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原油蒸馏系统的建模仿真与操作优化研究的开题报告
一、研究背景和意义
原油蒸馏是炼油工艺中最基础、最重要的环节之一。其目的是将原油中的各类化合物按照行业标准进行分馏，得到符合标准的各类馏分。原油蒸馏对炼油厂生产、提高产品品质、减少环境污染等方面都具有重要的意义。
传统的原油蒸馏系统一般采用宏观动态模型进行建模和控制，如常见的动态质量守恒模型、热力学模型等。但是这些模型忽略了许多细节和微观反应过程，难以满足更高水平的控制要求。因此，需要对原油蒸馏系统进行更深入的研究和优化，以提高其性能指标和经济效益。
二、研究内容和方法
本文拟采用建模仿真和控制优化方法，对原油蒸馏过程进行研究。具体包括以下内容：
1.建立原油蒸馏过程的微观模型，考虑精馏塔内部的质量和能量传递过程，以及化学反应、物理变化等因素。
2.基于建立的微观模型，进行系统仿真，分析原油蒸馏过程中液相和气相的物流特性、质量分布情况和温度分布情况等。
3.针对原油蒸馏过程中的关键控制变量，如进料流率、出料流率、回流比例、温度等，建立控制模型，进行控制优化。
4.利用优化方法，对原油蒸馏过程中关键控制变量进行优化调整，以取得更好的经济效益和性能指标。
三、预期研究结果
通过本研究，预期可以实现以下结果：
1.建立原油蒸馏过程的微观模型，可以更加准确地预测系统的运行状态，提高控制精度。
2.仿真分析原油蒸馏过程中液相和气相的物流特性、质量分布情况和温度分布情况等，为系统优化提供基础数据。
3.建立控制模型，进行控制优化，可以达到更好的经济效益和性能指标。
4.本研究可以为原油蒸馏系统的优化提供参考，为石油炼制领域的发展作出积极贡献。
四、研究计划和进度安排
本研究计划于2021年9月启动，预计于2023年6月完成，具体工作安排如下：
1.2021年9月-2022年3月，进行原油蒸馏过程的微观模型建立和仿真分析。
2.2022年4月-2022年9月，建立控制模型，进行控制优化。
3.2022年10月-2023年3月，进行控制优化实验验证和数据分析。
4.2023年4月-2023年6月，撰写论文和准备答辩。
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