CZ398597A3 - Způsob regulace procesu syntézy chemických produktů, regulovaný proces a zařízení pro provádění způsobu regulace - Google Patents

Způsob regulace procesu syntézy chemických produktů, regulovaný proces a zařízení pro provádění způsobu regulace Download PDF

Info

Publication number
CZ398597A3
CZ398597A3 CZ973985A CZ398597A CZ398597A3 CZ 398597 A3 CZ398597 A3 CZ 398597A3 CZ 973985 A CZ973985 A CZ 973985A CZ 398597 A CZ398597 A CZ 398597A CZ 398597 A3 CZ398597 A3 CZ 398597A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reactor
values
control
algorithm
prediction
Prior art date
Application number
CZ973985A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ293002B6 (cs
Inventor
Selliers Jacques De
Original Assignee
Solvay Polyolefins Europe-Belgium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3889027&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ398597(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Solvay Polyolefins Europe-Belgium filed Critical Solvay Polyolefins Europe-Belgium
Publication of CZ398597A3 publication Critical patent/CZ398597A3/cs
Publication of CZ293002B6 publication Critical patent/CZ293002B6/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/048Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators using a predictor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/32Automatic controllers electric with inputs from more than one sensing element; with outputs to more than one correcting element
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D21/00Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
    • G05D21/02Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2400/00Characteristics for processes of polymerization
    • C08F2400/02Control or adjustment of polymerization parameters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu regulace procesu syntézy chemických produktů. Taktéž se týká zařízení pro regulaci pro provádění tohoto způsobu, jakož i způsobu syntézy, zvláště polymerů, prováděné tímto způsobem.
Dosavadní stav techniky
U konvenčně prováděných procesů syntézy chemických produktů, jsou používány regulátory typu PID (proporcionální integrálně diferenciální) za účelem individuální regulace více nebo méně důležitých veličin (teplota, průtok, tlak...) majících vliv na průběh syntézy. V jiném smyslu, pro každou teplotu, průtok nebo tlak, které mají být regulovány, se měří kontinuálně (nebo přerušovaně) jeho efektivní hodnota a regulátor PID porovnává skutečné hodnoty s předepsanou hodnotou a působí na veličinu tím, že popřípadě zmenšuje, rozdíl mezi hodnotou předepsanou a hodnotou měřenou.
Z pohledu komplexnosti většiny průmyslových procesů chemické syntézy, musí být předepsané hodnoty různých regulací nyní ještě empiricky nastaveny za účelem požadovaných vlastností požadovaného produktu. K tomuto účelu se používá předpisů, které obstarávají kombinace empiricky určených parametrů pro získání, v stabilním režimu, požadovaných vlastností syntetizovaného produktu.
r • · · ·
produktu. Současné je bráti v zřetel ani existujících mezi regulovanými, ani jako
Tyto předpisy mohou být vyvozeny za pomoci statistických nástrojů, více nebo méně sofistikovaných, z empirické relace mezi regulovanými veličinami a vlastnostmi syntetizovaného zřejmé, že empirické vztahy nemohou multiplicitu vnitřních závislostí různými veličinami separované neznámé odchylky, jako jsou obsahy nečistot ve výchozích materiálech.
Je také zřejmé, že klasická regulace uzavřené smyčky, používající jako zpětné korekce měření základních vlastností měřeného produktu, je obtížně aplikovatelná na většinu procesů syntézy. Ve skutečnosti mrtvé doby, které se vyskytují buď u způsobu nebo u měření či analýz, používaných jako zpětných korekcí, jsou velmi vysoké a vnitřní závislosti mezi různými veličinami způsobují, že způsob je velmi komplexní.
Je již dlouho známo, že procesy syntézy, zejména procesy kontinuální syntézy polymerů (procesy polymerace), používající regulaci s empirickým nastavováním sledovaných hodnot, mají závažné nevýhody, které mohou být shrnuty následujícím způsobem:
- nastartování procesu syntézy vyžaduje mnoho času a vytváří významná množství produktu „mimo normy,
- změny kvality jsou pomalé, což také přináší produkci významných množství přechodových produktů „mimo normy,
- rychlost průběhu procesu, tj . hmotnost produktu nebo produktů, syntetizovaných za jednotku času, může být obtížně měněna, aniž by se změnily vlastnosti produktu nebo produktů,
-neměnnost základních vlastností syntetizovaného produktu nebo produktů zůstává často jen přáním, a to ve stabilním režimu.
Aby se bylo možno vyhnout empirickému nastavování sledovaných hodnot, bylo ve specializované literatuře navrženo používat metod regulace procesů syntézy, které jsou založeny na charakteristických rovnicích, které modelují proces syntézy a váží jisté vlastnosti syntetizovaného produktu nebo produktů s pracovními podmínkami reaktoru nebo reaktorů v průběhu syntézy. Nicméně ve snaze omezit složitost těchto charakteristických rovnic bylo až dosud předpokládáno, že je v praxi třeba buď uvažovat výhradně statický případ (ustálený režim) a nebo se omezit na velmi zjednodušené empirické modelování dynamiky procesu. Použití statického modelu regulace je omezeno na ovládání dostatečně ustáleného produkčního režimu.
V případě empirického modelování jsou charakteristické rovnice platné jen pro velmi úzkou oblast platnosti (v blízkosti bodu, kde bylo modelování prováděno). V obou případech jsou fáze spouštění a fáze přechodu špatně zvládnuté. Je jistě žádoucí pokrýt větší oblast pracovních podmínek tím, že se přejde k lokálnímu modelování ve více různých bodech prostoru funkčních parametrů, ale takovýto přístup se stává nepoužitelný pokud se jedná o snahu regulovat více veličin působením na více parametrů.
Z uvedených důvodů bylo žádoucí mít k disposici jednoduchý způsob a zařízení pro regulaci, které by byly lépe přizpůsobeny specifickým vlastnostem dynamiky procesů syntézy chemických produktů.
Podstata vynálezu
Za výše uvedeným účelem se předkládaný vynález týká způsobu regulace procesu syntézy alespoň jednoho chemického • · · · ···· · · · · ·· ·· ··· 4··· ·· · produktu v zařízeni, obsahujícím alespoň jeden reaktor (R) , který může být považován za dokonale homogenní reaktor, ve kterém jedna nebo více řídicích veličin (GC) dovolují působit na průběh procesu tak, že jedna nebo více veličin, které jsou vázány na vlastnosti produktu a/nebo průběh procesu a jsou nazývány ovládané veličiny (GR), jsou rovny odpovídajícím hodnotám (CGR) (nebo jsou jim alespoň tak blízké, jak je možno)·, přičemž uvedený způsob zahrnuje následující etapy:
(a) vstup hodnot, týkajících se ovládaných veličin (CGR) ;
(b) výpočet, využívající prostředku předpovědi, předpovědi ovládaných veličin (PGR) na základě měřeni hodnot řídicích veličin (Mgc) ;
(c) použití řídicího prostředku (OC) pro výpočet hodnot řídicích veličin procesu (CGC) na základě hodnot (CGR) a předpovědí a předpovědí (PGR) ovládaných veličin;
(d) předání hodnot ovládacích veličin procesu (CGC) ovladačům nebo ovládacím prostředkům, řídícím ovladače, pro dosažení působení na průběh procesu, ve kterém prostředek předpovědi (OP) je založen na matematickém modelu procesu, nazývaném přímý model (M) a je navržen takovým způsobem, že předpovídá hmotnost MXR alespoň jedné složky (X) v reaktoru (R) na základě rovnice
Mxr = LAG(FXRin . τχ , τχ) , ve které
- FXRin je hmotnost přítoku složky X, vstupující do reaktoru
R;
- τχ je doba pobytu složky X v reaktoru (konstanta času), která je rovna i
• · · · • · · ·
- Mxr označuje poslední vypočtenou hodnotu hmotnosti
X, přítomné v reaktoru kde
R;
Σ Fxdis představuje součet všech hmotností odtoků • · · • · · · · • * • · · · · · · složky
Fxdis, kterými složka X mizí reakce a/nebo výtoku z přitom funkce y = LAG z reaktoru R, zejména prostřednictvím reaktoru;
rovnice dy u = τ · +y vypočtené s využitím okamžitých hodnot u a τ a také s využitím poslední vypočtené hodnoty y·
Výhoda tohoto způsobu diferenciální rovnice je výpočtem, například pomocí je v vyřešena následujícího vzorce tom, že výše jednoduchým algebraickým (kde T uvedená označuje časový interval, oddělující po sobě následující výpočty) nebo jiným vzorce, který je ekvivalentní vzorci obecně malý vzhledem k τ,
V případě, kdy jsou výše více složek, je způsob pokud hmotnosti mohou j ednoduchými uvedeným způsobem určeny podle vynálezu být algebraickými obzvláště hmotnosti vypočteny výpočty, postupně které výhodný, uvedenými jsou často
τ) . Na druhé straně tradiční opakovány (obecně je T <<
metody vyžadují současné řešení systému diferenciálních r
• 44 · · · · · ·· · · · ···· ···· · · · ·
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 ·· 4 rovnic, což obecně vyžaduje velký výpočetní výkon a sofistikované algoritmy pro numerické výpočty (integraci): vyplývá z toho, že doba každé iterace výpočtu je vysoká a následkem toho regulace tohoto typu špatně reaguje na rychlé změny.
Způsob regulované syntézy může sloužit pro syntézu monomerní nebo polymerní sloučeniny; v případě regulace procesu polymeřace byly dosaženy velmi dobré výsledky. Způsob je také použitelný v případě, kdy je současně a v jednom procesu syntetizováno více užitečných produktů. Způsob může být kontinuální nebo diskontinuální (dávkový „batch); způsob regulace podle vynálezu dává výborné výsledky v případě kontinuálního procesu. Proces regulované syntézy může popřípadě představovat pouhou část daleko většího procesu, jehož další složky jsou regulovány jiným způsobem nebo nejsou regulovány. K tomu, aby byl použitelný způsob podle vynálezu, je třeba aby alespoň jeden reaktor mohl být považován za dokonale homogenní reaktor, tj . k reaktor, ve kterém různé veličiny (teplota, koncentrace přítomných složek apod.) jsou takřka stejné v každém bodě. Další reaktory mohou popřípadě být pístového typu (plug-flow): matematicky jsou modelovány mrtvými časy. Způsob je také aplikovatelný na proces, který probíhá ve více reaktorech, které jsou spojeny do série a/nebo paralelně, a který dává produkty, které mají stejné nebo odlišné vlastnosti.
Výrazem složka se míní souhrn substancí, přítomných v reaktoru a určených k tomu, aby se podílely na syntéze nebo ji umožňovaly: jedná se tedy nejen o výchozí produkty, ale také o syntetizovaný produkt nebo produkty, ale také o případnou substanci nebo substance, který nepodléhají žádné přeměně, jako jsou rozpouštědla, katalyzátory a podobně. Jeden nebo více reaktorů, ve kterých probíhá proces, mohou popřípadě zahrnovat další klasická zařízení, jako jsou nízkotlaká zařízeni, stripovací zařízení, kondenzátory, sušicí zařízení, destilační kolony a podobně. Obecně mohou být tato pomocná zařízení také považována za reaktory (dokonale homogenní nebo pístového typu) a to i tehdy, kdy v nich neprobíhá žádná chemická reakce.
V případě procesu polymerace mohou veličiny, na které jsou vázány 'na vlastnosti produktu být například zvoleny mezi veličinami ze souboru, zahrnujícího molekulární hmotnost, viskozitu v tekutém nebo roztaveném stavu, běžnou objemovou hmotnost, obsah komonomeru, když je komonomer přítomen a podobně.
Příklady veličin vázaných na proces jsou zejména teplota a tlak, panující v reaktoru, rychlost průběhu procesu, koncentrace různých reakčních složek v reaktoru a podobně. Rychlost průběhu procesu označuje hmotnost produktu, syntetizovaného za jednotku času, což však nutně není totéž jako průtok syntetizovaného produktu, vytékajícího z reaktoru; jako příklad je možno uvést, že zejména v etapě rozběhu je hmotnostní průtok syntetizovaného produktu, vytékajícího z reaktoru obecně velmi malý, dokonce nulový, zatímco syntéza již započala , tj . výtok produktu z reaktoru je tedy menší než rychlost průběhu procesu. Ve stabilním režimu naopak je možno uvažovat, že rychlost průběhu procesu je táž jako hmotnost produktu, syntetizovaného za jednotku času.
Příklady „řídících veličin jsou přítok reakčních složek do reaktoru, výkon dodávaný prostředkům pro ohřívání a podobně. Jedná se o veličiny, které dovolují působit na průběh procesu a také na vlastnosti syntetizovaného produktu.
Hodnota nebo hodnoty řídicích veličin jsou předávány přímo
Q _ ··· · · » · · O ····· ······ ···· · · ·· • · ·· ······· · · · nebo nepřímo klasickým ovladačům, jako jsou zejména ventily, ohřívací prvky a podobně. Nepřímo znamená, že hodnoty řídicích veličin mohou být předávány prostřednictvím jednoho nebo více regulačních zařízení (ovládajících obecně pouze jednu proměnnou, například regulátory PID), které řídí ovladač nebo ovladače (lokální regulace).
Z materiálního hlediska jsou prostředky predikce a prostředky řízení obecně klasická zařízení pro provádění výpočtů, dovolující provádění výpočtů v závislosti na provedení jejich kabeláže a na jejich programování: může se zejména jednat o počítače nebo o systémy digitálního řízení (SNCC). Výhodně může funkce predikce a řízení provádět jediné zařízení. Použitý výpočetní prostředek nebo prostředky jsou výhodně digitálního typu a dodávají periodicky (přerušovaně) výsledky jejich výpočtů. Časové intervaly, oddělující dodání výsledků se mohou lišit v čase a mohou se také lišit v závislosti na uvažovaném výsledku: je zřejmé, že veličiny, které se rychle mění, musí být znovu vypočítávány častěji než veličiny, které se mění pomalu. Zpožďovací registry také mohou být použity pro materiální simulaci mrtvých dob.
Prostředky pro predikci jsou založeny na přímém matematickém modelu (M) procesu, ve kterém je reaktor (R) považován za dokonale homogenní reaktor; popřípadě mohou být uvažovány jedno nebo více zpoždění (mrtvé doby), které představují případné reaktory pístového typu, případná transportní zpoždění nebo doby potřebné na získání výsledků měření, ...
Ovládací prostředky jsou výhodně založeny na inverzi přímého modelu, používaného v prostředcích predikce (inverzní model).
Součet
Σ Fxdis všech hmotností odtoků (Fxdis), kterými • · · ·
složka X mizí z reaktoru, zahrnuje obecně dva členy:
- FRX, který označuje úbytek hmotnost složky X, způsobený tím, jak je složka X spotřebovávána jednou nebo více případnými chemickými reakcemi;
~ FXout, který označuje případnou hmotnost odtoku složky X, vycházející z reaktoru odváděním v průběhu reakce v (obvyklém) případě, kdy X není úplně spotřebovávána reakcí v reaktoru; nebo ještě, například, odpařením v příkladě otevřeného reaktoru.
Pro způsob je vhodné, aby členy Fxdis byly obecně úměrné hodnotě MXR; například obecně platí
Fxout = Mxr / TR (kde τκ označuje dobu pobytu v reaktoru R) a
Fxr = Rx . Mxr (kde Rx označuje reaktivitu X v reaktoru R).
V tomto případě se výraz, udávající τχ zjednoduší a dává τχ = 1 / (Rx + 1/tr) .
Tento výraz nezávisí na MXR, což představuje mimořádně zajímavé zjednodušení.
Další výhoda způsobu spočívá v periodickém vypočítávání doby pobytu τχ. Hodnota τχ ve skutečnosti velmi dobře representuje dynamiku uvažované složky v reaktoru. To dovoluje zejména sledovat vývoj tohoto parametru, což je důležité pro pochopení dynamiky procesu a následkem tím i jeho regulace. Na druhé straně empirické metody typu černé skříňky nedovolují zpřístupnění tohoto parametru.
Výhodně může predikční výpočet ovládaných (PGR) vzít také do úvahy jednu nebo více hodnot měřeni’ ovládaných veličin (MGC) a/nebo další veličiny,' vázané na průběh procesu (MAP) .
···· ·· · ·· ·· ···· ··· · ···· ·· · · · · · · · · · ···· ·· ·· ·· ·· ··· ···· ·· ·
Stejně tak a výhodně může výpočet hodnot řídicích veličin procesu (CGG) vzít do úvahy jedno nebo více měření ovládaných veličin (MGr) , řídicích veličin (MGC) a/nebo další veličiny, vázané na průběh procesu (MAP) , stejné nebo odlišné od těch, které byly popřípadě vzaty do úvahy pro predikční výpočet ovládaných veličin (PGR) .
Všechna’ měření, která jsou uvažována v podávaném popisu vynálezu, nejsou nutně přímá měření, v tom smyslu, že jedno nebo více z nich mohou být popřípadě měření na základě inference, tj . hodnoty, získané výpočtem z jednoho nebo více dalších, přímých měření. Tak například rychlost průběhu procesu jistého procesu exotermické syntézy se nemůže měřit přímo, ale může být získán pomocí výpočtu, například vycházejíce z (přímého) měření průtoků a teplot na vstupu a výstupu chladicího média.
Speciálně v případě procesu polymerace jsou vlastnost nebo vlastnosti polymeru, které vstupují do způsobu regulace, výhodně voleny ze souboru, zahrnujícího specifickou objemovou hmotnost (MVS) polymeru, rheologické vlastnosti polymeru v roztaveném stavu a jeho obsah komonomeru. Speciálně rheologická vlastnost nebo vlastnosti, vystupující ve způsobu regulace podle vynálezu, zahrnují výhodně index toku taveniny (melt index) polymeru a/nebo údaj o jeho viskozitě.
Výhodně se vlastnost nebo vlastnosti polymeru určí použitím technik, zvolených ze souboru, zahrnujícího infračervenou spektroskopii v blízké oblasti, infračervenou spektroskopii s Fourierovou transformací (FTIR) a nukleární magnetickou resonanci (NMR).
Speciálně je možno výhodně určit jednu nebo více vlastností • · · · · · • · · ····· ·· · polymeru používajíce korelační relace, předem stanovené pro výsledky měření získané infračervenou spektroskopií v blízké v oblasti (NIR) při více vlnových délkách, předem závislosti na povaze polymeru a zvolené v rozmezí 2,6 mm.
určené do měření
Další detaily, týkající se provedení takovýchto rámci regulace procesu polymerace mohou být nalezeny patentové přihlášce EP 328826 (US 5155184).
K tomu, aby byly vzaty do úvahy případné odchylky mezi měřeními a predikcemi ovládaných veličin, může být užitečné provedení korekcí.
spočívá v tom, že hodnota alespoň jedné (CGR) je korigována na základě odchylky filtrované) mezi měřením (MGR) a predikcí této ovládané veličiny a to tak, aby regulace byla CGR) dokonce i v přítomnosti chyby v predikci je běžně pojmenovávána
První typ korekcí ovládané veličiny (vhodným způsobem ( Pgr) účinná (MGr této ovládané veličiny. Tato technika výrazem internal mode control (IMC).
Druhý typ korekcí spočívá v tom, že periodicky upravován na základě filtrované) mezi predikcí (PGR) a měřením veličiny takovým způsobem, aby i zde poskytoval predikce ovládané veličiny (PGr) možno (v ideálním případě rovné) měřením této což je nezbytné pro účinnou regulaci.
model (M) procesu je (výhodně ovládané odchylky (Mgr) model procesu tak blízké jak je veličiny (MGR) ,
Adaptace spočívá v rekalibraci jednoho nebo vypočítávaných veličin, pro něž Re synchronisace modelu, tj. více parametrů; normálně parametrů nepřekračuje je k disposici současně (propad v čase) v těchto v přepočtení počet znovu počet ovládaných predikce i měření, měřeních je často žádoucí, zejména pokud se jedná o měřeni vlastnosti syntetizovaného produktu, u kterého je doba, potřebná k jeho získání dlouhá. Tento druhý typ korekce je výhodnější v tom smyslu, že dovoluje přizpůsobení modelu i vzhledem k jeho dynamické stránce.
Úprava se netýká jen přímého modelu procesu (prostředky predikce), ale také modelu inverzního (prostředky ovládání).
Podle výhodného provedení způsobu se měření (MGR) ovládaných veličin provádějí výhradně v případné úpravě modelu procesu a nevystupují přímo ve výpočtu hodnot řídicích veličin procesu (CGC) .
To znamená, že měření ovládaných veličin nevystupují přesně řečeno ve vlastní regulaci; výhodou je, že kvalita regulace takto není ovlivněna případnou pomalostí vyhodnocování vlastností produktu.
Další předmět vynálezu se týká způsobu regulace, tak jak byl popsán výše, aplikované na proces polymerace, zahrnující jednu nebo více doplňkových etap:
- výpočet hodnoty teploty v reaktoru v závislosti na jedné nebo více hodnotách vlastností produktu; a přenesení této hodnoty teploty do jednoho nebo více ovladačů, dovolujících změnit teplotu v reaktoru (popřípadě nepřímo, tj. prostřednictvím jednoho nebo více regulačních prostředků, například regulátorů PID, řídících ovladač nebo ovladače),
- výpočet tepelné měření teploty; způsobem, aby syntetizovaného bilance reaktoru, zejména na této tepelné bilance určeno množství použití bylo za jednotku času (rychlost základě takovým polymeru průběhu procesu) a/nebo produktivitu katalyzátoru a/nebo koncentraci alespoň jedné reakční složky v reaktoru;
- výpočet množství základě množství tepla, produkovaného polymerací reakční složky nebo reakčních na základě tohoto určení změny nutno přidat nebo ubrat pro použití výsledku uvedeného a to na složek, množství udržení které polymerují; tepla, které je teploty reaktoru;
(například pro feed-forward) pro zlepšení regulace tak aby byla lépe případě modifikace výpočtu teploty respektována hodnota teploty, zejména v rychlosti průběhu procesu.
Tyto varianty jsou množstvím reakční založeny na vazbě, složky nebo zúčastňujících se reakce a množstvím nebo absorbovaného reakcí.
která existuje mezi reakčních složek, tepla, produkovaného
Podle výhodného provedení je vlastnost v reaktoru R, považovaném za vypočtena následujícím způsobem:
PxR jisté složky x dokonale homogenní reaktor,
PxR — LAG(Pxin, Mxr / Fxin)
Ve které Px je vlastnost složky, nazvané x, která odpovídá podstatným způsobem zákonu lineárního míšení
PXl+2 = W1 . ΡΧχ + w2 . Px2 wi a w2 jsou hmotnostní vlastnosti dvou frakcí 1 a 2 o vlastnostech Pxi a Px2, které jsou míšeny (wx + w2 =1) ;
Pxi+2 je vlastnost x na výstupu z reaktoru po smíchání;
Pxin je vlastnost složky x při jejím vstupu do reaktoru R;
Mxr je hmotnost složky x v reaktoru R;
Fxin je hmotnost přítoku složky x do reaktoru R.
• · · · • · * ·
Matematická transformace dovoluje někdy linearizovat (učinit aditivní) některé veličiny, které samy o sobě lineární nejsou: například index toku taveniny polymeru (melt index) nevyhovuje lineárnímu zákonu, ale vyhovuje mu jeho logaritmus: výpočet Px1+2 uvedený výše se proto nadále bude vztahovat na logaritmus uvedeného parametru.
Podle jiného výhodného provedení zahrnuje způsob regulace podle vynálezu následující etapy:
- zadání hodnot odpovídajících jedné nebo více vlastnostem syntetizovaného produktu do hlavního algoritmu;
- vstup hodnot rychlosti průběhu procesu do podřízeného algoritmu;
- výpočet hodnot koncentrace složek v reaktoru pomocí hlavního algoritmu v závislosti především na hodnotách a měřeních vlastností produktu stejně tak jako na měřeních nebo predikcích koncentrací rozdílných složek v reaktoru;
- předání hodnot koncentrací vypočtených hlavním algoritmem jako vstupních hodnot pro podřízený algoritmus;
- výpočet hodnot přítoku složek, vstupujících do reaktoru pomocí podřízeného algoritmu, v závislosti především na hodnotě rychlosti průběhu procesu, hodnot koncentrací a měření přítoku složek, vcházejících do reaktoru, a
- předání hodnot přítoku vypočteného pomocí podřízeného algoritmu jednomu nebo více ovladačům (popřípadě nepřímo, tj. prostřednictvím jednoho nebo více regulačních ústrojí, například regulátorů PID, řídících ovladač nebo ovladače) za účelem regulace přítoku složek, vcházejících do reaktoru, ve kterém hlavní algoritmus a/nebo podřízený algoritmus jsou prováděny tak, jak bylo uvedeno výše, tj . s využitím funkce LAG, která vypočítává hmotnost alespoň jedné složky v reaktoru.
Hlavni algoritmus a/nebo podřízený algoritmus jsou také prováděny pomocí jednoho nebo více klasických prostředků pro provádění výpočtů. Ve výhodném provedení je celý soubor výpočtů (predikce, ovládání atd.) obou algoritmů prováděn na jediném výpočetním zařízení.
Měření teplot (například teploty v reaktoru a/nebo teploty na vsťupu a/nebo výstupu případného chladicího média) výhodně působí jako dodatečné vstupní veličiny v predikčním a/nebo ovládacím zařízení.
Podřízený algoritmus výhodně zahrnuje do úvahy také měření složení složek, přítomných v reaktoru nebo z něho vycházejících.
Způsob regulace výhodně zahrnuje mimo jiné etapu výpočtu pomocí podřízeného algoritmu, prováděného v závislosti na měření průtoků, predikcí koncentrací, které jsou předávány hlavnímu algoritmu pro výpočet predikcí vlastností, které slouží jako doplňkové vstupní veličiny ve výpočtu hodnot koncentrací.
Hlavní algoritmus a doplňkový algoritmus provádějí regulaci kaskádového typu. Je obzvláště výhodné, jestliže hlavní algoritmus a/nebo podřízený algoritmus jsou adaptivní, tj . jestliže některé jejich parametry jsou periodicky znovu vypočítávány (v pravidelných nebo nepravidelných intervalech). Jedna takováto adaptivita dovoluje zejména zaručit, že matematický model je stále co nej věrnějším obrazem procesu v jeho okamžitém stavu a to i v případě změn některých operačních podmínek (teplota, tlak, rychlost průběhu procesu a podobně) nebo v případě perturbací (otrava katalyzátoru, ...).
• ·· ·
Hlavni algoritmus provádí řízení vlastností produktu pomocí matematického modelu, založeného na charakteristických rovnicích, které k sobě váží vlastnosti produktu a koncentrace různých složek v reaktoru a také popřípadě teplotu, panující v reaktoru. Podřízený algoritmus ovládá koncentrace jedné nebo více složek tak, že působí na průtoky napájení jedné nebo více popřípadě různých složek.
Výhodnost této kaskády hlavní algoritmus/podřízený algoritmus spočívá v tom, že hlavní model určuje přesně koncentrace složek, které jsou nutné pro získání požadovaných vlastností syntetizovaného produktu, zatímco podřízený model zajišťuje provedení hodnot, nastavených hlavním modelem. Řízen hlavním algoritmem, podřízený algoritmus může v důsledku toho provádět:
- rychlé nastavení koncentrací na hodnoty požadované hlavním algoritmem a jejich udržování;
- účinné ovládání rychlosti průběhu procesu bez ovlivnění koncentrací.
Uvedená kaskáda hlavního a podřízeného obzvláště účinná díky tomu, že jak hlavní, algoritmu je tak podřízený algoritmus uvažují dynamiku procesu díky použití funkce LAG ve svých výpočtech.
Podřízený algoritmus může být navržen tak, že dodává hlavnímu algoritmu spolehlivé predikce koncentrací. Z těchto predikcí nebo měření koncentrací hlavní algoritmus vyvozuje
spolehlivé predikce vlastností produktu, který je
syntetizován v reaktoru. Porovnáním těchto predikcí
vlastností s hodnotami vlastností může hlavní algoritmus v
případě potřeby zakročit a korigovat hodnoty koncentrací. Tyto korekce mohou být provedeny dokonce dříve, než vznikne odchylka mezi veličinou a její hodnotou. To, že jsou vzaty « · do úvahy predikce vlastností, získané z predikcí nebo měření koncentrací dovoluje významným způsobem snížit časové fluktuace vlastností syntetizovaného produktu a z toho potom vyplývá větší stálost kvality produktu.
Jestliže vlastnosti syntetizovaného produktu závisí na teplotě v reaktoru nebo reaktorech, je výhodné provádět regulaci teploty pomocí podřízeného algoritmu. Podřízený algoritmus nastaví tepelnou bilanci v každém reaktoru a určuje za pomoci výpočtu rychlosti průběhu procesu, množství tepla, které je třeba přidat nebo odebrat k zachování vypočtených hodnot teploty, určených hlavním algoritmem. Z těchto výsledků určí vstupní hodnoty pro ústrojí tepelného ovládání zařízení pro syntézu. Je výhodné, že tento způsob dovoluje zasáhnout na ústrojích pro tepelné ovládání zařízení pro syntézu dokonce ještě před tím, než by se teplota začala měnit. Výsledek měření teploty mimo jiné přichází výhodně jako doplňková vstupní veličina podřízeného algoritmu.
Hlavní algoritmus zahrnuje výhodně následující součásti:
- ústrojí predikce, založené na přímém modelu procesu, dovolující podat predikci vlastností syntetizovaného produktu v závislosti na měření a/nebo predikcích koncentrací složek;
- adaptační ústrojí, porovnávající predikce hodnot vypočtené ustrojím predikce s hodnotami skutečně naměřenými u syntetizovaného produktu a odvozující adaptační parametry z výsledků tohoto porovnání, přičemž uvedené adaptační parametry jsou doplňkové vstupní veličiny uvedeného ústrojí predikce hlavního algoritmu; a
- řídící ústrojí, založené na inverzním modelu procesu, které vypočítává v závislosti na hodnotách a predikcích vlastností syntetizovaného produktu hodnoty koncentrací
• ···· pro podřízený algoritmus, přičemž uvedené adaptační parametry vstupují také jako vstupní veličiny do uvedeného řídicího ústrojí.
Podřízený algoritmus výhodně zahrnuje následující části:
- ústrojí predikce, založené na přímém modelu procesu, dovolující podat predikce koncentrací jedné nebo více složek na základě bilance hmoty v reaktoru;
- adaptační ústrojí, porovnávající predikce koncentrací vypočtených na základě přímého modelu s měřeními koncentrací a odvozující z tohoto porovnání adaptační parametry, přičemž uvedené adaptační parametry jsou doplňkové vstupní veličiny uvedeného ústrojí predikce podřízeného algoritmu; a
- řídící ústrojí, založené na inverzním modelu procesu, které vypočítává, v závislosti na rychlosti průběhu procesu, hodnotách koncentrací vypočtených řídícím ústrojím hlavního algoritmu a predikcích koncentrací, vypočtených predikčním ústrojím podřízeného algoritmu, hodnoty průtoku složek, vstupujících do reaktoru, přičemž uvedené adaptační parametry vstupují také jako vstupní veličiny do uvedeného řídicího ústrojí.
Dynamika procesu je s výhodou popsána a vypočítána pomocí funkcí typu y = LAG(u, τ) kde tato funkce je řešením diferenciální rovnice
jejíž argumenty u a τ se mění s časem. Použití této funkce v ···· ·· • · větami 1 a 2 podanými níže dovoluje řešit způsobem hmotnostní bilanci použitou podřízeným a popsat kinetiku procesu jednoduchými souladu s sekvenčním algoritmem charakteristickými rovnicemi v hlavním algoritmu. Funkce LAG dovoluje dále značně redukovat objem potřebných výpočtů a činí následkem toho nepotřebným použití rychlých a výkonných počítačů. Navíc tato funkce dovoluje podat obzvláště jednoduchým způsobem přímý a inverzní model procesu nebo některých jeho částí.
Hlavní kvality navržené regulace mohou být popsány následujícím způsobem:
- anticipace:
regulace začíná korigovat měřené perturbace dokonce dříve, než se jejich účinek projeví na měření vlastností (použití predikcí koncentrací, vlastností a predikcí teplot v algoritmech), predikcí
- přesnost dokonce i v přítomnosti perturbací: přímý model a inverzní model jsou neustále rekalibrovávány s použitím měření vlastností (adaptace),
- rozšířená platnost: algoritmus udržuje svoji platnost v průběhu změn rychlosti procesu a kvality, stejně tak jako při náběhu procesu a jeho ukončování (zachycení dynamiky procesu v rovnici, použití predikcí pro veličiny, jejich měření vyžaduje významné mrtvé doby),
- jednoduchost: vývoj a provedení jsou zjednodušeny díky originálnímu způsobu zachycení dynamiky procesu rovnicí (funkce LAG).
Proces regulované syntézy je takto modelován ve tvaru, který je obecně zařazen jako model znalostí (first principle model), to jest jeho model je vytvořen z rovnic, reflektujících detailní f yzikálně-chemický průběh procesu.
• ·
Takový přistup dovoluje dosáhnout pomocí manipulace s rovnicemi, která je z matematického hlediska relativně jednoduchá, výsledky, které jsou lepší než výsledky, které by byly získány pomocí empirického modelu typu černé skříňky a podávají zejména parametry, vázané na skutečné velikosti a lepší platnost vně identifikačního procesu (extrapolace). Většina empirických modelů používá složité rovnice, které jsou často vysokého stupně, pokud je požadováno získání správné simulace dynamiky procesu. Parametry rovnic (zejména časové konstanty)musí být určeny pro přesný pracovní bod, zatímco model není platný v nejbližším sousedství pracovního bodu. Takový model může být jen těžko zobecněn na velký počet pracovních bodů v případě procesu skutečné chemické syntézy, ve které vystupuje množství veličin.
Na rozdíl od toho způsob regulace podle vynálezu používá soubor jednoduchých a čistě statických rovnic, dynamika procesu je simulována pomocí jednoduchých funkcí (viz funkce LAG uvedená výše). Doby pobytu (časové konstanty rovnic) mohou být výhodně znovu vypočítány tak často, jak je potřeba, což nepředstavuje žádný problém vzhledem k jednoduchosti rovnic. Na konci se získá soubor extrémně jednoduchých rovnic, jež je snadné řešit v reálném čase, dokonce i při vysoké frekvenci.
Navržený způsob regulace je výhodně aplikovatelný na proces syntézy, zejména kontinuální, polymerů (polymerace) a zejména na kontinuální polymerací olefinů, jako jsou například ethylen a propylen a to jak v tekuté, tak i v plynné fázi.
Předkládaný vynález se nebo více chemických také týká produktů, procesu syntézy j ednoho regulovaného způsobem regulace podle vynálezu.
Velmi dobrých výsledků bylo dosaženo především při regulaci procesu kontinuální syntézy polyethylenu polymerací ethylenu v alespoň jednom reaktoru, přičemž reaktanty zahrnovaly ethylen, vodík a/nebo případný komonomer a reakce polymerace probíhala v rozpouštědle v přítomnosti katalyzátoru a jedna část reaktoru byla odebírána buď trvale nebo přerušovaně. Tento způsob se může odehrávat stejně tak v kapalné fázi jako ve fázi plynné: s výhodou probíhá v kapalné fázi (v rozpouštědle).
Způsob' je analogickým způsobem aplikovatelný na syntézu polypropylenu (hlavní výchozí monomer je v tomto případě propylen namísto ethylenu) a v případě, že se syntéza odehrává v plynné fázi, může být také přítomen propan. Pro polypropylen je index toku taveniny často označován MFI namísto MI.
Vynález se také týká regulačního zařízení určeného k provádění způsobu regulace podle vynálezu stejně tak jako instalace pro syntézu jednoho nebo více chemických produktů, která zahrnuje takové regulační zařízení.
Přesněji se vynález také týká regulačního zařízení procesu syntézy chemického produktu v souboru prostředků pro syntézu, které zahrnuje alespoň jeden reaktor, přičemž uvedené zařízení zahrnuje:
- alespoň jednu výpočetní jednotku,
- prostředky pro vstup hodnot vlastností syntetizovaného produktu do výpočetní jednotky,
- prostředky pro vstup hodnot rychlosti procesu syntézy produktu do výpočetní jednotky,
- ústrojí pro měření velikosti toku vstupujícího do reaktoru,
- ústrojí pro měření složení toku vycházejícího z reaktoru,
- ústrojí ovládání průtoku (ovladače) pro regulaci velikosti toku vstupujícího do reaktoru, « · · · · · · • · · · ·
-22- * · · « · í ······ • · · · ·· ·» ·· «· ··· ···· ·· ·
- prostředků pro komunikaci mezi uvedenou výpočetní jednotkou, uvedenými ústrojí pro měření průtoku a uvedenými ovládacími ústrojími, ve kterém
- hmotnost alespoň jedné složky je vypočítávána funkcí LAG, jak bylo vysvětleno výše,
- výpočetní jednotka je schopna výpočtů s pomocí hlavního algoritmu v závislosti na hodnotách vlastností a hodnotách koncentrací reaktantů v reaktoru,
- výpočetní jednotka je schopna výpočtů s pomocí podřízeného algoritmu, v závislosti na produkčních hodnotách a hodnotách koncentrace, hodnot průtoku pro tok vstupující do reaktoru a tyto hodnoty průtoku jsou předávány jako vstupní hodnoty ústrojím pro regulaci průtoku,
- měření prováděná ústrojími pro měření průtoku vystupují jako doplňkové vstupní veličiny uvedeného podřízeného algoritmu a dovolují podřízenému' algoritmu vypočítávat, v závislosti na těchto měřeních průtoku, predikce koncentrací, přičemž tyto predikce koncentrací jsou užívány v hlavním algoritmu pro výpočet predikcí vlastností, používaných jako doplňkové vstupní veličiny dovolující vypočítávat hodnoty koncentrací.
Vynález se také týká regulačního zařízení, tak jak bylo popsáno výše, ve kterém:
- soubor prostředků pro syntézu zahrnuje mezi jiným:
- ústrojí tepelné regulace, schopné ovládat teplotu v reaktoru a teplotní čidla,
- hlavní algoritmus je schopen vypočítávat v závislosti na hodnotách vlastností, hodnoty teplot pro reaktor,
- podřízený algoritmus je schopen:
- vypočítávat tepelnou bilanci pro reaktor,
- řešit tuto nebo tyto tepelné bilance tak, aby bylo určeno množství tepla, které je nutno přidat, popřípadě ubrat ze syntézy, aby byly dodrženy hodnoty teploty, a
- odvodit z této nebo těchto tepelných bilancí vstupní hodnoty pro ústrojí tepelné regulace reaktoru, a
-'přijímat jako doplňkové vstupní hodnoty měření, prováděná teplotními čidly.
Vynález se také týká zařízení, tak jak bylo popsáno výše, které zahrnuje:
- alespoň jeden analyzátor, schopný dodávat měření vlastností, vystupujících v hlavním algoritmu, a
- prostředky pro vstup těchto měření vlastností do výpočetní j ednotky, přičemž výpočetní jednotka zahrnuje:
- první ústrojí predikce, založené na prvním přímém modelu procesu, dovolujícím predikci vlastností syntetizovaného produktu v závislosti na predikcích koncentrací, vypočtených podřízeným algoritmem,
- první adaptační ústrojí, porovnávající predikce vlastností, vypočtené prvním ústrojím predikce, s hodnotami skutečně naměřenými na syntetizovaném produktu a vyvozující z těchto porovnání adaptační parametry, vystupující jako doplňkové vstupní veličiny v uvedeném prvním ústrojí predikce, a
- první ovládací ústrojí, založené na prvním inverzním modelu, pro výpočet, v závislosti na hodnotách a predikcích vlastností, hodnot koncentrací pro podřízený algoritmus, přičemž uvedené adaptační parametry vystupují také jako doplňkové vstupní veličiny v uvedeném prvním ovládacím ústrojí.
Vynález se také týká zařízení, tak jak je popsáno výše, které mimo jiné zahrnuje:
- prostředky pro analýzu, schopné podávat měření koncentrací reaktantů, a.
- prostředky pro vstup těchto měření koncentrace do výpočetní jednotky, přičemž uvedená výpočetní jednotka zahrnuje:
- druhé ústrojí predikce, založené na druhém přímém modelu procesu, dovolujícím predikci koncentrací v závislosti na hmotnostní bilanci v reaktoru,
- druhé adaptační ústrojí, porovnávající predikce koncentrací, vypočtených druhým ústrojím predikce, s měřeními koncentrace a vyvozující z těchto porovnání další adaptační parametry, vystupující jako doplňkové vstupní veličiny v uvedeném druhém ústrojí predikce, a
- druhé ovládací ústrojí, založené na druhém inverzním modelu, pro výpočet, v závislosti na produkčních hodnotách, hodnotách· koncentrací, vypočtených hlavním algoritmem a na predikcích koncentrací z druhého ústrojí predikce, hodnot průtoků vstupujících do reaktoru, přičemž tyto další adaptační parametry vystupují jako doplňkové vstupní veličiny v uvedeném druhém ovládacím ústrojí.
• · · · • · · · «· « ·· ·· φ ♦ · · · · ·· · 9 · · · · ·
Přehled obrázků na výkresech
Konkrétní způsob provedeni vynálezu je ilustrován na základě procesu kontinuální syntézy polyethylenu (PE) s odvoláním na obrázky 1 až 10, ve kterých obr. 1 představuje schéma okruhu pro výrobu polyethylenu, obr. 2 představuje zjednodušené schéma struktury pokročilé regulace podle vynálezu, obr. 3 představuje schéma principu pokročilé regulace aplikované na okruh pro výrobu podle obr. 1, obr. 4 představuje schéma principu algoritmu adaptivního ovládání, jaký je užíván v systému pokročilé regulace podle obr. 2, obr. 5 představuje schéma struktury hlavního algoritmu v systému pokročilé regulace podle obr. 2, obr. 6 představuje schéma struktury podřízeného algoritmu v systému pokročilé regulace podle obr. 2, obr. 7 představuje obecné schéma způsobu regulace podle vynálezu, obr. 8-10 představují schéma různých provedení způsobu podle vynálezu
Příklady provedeni vynálezu
Na obr. 7 je především znázorněn vlastní proces syntézy (Pr), který může být ovládán přivedením alespoň jedné hodnoty řídicí veličiny (CGC) (například jednoho nebo více průtoků složek, vstupujících do reaktoru, teploty a podobně) na odpovídající ovladač (ventil, ochlazování a podobně). Regulace zařízení pro zahřívání nebo se provádí prostřednictvím ovládacího ústrojí je založeno na inverzním matematickém modelu procesu a jehož hlavním úkolem je porovnávat hodnotu nebo- hodnoty ovládané veličiny (CGR) (například jednu nebo více vlastností syntetizovaného produktu a/nebo jednu nebo více veličin, vztahujících se k průběhu procesu) s predikcí nebo predikcemi těchto veličin (PGR) . Jedna nebo více predikcí ovládaných veličin (PGR) jsou vypočítávány ústrojím predikce (OP), založením na přímém matematickém modelu procesu, na základě měření řídicích veličin (MGC). Je vidět, že řádné měření vlastnosti nebo vlastností syntetizovaného produktu nevstupuje do regulace.
Obr. 8 představuje variantu způsob podle obr. 7, ve kterém matematický model procesu je periodicky adaptován pomocí adaptačního ústrojí (OA) na základě odchylky (výhodně filtrované nebo numericky zpracované) mezi predikcemi (PGR) a měřeními (MGR) ovládaných veličin. často je nutná resynchronizace (propad v čase) těchto měření a predikcí, například jestliže se jedná o měření vlastností syntetizovaného produktu, jejíchž získání trvá dlouhou dobu. Adaptační ústrojí (OA) předávají výsledky svých výpočtů, to jest své adaptační instrukce, predikčním ústrojím (pro adaptaci přímého modelu procesu) a ovládacím ústrojím (pro adaptaci inverzního modelu procesu). Je možno si povšimnout, že měření vlastnosti nebo vlastností syntetizovaného produktu nejsou uvažovány v procesu adaptace, který probíhá obecně s mnohem menši frekvencí, než normální ovládací proces. Případná pomalost těchto měření nemá tedy žádný přímý vliv na kvalitu regulace.
Obr. 9 představuje jiné provedení vynálezu, ve kterém jedno nebo více měření ovládaných veličin (MGR) jsou uvažovány ovládacím ústrojím (OC) a jedno nebo více měření ovládaných veličin (MGr') (popřípadě odlišných) je uvažováno ústrojím predikce (OP) . Stejně tak může být jedno nebo více měření řídicích veličin (MGC') mimo jiné vzato do úvahy ovládacím ústroj im (OC) .
Rozumí se samo sebou, že je možné vytvořit jiné provedení vynálezu kombinací provedení z obr. 8 a 9, to jest současně používající adaptační ústrojí a uvažující jedno nebo více měření řídicích veličin v ovládacím ústrojí a/nebo jednu nebo více řídicích veličin v ústrojí predikce a/nebo ovládacích ústrojích.
Na obr. 10 nedochází k adaptaci matematického modelu procesu ve vlastním významu tohoto slova, ale je využívána odchylka (výhodně filtrovaná) mezi měřením a predikcí ovládaných veličin pro korekci hodnot ovládaných veličin (CGR) . V uvedeném případě byla tato korekce zde reprezentována jako prostý rozdíl: od každé z hodnot ovládaných veličin se odečte opravný člen, vypočtený adaptačním ústrojím (které zde je pouhým korekčním ústrojím), což dává korigované hodnoty CGR', přenášené na ovládací ústrojí OC. Rozumí se samo sebou, že v některých případech může korekce zahrnovat složitější operace než je odečtení, například dělení (v tomto případě je možno ji převést na odečítání, pokud se uvažují logaritmy uvažovaných veličin). Tato metoda je běžně nazývána Internal Model Control (IMC).
Na obr. 1, který schematicky reprezentuje okruh kontinuální syntézy polyethylénu (PE), se polymerace ethylenu provádí v kruhovém reaktoru 10 v suspenzi s odpovídajícím rozpouštědlem, jako je například hexan. Proces je kontinuální, to jest reaktanty jsou injektovány kontinuálním způsobem a část objemu reaktoru 10 je kontinuálně odebírána. Cirkulační pumpa (neznázorněna) zaručuje homogenitu obsahu reaktoru 10.
Reaktanty vložené do reaktoru jsou ethylen Et, vodík Hy a buten Bt (viz 11) . Katalyzátor je také přidáván kontinuálně. Je důležité dobře zvládnout koncentrace reaktantů v reaktoru, neboť vlastnosti pryskyřice PE jsou principiálně určeny poměrem koncentrací Hy/Et a Bt/Et.
Polymerační teplota v reaktoru je doplňkový parametr, který ovlivňuje vlastnosti pryskyřice PE. Vzhledem k tomu, že reakce polymerace je silně exotermická, teplota reaktoru musí být regulována použitím okruhu chlazení 12.
Pracující reaktor 10 tedy obsahuje rozpouštědlo, polymer a reaktanty, které ještě nezreagovaly a katalyzátor. Jeho obsah je permanentně odebírán pomocí odváděcího potrubí 14. Odváděný obsah reaktoru vstupuje do stripovacího zařízení
16, který odděluje polymer PE a tekutiny (rozpouštědlo a reaktanty). Tyto tekutiny jsou odpařeny injekcí vodní páry a odstraněny v kondenzátoru CD 18. V rozpouštědlo znovu kondenzováno před kondenzátoru je jeho recyklaci.
Chromatograf v plynné fázi GC kondenzátoru 18, dovoluje určení
20, umístěný na výstupu koncentrací Hy/Et a Bt/ET reaktantů.
Polymer odebraný ze stripovacího zařízení 16 je koncentrován v centrifuze CFG 22, potom sušen v sušičce s fluidním ložem SHFL 24, potom odeslán k závěrečnému zpracování a granulován. Na výstupu sušičky 24 jsou odebírány vzorky, ze • · · · Λ ········ — 7Q - »»♦·· ······ t · 4 « ·· ·· kterých jsou určovány vlastnosti pryskyřice: krystalita (měřená prostřednictvím specifické objemové hmotnosti MVS) a rheologické vlastnosti (index toku taveniny (melt index (MI) nebo melt flow index (MFI)) a viskozita roztaveném stavu μ2, měřená kapilárním prouděním za napětí
100 s’1) .
Dynamika tohoto procesu syntézy PE je pomalá a komplexní:
- Kruhový reaktor 10 se chová jako dokonale homogenní reaktor. Z toho vyplývá, že každá modifikace průtoku napájení jedním z reaktantů se projeví jen postupně na koncentraci tohoto reaktantů v reaktoru. Ve skutečnosti se nový přítok musí smíchat s celým objemem reaktoru 10, aby se tato nová koncentrace dostala do rovnováhy.
- Měření koncentrace reaktantů se provádí chromatografem 20 v plynné fázi. Jedná se o diskontinuální přístroj, který pracuje v po sobě následujících etapách: odebrání vzorku plynu, analýza a potom zpracování výsledků. Dochází proto k mrtvému času (od 5 do 15 minut) mezi změnou koncentrace a jejím naměřením.
- Vlastnosti vyrobeného polymeru v každém okamžiku závisejí principiálním způsobem na koncentracích reaktantů. Každá změna těchto koncentrací ovlivní tedy okamžitě vlastnosti vyráběného polymeru. Na druhé straně střední vlastnosti v reaktoru se mění pouze postupně, neboť čerstvě vyrobený polymer se musí smíchat s polymerem, který je již v reaktoru 10 (doba pobytu ± 2 hod.).
- Jestliže je polymer odebírán z reaktoru 10, je podroben znovu sérii míchání v různých zařízeních (STP, CFG a SHLF) určených k jeho sušení (doba pobytu ± 2 hod.). Potom jsou odebrány vzorky, které jsou analyzovány v tovární • · _ _ ········ — 30- ····· ······ u · · · · ·· · ·
9 «· ······· · · · laboratoři. Výsledky těchto analýz tedy nejsou komunikovány výrobě dříve než po další mrtvé době, která může být značná (± 2 hod.).
Modelování procesu s využitím funkce LAG
Podle způsobu podle vynálezu je dynamické modelování procesu kontinuální syntézy realizováno s odkazem na hypotézy dokonalé směsi a čistých zpoždění. Dokonalé směsi jsou zavedeny do rovnic pomocí funkce, která je inženýrům dobře známa, funkce LAG, neboli filtr propustnosti (prvního řádu): tato funkce je lineární a snadno programovatelná.
Tato funkce je definována následujícím způsobem:
y = LAG(u,τ) (čti LAG argumentu u trvajícího τ) je řešení diferenciální rovnice dy u = τ · -fy + y dt jejíž argumenty u a τ se mění s časem.
Tato rovnice je numericky řešitelná (dokonce v reálném čase) pomocí algebraické rovnice prvního řádu, která má jako argumenty následující proměnné :
- periodu vzorkování T (neboli čas, který uplynul od poslední iterace)
- doba pobytu (neboli časová konstanta) τ v čase t
- stavová veličina y v předcházejícím okamžiku t-T
- řídící veličina u v přítomném okamžiku t· (u a τ ve skutečnosti representují hodnoty měřené nebo vypočtené v čase t pro veličiny u a τ, přičemž se předpokládá, že byly konstantní po celý předcházející interval T).
T je s výhodou malé vzhledem k τ (například alespoň 10 krát menší), aby se zvýšila přesnost výpočtů.
řešení výše uvedené rovnice je možno vypočítávat například následujícím vzorcem y(t) = y(t-T) e~T/T(t) + u(t) . (1 - e’T/T(t)) nebo ještě jednodušeji (přibližně):
y(t-T) » u(t> —2— y(t) · --------- VV + —— τ (t)
Modelování procesu pomocí funkce LAG se zakládá na následujících matematických větách:
Buď dán dokonale homogenní reaktor (CSTR) o objemu VR. Reaktor je napájen různými složkami (reaktivními nebo inertními) , mezi nimiž reaktant x (přítok FxÍN) má na vstupu vlastnost PxiN. Měří se také průtok na výstupu F0UT (odtok) .
Věta 1: Aplikace metody LAG na výpočet hmotnostní bilance:
Hmotnost MxR složky x v dokonale homogenním reaktoru (CSTR) je v každém okamžiku rovna hodnotě funkce LAG argumentu rovného součinu hmotnosti vstupního průtoku FxIN a času τχ trvajícího po tutéž dobu τχ:
Mxr = LAG ( Fxjn Τχ, Τχ) (v kg) • · · · · · čas τχ je doba pobytu x, je rovná hmotnosti MxR složky, dělené součtem hmotností odcházejících průtoků (množství, spotřebovávané reakcí FRx, odtok z reaktoru FxOut a podobně).
τχ = Mxr / ( Fxqut + FRx + . . . ) (v hodinách)
Tato věta dává také exaktní způsob dynamického výpočtu (dokonce v lineárním čase) koncentraci v dokonale homogenním reaktoru. Koncentrace CxR složky x, vyjádřená v kg/m3, pokud VR je objem reaktoru, je totiž
CxR = Mxr / VR (v kg/m3)
Ze znalosti celkového obj emového průtoku FV0UT, vycházejícího z reaktoru, se definuje doba tr pobytu v reaktoru
Tr — VR / FVqot
Nyní je hmotnost průtoku
Fx0UT složky x na výstupu z reaktoru (odtok) rovna
FXqut = Mxr / Tr
Je možno si povšimnout, že pokud x je inertní složka (která není podrobena žádné reakci a mizí z reaktoru pouze odváděním), pak tx — tR
Navíc, v častém případě, kdy rychlost reakce složky x je úměrná její koncentraci CxR s koeficientem úměrnosti Rx, platí
FRx = Rx . MxR a z toho
Χχ = 1 / (Rx + 1/tr)
Věta 2: Použití způsobu LAG na výpočet vlastnosti směsi:
Nechť Px je vlastnost složky, vyhovující zákonu lineární směsi
Px1+2 = Wi . Pxi + w2 . Px2 kde Wi a w2 jsou hmotnostní podíly vlastností Px2 a Px2 (přičemž wi + w2 = 1).
V každém okamžiku je vlastnost PxR v dokonale homogenním reaktoru (CSTR) rovna hodnotě funkce LAG argumentu rovného vstupní vlastnosti PxIN trvající po dobu pobytu, který je roven podílu hmotnosti MxR složky v reaktoru a hmotnosti přítoku (a/nebo hmotnosti, vznikající reakcí) FxIN:
PxR = LAG(PxiN, Mxr / Fxin)
Takto je možno vzít do úvahy dynamiku procesu a stále přepočítávat jeho časové konstanty.
Jak bylo vysvětleno výše, vlastnosti, které jsou zde zkoumány, mohou být v některých případech podrobeny matematické transformaci, která je přemění na lineární veličiny (například logaritmus indexu toku taveniny polymeru může být pokládána za veličinu, která vyhovuje zákonu lineární směsi).
• · · ··
Princip regulace
Když byl popsán model procesu syntézy, je třeba také podat algoritmus, který vypočítává parametry, potřebné k regulaci procesu.
Obr. 2 ukazuje zjednodušené obecné schéma typu pokročilé regulace (Advanced Process Control neboli APC), použité pro proces polymerace, popsaný výše. Je vidět, že tento systém regulace zahrnuje kaskádu dvou algoritmů a tato kaskáda řídí zejména regulátory PID průtoku u napájení reaktanty.
Dva algoritmy, algoritmus případech modelech uspořádané do kaskády, jsou podřízený dynamické vzešlých ze empirických) na kinetice algoritmů bilanci a nazývány hlavní algoritmus a jedná se v obou adaptivní algoritmy založené na znalosti procesů (na rozdíl od založených zejména na regulovaného procesu. Oba předem definované funkce LAG.
hmotnostní využíváj í
Na obr. 3, který ukazuje princip systému regulace v kontextu procesu polymerace, popsaného výše, je vidět, že:
- hlavní algoritmus je založen na charakteristických rovnicích katalyzátorů, to jest na rovnicích podávajících vlastnosti PE v závislosti na teplotě polymerace a koncentracích reaktantů v reaktoru. Hlavní algoritmus dodává podřízenému algoritmu hodnoty koncentrací reaktantů, potřebných pro zajištění hodnot vlastností PE,
- podřízený algoritmus je založen na hmotnostní bilanci a chemické kinetice reakce a dodává ovladačům napájecího průtoku hodnotu průtoků reaktantů, které jsou nutné pro zajištěni hodnot koncentrací, stanovených hlavním algoritmem a hodnot rychlosti průběhu procesu. Algoritmus také výhodně vypočítává anticipační členy (feed-forward) pro hodnoty teploty, což zlepšuje regulaci teploty v průběhu změn rychlosti průběhu procesu.
Tento model dosahuje dokonalé přesnosti pouze pokud je dokonalý používaný model a pokud tento model bere do úvahy všechny možné perturbace. Obecně tomu tak ale není. Z tohoto důvodu je obecně (viz obr. 4) přímý model ( a také model inverzní) kontinuálně adaptován porovnáváním predikcí s odpovídajícími měřeními. Tato adaptace modelu dovoluje udržovat jeho přesnost v přítomnosti perturbací, které nejsou obsaženy v modelu a tak dosáhnout přesnější regulaci za všech okolností.
Podřízený algoritmus
Obr. 6 znázorňuje princip podřízeného algoritmu:
1. ústrojí predikce, používající přímý model výše popsaného procesu, předpovídá na základě měření průtoků v napájení reaktoru koncentrace reaktantů a polymeru,
2. adaptační ústrojí porovnává koncentrace ethylenu (Et) , vodíku (Hy) a butenu (Bt), měřené analyzátorem (plynový chromatograf) s hodnotami předpovězenými přímým modelem a na základě nich určuje tři adaptační parametry:
- specifickou aktivitu katalyzátoru na ethylen AEt v kg/h polyethylenu na kg katalyzátoru a na kg/m3 ethylenu
- chybu zisku v měření vodíku KfHy
- čistotu napájení butenem KfRt
3. ovládači ústrojí vypočítává z hodnot koncentrací vypočtených hlavním algoritmem a z hodnot rychlosti průběhu procesu hodnoty průtoku pro napájeni reaktanty; tyto hodnoty jsou složeny z feed-forward, založeného na inverzním modelu a z feed-back, který je úměrný odchylce mezi přímým modelem a hodnotami koncentrace.
Pro po’čhopení výpočtů prováděných podřízeným algoritmem v případě procesu syntézy polyethylenu je třeba napřed vědět, že obecně se připouští, že rychlost polymerace VitPEt je úměrná:
- koncentraci cEtR nepolymerovaného ethylenu (v kg/m3) ,
- koncentraci cCAR aktivního katalyzátoru v reaktoru (v kg/m3) a
- koeficientu úměrnosti, který je (obtížně určitelnou) funkcí teploty, koncentrací vodíku, butenu a kokatalyzátoru, přítomnosti otravy a podobně. Tento koeficient je nazýván katalytická aktivita na ethylen AEt. S výjimkou zásadní poruchy funkce (otrava a podobně) se tento koeficient mění rozumně málo v průběhu výroby.
VitPEt = AEt . cCAr . cETR (kg/m3.h)
Množství FpEt ethylenu, které v reaktoru polymeruje za každou jednotku času (polymerační výkon) je tedy rovno, pokud VR označuje objem reaktoru,
FpEt - VitPEt · VR — AEt . cCAr . MEtR (kg/h) kde MEtR je hmotnost ethylenu v roztoku v reaktoru (v kg).
Je známo, že rychlost inkorporace vodíku je zhruba 100 krát pomalejší než u ethylenu a 10 krát pomalejší než u butenu. Z toho vychází
FpHy = AEt . cCAr . MHyR / 100
FpBt = AEt . cCAr . MBrR /10 kde MHyR je hmotnost vodíku v roztoku v reaktoru (v kg) a kde MBtR je hmotnost butenu v roztoku v reaktoru (v kg).
Podřízený model využívá nyní následující měření:
FEtiN
FSvjn = průtok = průtok = průtok
FCAin
FHyÍN = průtok napáj ení napáj ení napáj ení napáj ení
FEtiN = průtok napáj ení ethylenem (monomer) (kg/h) rozpouštědlem (hexan) (kg/h) katalyzátorem (kg/h) vodíkem (činidlo přemístění) (kg/h) (kg/h) butenem (ko-monomer)
Používá také následující adaptační parametry:
AEt = katalytická aktivita na ethylen
KfHy = chybu zisku v měření napájení vodíkem
KfBt = čistota napájení butenem
Výpočty, způsobem v podaném pořadí interval, oddělující každé které budou popsány dále, jsou prováděny a se zvýšenou frekvencí (časový vzhledem k dvě iterace je malý nejmenší době pobytu τχ) .
Jelikož výstupu reaktoru objem reaktoru je· reaktoru je roven (nestlačitelné obj emový průtoku
Objemový součet hmotností sekvenčním průtok na na vstupu průtok na konstantní, obj emovému tekutiny).
výstupu FVout tedy může být vypočten jako průtoků na vstupu dělených objemovou hmotností, které příslušné složky mají v reaktoru:
FVodt = FSviN/650 + FEtiN/950 + FBtIN/600 (m3/h) (kde objemové hmotnosti jsou následující: 650 kg/m3 pro rozpouštědlo, 950 kg/m3 pro polyethylen, 600 kg/m3 pro buten). Používá se zde předpoklad, že všechen ethylen se okamžitě transformuje na polyethylen a zanedbává se průtok vodíku a katalyzátoru (několik kg).
Rozpouštědlo je chemicky inertní a vystupuje z reaktoru pouze odváděním na výstupu. Hmotnost MSvR rozpouštědla v reaktoru se vypočte s využitím Věty 1:
- Vr / FVqut (h) (doba pobytu v reaktoru)
MSVr — LAG(FSVIN . Tr, Tr) (kg)
Katalyzátor se desaktivuje s časovou konstantou kd:
Hmotnost
MCAr aktivního katalyzátoru v reaktoru je vypočtena následujícím způsobem:
tca = 1 / (1/tR + kd) (h)
MCAr — LAG ( FCAin . Tqa, Tca) (kg) a tedy koncentrace cCAR aktivního katalyzátoru v reaktoru je rovna:
cCAr = MCAr / VR (kg/m3) τΕί - 1 / (1/τκ + AEt . cCAr)
MEÍr = LAG(FEtjN · ^Etz· ^Et)
Ethylen vychází z reaktoru s průtokem na výstupu reaktoru a také reakcí polymerace. Jeho hmotnost MEtR je vypočtena následujícím způsobem:
(h)
- 39 Podobně je vypočtena hrubá (nekalibrovaná) hmotnost vodíku v reaktoru MHy^ :
xHy = 1/ (1/TR + AEt . cCAr / 100) (h)
MHyRAw = LAG(FHyIN . Tny, τΗγ) (kg)
Hmotnost MhyR, korigovaná s uvážením chyby zisku při měření napájení vodíkem je rovna:
MHyR = KfHy . MHy^ (kg)
Poměr Hy:Et v reaktoru je tedy roven:
HyEtR = MHyR / MEtR
Stejným způsobem se vypočte hrubá hmotnost MBtRaw butenu:
xRt = 1 / (1/Tr + AEt · cCAR /10) (h)
MBtRAw = LAG(FBtIN . TRt, ^Bt) (kg)
Hmotnost MBtR, korigovaná s uvážením čistoty napájení butenem je:
MBtR = KfBt . MBtRAW
Poměr Bt:Et v reaktoru je tedy:
BtEtR = MBtR / MEtR
Bylo ukázáno, že průtok polymerace FpEt (okamžitá rychlost průběhu procesu) je roven:
. cCAr . MEtR
FpEt = AEt (kg/h)
···· ·· 4 4· ·· ··«·
• · • · · · 4 4 ·
• · • · 4 4 4
o · · • · • 4 · · ·
• · • · • · 4 ·
·· • 4 444 4444 • 4 4
Jelikož polymer je inertní a nepodléhá další reakci, jeho hmotnost MPER v reaktoru je:
MPEr = LAG (FpEt . Tr, Tr)
Průtok FPEout polymeru na výstupu reaktoru tedy je roven:
FPEout = MPEr / Tr (kg/h)
Adaptace podřízeného modelu:
Adaptační blok používá analyzátor (například plynový chromatograf GC), kterým získává měření koncentrace v reaktoru pro ethylen cEtGC, vodík cHyGC a buten cBtGG (vyjádřené například v kg/m3) . Tato měření jsou porovnávána s hodnotami předpovězenými přímým modelem, aby bylo možno určit tři následující adaptační parametry:
- specifická aktivita katalyzátoru na ethylen AEt v kg/h polyethylenu na kg katalyzátoru a kg/m3 ethylenu
- chyba zisku v měření napájení vodíkem KfHy
- -čistota napájení butenem KfBt
Plynová chromatografie dodává vzorkovaná měření se zpožděním zhruba 6 minut.
Výpočet specifické aktivity AEt pro ethylen vychází z následujících rovnic:
cEtGC =cEtR (kg/m3) = MEtR / VR ····
= LAG ( FEtiN • TEt, TEt) /vR
= LAG ( FEtiw / (1/Tr + Aeí · cCA) r) i ^Et) / Vr
=> AEt' ' = (FEt in / LEAD(cEtGC Vr, TEt) , - 1/Tr) / cCAr
Jelikož měření cEtGC je vzorkováno a překryto šumem, není
požadováno jej nalézt v LEAD. Namísto toho je raději používáno — LAG ( FEtiN/cCAr, Tet) (cEtGC.
VR) 1/LAG(tr, cCAr, TEt)
Do úvahy se bere zpoždění dvou LAG v sérii 3 minut minut v měření cETGC zavedením na modelované hodnoty a tím se získá konečný vzorec:
3/60, 3/60) / (cEtGC . VR)
1/LAG(tr . cCAr, Teí,
Výpočet zisku KfHy průtoku vodíku vychází z následujících rovnic:
cHyGC = cHyR
= MHyR / VR
= KfHy . MHyRAW / V]
=í> KfHy (kg/m3) = cHyGC . VR / MHyRAw
Do úvahy se bere zpoždění 6 minut v měření cHyGC zavedením dvou LAG v sérii 3 minut na modelované hodnoty a tím se získá konečný vzorec:
KfHy = cHyGC . VR / LAG (MHyRAw, 3/60, 3/60)
Regulační algoritmus má jako vstupní hodnoty:
- hodnoty koncentraci vypočtených hlavním algoritmem, přesněji hodnoty koncentračních poměrů cHyR/cEtR HyEtSP a cBtR/cEtR BtEtgp (v kg/kg)
- hodnotu rychlosti průběhu procesu FpEtSP, nastavenou operátorem,
- hodnotu koncentrace ethylenu cEtSP, nastavenou operátorem,
- koncentrace, vypočtené podle modelu.
Algoritmus vypočítává hodnoty průtoku napájení reaktantů FEtSP, FCASP, FHySP a FBtSP. Mohou být použity různé algoritmy, například MBPC (Model Based Predictive Control). Obecně se mohou rozkládat na feed-forward, vypočítávaný na základě inverzního modelu a feed-back, úměrný odchylce mezi přímým modelem a hodnotami koncentrací.
Regulace napájeni ethylenem
Feed-forward: hodnota pro uchovávání současné koncentrace, založená na inverzi ustálené hodnoty v následující rovnici:
MEtR = LAG(FEtin . TEt, TEt) (kg)
FEtfR = MEtR / xEt
Feed-back: úměrný odchylce mezi hodnotou cEtSP a modelem
FEtEg = 5 (cEtgP . VR - MEtR)
Hodnota:
FEtgP — FEtFF + FEtEg
Regulace napájení katalyzátorem
- 43 Feed-forward: hodnota pro uchováváni současné koncentrace, založená na inverzi ustálené hodnoty v následující rovnici:
MCAr = LAG ( FCAin · τ0Άζ ^ca) (kg)
FCAff = MCAr / Tqa
Feed-back: úměrný odchylce mezi hodnotou cEtSP a modelem podle následujícího vzorce
FpEt = AEt · MEÍr . MCAr / Vr => FCAfb = 5 (FpEtsp / (Agt · MEÍr / Vr) - MCAr)
Hodnota:
FCASp = FCAff + FCAfb
Regulace napájení vodíkem
Feed-forward: hodnota pro uchovávání současné koncentrace, založená na inverzi ustálené hodnoty v následující rovnici:
MHyR = LAG(FHyiN . rHy, THy) (kg) => FHyFF = MHyRAw / THy
Feed-back: úměrný odchylce mezi hodnotou cEtSP a modelem
FHyFB = 5 (HyEtgp . MEtR - MHyR)
Hodnota:
FHySp = FHyFF + FHyFB
Regulace napájení butenem • · • · · ·
FBtpp — MBtRAw / Tst
FBtra = 5 (BtEtSp . MEtR - MBtR)
FBtgp = FBtFF + FBtps
Předcházející rovnice shrnují rovnice podřízeného algoritmu. Jsou prováděny každých 10 sekund numerickým systémem ovládání a řízení (SNCC).
Hlavní algoritmus.
Obr. 5 znázorňuje princip hlavního algoritmu.
1. jeho predikční ústrojí (založené na přímém modelu) předpovídá hlavní vlastnosti polymeru (MI a MVS). Za tímto účelem používá měření teploty polymerace, predikce pro koncentrace v reaktoru, dodané podřízeným algoritmem a doby pobytu PE v různých zařízeních,
2. jeho adaptační ústrojí porovnává měření MI a MVS, provedená (také na výstupu sušičky) buď v laboratoři každé 2 hodiny nebo kontinuálním analyzátorem, s hodnotami predikovanými přímým modelem, čímž se určí dva adaptační parametry, které představují korektivní parametry multiplikativní pro MI a aditivní pro MVS,
3. jeho ovládací ústrojí (založené na inverzním modelu) vypočítává, vycházejíce z hodnot MI a MVS dodaných operátorem, hodnoty pro koncentrace v reaktoru (poměry Hy:Et a Bt:Et). Stejně tak jako u podřízeného algoritmu se tento výpočet skládá z části feed-forward, založené na přímém modelu a části feed-back, úměrné odchylce mezi přímým modelem a hodnotami, zadanými operátorem.
Pro daný katalyzátor jsou vlastnosti pryskyřice v stabilním • · ···· • · · · · · režimu funkcí teploty polymerace a koncentrací reaktantů. Ze statických diferenciálních rovnic, nalezených v literatuře, byly zvoleny následující rovnice:
log(MI) = a0 + ax . T° + a2 . log(Hy/Et) + a3 . Bt/Et log(MI)
MVS = b0 + bx rp 0 + b2 . (Bt/Et)b3 + b4 .
Parametry a0 a3 a b0 až b4 j sou získány určením ve
stabilním režimu pro pryskyřice, vyrobené pomocí stejného
katalyzátoru.
Mimoto mohou být různá zařízení, která se nachází na cestě
polyethylenu až do okamžiku jeho měření (reaktor, stripovací zařízení, centrifuga a sušička), považována v první aproximaci za dokonale homogenní reaktory.
Hlavní algoritmus používá jako vstupní hodnoty následující měření:
TR = teplota v reaktoru (°C)
Vstp = objem tekutiny v stripovacím zařízení (získaný měřením úrovně hladiny) (m3)
MImes = měření MI (melt-index)
MVSMEs = měření MVS (specifická objemová hmotnost) a dále následující hodnoty, vypočtené podřízeným algoritmem:
FpEt = okamžitá produkce polyethylenu (rychlost průběhu reakce) (kg/h)
FPEout = průtok PE na výstupu reaktoru (kg/h)
MPEr = hmotnost PE v reaktoru (kg)
HyEtp. = poměr vodíku a ethylenu v reaktoru (kg/kg)
BtEtR = poměr butenu a ethylenu v reaktoru (kg/kg)
Hrubé okamžité hodnoty (před adaptaci) MVS a logaritmu MI (1MI) jsou vypočteny následujícím způsobem:
MVSins — bo + bi . TR + b2 . (BtEtR)b3 + b4 . IMIjns
IMIjns = 8o + 31 · TR a2 . log(HyEtR) + a3 . BtEtR
S využitím Věty 2 se : střední hrubé vlastnosti na výstupu
reaktoru vypočtou takto:
lMIr ='LAG(1MIins, MPEr / FpEt)
MVSr = LAG(MVSiNS, MPEr / FpEt)
Platí, že
- vlastnosti 1MI a MVS odpovídají dostatečně dobře zákonu lineárních směsí,
- kruhový reaktor může být považován za dokonale homogenní reaktor,
- hmotnost průtoku PE vstupující (objevující se) do reaktoru je skutečně FpEt, množství PE, které polymeruje v každém okamžiku (rychlost průběhu procesu).
Hrubé vlastnosti, které jsou měřeny:
Ze znalosti toho, že ve stripovacím zařízení je zhruba 500 kg PE na m3 a jestliže se přijme hypotéza, že stripovací zařízení je dokonale homogenní reaktor, hrubé vlastnosti na výstupu stripovacího zařízení se vypočtou následujícím způsobem:
lMIstp = LAG(1MI . 500 . Vstp /FPE0UT)
MVSstp = LAG (MVSr . 500 . Vstp / FPE0UT)
Doba pobytu v centrifuze je velmi krátká a proto je zanedbána.
Sušička s fluidním ložem: obsahuje stále zhruba 1400 kg PE.
• · · ·· · • · · • ·
Je možno učinit předpoklad, že úroveň ve stripovacim zařízení se málo mění a tedy, že jeho přítok je roven jeho odtoku. Z toho vychází, ze průtok PE, vcházejícího do sušičky je roven FPEOUT. Na výstupu sušičky, což je místo, kde jsou odebírány vzorky pro měření vlastností, tedy jsou následující hrubé hodnoty:
lMIsh = LAG(lMIstp . 1400 / FPEoaT)
MVSsh = LAG(MVSstp . 1400 / FPE0UT)
Vlastnosti po adaptaci jsou získány použitím adaptačních parametrů kMI (multiplikativní parametr) a kMVS (aditivní parametr). Vlastnosti po adaptaci na výstupu reaktoru, stripovacího zařízení a sušičky tedy jsou:
MIrc = kMI . 101MIr
MVSrc = 1MVS + MVSr
MIstpc = kMI . 101MIStp
MVSstpc = kMVS + MVSstp
MIshc = kMI . i01MIsh
MVSshc = kMVS + MVSsh
Adaptace hlavního algoritmu
Měření vlastností vyžaduje ke svému provedení jistý čas (± 5 min u analyzátoru na lince, ± 1 hodina, je-li měření prováděno v laboratoři). Aby bylo možno provádět výpočty adaptačních parametrů, je tedy třeba resynchronizovat (nechat propadnout v čase) hrubé predikce modelu s měřeními. To je například možné provést pomocí registru zpoždění (nazývaného zde funkce DELAY):
1MIDEL = DELAY (lMIsh, τΜΙ)
MVSdel = DELAY (MVSsh, TMVS) • · · ·»· kde τΜι a Tmvs = ± 5 min nebo ± 1 h podle toho, zda měření bylo prováděno kontinuálně nebo v laboratoři.
Pro každé nové měření MI nebo MVS se přepočte hrubý parametr adaptace kMI' nebo kMVS' porovnáním hrubé hodnoty podle modelu resynchronizované s měřenou hodnotou:
kMI' =Jlog(MIMEs) ~ 1MI DEL kMVS' = MVSmes - MVSdel
Tyto hrubé hodnoty jsou filtrovány, aby se snížil vliv reakcí, které případné perturbace (šum) měření vnášejí do procesu kMI = LAG(kMI', ± lh) kMVS = LAG(kMVS', ± lh)
Ovládací ústrojí
Ovládací ústrojí uchovává hodnoty MISP a MVSSP, zadané operátorem.
Vypočítává hodnoty pro poměr koncentrací v reaktoru HyEtSP a BtEtSP, potřebné k rychlému získání požadovaných vlastností MISP a MVSSP. Tento výpočet se provádí ve dvou etapách:
1. ovládací ústrojí vypočítává z hodnot MISP a MVSSP, zadaných operátorem a z hodnot MI a MVS po adaptaci v různých zařízeních, hodnoty MIiSP a MVSiSP pro okamžitou produkci. Tyto okamžité hodnoty jsou složeny z části feedforward a z části feed-back, úměrné odchylce mezi přímým modelem a hodnotami zadanými operátorem.
2. hodnoty pro poměr koncentrací HyEtSP a BtEtSP jsou potom vypočteny invertováním statické rovnice, používané výše pro výpočet okamžité hodnoty MI a MVS.
Hodnoty pro okamžité vlastnosti: Porovnají se vlastnosti na výstupu sušičky s hodnotami vlastností, čímž se určí požadované hodnoty pro vlastnosti na výstupu stripovacího zařízení (zanedbává se centrifuga):
- 49 Mlstpsp = (log(MISP) +0,1 (log(MISP) log(MIshC)))
MVSstpsp = MVSSP + 0,1 . (MVSgp - MVSshc)
Stejně tak se z odchylky mezi hodnotami na výstupu stripovacího zařízení a kalibrovanými hodnotami pro stripovací zařízení vypočtou hodnoty, požadované na výstupu reaktoru:
MIrSP =
10(log(MlstpSP) + 0,1 (log(MlstpSP) - log(MlstpC)))
MVSrgp = MVSstpgp + 0,5 . (MVSstpSP - MVSstpc)
Nakonec, vycházejíce z odchylky mezi hodnotami na výstupu z reaktoru a odpovídajícími kalibrovanými hodnotami, se vypočtou požadované hodnoty pro okamžitou produkci:
Mligp = 10 (1°9(MIrSP) + 2 (log(MIrSP) - log(MIrC)))
MVSigp = MVSrSp + 2 . (MVSrgp - MVSrc)
Hodnoty pro poměr koncentrací: Hodnoty pro poměr koncentrací HyEtgp a BtEtgp se získají inverzí statických rovnic, použitých výše pro výpočet okamžité hodnoty MI a MVS substitucí požadovaných hodnot pro okamžitou produkci do členů MI a MVS a aplikací adaptačního parametru.
Vycházejíce z log (MIiSp/kMI) = a0 + ai . TR + a2 . log (HyEtgp) + a3 . BeEtR MVSigp - kMVS = b0 + bi . TR + b2 . (BtEtSP)b3 + b4 . 1MIINS se dostane a2 log(HyEtSP) = log (MIiSP/kMI) - (a0 + ax . TR + a3 . BtEtR) , což dává
HyEt = IQ ( (log(MIÍSP/kMI) ~ a0 ~ alTR ~ a3 BtStR)/a2) b2 . (BtEtSP)b3 = MVSisp - kMVS - (b0 + bx . TR + b4 . 1MIINS) což dává
BtEtSp = ((MVSisp - kMVS - b0 - bx . TR - b4 . 1MIINS)/b2) 1/b3
Předcházející rovnice shrnují rovnice hlavního algoritmu, které jsou prováděny každých 30 sekund pomocí výpočetního zařízení SNCC.
V procesu je možno ovládat polymeraci s velkou přesností: Speciálně
- ovládané vlastnosti (MI a MVS) jsou udržovány co nejblíže požadovaným hodnotám s minimální odchylkou,
- změny kvality (a tedy i vlastností MI a MVS) jsou prováděny rychle a přesně,
- rozběh a zastavení polymerace, stejně tak jako změny rychlosti průběhu procesu, jsou prováděny zrychleným způsobem, přičemž jsou hodnoty MI a MVS udržovány blízké požadovaným hodnotám.
• · 4 4 · ·
I když metoda regulace podle vynálezu zde byla popsána pomoci přikladu syntézy polyethylenu kontinuální polymerací ethylenu, je zřejmé, že tento způsob regulace bude obecně účinný pro další procesy syntézy, obzvláště pro procesy, které vykazují jednu nebo více z následujících charakteristik:
- je nutná multivariabilní regulace, neboť na soubor vlastností, které mají být regulovány má vliv více proměnných,
- dynamika procesu je pomalá: postupné míšení, významné mrtvé časy,
- měření vlastností jsou vzorkovány s malou frekvencí a/nebo s šumem,
- regulace musí být dynamická, to jest použitelná bez ohledu na velikost rychlosti průběhu procesu a také po dobu změn rychlosti průběhu procesu a kvality (vlastností) syntetizovaného produktu,
-je užitečné odhadovat některé hodnoty, které nejsou přímo měřené.
Aby se zjednodušilo provádění popsaného způsobu, stačí aby:
byly známy statické rovnice procesu (často jsou známy alespoň s jistou přesností, jinak by proces nemohl být ovládán),
- dynamika procesu může být aproximována dokonalými směsmi a mrtvými časy,
- jsou k disposici potřebná měření o dostatečné kvalitě (speciálně průtoky reaktantů a průtoky uvažovanými nádobami).
Používání funkce LAG popsané výše, zejména ve větách 1 a 2, může být přirozeným způsobem rozšířeno na způsoby regulace, založené na jiné struktuře, než je popsaná struktura, která zahrnuje použití odděleného hlavního algoritmu a podřízeného algoritmu. Může být například použita ve způsobu regulace, který sestává z jediného algoritmu.
*
Příklady:
Bylo provedeno 8 pokusných syntéz polyethylenu (PE) čtyř různých typů (definovaných jejich MI, MVS, ...), ve kterých byl používán klasický způsob regulace a způsob regulace podle vynálezu. Níže podaná tabulka shrnuje pozorování, které byly provedeny na základě početných měření indexu toku taveniny (melt index) 8 získaných polymerů. Cpk označuje střední koeficient účinnosti způsobu.
Typ PE Klasická regulace Regulace podle vynálezu
Odchylka Cpk Odchylka Cpk
1 0,127 0,909 0,059 2,202
2 0,61 - 2,0
3 0,48 - 1,88
4 0,64 - 1,09
Je možno konstatovat, že střední koeficient účinnosti Cpk je více než dvojnásobný díky použití způsobu podle vynálezu, což ukazuje, že vlastnosti jsou zhruba dvakrát méně rozptýlené a/nebo lépe centrované ve srovnání s požadovanými hodnotami.
·· ·· ···· fc · · • · · • · · · · • · • fc · • * · · · · • ·
- 53 - • • « · · · • · · < · · • · i · · ·· ··♦ ····
Tabulka použitých zkratek
3i parametry pro statickou rovnici MI (1= 0 až 3)
bi parametry pro statickou rovnici MVS (I =0 až 4)
Aeí katalytická aktivita pro ethylen (m3 kg1 h1
cxgc koncentrace x získaná měřením analyzátorem(kg/m3)
CXr koncentrace x v reaktoru (kg/ m3)
CXSP hodnota pro koncentraci x v reaktoru (kg/ m3)
Fpx hmotnost průtoku v polymeraci pro x (rychlost
průběhu reakce (kg/h)
FVogt objem průtoku na výstupu reaktoru (m3/h)
Fxra hmotnost průtoku x na vstupu (kg/h)
Fxout hmotnost průtoku x na výstupu (kg/h)
Kd konstanta desaktivace katalyzátoru (1/h)
)
KfBt korekční parametr (adaptační) pro buten
KfHy korekční parametr (adaptační) pro vodík
KfMI korekční parametr (adaptační) pro MI
KfMVS korekční parametr (adaptační) pro MVS
MImes
Mly
MIyc
MIySP MVSmes
MVSy funkce filtru spodního pásma prvního řádu měření MI (melt index) (index toku taveniny) MI (melt index) hrubý (nekalibrovaný) v y MI kalibrovaný (s adaptací) pro y hodnota MI (kalibrovaná) pro y měření MVS (standardní objemová hmotnost) MVS (standardní objemová hmotnost) hrubá (nekalibrovaná) v y
MVS kalibrovaná (s adaptací) v y
MVSyc
MXraw hmotnost x hrubá (nekalibrovaná) v reaktoru (kg)
Mxy hmotnost x kalibrovaná (s adaptací) v y (kg)
Rx reaktivita X v reaktoru
Vy objem y (m3)
MVSySP hodnota MVS (kalibrovaná) pro y
Tr doba pobytu v reaktoru (h)
Τχ doba pobytu pro x v reaktoru (h)
x může representovat následující složky
Bt buten
CA katalyzátor
Et ethylen
Hy vodík
Sv rozpouštědlo
y může representovat následující zařízení
r polymerační reaktor
stp stripovací zařízení
sh sušička (s fluidním ložem)
·«·· ··
Seznam vztahových značek polymerační reaktor napájeni reaktanty (suroviny), katalyzátorem, rozpouštědlem chladicí okruh odváděči potrubí strípovací zařízení kondenzátor chromatograf v plynné fázi centrifuga sušička s fluidním ložem rozpouštědlo a reaktanty k recyklaci polyethylen reaktant k recyklaci rozpouštědlo k recyklaci hodnota vlastnosti polymeru hodnota rychlosti průběhu procesu hlavní algoritmus podřízený algoritmus hodnota koncentrace hodnota průtoku na vstupu regulace (PID) průtoku měření regulace teploty feed-forward teploty dynamika polymerace: chemická kinetika a hmotnostní bilance simulace rychlosti průběhu procesu a poměr Hy/Et a Bt/Et měřeni teploty, průtoku a koncentrací regulovaný proces analýza vzorku produktu syntetizovaného procesem měření veličiny vázané k průběhu procesu měření vlastností polymeru přímý model: predikce měřených vlastností porovnání: korekce modelu (adaptace) regulační algoritmus, založený na inverzním modelu (feed-forward + feed-back) hodnota pro veličinu vázanou k procesu měření a hodnoty průtoku na vstupu měření teploty a predikce koncentrací přímý model: rovnice vlastností v závislosti na koncentracích predikce vlastností hodnoty pro koncentrace v reaktoru měření průtoku na vstupu měření koncentrací v reaktoru přímý model: predikce koncentrací na základě hmotnostní bilance predikce koncentrací porovnání: výpočet parametrů adaptace
Zastupuj e:
Dr. Miloš Všetečka v.r.

Claims (17)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    JUDr. Miloš Všetečka advokát
    120 00 Praha 2, Hálkova 2
    1. Způsob regulace procesu syntézy alespoň jednoho chemického · produktu v zařízeni, obsahujícím alespoň jeden reaktor (R) , který může být považován za dokonale homogenní reaktor, ve kterém jedna nebo více řídicích veličin (GC) dovolují působit na průběh procesu tak, že jedna nebo více veličin, které jsou vázány na vlastnosti produktu a/nebo průběh procesu a jsou nazývány ovládané veličiny (GR), jsou rovny odpovídajícím hodnotám (CGR) , přičemž uvedený způsob zahrnuje následující etapy:
    (a) vstup hodnot, týkajících se ovládaných veličin (CGR) ;
    (b) výpočet, využívající prostředku předpovědi, předpovědi ovládaných veličin (PGR) na základě měření hodnot řídicích veličin (Mgc) ;
    (c) použití řídicího prostředku (OC) pro výpočet hodnot řídicích veličin procesu (CGC) na základě hodnot (CGR) a předpovědí a předpovědí (PGR) ovládaných veličin;
    (d) předání hodnot ovládacích veličin procesu (CGC) ovladačům nebo ovládacím prostředkům, řídicím ovladače, pro dosaženi působení na průběh procesu, ve kterém prostředek předpovědi (OP) je založen na matematickém modelu procesu, nazývaném přímý model (M) a je navržen takovým způsobem, že předpovídá hmotnost MXR alespoň jedné složky (X) v reaktoru (R) na základě rovnice
    Mxr = LAG (FXRin . τχ , τχ ) , ve které
    - FxRin je hmotnost přítoku složky X, vstupující do reaktoru
    R;
    - τχ je doba pobytu složky X v reaktoru (konstanta času), která je rovna τχ = Mxr / (Σ Fxdis) , kde
    - Mxr označuje poslední vypočtenou hodnotu hmotnosti složky X, přítomné v reaktoru R;
    - Σ Fxdis představuje součet všech hmotností odtoků Fxdis, kterými složka X mizí z reaktoru, zejména prostřednictvím reakce a/nebo výtoku z reaktoru;
    přitom funkce y = LAG (u, τ) je řešení diferenciální rovnice + y vypočtené s využitím využitím okamžitých hodnot poslední vypočtené hodnoty y.
    také s
  2. 2.
    alespoň základě ovládané
    Způsob regulace podle nároku 1, jedné ovládané veličiny (CGR) odchylky mezi měřením (MGR) a veličiny tak, že regulace je přítomnosti chyby v predikci této ovládané veličiny (PGR) .
    ve kterém hodnota korigována na (PGR) této je predikcí účinná dokonce i v
  3. 3. Způsob regulace podle nároku 1, ve kterém model (M) procesu je periodicky adaptován na základě odchylky mezi predikcí (PGR) a měřením (Mgr) ovládané veličiny tak, že model procesu podává predikce ovládaných veličin (PGR) tak blízké, jak je možné k měřením této veličiny (MGR) .
  4. 4. Způsob regulace podle nároku 3, ve kterém měření (Mgr) ovládaných veličin působí výhradně případnou adaptaci φ φ φφφφ modelu procesu a nemají přímé působení na výpočet hodnot řídicích veličin procesu (CGC) .
  5. 5. Způsob regulace podle jednoho z nároků 1 až 4, aplikovaný na proces polymerace, zahrnující jednu nebo více doplňkových etap:
    - výpočet hodnoty teploty v reaktoru v závislosti na jedné nebo''více hodnotách vlastností produktu; a přenesení této hodnoty teploty do jednoho nebo více ovladačů, dovolujících změnit teplotu v reaktoru,
    - výpočet tepelné měření teploty;
    způsobem, aby syntetizovaného procesu) a/nebo koncentraci alespoň jedné reakční složky v reaktoru;
    bilance reaktoru, zejména na této tepelné bilance určeno množství základě použití bylo jednotku času (rychlost produktivitu katalyzátoru za takovým polymeru průběhu a/nebo
    - výpočet množství tepla, produkovaného polymerací a to na základě množství reakční složky nebo reakčních složek, které polymerují;
    na základě tohoto určení změny množství tepla, které je nutno přidat nebo ubrat pro udržení teploty reaktoru; použiti výsledku uvedeného výpočtu (například pro feed-forward) pro zlepšení regulace teploty tak aby byla lépe respektována hodnota teploty, zejména v případě modifikace-rychlosti průběhu procesu.
  6. 6. Způsob regulace podle kteréhokoli z předcházejících nároků, ve kterém je vlastnost PxR jisté složky - x v reaktoru R, považovaném za dokonale homogenní reaktor, vypočtena následujícím způsobem:
    Pxr — LAG(PXjna Mxr / Fxjn)
    Ve které Px je vlastnost složky, nazvané x, která odpovídá základním způsobem zákonu lineárního míšení
    PXl+2 = Wi . PxX + W2 . PX2 kde wi a w2 jsou hmotnostní poměry dvou frakcí 1 a 2 o vlastnostech Ρχχ a Px2, které jsou míšeny;
    Px1+2 je vlastnost x na výstupu z reaktoru po smíchání;
    PxIN je·'vlastnost složky x při jejím vstupu do reaktoru R;
    Mxr je hmotnost složky x v reaktoru R;
    Fxin je hmotnost přítoku složky x do reaktoru R.
  7. 7. Způsob regulace podle kteréhokoli z předcházejících nároků, zahrnující následující etapy:
    - zadání hodnot odpovídajících jedné nebo více vlastnostem syntetizovaného produktu do hlavního algoritmu;
    - vstup hodnot rychlosti průběhu procesu do podřízeného algoritmu;
    - výpočet hodnot koncentrace složek v reaktoru pomocí hlavního algoritmu v závislosti především na hodnotách a měřeních vlastností produktu stejně tak jako na měřeních nebo predikcích koncentrací rozdílných složek v reaktoru;
    - předání hodnot koncentrací vypočtených hlavním algoritmem jako vstupních hodnot pro podřízený algoritmus;
    - výpočet hodnot přítoku složek, vstupujících do reaktoru pomocí podřízeného algoritmu, v závislosti především na hodnotě rychlosti průběhu procesu, hodnot koncentraci a měření přítoku složek, vcházejících do reaktoru, a
    - předání hodnot přítoku vypočteného pomocí podřízeného algoritmu jednomu nebo více ovladačům za účelem regulace přítoku složek, vcházejících do reaktoru, ve kterém hlavní algoritmus a/nebo podřízený algoritmus jsou prováděny podle některého z předcházejicích nároků.
    * · · · · ·
  8. 8. Způsob regulace podle nároku 7, vyznačující se tím že hlavní algoritmus zahrnuje:
    - ústrojí predikce, založené na přímém modelu procesu, dovolující podat predikci vlastností syntetizovaného produktu v závislosti na měření a/nebo predikcích koncentrací složek;
    - adaptační ústrojí, porovnávající predikce hodnot vypočtené ustrojím predikce s hodnotami skutečně naměřenými u syntetizovaného produktu a odvozující adaptační parametry z výsledků tohoto porovnání, přičemž uvedené adaptační parametry jsou doplňkové vstupní veličiny uvedeného ústrojí predikce hlavního algoritmu; a
    - řídící ústrojí, založené na inverzním modelu procesu, které vypočítává v závislosti na hodnotách a predikcích vlastností syntetizovaného produktu hodnoty koncentrací pro podřízený algoritmus, přičemž uvedené adaptační parametry vstupují také jako vstupní veličiny do uvedeného řídícího ústrojí.
  9. 9. Způsob regulace podle kteréhokoli z nároků 7 nebo 8, ve kterém podřízený algoritmus zahrnuje:
    - ústrojí predikce, založené na přímém modelu procesu, dovolující podat predikce koncentrací jedné nebo více složek na základě bilance hmoty v reaktoru;
    - adaptační ústrojí, porovnávající predikce koncentrací vypočtených na základě přímého modelu s měřeními koncentrací a odvozující z tohoto porovnání adaptační parametry, přičemž uvedené adaptační parametry jsou doplňkové vstupní veličiny uvedeného ústrojí predikce podřízeného algoritmu; a
    - řídící ústroji, založené na inverzním modelu procesu, které vypočítává, v závislosti na rychlosti průběhu procesu, hodnotách koncentraci vypočtených řídicím ústrojím hlavního algoritmu a predikcích koncentrací, vypočtených predikčním ústrojím podřízeného algoritmu, hodnoty průtoku složek, vstupujících do reaktoru, přičemž uvedené adaptační parametry vstupují také jako vstupní doplňkové veličiny do uvedeného řídicího ústrojí podřízeného algoritmu.
    IQ. Způsob regulace podle jednoho z předcházejících nároků, aplikovaný na regulaci kontinuální syntézy polyethylenu polymerací ethylenu v alespoň jednom reaktoru, přičemž reaktanty zahrnují ethylen, vodík a/nebo případný komonomer a reakce polymerace pobíhá v přítomnosti katalyzátoru a část obsahu reaktoru je odebírána buď trvale nebo přerušovaně.
  10. 11. Způsob regulace podle nároků 9 a 10, ve kterém adaptační ústrojí podřízeného algoritmu porovnává měření koncentrace ethylenu (Et), vodíku (Hy) a/nebo případného komonomeru (Bt) s hodnotami predikovanými ústrojím predikce podřízeného algoritmu, aby určilo alespoň jeden z následujících adaptačních parametrů:
    a) specifická aktivita katalyzátoru na ethylen AEt v kg/h polyethylenu na kg katalyzátoru a na kg/m3 ethylenu
    b) chyba zisku v měření napájení vodíkem KfHy
    c) čistota napájení komonomerem KfBt
  11. 12. Způsob regulace podle jednoho z nároků 1 až 9, aplikovaný na regulaci kontinuální syntézy polypropylenu polymerací propylenu v alespoň jednom reaktoru, přičemž reaktanty zahrnují propylen, vodík a/nebo případný komonomer a reakce probíhá v přítomnosti katalyzátoru a část obsahu reaktoru je odebírána buď trvale nebo přerušovaně.
    • « · · · ·
  12. 13. Způsob regulace podle nároků 9 a 12, ve kterém adaptační ústroji podřízeného algoritmu porovnává měření koncentrace propylenu (Pe), vodíku (Hy) a/nebo případného komonomeru (Et) s hodnotami predikovanými ústrojím predikce podřízeného algoritmu, aby určilo alespoň jeden z následujících adaptačních parametrů:
    b) specifická aktivita katalyzátoru na propylen APe v kg/h polypropylenu na kg katalyzátoru a na kg/m3 propylenu
    b) chyba zisku v měření napájení vodíkem KfHy
    d) čistota napájení komonomerem KfEt
  13. 14. Způsob regulace podle nároku 8, aplikovaný na proces polymerace, ve kterém:
    - se měří periodicky index toku taveniny (MI) a/nebo standardní objemová hmotnost (MVS) polymeru a/nebo jeho obsah komonomeru,
    - ústrojí predikce hlavního algoritmu vypočítává hrubé predikce MI a MVS jako funkci teploty v reaktoru, koncentrací v reaktoru a doby pobytu v různých zařízeních polymeračního okruhu,
    - adaptační ústrojí hlavního algoritmu periodicky:
    - provádí resynchronizaci hrubých predikcí MI a MVS, přičemž bere do úvahy čas, který uplynul mezi provedením měření MI a MVS a získáním výsledku měření a porovná predikce resynchronizovaných hrubých predikcí s měřením MI a MVS,
    - vypočítává multiplikativní adaptační parametr kMI, aplikovaný na hrubou kalibrovanou predikci MI
    - vypočítává aditivní aplikovaný na hrubou
    predikci MI, čímž získá a adaptační parametr kMVS, predikci MVS, čímž získá
    kalibrovanou predikci MVS.
    ··· · ·· • · · • · · 64
  14. 15. Způsob regulace podle jednoho z předcházejicích nároků, aplikovaný na proces polymerace, ve kterém se určuje jedna nebo více vlastností polymeru s využitím technik, zvolených ze souboru zahrnuj ícího infračervenou spektroskopii v blízké oblasti (NIR), infračervenou spektroskopii s Fourierovou transformaci (FTIR) a nukleární magnetickou resonanci (NMR).
  15. 16. Způsob regulace podle jednoho z předcházejících nároků, aplikovaný na proces polymerace, ve kterém se určuje jedna nebo více vlastností polymeru aplikací předem stanovené korelace s výsledky měření, provedenými infračervenou spektroskopií v blízké oblasti (NIR) při více vlnových délkách předem zvolených v závislosti na povaze polymeru v rozmezí od 0,8 do 2,6 mm.
  16. 17. Proces syntézy chemického produktu v zařízení, zahrnujícím alespoň jeden reaktor, který může být považován za dokonale homogenní reaktor, regulovaný pomocí způsobu regulace podle jednoho z předcházejících nároků.
  17. 18. Zařízení pro provádění regulace procesu syntézy chemického produktu a zařízení pro provádění syntézy, zahrnující alespoň jeden reaktor, který může být považován za dokonale homogenní reaktor, ve kterém způsob regulace je prováděn podle jednoho z nároků 1 až 16.
CZ19973985A 1995-06-09 1996-06-01 Způsob regulace procesu syntézy chemických produktů a zařízení pro provádění způsobu regulace CZ293002B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9500506A BE1009406A3 (fr) 1995-06-09 1995-06-09 Methode de regulation de procedes de synthese de produits chimiques.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ398597A3 true CZ398597A3 (cs) 1998-03-18
CZ293002B6 CZ293002B6 (cs) 2004-01-14

Family

ID=3889027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19973985A CZ293002B6 (cs) 1995-06-09 1996-06-01 Způsob regulace procesu syntézy chemických produktů a zařízení pro provádění způsobu regulace

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6144897A (cs)
EP (1) EP0830394B1 (cs)
JP (1) JP2000500060A (cs)
KR (1) KR100432252B1 (cs)
CN (1) CN1155626C (cs)
AT (1) ATE177761T1 (cs)
AU (1) AU704563B2 (cs)
BE (1) BE1009406A3 (cs)
BR (1) BR9609240A (cs)
CA (1) CA2220316C (cs)
CZ (1) CZ293002B6 (cs)
DE (1) DE69601794T2 (cs)
EA (1) EA000343B1 (cs)
ES (1) ES2131945T3 (cs)
HU (1) HUP9803021A3 (cs)
NO (1) NO315563B1 (cs)
PL (1) PL186591B1 (cs)
RO (1) RO120973B1 (cs)
UA (1) UA37277C2 (cs)
WO (1) WO1996041822A1 (cs)

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6106785A (en) * 1997-06-30 2000-08-22 Honeywell Inc. Polymerization process controller
US6122557A (en) * 1997-12-23 2000-09-19 Montell North America Inc. Non-linear model predictive control method for controlling a gas-phase reactor including a rapid noise filter and method therefor
GB2334958B (en) * 1998-02-25 2001-11-07 Porpoise Viscometers Ltd Melt flow index determination in polymer process control
US6093211A (en) * 1998-04-09 2000-07-25 Aspen Technology, Inc. Polymer property distribution functions methodology and simulators
BR9803848A (pt) * 1998-10-08 2000-10-31 Opp Petroquimica S A Sistema para inferência em linha de propriedades fìsicas e quìmicas, sistema para inferência em linha de variáveis de processo, e, sistema de controle em linha
DE69920954T2 (de) 1998-11-30 2005-02-03 Bp Chemicals Ltd. Verfahren zur polymerisationskontrolle
US6311134B1 (en) * 1999-02-09 2001-10-30 Mallinckrodt Inc. Process and apparatus for comparing chemical products
FR2790760A1 (fr) * 1999-03-12 2000-09-15 Bp Chemicals Snc Procede de polymerisation de l'isobutene
FR2794757B1 (fr) 1999-06-11 2002-06-14 Bp Chemicals Snc Procede de polymerisation de l'isobutene
EP1214362A1 (en) * 1999-07-30 2002-06-19 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Raman analysis system for olefin polymerization control
US6479597B1 (en) 1999-07-30 2002-11-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Raman analysis system for olefin polymerization control
US6983233B1 (en) 2000-04-19 2006-01-03 Symyx Technologies, Inc. Combinatorial parameter space experiment design
RU2270468C2 (ru) * 2000-04-27 2006-02-20 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. Способ управления химическим технологическим процессом
FR2810325A1 (fr) 2000-06-16 2001-12-21 Bp Chemicals Snc Procede de polymerisation de l'isobutene
WO2002008839A1 (en) * 2000-07-21 2002-01-31 Unilever N.V. Method for simulating chemical reactions
US6625512B1 (en) * 2000-07-25 2003-09-23 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for performing final critical dimension control
DE10037153C2 (de) * 2000-07-31 2003-04-10 Franz Willeke Vorrichtung zur Polymerisation in einem Schlaufenreaktor
DE60141586D1 (de) * 2000-08-07 2010-04-29 Mitsui Chemicals Inc Verfahren zur fertigungssteuerung
US6760631B1 (en) 2000-10-04 2004-07-06 General Electric Company Multivariable control method and system without detailed prediction model
BR0116461A (pt) * 2000-12-04 2003-09-23 Univation Tech Llc Processo de polimerização
US6605675B2 (en) 2000-12-04 2003-08-12 Univation Technologies, Llc Polymerization process
US6996550B2 (en) * 2000-12-15 2006-02-07 Symyx Technologies, Inc. Methods and apparatus for preparing high-dimensional combinatorial experiments
FR2821175A1 (fr) * 2001-02-19 2002-08-23 Solvay Methode de regulation d'une propriete d'un produit resultant d'une transformation chimique
US6458916B1 (en) * 2001-08-29 2002-10-01 Hitachi, Ltd. Production process and production apparatus for polybutylene terephthalate
JP2003076934A (ja) * 2001-09-03 2003-03-14 Tosoh Corp ポリマーの物性予測方法及びそれを用いたプラントの運転制御方法
CN1329110C (zh) 2001-09-26 2007-08-01 伊内奥斯美国公司 一体化的化工工艺控制
CN100443868C (zh) * 2001-11-09 2008-12-17 埃克森美孚化学专利公司 利用拉曼光谱分析的聚合物性能的在线测量和控制
US7799877B2 (en) 2001-11-15 2010-09-21 Univation Technologies, Llc Polymerization monitoring and control using leading indicators
US6657019B2 (en) * 2001-11-20 2003-12-02 Basf Corporation Method and apparatus for predicting polymer latex properties in an emulsion polymerization process to improve the quality and productivity of the polymer latex
US7846736B2 (en) * 2001-12-17 2010-12-07 Univation Technologies, Llc Method for polymerization reaction monitoring with determination of entropy of monitored data
US7226789B2 (en) * 2001-12-17 2007-06-05 Unication Technolofies, Llc Method of applying non-linear dynamics to control a gas-phase polyethylene reactor operability
DE10216558A1 (de) * 2002-04-15 2003-10-30 Bayer Ag Verfahren und Computersystem zur Planung von Versuchen
EP1359168A1 (en) * 2002-05-03 2003-11-05 BP Lavéra SNC Rotomoulding polyethylene and method for producing same
JP4112900B2 (ja) * 2002-05-21 2008-07-02 株式会社山武 制御方法及び制御装置
EP1578814A2 (en) * 2002-10-15 2005-09-28 ExxonMobil Chemical Patents Inc. On-line measurement and control of polymer properties by raman spectroscopy
CA2409600A1 (en) * 2002-10-24 2004-04-24 Bayer Inc. Process for the preparation of isoolefin polymers with controlled free-radical curability
WO2004040283A2 (en) * 2002-10-28 2004-05-13 Bp Corporation North America Inc. Control of a polymerization process
US7319040B2 (en) * 2002-10-28 2008-01-15 Ineos Usa Llc Process control using on-line instrumentation and process models
US7106437B2 (en) 2003-01-06 2006-09-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. On-line measurement and control of polymer product properties by Raman spectroscopy
WO2005007711A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-27 Innovene Europe Limited Process for the (co-)polymerisation of ethylene in the gas phase
EP1644423B1 (en) * 2003-07-11 2006-12-13 Ineos Europe Limited Process for the (co-)polymerisation of ethylene in the gas phase
US7402635B2 (en) * 2003-07-22 2008-07-22 Fina Technology, Inc. Process for preparing polyethylene
US7838605B2 (en) * 2003-10-17 2010-11-23 Univation Technologies, Llc Polymerization monitoring and control using improved leading indicators
US8058366B2 (en) * 2003-10-17 2011-11-15 Univation Technologies, Llc Polymerization monitoring and method of selecting leading indicators
US7400941B2 (en) 2004-01-14 2008-07-15 Chrevron Phillips Chemical Company Lp Method and apparatus for monitoring polyolefin production
WO2005100417A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-27 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Use of instantaneous split to improve reactor control
US7483129B2 (en) 2005-07-22 2009-01-27 Exxonmobil Chemical Patents Inc. On-line properties analysis of a molten polymer by raman spectroscopy for control of a mixing device
US7505129B2 (en) 2005-07-22 2009-03-17 Exxonmobil Chemical Patents Inc. On-line analysis of polymer properties for control of a solution phase reaction system
US7505127B2 (en) * 2005-07-22 2009-03-17 Exxonmobil Chemical Patents Inc. On-line raman analysis and control of a high pressure reaction system
DE602005015220D1 (de) * 2005-09-16 2009-08-13 Mettler Toledo Ag Verfahren zur Simulierung eines Prozesses auf Labormassstab
US7738975B2 (en) 2005-10-04 2010-06-15 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Analytical server integrated in a process control network
US8036760B2 (en) * 2005-10-04 2011-10-11 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Method and apparatus for intelligent control and monitoring in a process control system
US7444191B2 (en) 2005-10-04 2008-10-28 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Process model identification in a process control system
US20070255022A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-01 Fina Technology, Inc. Fluorinated transition metal catalysts and formation thereof
US8110518B2 (en) * 2006-04-28 2012-02-07 Fina Technology, Inc. Fluorinated transition metal catalysts and formation thereof
US8138285B2 (en) * 2007-10-26 2012-03-20 Fina Technology, Inc. Fluorinated impregnated catalyst systems and methods of forming the same
ATE528326T1 (de) * 2007-10-31 2011-10-15 Basell Poliolefine Srl Verfahren zur steuerung eines lösungsverfahrens zur olefinpolymerisation
US8114353B2 (en) * 2007-12-20 2012-02-14 Chevron Phillips Chemical Company Lp Continuous catalyst activator
KR101737308B1 (ko) 2008-12-29 2017-05-18 바셀 폴리올레핀 이탈리아 에스.알.엘 기상 중합 반응기 제어
CN101876822B (zh) * 2009-04-30 2012-07-25 上海天坛助剂有限公司 聚氧乙烯醚生产装置的自动化控制方法
US9289739B2 (en) 2009-06-23 2016-03-22 Chevron Philips Chemical Company Lp Continuous preparation of calcined chemically-treated solid oxides
JP2013505489A (ja) 2009-09-17 2013-02-14 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 化学的エンジニアリング工程を制御する明確なスイッチを有する二自由度制御方法
EP2516488B1 (en) 2009-12-22 2013-11-20 Basell Polyolefine GmbH Process for the preparation of ethylene homopolymers or copolymers in a high-pressure reactor controlled by a model based predictive controller
CN103261241B (zh) 2010-12-22 2016-05-11 巴塞尔聚烯烃股份有限公司 监测乙烯或乙烯与共聚单体在管状反应器中在高压下的聚合的方法
US9016075B1 (en) * 2012-01-04 2015-04-28 The Boeing Company Aircraft environmental control system and method
EP2874029A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-20 Bayer Technology Services GmbH Verfahren zum Betreiben einer zur Durchführung von wenigstens einer chemischen Reaktion eingerichteten Anlage
CN104656457A (zh) * 2013-11-19 2015-05-27 中国石油天然气股份有限公司 一种丙烯聚合环管反应器内部压力计算方法
US9389161B2 (en) 2014-04-09 2016-07-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. On-line FT-NIR method to determine particle size and distribution
CN105116931A (zh) * 2015-07-21 2015-12-02 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种氢氮混合站的氢气控制方法及***
IT201600081868A1 (it) 2016-08-03 2018-02-03 Versalis Spa Metodo e sistema per il controllo di un impianto di produzione in continuo di un polimero.
CN106647285B (zh) * 2017-02-10 2019-08-09 泉州装备制造研究所 一种基于软测量技术的催化剂活性检测方法
EP3605249A1 (de) 2018-08-02 2020-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur synchronisierung, verfahren zum betreiben einer industriellen anlage, vorrichtung, computerprogrammprodukt und computerlesbares medium
JPWO2020066309A1 (ja) * 2018-09-28 2021-09-24 富士フイルム株式会社 フロー反応設備及び方法
CN113260927B (zh) * 2019-01-31 2024-06-18 陶氏环球技术有限责任公司 过程控制
ES2953941T3 (es) 2019-04-01 2023-11-17 Basf Se Fabricación continua de prepolímeros de poliuretano
CN111240284B (zh) * 2020-01-17 2023-03-10 陈欣 一种模拟生产过程中液体浆料产品产量的品质控制方法
KR20220149062A (ko) * 2021-04-30 2022-11-08 에스케이인천석유화학 주식회사 개질설비의 반응기 제어 방법 및 장치
CN113176767B (zh) * 2021-04-30 2022-09-27 北京瑞飞华亿科技有限公司 一种丙烯回收控制***
EP4148035A1 (en) * 2021-09-14 2023-03-15 Air Liquide Societe Anonyme pour l'Etude et L'Exploitation des procedes Georges Claude Methanol synthesis based on a mathematical model

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4725654A (en) * 1982-04-02 1988-02-16 The Dow Chemical Company Process for anionic polymerization
IN160886B (cs) * 1983-04-25 1987-08-15 Babcock & Wilcox Co
US4668473A (en) * 1983-04-25 1987-05-26 The Babcock & Wilcox Company Control system for ethylene polymerization reactor
US4572819A (en) * 1983-08-24 1986-02-25 The Dow Chemical Company Apparatus for anionic polymerization wherein the molecular weight of the polymer is closely controlled
US4921919A (en) * 1985-12-10 1990-05-01 Amoco Corporation Method and apparatus for minimizing polymer agglomerate or lump formation in a gas-phase polypropylene polymerization reactor
US5065336A (en) * 1989-05-18 1991-11-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company On-line determination of polymer properties in a continuous polymerization reactor
EP0486262A1 (en) * 1990-11-13 1992-05-20 Vinamul Ltd. Chemical processes
ES2097520T3 (es) * 1992-05-29 1997-04-01 Amoco Corp Polimerizacion de alfa-olefinas.
JPH063243A (ja) * 1992-06-23 1994-01-11 Asahi Chem Ind Co Ltd ゴム状重合体の物性推定方法
JPH0628009A (ja) * 1992-07-07 1994-02-04 Asahi Chem Ind Co Ltd 重合プロセスの制御方法
JP3331031B2 (ja) * 1993-12-15 2002-10-07 昭和電工株式会社 ポリオレフィン重合反応器のスタートアップ制御方法および装置
US5570282A (en) * 1994-11-01 1996-10-29 The Foxboro Company Multivariable nonlinear process controller

Also Published As

Publication number Publication date
CZ293002B6 (cs) 2004-01-14
ES2131945T3 (es) 1999-08-01
AU6124696A (en) 1997-01-09
NO315563B1 (no) 2003-09-22
WO1996041822A1 (fr) 1996-12-27
NO975780D0 (no) 1997-12-08
CA2220316A1 (fr) 1996-12-27
DE69601794T2 (de) 1999-10-07
BR9609240A (pt) 1999-05-11
MX9709813A (es) 1998-03-31
JP2000500060A (ja) 2000-01-11
UA37277C2 (uk) 2001-05-15
EA000343B1 (ru) 1999-04-29
CA2220316C (fr) 2008-11-18
AU704563B2 (en) 1999-04-29
EP0830394B1 (fr) 1999-03-17
EA199800049A1 (ru) 1998-08-27
HUP9803021A3 (en) 1999-05-28
PL186591B1 (pl) 2004-01-30
US6144897A (en) 2000-11-07
RO120973B1 (ro) 2006-10-30
NO975780L (no) 1998-02-06
EP0830394A1 (fr) 1998-03-25
CN1192222A (zh) 1998-09-02
CN1155626C (zh) 2004-06-30
ATE177761T1 (de) 1999-04-15
KR100432252B1 (ko) 2004-09-18
HUP9803021A2 (hu) 1999-04-28
PL323911A1 (en) 1998-04-27
DE69601794D1 (de) 1999-04-22
KR19990022784A (ko) 1999-03-25
BE1009406A3 (fr) 1997-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ398597A3 (cs) Způsob regulace procesu syntézy chemických produktů, regulovaný proces a zařízení pro provádění způsobu regulace
Richards et al. Measurement and control of polymerization reactors
US5682309A (en) Feedback method for controlling non-linear processes
Clarke-Pringle et al. Nonlinear adaptive temperature control of multi-product, semi-batch polymerization reactors
JPH11249705A (ja) 高速ノイズフィルターとそれに関する方法を含む気相反応器を制御するための非線形モデル予測制御法
Özkan et al. Generalized predictive control of optimal temperature profiles in a polystyrene polymerization reactor
CA3220830A1 (en) Method for generating artificial intelligence model for process control, process control system based on artificial intelligence model, and reactor comprising same
Vieira et al. Control strategies for complex chemical processes. Applications in polymerization processes
KR100586728B1 (ko) 고분자 제품의 물성예측방법
JPH07165820A (ja) ポリオレフィン重合反応器のスタートアップ制御方法および装置
MXPA97009813A (en) Method of regulation of quimi product synthesis procedures
Chae et al. Integrated quality and tracking control of a batch PMMA reactor using a QBMPC technique
Ali et al. Control of molecular weight distribution of polyethylene in gas-phase fluidized bed reactors
JP2004519051A (ja) 化学的変換工程の結果としてもたらされた製品の特性を制御する方法
Sirohi et al. Optimal control of transient dynamics in a continuous polymerization reactor
JPH0348209B2 (cs)
Othman et al. Feedback Control of Industrial Solution Polymerization of Acrylic Acid Using NIR Measurements
Mohammad Reza Dynamic two phase modelling and anfis-based control of ethylene copolymerization in catalytic Fluidized Bed Reactor/Mohammad Reza Abbasi
Abbasi Dynamic Two Phase Modelling and Anfis-Based Control of Ethylene Copolymerization in Catalytic Fluidized Bed Reactor
Silva et al. Optimization and nonlinear model predictive control of batch polymerization systems
Kang et al. On-Line Property Prediction for Industrial Slurry High-Density Polyethylene Processes with Various Grade Transition Modes
Christiansen Establishing independence of continuous process product samples
Tso et al. High performance Model Predictive Control of a binary, high-purity distillation column
Mulholland et al. Combined Smith prediction and recursive filtering for observation of a polyethylene reactor
JPS6264808A (ja) ポリオレフインの製造方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20070601