JP2001508354A - 化学プロセス・プラントのオンライン制御 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 所望の値Dを有する特性Pを伴う生成物を製造するプロセスのオンライン 制御のための方法であって、 前記プロセスの少なくとも一つの中間工程において、一組の較正試料のた めの、一組の測定誤差を有する測定されたスペクトルを得る; 前記測定されたスペクトルを測定誤差について補正し、前記一組の較正試 料について、一組の補正されたスペクトルを生じさせる; 前記較正試料の各々の前記補正されたスペクトルを一組の正規直交基底関 数に関連付けている、一組の加重値を決定する; 前記較正試料の各々のための、前記特性Pの値を得る; 前記特性Pについての前記値を前記一組の加重値に関連付けている予測モ デルを決定する; 前記プロセスの前記少なくとも一つの中間工程において、試験試料のスペ クトルを測定する; 前記少なくとも一つの中間工程において、前記試験試料のための、補正さ れたスペクトルを得る; 前記予測モデル及び前記試験試料の前記補正されたスペクトルから、前記 試験試料のための前記特性Pについて、推定値Eを決定する;及び 前記推定値Eと前記値Dとの間の算出された差を用いて前記プロセスを制 御する、 ことを含む方法。 2. 前記生成物がポリマーを含む、請求項1の方法。 3. 前記測定されたスペクトルが、ラマン・スペクトル、NMRスペクトル及 び赤外スペクトルからなる群から選択される、請求項1の方法。 4. 前記測定されたスペクトルが、近赤外領域の吸収スペクトルを含む、請求 項1の方法。 5. 前記予測モデルが、直線最小二乗回帰によって決定される、請求項4の方 法。 6. 前記プロセスが、重合、水蒸気分解、オレフィン精製、芳香族精製、異性 化、接触分解、接触改質、水素化、酸化、部分酸化、脱水、水和、ニトロ 化、エボキシ化、蒸留、燃焼、アルキル化、中和、アミノ化、エステル化 、二量化、膜分離、カルボニル化、ケトン化、ヒドロホルミル化、オリゴ マー化、熱分解(pyrolysis)、スルホン化、結晶化、吸着、抽出蒸留、 水素化脱アルキル化、脱水素化、芳香族化、環化、熱分解(thermal crack ing)、水素化脱硫、水素化脱窒素、過酸化、脱灰及びハロゲン化からなる 群から選択された手順を含む、請求項3の方法。 7. 前記プロセスが、重合、水蒸気分解、オレフィン精製、芳香族精製、異性 化、接触分解、接触改質、水素化、酸化、部分酸化、脱水、水和、ニトロ 化、エポキシ化、蒸留、燃焼、アルキル化、中和、アミノ化、エステル化 、二量化、膜分離、カルボニル化、ケトン化、ヒドロホルミル化、オリゴ マー化、熱分解(pyrolysis)、スルホン化、結晶化、吸着、抽出蒸留、 水素化脱アルキル化、脱水素化、芳香族化、環化、熱分解(thermal crack ing)、水素化脱硫、水素化脱窒素、過酸化、脱灰及びハロゲン化からなる 群から選択された手順を含む、請求項4の方法。 8. 前記較正試料のための前記補正された吸収スペクトルを特徴付けている前 記一組の正規直交基底関数が、特異値分解によって決定された固有のスペ クトルを含む、請求項6の方法。 9. 前記較正試料のための前記補正された吸収スペクトルを特徴付けている前 記一組の正規直交基底関数が、特異値分解によって決定された固有のスペ クトルである、請求項7の方法。 10.前記特性Pが、ムーニー粘度、ポリマー不飽和度、コモノマーの組込み、 ハロゲン含有量、ポリマー濃度、モノマー濃度、分子量、メルト・インデ ックス、ポリマー密度、流れ成分組成、生成物中の水分及び分子量分布か らなる群から選択される、請求項8の方法。 11.前記特性Pが、ムーニー粘度、ポリマー不飽和度、コモノマーの組込み、 ハロゲン含有量、ポリマー濃度、モノマー濃度、分子量、メルト・インデ ックス、ポリマー密度、流れ成分組成、生成物中の水分及び分子量分布か らなる群から選択される、請求項9の方法。 12.前記近赤外スペクトルの測定が、フーリエ変換近赤外(FTNIR)分光 計によって行われる、請求項9の方法。 13.前記近赤外スペクトルの測定が、フーリエ変換近赤外(FTNIR)分光 計によって行われる、請求項11の方法。 14.前記試験試料についての前記スペクトルの測定が、少なくとも2分に一回 行われる、請求項10の方法。 15.前記試験試料についての前記スペクトルの測定が、少なくとも2分に一回 行われる、請求項11の方法。 16.所望の値Dを有する特性Pを伴う生成物を製造するプロセスのオンライン 制御のための方法であって、 プロセスの少なくとも一つの中問工程において、一組の較正試料のための 、一組の測定誤差を有する測定されたスペクトルを得る; 前記測定されたスペクトルを測定誤差について補正し、前記一組の較正試 料について、一組の補正されたスペクトルを生じさせる; 前記較正試料の各々の前記補正されたスペクトルを一組の正規直交基底関 数に関連付けている、一組の加重値を決定する; 前記較正試料の少なくとも一つの更なる特性の値を得る; 前記較正試料の各々のための、前記特性Pの値を得る; 前記特性Pについての前記値を、前記較正試料の前記一組の加重値及び前 記少なくとも一つの更なる特性の前記値に関連付けている予測モデルを決 定する; 前記プロセスの前記少なくとも一つの中間工程において、試験試料のスペ クトル及び前記少なくとも一つの更なる特性を測定する; 前記少なくとも一つの中間工程において、前記試験試料のための、補正さ れたスペクトルを得る; 前記予測モデル及び前記試験試料の前記補正されたスペクトル及び前記少 なくとも一つの更なる特性の前記値から、前記試験試料のための前記特性 Pについて、推定値Eを決定する;及び 前記推定値Eと前記値Dとの間の算出された差を用いて前記プロセスを制 御する、 ことを含む方法。 17.前記少なくとも一つの更なる特性が、温度、粘度、圧力、密度、屈折率、 pH値、コンダクタンス及び比誘電率からなる群から選択される、請求項 16の方法。 18.前記生成物がポリマーを含む、請求項17の方法。 19.前記スペクトルが、ラマン・スペクトル、NMRスペクトル及び赤外スペ クトルからなる群から選択される、請求項17の方法。 20.前記測定されたスペクトルが、近赤外領域の吸収スペクトルを含む、請求 項17の方法。 21.前記予測モデルが、直線最小二乗回帰によって決定される、請求項20の 方法。 22.前記プロセスが、重合、水蒸気分解、オレフィン精製、芳香族精製、異性 化、接触分解、接触改質、水素化、酸化、部分酸化、脱水、水和、ニトロ 化、エポキシ化、蒸留、燃焼、アルキル化、中和、アミノ化、エステル化 、二量化、膜分離、カルボニル化、ケトン化、ヒドロホルミル化、オリゴ マー化、熱分解(pyrolysis)、スルホン化、結晶化、吸着、抽出蒸留、 水素化脱アルキル化、脱水素化、芳香族化、環化、熱分解(thermal crack ing)、水素化脱硫、水素化脱窒素、過酸化、脱灰及びハロゲン化からなる 群から選択された手順を含む、請求項19の方法。 23.前記プロセスが、重合、水蒸気分解、オレフィン精製、芳香族精製、異性 化、接触分解、接触改質、水素化、酸化、部分酸化、脱水、水和、ニトロ 化、エポキシ化、蒸留、燃焼、アルキル化、中和、アミノ化、エステル化 、二量化、膜分離、カルボニル化、ケトン化、ヒドロホルミル化、オリゴ マー化、熱分解(pyrolysis)、スルホン化、結晶化、吸着、抽出蒸留、 水素化脱アルキル化、脱水素化、芳香族化、環化、熱分解(thermal crack ing)、水素化脱硫、水素化脱窒素、過酸化、脱灰及びハロゲン化からなる 群から選択された手順を含む、請求項20の方法。 24.前記較正試料のための前記補正された吸収スペクトルを特徴付けている前 記一組の正規直交基底関数が、特異値分解によって決定された固有のスペ クトルを含む、請求項20の方法。 25.前記較正試料のための前記補正された吸収スペクトルを特徴付けている前 記一組の正規直交基底関数が、特異値分解によって決定された固有のスペ クトルを含む、請求項21の方法。 26.前記特性Pが、ムーニー粘度、ポリマー不飽和度、コモノマーの組込み、 ハロゲン含有量、ポリマー濃度、モノマー濃度、分子量、メルト・インデ ックス、ポリマー密度、流れ成分組成、生成物中の水分及び分子量分布か らなる群から選択される、請求項22の方法。 27.前記特性Pが、ムーニー粘度、ポリマー不飽和度、コモノマーの組込み、 ハロゲン含有量、ポリマー濃度、モノマー濃度、分子量、メルト・インデ ックス、ポリマー密度、流れ成分組成、生成物中の水分及び分子量分布か らなる群から選択される、請求項23の方法。 28.前記近赤外スペクトルの測定が、フーリエ変換近赤外(FTNIR)分光 計によって行われる、請求項23の方法。 29.前記近赤外スペクトルの測定が、フーリエ変換近赤外(FTNIR)分光 計によって行われる、請求項25の方法。 30.前記試験試料についての前記スペクトルの前記測定が、少なくとも2分に 一回行われる、請求項24の方法。 31.前記試験試料についての前記スペクトルの前記測定が、少なくとも2分に に一回行われる、請求項25の方法。 32.所望の値Dを有する特性Pを伴う生成物を製造するためのプロセス・プラ ントであって、 そのプロセスの少なくとも一つの中間工程において、測定誤差によって悪 影響を及ぼされているスペクトルを測定し、一組の較正試料及び試験試料 について、一組の測定されたスペクトルを与えるための、第一の装置; 前記較正試料の各々のための前記特性Pの前記値を測定するための第二の 装置;及び 次の事項に適合されたコンピュータ: 前記較正試料及び前記試験試料の前記測定されたスペクトルを測定 誤差について補正し、一組の補正されたスペクトルを与えること; 前記較正試料について、前記補正されたスペクトルを、前記較正試 料のための前記特性Pの前記測定値に関連付けている予測モデルを 得ること; 前記試験試料の前記特性Pについての予測値Eを、前記予測モデル 及び前記試験試料についての前記補正されたスペクトルから予測す ること;及び 前記予測値Eと前記所望の値Dとの間の算出された差を用いて前記 プロセス・プラントを制御すること、 を含む、プロセス・プラント。 33.前記生成物がポリマーを含む、請求項32の方法。 34.前記測定されたスペクトルが、ラマン・スペクトル、NMRスペクトル及 び赤外スペクトルからなる群から選択される、請求項32の方法。 35.前記測定されたスペクトルが、近赤外領域の吸収スペクトルを含む、請求 項32の方法。 36.前記予測モデルが、直線最小二乗回帰によって決定される、請求項35の 方法。 37.前記プロセスが、重合、水蒸気分解、オレフィン精製、芳香族精製、異性 化、接触分解、接触改質、水素化、酸化、部分酸化、脱水、水和、ニトロ 化、エポキシ化、蒸留、燃焼、アルキル化、中和、アミノ化、エステル化 、二量化、膜分離、カルボニル化、ケトン化、ヒドロホルミル化、オリゴ マー化、熱分解(pyrolysis)、スルホン化、結晶化、吸着、抽出蒸留、 水素化脱アルキル化、脱水素化、芳香族化、環化、熱分解(thermal crack ing)、水素化脱硫、水素化脱窒素、過酸化、脱灰及びハロゲン化からなる 群から選択された手順を含む、請求項34の方法。 38.前記プロセスが、重合、水蒸気分解、オレフィン精製、芳香族精製、異性 化、接触分解、接触改質、水素化、酸化、部分酸化、脱水、水和、ニトロ 化、エポキシ化、蒸留、燃焼、アルキル化、中和、アミノ化、エステル化 、二量化、膜分離、カルボニル化、ケトン化、ヒドロホルミル化、オリゴ マー化、熱分解(pyrolysis)、スルホン化、結晶化、吸着、抽出蒸留、 水素化脱アルキル化、脱水素化、芳香族化、環化、熱分解(thermal crack ing)、水素化脱硫、水素化脱窒素、過酸化、脱灰及びハロゲン化からなる 群から選択された手順を含む、請求項35の方法。 39.前記特性Pが、ムーニー粘度、ポリマー不飽和度、コモノマーの組込み、 ハロゲン含有量、ポリマー濃度、モノマー濃度、分子量、メルト・インデ ックス、ポリマー密度、流れ成分組成、生成物中の水分及び分子量分布か らなる群から選択される、請求項37の方法。 40.前記特性Pが、ムーニー粘度、ポリマー不飽和度、コモノマーの組込み、 ハロゲン含有量、ポリマー濃度、モノマー濃度、分子量、メルト・インデ ックス、ポリマー密度、流れ成分組成、生成物中の水分及び分子量分布か らなる群から選択される、請求項38の方法。 41.前記近赤外スペクトルの測定が、フーリエ変換近赤外(FTNIR)分光 計によって行われる、請求項39の方法。 42.前記近赤外スペクトルの測定が、フーリエ変換近赤外(FTNIR)分光 計によって行われる、請求項40の方法。 43.複数の工程で所望の値Dを有する特性Pを伴う生成物を製造するためのプ ロセス・プラントであって、 そのプロセスの少なくとも一つの中間工程において、測定誤差によって悪 影響を及ぼされているスペクトルを測定し、一組の較正試料及び試験試料 について、一組の測定されたスペクトルを与えるための、第一の装置; 前記較正試料の各々のための前記特性Pの前記値を測定するための第二の 装置; 前記較正試料及び前記試験試料の少なくとも一つの更なる特性の値を得る ための第三の装置;及び 次の事項に適合されたコンピュータ: 前記較正試料及び前記試験試料の前記測定されたスペクトルを測定 誤差について補正し、一組の補正されたスペクトルを与えること; 前記較正試料について、前記補正されたスペクトル及び前記少なく とも一つの更なる特性の前記値を、前記較正試料のための前記特性 Pの前記測定値に関連付けている予測モデルを得ること; 前記試験試料の前記特性Pについての予測値Eを、予測モデル及 び前記試験試料についての前記補正されたスペクトル及び前記少な くとも一つの更なる特性の前記値から予測すること;及び 前記予測値Eと前記所望の値Dとの間の算出された差を用いて前記 プロセス・プラントを制御すること、 を含む、プロセス・プラント。 44.前記少なくとも一つの更なる特性が、温度、粘度、圧力、密度、屈折率、 pH値、コンダクタンス及び比誘電率からなる群から選択される、請求項 43の方法。 45.前記生成物がポリマーを含む、請求項43の方法。 46.前記スペクトルが、ラマン・スペクトル、NMRスペクトル及び赤外スペ クトルからなる群から選択される、請求項43の方法。 47.前記測定されたスペクトルが、近赤外領域の吸収スペクトルを含む、請求 項43の方法。 48.前記予測モデルが、直線最小二乗回帰によって決定される、請求項45の 方法。 49.前記プロセスが、重合、水蒸気分解、オレフィン精製、芳香族精製、異性 化、接触分解、接触改質、水素化、酸化、部分酸化、脱水、水和、ニトロ 化、エポキシ化、蒸留、燃焼、アルキル化、中和、アミノ化、エステル化 、二量化、膜分離、カルボニル化、ケトン化、ヒドロホルミル化、オリゴ マー化、熱分解(pyrolysis)、スルホン化、結晶化、吸着、抽出蒸留、 水素化脱アルキル化、脱水素化、芳香族化、環化、熱分解(thermal crack ing)、水素化脱硫、水素化脱窒素、過酸化、脱灰及びハロゲン化からなる 群から選択された手順を含む、請求項44の方法。 50.前記プロセスが、重合、水蒸気分解、オレフィン精製、芳香族精製、異性 化、接触分解、接触改質、水素化、酸化、部分酸化、脱水、水和、ニトロ 化、エポキシ化、蒸留、燃焼、アルキル化、中和、アミノ化、エステル化 、二量化、膜分離、カルボニル化、ケトン化、ヒドロホルミル化、オリゴ マー化、熱分解(pyrolysis)、スルホン化、結晶化、吸着、抽出蒸留、 水素化脱アルキル化、脱水素化、芳香族化、環化、熱分解(thermal crack ing)、水素化脱硫、水素化脱窒素、過酸化、脱灰及びハロゲン化からなる 群から選択された手順を含む、請求項45の方法。 51.前記特性Pが、ムーニー粘度、ポリマー不飽和度、コモノマーの組込み、 ハロゲン含有量、ポリマー濃度、モノマー濃度、分子量、メルト・インデ ックス、ポリマー密度、流れ成分組成、生成物中の水分及び分子量分布か らなる群から選択される、請求項47の方法。 52.前記特性Pが、ムーニー粘度、ポリマー不飽和度、コモノマーの組込み、 ハロゲン含有量、ポリマー濃度、モノマー濃度、分子量、メルト・インデ ックス、ポリマー密度、流れ成分組成、生成物中の水分及び分子量分布か らなる群から選択される、請求項48の方法。 53.前記近赤外スペクトルの測定が、フーリエ変換近赤外(FTNIR)分光 計によって行われる、請求項49の方法。 54.前記近赤外スペクトルの測定が、フーリエ変換近赤外(FTNIR)分光 計によって行われる、請求項50の方法。
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