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乙烯是十分重要的石油化工产品，是整个石油化工产业中生产有机原料的基础物质之一。自上世纪开始，经过长期发展用管式裂解炉生产乙烯的装置已经十分成熟，全世界将近99%的乙烯和近三分之二的丙烯都是由管式裂解炉生产的。国家石油化工发展水平的一个很重要的标志就是乙烯裂解的生产规模和技术水平。由于裂解炉结构和操作的复杂性，对于裂解过程的建模、仿真和优化是现阶段提高乙烯产业经济效益的一种常用而有效的手段。我国裂解炉的工艺生产技术和装备制造技术在近几年得到了迅猛发展，相比而言针对乙烯裂解现场装置过程优化与控制技术的发展相对不足，这已经成为了制约我国烯烃工业发展的一个重要因素。乙烯裂解的过程是复杂的化学变化过程，伴随有多个反应的发生和多种产物的生成。乙烯裂解炉的操作水平直接关系着多种产物产率的变化，直接影响着一套裂解装置的经济效益。随着近年来乙烯裂解反应过程中另一产物丙烯的价格持续走高，丙烯的产率已经成为乙烯裂解过程中第二个生产目标。但大多数传统操作优化方案只针对乙烯产率进行全周期的操作优化，这并不能符合以市场为导向的现代工厂市场经济经营理念。本文以乙烯裂解炉的建模及其多目标优化为课题进行了以下主要工作：利用Kumar等人提出的分子动力学模型和结焦动力学模型，假设基于拟稳态的条件下，建立了具有参数校正功能的GK-V型石脑油裂解炉辐射段全周期工作的机理数学模型并对其进行了仿真实验，经过与实际工业数据对比矫正参数后，模型的仿真效果与工业现场数据基本吻合，模型可以真实的表达实际裂解炉的特征。在全周期操作优化乙烯收率的基础上，加入丙烯的收率为第二生产目标。综合市场需求及工业生产实际状态，选取全周期拟稳态的出口温度（COT）作为操作变量，建立以乙烯和丙烯两个优化目标的全周期多目标优化模型。结合粒子群多目标优化算法，对上述建立的多目标模型进行全周期操作优化。