随着市场对聚烯烃产品多样化需求的不断提高,生产厂家需要频繁地进行牌号切换操作,将产品的牌号切换到市场需求旺盛的牌号。随之而来的是正常生产时间减少,大量过渡废料生成,人力和物力资源浪费等一系列问题。因此,聚烯烃生产过程中牌号切换的研究,不但具有较高的理论价值,而且对于指导工业优化控制具有很强的现实意义。本文以乙烯淤浆聚合工艺为对象,研究了连续聚合过程中的牌号切换问题,利用动态优化的原理和方法,求得切换过程中产品性能参数和各操作变量的优化轨迹,为实际生产提供指导。主要创新性工作包括: 1.通过对淤浆聚合工艺的分析和乙烯二元聚合机理的研究,建立了反应釜中产品的质量模型,提出了造粒机中产品质量预测的改良模型。采用目标函数法,针对具体牌号对模型参数进行分析,为牌号切换中产品质量的预测提供了依据。 2.针对并联操作过程的牌号切换,以切换时间最短为目标,建立了包括后续处理过程在内的全局优化目标函数。用迭代动态规划算法对目标函数进行求解,得到各反应釜中聚合温度（T）、氢烯比（[H₂]/[C₂]）、共聚单体与乙烯浓度比（[C₃]/[C₂]）等操作变量和聚合物产品各性能指标的变化轨迹。结果表明,目标函数中加入瞬时性质项可以加强对产品分子量分布的控制和对瞬时性质过调幅度的约束:加入催化剂进料项以及造粒机中产品的熔融指数项,可以使得模型更加符合实际,对造粒机中产品性能的约束可以对反应釜中产品的性能起到间接制约的作用。研究同时发现,优化操作具有不可逆性,控制过程具有非线性的特征。 3.针对串联操作过程的牌号切换,以“二次混合”规则为基础,建立了同时包括第二釜自身产物的累积性质和两釜产品混合所得聚合物的累积性质的全局优化目标函数。通过对第二釜自身产物的性能指标进行反推,建立了其质量模型。采用全局优化目标函数对切换操作进行优化计算,将优化结果与实际生产过程中的切换操作进行比较,证明用本文提出的优化方法可显著缩短切换所需时间,减少过渡料的生成,经济效益十分明显。针对串联操作,将使用直接求差型目标函数和无因次型目标函数进行优化计算所得结果进行了比较表明,直接求差