CN113436688A - 一种san反应进料控制方法、系统及其存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种SAN反应进料控制方法、系统及其存储介质,其包括:基于对循环溶液管线的测量结果,获得循环溶液管线中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的测量配比;基于SAN反应中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定含量,获得溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定配比;根据所述测量配比与所述额定配比,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,以使新鲜进料管线与循环溶液管线混合后得到的混合溶液中的溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例达到额定配比;根据所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,控制新鲜进料管线进料。本申请具有提高SAN反应中溶剂、苯乙烯、丙烯腈配比准确度的效果。
Description
技术领域
本申请涉及SAN聚合反应的领域,尤其是涉及一种SAN反应进料控制方法、系统及其存储介质。
背景技术
SAN树脂是苯乙烯和丙烯腊两种单体的共聚物,又称AS树脂,通过SAN聚合反应制得,是无色透明的热塑性树脂。具有耐高温性、出色的光泽度和耐化学介质性,还有优良的硬度、刚性、尺寸稳定性和较高的承载能力,是一种无色透明,具有较高的机械强度的聚丙烯基工程塑料。
SAN树脂中苯乙烯、丙烯腈的组成对其光学性能和力学性能影响很大,这是由于苯乙烯和丙烯腊在自由基聚合时,竞聚率不一致,苯乙烯的竞聚率是丙烯腈的10倍。因此,SAN共聚物中丙烯腈含量变化超过4%就可能造成不同组成的SAN聚合物不相容,导致SAN树脂的光学性能、机械强度、耐热性、耐溶剂性能下降。所以相关生产技术中,苯乙烯、丙烯腈的配比必须严格准确、稳定。
但是在SAN反应过程中,由于需要使用溶剂甲苯来辅助反应的缘故,在生产中会设置有循环溶液管线。而循环溶液管线在循环使用的过程中,会带着一定量未能参与反应的苯乙烯、丙烯腈原料再次进入反应器进行SAN反应,这部分携带的原料就对苯乙烯、丙烯腈的新鲜进料管线的进料量产生了干扰,使配比不再那么准确稳定。
因此,需要一种新的方案来解决上述技术问题。
发明内容
为了提高SAN反应中溶剂、苯乙烯、丙烯腈配比的准确度,本申请提供一种SAN反应进料控制方法、系统及其存储介质。
第一方面,本申请提供一种SAN反应进料控制方法,包括:
基于对循环溶液管线的测量结果,获得循环溶液管线中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的测量配比;
基于SAN反应中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定含量,获得溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定配比;
根据所述测量配比与所述额定配比,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,以使新鲜进料管线与循环溶液管线混合后得到的混合溶液中的溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例达到额定配比;
根据所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,控制新鲜进料管线进料。
通过采用上述技术手段,进行进料时,首先计算所需的溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定比例含量,然后检测循环溶液中残留的苯乙烯与丙烯腈数量,两者之间的差值即为理论上新鲜进料管线中需要补足的原料流量,只需将缺少的原料量不足,整体就能达到SAN反应所需的配比,提高了SAN反应中溶剂、苯乙烯、丙烯腈配比的准确度。
进一步的,所述根据所述测量配比与所述额定配比,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量包括:
根据所述测量配比与所述额定配比,计算苯乙烯与丙烯腈的偏差值;
基于对循环溶液管线的检测,获得循环溶液管线单位时间内的流量;
根据循环溶液管线的流量、苯乙烯与丙烯腈的偏差值,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量。
通过采用上述技术手段,由于在管线中,循环溶液是不断往复流转的,所以相比于具体的添加量,计算每个单位时间内的流量更直观,同样的,新鲜进料管线同样使用流量进行计算,这样就能使配平后的混合溶液的流量中,每个单位时间都满足精度要求,而不是只有总的数量满足精度要求。
进一步的,所述根据所述测量配比与所述额定配比,计算苯乙烯与丙烯腈的偏差值包括:
根据测量配比,获得苯乙烯与溶剂的测量质量比、丙烯腈与溶剂的测量质量比;
根据额定配比,获得苯乙烯与溶剂的额定质量比、丙烯腈与溶剂的额定质量比;
根据测量质量比与额定质量比,计算苯乙烯与丙烯腈的偏差值。
在进行配比时,循环溶液管线与新鲜进料管线中都是流体,流体的体积是流体温度和压力的函数,是一个因变量,而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量,通过采用上述技术手段,直接对溶剂中各成分的质量进行计算,得到的配比更加精确。
进一步的,基于对混合溶液的检测结果,获得混合溶液中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的实际配比;
根据所述实际配比与所述额定配比,基于预设的反馈算法对进料算法进行更新,以使混合溶液中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例不断接近额定配比。
通过采用上述技术手段,在添加进料值数量的苯乙烯与丙烯腈后,此时理论上已经实现了最精确的配比,但是在实际工况来看,循环溶剂管线中的溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例是不断波动变化的,所测量位置的循环溶液的配比和混合新鲜进料管线处的循环溶液的配比难以完全相同,所以混合溶液实际上可能并没有达到额定配比,所以还需要在混合之后,在送入SAN反应器进行反应之前,对混合溶液进行检测,检测出能够代表实际组分含量的实际配比,从而通过实际配比与额定配比之间的对比,就能够得知实际组分含量与理论组分含量之间的差距,从而对进料算法进行不断修正,使进料后溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例不断接近额定配比。
进一步的,所述根据所述实际配比与所述额定配比,基于预设的反馈算法对进料算法进行更新包括:
根据额定配比,获得苯乙烯与溶剂的额定质量比、丙烯腈与溶剂的额定质量比;
根据实际配比,获得苯乙烯与溶剂的实际质量比、丙烯腈与溶剂的实际质量比;
根据额定质量比与实际质量比,基于预设的反馈算法对进料算法进行更新。
流体的体积是流体温度和压力的函数,是一个因变量,而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量,通过采用上述技术手段,直接对溶剂中各成分的质量进行计算,得到的配比更加精确。
进一步的,将对循环溶液进行检测的位置称为第一检测点位,将对混合溶液进行检测的位置称为第二检测点位,
基于对循环溶液管线的检测,获得循环溶液管线的溶液流速;
基于所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量、循环溶液管线的溶液流速,获得新鲜进料管线的进料流速;
基于对混合溶液的检测,获得混合溶液的流速;
根据循环溶液管线的溶液流速、新鲜进料管线的进料流速、混合溶液的流速,基于预设的时间算法计算溶液从第一检测点位流到第二检测点位的流动时间;
将流动时间设置为检测间隔时间;
在接收到到达检测间隔时间的指令后,控制第一检测点位与第二检测点位处的检测器再次进行检测,并根据检测结果重新计算流动时间,根据重新得到流动时间更新检测间隔时间;
在接收到到达更新后的检测间隔时间的指令后,重复上述检测步骤。
在进行测量时,由于SAN反应后循环溶液管线中的苯乙烯与丙烯腈剩余含量是随机的,所以实际上从循环溶液管线中通回的循环溶液中的苯乙烯与丙烯腈含量是时时变化的,因此,测量所得到的测量配比只能代表某一时刻的循环溶液比例;
通过设置检测间隔时间的方式,多次的获取测量值,并且根据前一测量值时实际配比与额定配比的对比结果,来得到苯乙烯与丙烯腈含量的误差,从而对后续的进料算法进行修正,经过多次反复的修正,使得最终添加进料后,测量配比与额定配比最接近;
而在进行检测时,在第一检测点位与第二检测点位进行检测,通过流速来计算溶液从第一检测点位流到第二检测点位的流动时间,并且将这一时间作为检测间隔时间,从而使得第二检测点位所检测到的溶液,能够对应于第一检测点位所检测到的溶液,更好的体现出新鲜进料管线加料后的效果,从而在对公式进行修正时,有着更直观的对应关系,修正效果更好。
进一步的,所述预设的反馈算法采用PID算法。
PID算法就是比例、积分、微分三个环节的加和;
其中比例就是用来对额定配比与测量配比的偏差进行反应,所以只要存在偏差,比例就会起作用;
积分主要是用来消除静差,所谓静差就是指SAN反应的循环进料、新鲜进料管线补料稳定后,额定配比与测量配比之间依然存在的差值,积分就是通过偏差的累计来抵消静差;
而微分则是对偏差的变化趋势做出反应,根据偏差的变化趋势实现超前调节,提高反应速度。
第二方面,本申请提供一种SAN反应进料系统,包括:
检测模块,用于对循环溶液管线、混合溶液进行检测;
储存模块,用于储存溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定配比;
计算模块,用于支持进料算法、反馈算法的计算;
控制模块,用于控制新鲜进料管线进料的进料量;
混合模块,用于将新鲜进料管线与循环溶液管线的溶液混合。
通过采用上述技术手段,进行进料时,首先通过检测模块得到溶液中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例,然后将得到的比例与储存模块中储存的额定配比进行比较,然后基于计算模块的算法,控制新鲜进料管线进料的进料量,并于进料后,通过混合模块将新鲜进料管线与循环溶液管线的溶液混合,即可送入SAN反应器中进行反应。
进一步的,检测模块包括流量检测子模块、对循环溶液管线检测的第一检测子模块、对混合溶液检测的第二检测子模块,其中第一检测子模块的检测点位位于流量检测子模块之前,第二检测子模块的检测点位位于混合模块之后。
在进行检测时,将第一检测点位设置在流量检测子模块之前,从而距离混合点位较远,不影响混合时工艺流体的流型;为了使循环溶剂与新鲜进料混合均匀,第二检测子模块的检测点位设置在混合模块后。
第三方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
通过上述技术方案,上述SAN反应进料方法可以被存储到可读存储介质中,以便于可读存储介质内存储的SAN反应进料方法的计算机程序可以被处理器执行,从而实现提升了SAN反应进料系统稳定性的效果
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过计算循环溶液中的残留溶剂含量来计算所需补充的原料量,从而提高了SAN反应中溶剂、苯乙烯、丙烯腈配比的准确度;
2.通过反馈算法来对进料算法进行更新修正,以使混合溶液中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例能够不断接近额定配比。
附图说明
图1为一个实施例中SAN反应进料方法的应用环境图。
图2为一个实施例中SAN反应进料方法的流程示意图。
图3为SAN反应进料系统的结构框图。
图4为拉曼光谱仪的安装示意图。
图5为进料算法、反馈算法的控制逻辑图。
附图标记说明:110、终端;111、检测端;112、控制端;120、服务器;310、检测模块;320、储存模块;330、计算模块;340、控制模块;350、混合模块。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
图1为一个实施例中SAN反应进料方法的应用环境图,参考图1,应用于终端110和服务器120。终端110包括检测端111和控制端112,检测端111、控制端112和服务器120通过网络连接。服务器120基于检测端111对循环溶液管线的测量结果,获得循环溶液管线中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的测量配比;服务器120基于SAN反应中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定含量,获得溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定配比;服务器120根据所述测量配比与所述额定配比,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,以使新鲜进料管线与循环溶液管线混合后得到的混合溶液中的溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例达到额定配比;服务器120根据所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,控制端112控制新鲜进料管线进料。检测端111具体可以是拉曼光谱分析仪或其他检测仪器中的至少一种,控制端112可以是流量调节阀或其他调节阀门中的至少一种。服务器120可以用独立的服务器120或者是多个服务器120组成的服务器120集群来实现。
如图2所示,在一个实施例中,提供了一种SAN反应进料控制方法,本实施例主要以该方法应用于上述图1中的服务器120来举例说明,应该理解的是,虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。
该SAN反应进料方法具体包括如下步骤:
步骤S210,基于对循环溶液管线的测量结果,获得循环溶液管线中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的测量配比。
其中,受各方面工艺条件(包括反应条件、单程转化率、单体回收率等)的影响,循环溶剂中苯乙烯与丙烯腈单体的含量变化范围较大,除溶剂甲苯外,还包括50%以上未反应完的苯乙烯与丙烯腈单体。
因此,测量结果中一方面要体现单位时间内循环溶液的流量,另一方面要体现苯乙烯与丙烯腈单体在溶液中的具体质量,通过苯乙烯与丙烯腈单体在溶液中的具体质量,得到苯乙烯与丙烯腈的测量配比。
步骤S220,基于SAN反应中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定含量,获得溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定配比。
SAN反应中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的最佳配比是可以基于相关文献来确定的,在本申请中,将苯乙烯与溶剂的最佳质量比设为3.67,丙烯腈与溶剂的最佳质量设比1.28。即苯乙烯与甲苯的额定配比为3.67,丙烯腈与甲苯的额定配比为1.28。额定配比储存在服务器120中,需要使用时通过获取指令直接获取即可。
步骤S230,根据所述测量配比与所述额定配比,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,以使新鲜进料管线与循环溶液管线混合后得到的混合溶液中的溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例达到额定配比。
在进行配比时,循环溶液管线与新鲜进料管线中都是流体,流体的体积是流体温度和压力的函数,是一个因变量,而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量,所以进料算法根据流体中的质量来进行计算。
同时,由于在管线中,循环溶液是不断往复流转的,所以相比于计算新鲜进料管线中的具体的添加量,计算每个单位时间内苯乙烯和丙烯腈需要补充的流量更直观,这样就能使进行补充后的混合溶液的流量中,每个单位时间的流量都满足配比要求,而不是只在总量上满足配比要求。
具体的,
以苯乙烯为例,进料算法为g=0.01*c*d*e-0.01*a*d。
其中,
g为需要新鲜进料管线补充的进料流量;
c为循环溶液中溶剂的质量比,以百分比%的形式体现;
d为循环溶液流量,单位T/h;
e为苯乙烯与甲苯的额定配比,即上文的3.67;
a为测量得到的循环溶液中苯乙烯的质量比,以百分比%的形式体现。
通过该公式,能够得到还需要新鲜进料管线中提供的苯乙烯流量。
在本申请的另一个实施例中,
以丙烯腈为例,进料算法为h=0.01*c*d*f-0.01*b*d。
其中,
h为需要新鲜进料管线补充的进料流量;
c为循环溶液中溶剂的质量比,以百分比%的形式体现;
d为循环溶液流量,单位T/h;
f为丙烯腈与甲苯的额定配比,即上文的1.28;
b为测量得到的循环溶液中丙烯腈的质量比,以百分比%的形式体现。
在通过进料算法计算出所需的苯乙烯与丙烯腈流量以后,控制端112控制新鲜进料管线进行进料。
步骤S240,根据所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,控制新鲜进料管线进料。
根据计算得到的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,控制端112的阀门打开,控制新鲜进料管线的苯乙烯与丙烯腈进料。
在本申请的另一个实施例中,还需要对混合溶液进行检测,获得混合溶液中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的实际配比。
这是因为在实际工况来看,循环溶剂管线中反应后的溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例受工艺条件(包括反应条件、单程转化率、单体回收率等)的影响,是不断波动变化的,检测端111所测量位置的循环溶液的配比和实际上混合新鲜进料管线处的循环溶液的配比,是难以完全相同的。所以混合溶液实际上可能并没有达到额定配比,所以还需要在混合之后,在送入SAN反应器进行反应之前,对混合溶液进行检测。
检测后得到的实际配比包括苯乙烯与溶剂的实际质量比、丙烯腈与溶剂的实际质量比,基于实际质量比与额定质量比的偏差,使用PID算法作为反馈算法,对进料算法进行反作用,从而对进料算法进行不断修正,使进料后溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例不断接近额定配比。
PID算法为比例、积分、微分三个环节的加和;
其中比例就是用来对额定配比与测量配比的偏差进行反应,所以只要存在偏差,比例就会起作用;
积分主要是用来消除静差,所谓静差就是指SAN反应的循环溶液进料、新鲜进料管线补料稳定后,额定配比与测量配比之间依然存在的差值,只要还存在静差,积分就是通过在一定时间内的累计之和来抵消静差;并反应在调节力度上,
而微分则是对偏差的变化趋势做出反应,根据偏差的变化趋势实现超前调节,提高反应速度。
PID算法在过控上具有广阔的应用,在本申请中,以苯乙烯为例,在首次通过进料算法进行计算时,将e作为常量带入,即e=苯乙烯与溶剂的质量比3.67,得到需要新鲜进料管线的补充流量g。
然后将新鲜进料管线与循环管线的溶液混合,得到混合溶液,此时对混合溶液进行检测,并通过反馈算法来对检测得到的实际质量比与额定质量比的偏差进行处理调节,根据反馈算法,得到一个能够使后续混合溶液的实际质量比与额定质量比更接近的e,将新的e带入到进料算法g=0.01*c*d*e-0.01*a*d中,得到新的新鲜进料管线的补充流量g。
然后重复上述步骤,在重复反馈调节的过程中,混合溶液中的实际质量比与额定质量比的偏差被逐渐消除,实际质量比与额定质量比越来越接近。
在本申请的另一个实施例中,对检测的间隔时间进行设置,以提高反馈算法的反馈效果。
具体的,由于SAN反应后循环溶液管线中的苯乙烯与丙烯腈剩余含量是随机的,所以实际上从循环溶液管线中通回的循环溶液中的苯乙烯与丙烯腈含量是时时变化的,因此,需要进行对溶液进行多次检测,多次的获取测量值,并且根据前一测量值时实际配比与额定配比的对比结果,来得到苯乙烯与丙烯腈含量的误差,从而对后续的进料算法进行修正,经过多次反复的修正,使得最终添加进料后,测量配比与额定配比最接近。
将对循环溶液进行检测的位置称为第一检测点位,将对混合溶液进行检测的位置称为第二检测点位,由于循环溶液是持续流动的,新鲜进料管线和混合溶液也是持续流动的,所以在第一检测点位所检测到的循环溶液,与第二检测点位检测到的混合溶液,两者可能并没有对应关系,可能第二检测点位所检测的混合溶液,是第一检测点位所检测的循环溶液的前一时刻或后一时刻的混合溶液,这样进行反馈后,虽然最终仍能通过反馈算法来逐渐消除实际质量比与额定质量比的偏差,但是由于所检测的循环溶液和所检测的混合溶液之间没有对应关系,需要的反馈调节次数会大大增加。
因此,在本申请中通过时间算法来计算溶液从第一检测点位流到第二检测点位所需的流动时间,将检测得到的流动时间作为检测间隔时间,从而使所检测的循环溶液和所检测的混合溶液能够对应。
具体的,
基于对循环溶液管线的检测,获得循环溶液管线的溶液流速;
基于所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量、循环溶液管线的溶液流速,获得新鲜进料管线的进料流速;
基于对混合溶液的检测,获得混合溶液的流速。
在管线中,第一检测点位与第二检测点位之间还设有用于将循环溶液管线与新鲜进料管线的溶液进行混合的混合器,所以通过时间算法得到的流动时间h分为三部分,第一部分是第一检测点位与混合器之间的流动时间h1,第二部分是经过混合器混合后,混合溶液直接流到第二检测点位的流动时间h2,第三部分是混合器混合所用的时间h3。
第一检测点位与混合器之间的间距为定值,而循环溶液管线的流速可以检测出来,所以第一检测点位与混合器之间的流经时间h1可以通过距离除以速度直接算出。
而在经过混合器混合后,混合溶液直接流到第二检测点位,这之间几乎没有能量损失,可以将第二检测点位检测到的流速,作为这段路径的流速。由于混合器与第二检测点位之间的间距为定值,所以同样可以通过距离除以速度直接算出流经时间h2。
在混合器内的混合时间,一方面受到循环溶液的进料速度影响,另一方面受到新鲜进料管线的进料速度影响,此时可以根据相关技术中的混合器使用情况来进行计算混合所需的时间。由于循环溶液管线的速度在循环反应过程中变化不大,所以可以以循环溶液管线的速度为常量,带入不同的新鲜进料管线的速度,记录对应的混合时长,来得到混合器混合所需的时间表格。例如循环管线中流速是0.62m/s,新鲜进料管线中苯乙烯的进料速度为0.97m/s,丙烯腈的进料速度为0.32m/s,则混合时间为2.13s。
在判断混合时间时,只需要将对应的循环溶液速度、新鲜进料管线速度带入到混合器混合时间表格,对应获取混合时间h3即可。
从而通过h=h1+h2+h3,最终计算得到流动时间h。
由于流动时间受溶液的流速影响,溶液的流速又会受到进料算法所计算的进料流量的影响,所以在进行各段路线的流速获取时,对于循环溶液管线的速度、混合溶液管线的速度,直接对检测端111检测得到的实时速度进行获取即可,获取流经速度后,就能得到根据实时速度更新的所需流动时间h1与h2。
但对于新鲜进料管线的速度,则需要根据进料算法计算得到的所需进料流量、以及新鲜进料管线的进料管孔径来进行计算。所需的进料流量除以进料管径的横截面积,即为新鲜进料管线的流速。再将新鲜进料管线的流速、循环溶液流速带入到混合器的混合时间表格,即可得到更新后的混合时间h3。
基于各管线流速的变化,在每次检测端111进行检测后,都对流动时间进行更新,从而使流动时间随流速实时调整,更加精确。
在一个实施例中,如图3所示,提供一种SAN反应进料系统,包括:
检测模块310,用于对循环溶液管线、混合溶液的配比与流量均进行检测;
储存模块320,用于储存溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定配比;
计算模块330,用于支持进料算法、反馈算法、时间算法的计算;
控制模块340,用于控制新鲜进料管线进料的进料量;
混合模块350,用于将新鲜进料管线与循环溶液管线的溶液混合。
其中,储存模块320与计算模块330可以是图1中的服务器120。控制模块340可以是图1中的控制端112,使用流量调节阀对新鲜进料管线的流量进行控制。混合模块350可以使用混合器。
检测模块310包括流量检测子模块、对循环溶液管线检测的第一检测子模块、对混合溶液检测的第二检测子模块,流量检测子模块主要通过质量流量计来实现检测功能;第一检测子模块的检测点位位于流量检测子模块之前,从而距离混合点位较远,不影响混合时工艺流体的流型;第二检测子模块的检测点位位于混合模块350之后,从而使循环溶剂与新鲜进料混合均匀。
由于苯乙烯、丙烯腈与溶剂甲苯的分子结构差别大,第一检测子模块与第二检测子模块均使用拉曼光谱仪进行检测分析。
图4示出了拉曼光谱仪的安装示意图,使用拉曼光谱分析仪具有以下优点,能够很好地满足控制要求:
(1)检测速度快,单个检测点的检测时间≤30s;
(2)检测精度高,对于由苯乙烯、丙烯腈与甲苯组成的混合溶液,重复性误差≤±0.05wt%;
(3)分析仪日常维护工作量很少,由于采用原位式检测,现场不再需要采样与预处理单元,加上检测探头并不直接接触样品,可实现在线分析仪的长周期连续可靠运行。
如图5所示,图中SM指苯乙烯,AN指丙烯腈,IO硬点中的编号为采集点位编号,其中编号AT21201、AT21202为第二检测点位处,对混合溶液检测所得到的检测信息。编号FT-21201、AT21203、AT21204为第一检测点位处,对循环溶液检测所得到的检测信息。编号FT-21202、FV-21202、FT-21203、FV-21203为新鲜进料管线的进料调节点,同样使用PID算法对进料的理论数值与实际数值进行调节。
DCS软点中的编号为各软件块与PID功能块的编号,反馈算法主要通过编号为AIC-21202、AIC-21203的PID软件块实现反作用,即反馈。进料算法主要通过编号为FY-21202、FY-21203的计算软件块实现。额定配比储存于常量软件块HIC-21202、HIC-21203中。图中a、b、c、d、e、f、g、h为进料算法中的各个相关数据,对此不再重复描述。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,储器存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行上述一种SAN反应进料控制方法的步骤。此处一种SAN反应进料控制方法的步骤可以是上述各个实施例的一种SAN反应进料控制方法中的步骤。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种SAN反应进料控制方法,其特征在于,包括:
基于对循环溶液管线的测量结果,获得循环溶液管线中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的测量配比;
基于SAN反应中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定含量,获得溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定配比;
根据所述测量配比与所述额定配比,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,以使新鲜进料管线与循环溶液管线混合后得到的混合溶液中的溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例达到额定配比;
根据所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量,控制新鲜进料管线进料。
2.根据权利要求1所述的一种SAN反应进料控制方法,其特征在于,所述根据所述测量配比与所述额定配比,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量包括:
根据所述测量配比与所述额定配比,计算苯乙烯与丙烯腈的偏差值;
基于对循环溶液管线的检测,获得循环溶液管线单位时间内的流量;
根据循环溶液管线的流量、苯乙烯与丙烯腈的偏差值,基于预设的进料算法计算新鲜进料管线中所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量。
3.根据权利要求2所述的一种SAN反应进料控制方法,其特征在于,所述根据所述测量配比与所述额定配比,计算苯乙烯与丙烯腈的偏差值包括:
根据测量配比,获得苯乙烯与溶剂的测量质量比、丙烯腈与溶剂的测量质量比;
根据额定配比,获得苯乙烯与溶剂的额定质量比、丙烯腈与溶剂的额定质量比;
根据测量质量比与额定质量比,计算苯乙烯与丙烯腈的偏差值。
4.根据权利要求1所述的一种SAN反应进料控制方法,其特征在于,基于对混合溶液的检测结果,获得混合溶液中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的实际配比;
根据所述实际配比与所述额定配比,基于预设的反馈算法对进料算法进行更新,以使混合溶液中溶剂、苯乙烯与丙烯腈的比例不断接近额定配比。
5.根据权利要求4所述的一种SAN反应进料控制方法,其特征在于:所述根据所述实际配比与所述额定配比,基于预设的反馈算法对进料算法进行更新包括:
根据额定配比,获得苯乙烯与溶剂的额定质量比、丙烯腈与溶剂的额定质量比;
根据实际配比,获得苯乙烯与溶剂的实际质量比、丙烯腈与溶剂的实际质量比;
根据额定质量比与实际质量比,基于预设的反馈算法对进料算法进行更新。
6.根据权利要求5所述的一种SAN反应进料控制方法,其特征在于:将对循环溶液进行检测的位置称为第一检测点位,将对混合溶液进行检测的位置称为第二检测点位,
基于对循环溶液管线的检测,获得循环溶液管线的溶液流速;
基于所需的苯乙烯与丙烯腈的进料流量、循环溶液管线的溶液流速,获得新鲜进料管线的进料流速;
基于对混合溶液的检测,获得混合溶液的流速;
根据循环溶液管线的溶液流速、新鲜进料管线的进料流速、混合溶液的流速,基于预设的时间算法计算溶液从第一检测点位流到第二检测点位的流动时间;
将流动时间设置为检测间隔时间;
在接收到到达检测间隔时间的指令后,控制第一检测点位与第二检测点位处的检测器再次进行检测,并根据检测结果重新计算流动时间,根据重新得到流动时间更新检测间隔时间;
在接收到到达更新后的检测间隔时间的指令后,重复上述检测步骤。
7.根据权利要求4所述的一种SAN反应进料控制方法,其特征在于:所述预设的反馈算法采用PID算法。
8.一种SAN反应进料系统,其特征在于,包括:
检测模块,用于对循环溶液管线、混合溶液进行检测;
储存模块,用于储存溶剂、苯乙烯与丙烯腈的额定配比;
计算模块,用于支持进料算法、反馈算法的计算;
控制模块,用于控制新鲜进料管线进料的进料量;
混合模块,用于将新鲜进料管线与循环溶液管线的溶液混合。
9.根据权利要求8所述的一种SAN反应进料系统,其特征在于:检测模块包括流量检测子模块、对循环溶液管线检测的第一检测子模块、对混合溶液检测的第二检测子模块,其中第一检测子模块的检测点位位于流量检测子模块之前,第二检测子模块的检测点位位于混合模块之后。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
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