的隱層中心點的位置和徑向基函數(shù)的擴展寬度；第二裝置，用最小二乘法直接計算乙烷濃度測量軟儀表的輸出權(quán)值。本發(fā)明的方法可以避免局部極值問題，并解決RBF網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定難的問題，以增強乙烷濃度間接測量軟儀表的自適應(yīng)性和泛化能力，不僅有效避免色譜分析儀和人工分析值的滯后所帶來的不良影響，還提高了預(yù)測塔頂乙烷濃度的準確度，解決乙烷濃度實時反饋控制的難題。
文檔編號G06N3/02GK102375936SQ20111030436
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者何宏, 譚永紅 申請人:上海師范大學(xué)