[发明专利]一种聚氯乙烯生产过程调度方法

摘要

本发明提供了一种聚氯乙烯生产过程调度方法，包括：根据聚氯乙烯PVC的需求量估算出氯乙烯单体VCM的需求量；计算出VCM的单位时间需求量；计算出中间原料的单位时间产量；根据单台设备的单位时间产量、单台设备生产中间原料的总能耗建立单台设备过程模型；根据每个单台设备的单台设备过程模型和单台设备总数得到虚拟设备的集合；计算出每个虚拟设备的最佳效率点；选择出待使用的虚拟设备；根据约束条件计算出总成本的最小值，获得满足要求的虚拟设备的单位时间产量和各个聚合釜的工作安排；根据选择出的虚拟设备和满足要求的虚拟设备的单位时间产量，计算出选择出的虚拟设备中每个单台设备的单位时间产量。通过该方法能够降低生产PVC过程的能耗。

主权项

一种聚氯乙烯生产过程调度方法，其特征在于，包括：S1：根据聚氯乙烯PVC的需求量估算出氯乙烯单体VCM的需求量；S2：根据公式一计算出VCM的单位时间需求量，所述公式一为q_v＝uv/TH，其中，q_v为VCM的单位时间需求量，uv为所述VCM的需求量，TH为整个调度周期的时间长度；S3：根据公式二计算出中间原料的单位时间产量，所述公式二为q_a＝μ×q_v，其中，q_a为中间原料的单位时间产量，μ为中间原料的单位时间产量与VCM的单位时间需求量之比；S4：根据单台设备的单位时间产量、单台设备生产中间原料的总能耗建立单台设备过程模型，所述单台设备过程模型满足：$E_{\mathrm{ek}}=H_{\mathrm{eki}}+l_{\mathrm{eki}}{q}_{\mathrm{ek}},q_{\mathrm{eki}}^{\mathrm{le}}\≤q_{\mathrm{ek}}\≤q_{\mathrm{eki}}^{\mathrm{up}},i\∈\{\mathrm{1,2},\·\·\·,n_{\mathrm{ek}}\},\∀k,$其中，q_ek为第k台单台设备的单位时间产量，E_ek为第k台单台设备的单位时间产量为q_ek时的总能耗，H_eki为在第i个单位时间产量段中第k台单台设备生产一吨中间原料的能耗，l_eki为在第i个单位时间产量段中第k台单台设备的模型斜率，为在第i个单位时间产量段中第k台单台设备的单位时间产量的下限，为在第i个单位时间产量段中第k台单台设备的单位时间产量的上限，n_ek为单位时间产量段的段数，所述H_eki、l_eki、满足连续条件1和连续条件2，所述连续条件1为：$q_{\mathrm{eki}}^{\mathrm{up}}=q_{\mathrm{eki}+1}^{\mathrm{le}},i\∈\{\mathrm{1,2},\·\·\·,n_{\mathrm{ek}}-1\},\∀k,$所述连续条件2为：$H_{\mathrm{eki}+1}+l_{\mathrm{eki}+1}{q}_{\mathrm{eki}+1}^{\mathrm{le}}=H_{\mathrm{eki}}+l_{\mathrm{eki}}{q}_{\mathrm{eki}}^{\mathrm{up}},\∀k,i;$S5：根据所述每个单台设备的单台设备过程模型和单台设备总数得到虚拟设备的集合，其中，第个虚拟设备为第1台单台设备到第台单台设备的集合，虚拟设备的集合中包括：(z‑1)个虚拟设备，z为单台设备的总数；S6：根据公式三计算出每个虚拟设备的最佳效率点，所述公式三为：$\stackrel{\‾}{1}=\arg \left({\min }_i\right\{H_{\mathrm{eki}}/q_{\mathrm{eki}}^{\mathrm{le}},(H_{{\mathrm{ekn}}_{\mathrm{ek}}}+l_{{\mathrm{ekn}}_{\mathrm{ek}}}{q}_{{\mathrm{ekn}}_{\mathrm{ek}}}^{\mathrm{up}})/q_{{\mathrm{ekn}}_{\mathrm{ek}}}^{\mathrm{up}}\left\}\right),$其中，为最佳效率点，为第k台设备最后一个分段表达式中的截距，为第k台设备最后一个分段表达式中的斜率，为第k台设备最大单位时间产量；S7：根据公式四选择出待使用的虚拟设备，所述公式四为其中，为待使用的虚拟设备中单台设备的个数，q_a为所述中间原料的单位时间产量，为第个虚拟设备的最佳效率点；S8：根据约束条件计算出总成本的最小值，获得满足最小总成本要求的虚拟设备的单位时间产量和各个聚合釜的工作安排；S9：根据所述选择出的虚拟设备和所述满足最小总成本要求的虚拟设备的单位时间产量，计算出所述选择出的虚拟设备中每个单台设备的单位时间产量；其中，所述中间原料为电石或氯化氢。