在乙烯生產(chǎn)過(guò)程中，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的測(cè)定裂解原料的組成和性質(zhì)，優(yōu)化裂解操作參數(shù)，不僅能提高乙烯收率、延長(zhǎng)裂解爐管除焦時(shí)間、降低能耗、保證裝置高負(fù)荷平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)也能提高經(jīng)濟(jì)效益。目前，按照常規(guī)分析方法對(duì)裂解原料組成及性質(zhì)的全面評(píng)價(jià)需較長(zhǎng)時(shí)間（大約5h左右）。近年來(lái)隨著乙烯裝置加工能力的增加，原料切換越來(lái)越頻每繁，原料來(lái)源的復(fù)雜性對(duì)分析提出了更高的要求，而常規(guī)分析方法不能完全滿足裂解裝置優(yōu)化運(yùn)行對(duì)原料分析的要求。目前一些乙烯裝置裂解操作參數(shù)的優(yōu)化按以下方式進(jìn)行，根據(jù)原料性質(zhì)、在線色說(shuō)對(duì)裂解氣的分析分析結(jié)果和溫度壓力等操作參數(shù)的變化來(lái)對(duì)工藝條件和參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。但由于按照常規(guī)分析方法對(duì)裂解原料進(jìn)行分析存在比較嚴(yán)懲的滯后，因此，選擇一種新的、方便易行的分析方法對(duì)裂解原料組成及性質(zhì)進(jìn)行快速測(cè)定，從而進(jìn)一步發(fā)揮先進(jìn)控制系統(tǒng)的作用，不論對(duì)提高乙烯工業(yè)的技術(shù)水平，，還是增加經(jīng)濟(jì)效益都具有重要的意義。紅外光譜分析技術(shù)集光譜測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)和基礎(chǔ)分析技術(shù)于一體，已成為20世紀(jì)90年代以來(lái)發(fā)展最快的分析技術(shù)之一。由于樣品的組成信息在光譜之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立校正模型對(duì)求知樣品的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。目前，烯烴廠裂解原料采用氣相色譜分析，一般每天1至2次。為降低分析成本，縮短分析周期，加快分析數(shù)據(jù)的反饋速度，為工藝條件優(yōu)化操作奠定了基礎(chǔ)。本論文研究利用紅外分析方法快速測(cè)定烯烴廠蒸汽裂解原料石腦油組成性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，將原料性質(zhì)、裂解爐操作條件與裂解氣相產(chǎn)物中的乙烯、丙烯含量以及裂解深度數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，初步進(jìn)行了探索性研究，運(yùn)用支持向量機(jī)方法建立校正模型并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法做了對(duì)比。
1、支持向量機(jī)原理
支持向量機(jī)方法是建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的VC維理論和結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小原理基礎(chǔ)上的，根據(jù)有限的樣本信息在模型的復(fù)雜性之間尋求更佳折哀，以期獲得更好的推廣能力。統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論是一種小樣本統(tǒng)計(jì)理論，著生研究在小樣本情況下的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)問(wèn)題。以此為基礎(chǔ)的支持向量機(jī)方法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相比，前者具有更強(qiáng)的理論依據(jù)和更好的水泛化能力。更好地適用于解決小樣本的機(jī)器學(xué)習(xí)問(wèn)題。支持向量機(jī)方法的幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)有：它是專門(mén)針對(duì)有限樣本，目標(biāo)是得到現(xiàn)有信息下的優(yōu)越解而不僅是樣本數(shù)趨于無(wú)窮大時(shí)的優(yōu)越值；算法將轉(zhuǎn)化成為一個(gè)二次尋優(yōu)問(wèn)題，從理論上說(shuō)，得到的將是全局的優(yōu)越點(diǎn)，解決了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法中的局部極值問(wèn)題；算法將實(shí)際問(wèn)題通過(guò)非線性變換轉(zhuǎn)換到高維的特征空間，在高維空間中構(gòu)造性判別函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)原空間中的非線性判別函數(shù)，能保證機(jī)器學(xué)習(xí)有較好的推廣能力，同時(shí)巧妙地解決了維數(shù)“災(zāi)難”問(wèn)題，算法復(fù)雜度與樣本維數(shù)無(wú)關(guān)。
對(duì)于非線性問(wèn)題，支持向量機(jī)回歸方法的主要是將原始問(wèn)題通過(guò)非線性變換轉(zhuǎn)化為某高維空間的線性問(wèn)題，并在高空間中進(jìn)行線性求解。
2、儀器與樣品
（1）實(shí)驗(yàn)樣品
共收集62個(gè)石腦油樣品，其中45個(gè)作為校正集，其余17個(gè)作為驗(yàn)證集。
（2）儀器及光譜測(cè)量條件
傅里葉變換紅外光譜儀（FT-NIR）：加拿大Bomem公司生產(chǎn)，MB-160型，InGaAs檢測(cè)器，光譜采集范圍4000至10000cm-¹，分辨率4cm-¹，5mm石英樣品池，光譜測(cè)量條件：空氣為參比，室溫為（22±5）℃。
（3）裂解爐
齊魯乙烯裝置BA1102：美國(guó)ABB Lummus SRT-IV型裂解爐。
（4）裂解氣測(cè)定儀器
美國(guó)ABB公司的PYGAS3000系列110型在線色譜。
3、結(jié)論與展望
可以看出，對(duì)于石腦油密度、終餾點(diǎn)、正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴、烯烴、芳烴和環(huán)烷和環(huán)烷烴會(huì)含量的預(yù)測(cè)，紅外方法能夠得到與參考方法相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。通過(guò)支持向量機(jī)方法初步建立模型的探索性研究表明，該模型能夠很好比較好地預(yù)測(cè)乙烯、丙烯產(chǎn)率以及裂解深度。接下來(lái)的工作將通過(guò)進(jìn)一步考察模型的適用性，從而可能達(dá)到通過(guò)模型選取優(yōu)越的操作參安，利用優(yōu)化的操作參婁實(shí)際裝置進(jìn)行操作，提高蒸汽裂解的效率。
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