技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗實(shí)時(shí)優(yōu)化的方法。

背景技術(shù)

PTA?（pure?terephthalic?acid，精對(duì)苯甲二酸）以對(duì)二甲苯為原料，以醋酸為溶劑，在催化劑作用下經(jīng)空氣氧化成粗對(duì)苯二甲酸；在PTA生產(chǎn)過(guò)程中，降低醋酸單耗是工廠所關(guān)心的重要問(wèn)題，其中以降低氧化反應(yīng)器醋酸單耗最為重要。傳統(tǒng)的氧化反應(yīng)器醋酸單耗優(yōu)化僅僅是在離線模式下進(jìn)行，而由于反應(yīng)器在運(yùn)行過(guò)程中其醋酸單耗水平存在較大的波動(dòng)，傳統(tǒng)的方法無(wú)法實(shí)時(shí)的對(duì)反應(yīng)器醋酸單耗進(jìn)行優(yōu)化，因此一個(gè)PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗實(shí)時(shí)優(yōu)化的方法，對(duì)PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗的下降具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)PTA生產(chǎn)過(guò)程中，氧化反應(yīng)器醋酸單耗無(wú)法實(shí)時(shí)優(yōu)化的問(wèn)題，使用PTA氧化反應(yīng)器機(jī)理模型，提供一種用于PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗實(shí)時(shí)優(yōu)化的方法。

本發(fā)明方法的具體步驟是：

步驟(1).使用流程模擬軟件根據(jù)PTA生產(chǎn)過(guò)程的工藝知識(shí)建立PTA氧化反應(yīng)器的機(jī)理模型，將工廠PHD數(shù)據(jù)服務(wù)器中的PTA氧化反應(yīng)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和PTA氧化反應(yīng)器的機(jī)理模型的模擬計(jì)算結(jié)果比對(duì)，并結(jié)合參數(shù)估計(jì)方法來(lái)完成機(jī)理模型的校驗(yàn)；

步驟(2).建立PTA氧化反應(yīng)器的醋酸單耗優(yōu)化命題，該醋酸單耗優(yōu)化命題的表達(dá)形式為:?

其中：?表示目標(biāo)函數(shù)要求最小化PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗，表示PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗，表示PTA氧化反應(yīng)器計(jì)算中間變量，表示PTA氧化反應(yīng)器溫度，表示PTA氧化反應(yīng)器液位，表示PTA氧化反應(yīng)器溫度下界，表示PTA氧化反應(yīng)器溫度上界，表示PTA氧化反應(yīng)器液位下界，表示PTA氧化反應(yīng)器液位上界，設(shè)置優(yōu)化時(shí)間T，5min<T?<10min；

步驟(3).從工廠PHD數(shù)據(jù)服務(wù)器中獲取PTA氧化反應(yīng)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將該P(yáng)TA氧化反應(yīng)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入步驟(1)所建立的PTA氧化反應(yīng)器的機(jī)理模型，進(jìn)行模擬計(jì)算得出PTA氧化反應(yīng)器產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)-羧基苯甲醛濃度；

步驟(4).根據(jù)PTA氧化反應(yīng)器產(chǎn)品的質(zhì)量要求判斷羧基苯甲醛濃度是否達(dá)標(biāo)，如果羧基苯甲醛濃度小于2800ppm，那么PTA氧化反應(yīng)器產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)標(biāo)進(jìn)入步驟(5)；如果羧基苯甲醛濃度大于或者等于2800ppm，那么PTA氧化反應(yīng)器產(chǎn)品的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)進(jìn)入步驟(8)；

步驟(5).根據(jù)步驟(1)建立的PTA氧化反應(yīng)器的機(jī)理模型和步驟(2)建立的PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗優(yōu)化命題對(duì)醋酸單耗進(jìn)行優(yōu)化求解；

步驟(6).根據(jù)PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗優(yōu)化命題計(jì)算過(guò)程是否收斂判斷醋酸單耗優(yōu)化命題是否求解成功，若PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗優(yōu)化命題計(jì)算過(guò)程收斂，求得最優(yōu)解成功進(jìn)入下一步；若PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗優(yōu)化命題計(jì)算過(guò)程不收斂，求解失敗或者超過(guò)優(yōu)化時(shí)間T則跳至步驟(8)；

步驟(7).將PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗最優(yōu)解結(jié)果寫入工廠PHD數(shù)據(jù)服務(wù)器。

步驟(8).等待T分鐘后，重復(fù)步驟(3)～(7)。

所述的PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗表示：每生產(chǎn)一噸PTA，氧化反應(yīng)器所消耗的醋酸量；

所述的機(jī)理模型包含以下特性：模型從PTA氧化反應(yīng)機(jī)理出發(fā)，對(duì)PTA氧化反應(yīng)器進(jìn)行模擬計(jì)算；

所述的醋酸單耗優(yōu)化命題包含以下特性：優(yōu)化命題的目標(biāo)函數(shù)為在不違背裝置能力和產(chǎn)品羧基苯甲醛質(zhì)量的前提下使得反應(yīng)器醋酸單耗最小，裝置能力約束包含PTA氧化反應(yīng)器溫度范圍約束，PTA氧化反應(yīng)器液位范圍約束。所述的實(shí)時(shí)PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗優(yōu)化表示：每隔T分鐘，對(duì)PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗進(jìn)行一次優(yōu)化。

本發(fā)明方法在PTA生產(chǎn)過(guò)程中，使用PTA氧化反應(yīng)器機(jī)理模型，采用COM接口技術(shù)，將PTA氧化反應(yīng)器機(jī)理模型和PTA氧化反應(yīng)器連接的PHD數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)集成，尤其是無(wú)縫數(shù)據(jù)集成，通過(guò)COM接口技術(shù)，將PHD數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)的PTA氧化反應(yīng)器裝置操作的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸入PTA氧化反應(yīng)器機(jī)理模型，在產(chǎn)品質(zhì)量羧基苯甲醛濃度小于2800ppm情況下，通過(guò)調(diào)用PTA氧化反應(yīng)器機(jī)理模型內(nèi)部的醋酸單耗優(yōu)化命題對(duì)PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗進(jìn)行優(yōu)化，并將計(jì)算所得的PTA氧化反應(yīng)器實(shí)時(shí)醋酸單耗優(yōu)化數(shù)據(jù)寫入PTA氧化反應(yīng)器連接的PHD數(shù)據(jù)服務(wù)器,從而控制PTA氧化反應(yīng)器的操作的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了PTA氧化反應(yīng)器醋酸單耗的實(shí)時(shí)優(yōu)化。本發(fā)明方法過(guò)程簡(jiǎn)潔明了，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明