[发明专利]控制用于连续生产聚合物的设备的方法和系统

说明书

一种控制用于连续生产聚合物的设备(10)的方法，其中所述设备(10)包括供给有至少第一单体和第二单体的至少一个反应器(11)、第一汽提装置(12)、第二汽提装置(17)、第三汽提装置(18)、精细产品的至少一个再循环容器(13)、测量设施(14)和控制系统，所述控制系统包括可通过至少一个电子处理和控制单元(16)基于多个控制变量控制的分布式控制装置(15)，所述控制方法包括以下步骤：收集包括配方参数、实验室分析结果和存储在数据库(40)中的预定系数的数据；收集通过测量设施(14)测量的数据；通过第一计算模块(20)确定至少一个反应器(11)的生产潜力值；通过第二计算模块(21)确定至少一个反应器(11)中、第一汽提装置(12)中和精细产品的至少一个再循环容器(13)中的聚合物浓度；通过第三计算模块(22)确定用于供给第二汽提装置(17)的油的流量；通过第四计算模块(23)确定用于供给至少一个反应器(11)的链终止剂(TERM)的流量；基于多个控制变量控制所述设备(10)。

本发明涉及控制用于连续生产聚合物的设备的方法和系统，特别是生产乙烯-丙烯、或EPR橡胶和乙烯-丙烯-二烯单体、或EPDM橡胶的设备的方法和系统。

在以下描述中，为了简单起见而不是为了限制目的将参照EPR和EPDM橡胶。

众所周知，EPR和EPDM橡胶是通过复杂的生产过程生产的，所述生产过程可以分为三个不同的步骤，即反应步骤、汽提步骤和精加工步骤，这些步骤分别在生产设备的反应区、汽提区和精加工区中进行。

在反应步骤中，反应器供给有两种试剂第一单体和第二单体，并可能供给有第三试剂第三单体或所谓的二烯。除试剂之外，主要将催化剂、助催化剂、活化剂和链终止剂引入反应器中。

随后的汽提步骤的目的是回收未反应的单体，并通过包括蒸汽注入其中的高压汽提装置和两个低压汽提装置的汽提区实现。

在最后的精加工步骤中，将产品即EPR和EPDM橡胶挤出、干燥并压成用于包装的包。

将不再进一步描述EPR和EPDM橡胶的生产过程，因为其是本领域技术人员已知的。

在任何情况下，实施该过程的生产设备包括本领域技术人员已知的单一试剂的多个计量装置、测量仪器和设施。

这种类型的生产设备通常通过能够控制和监测设备的装置、仪器和设施的控制系统集中控制。该控制系统包括编程和配置为通过多个致动器监测和控制设备的装置、仪器和设施的一个或更多个电子处理和控制单元，例如一个或更多个微处理器。生产过程通常基于代表不同试剂的剂量、各个步骤的物理条件等的一系列控制参数。这些参数在设计为确保满足某些生产规范的程序或配方中提供。通过调节和控制设备的装置、仪器和设施来实现这些参数的设定。特别地，为了确保获得满足一系列期望要求的产品，例如，执行各种试剂的剂量的调节。这些调节基于对出口处定期采取并在实验室中分析的产品样品进行实验室分析的结果；如果这些样品不符合期望的要求或品质规范，则操作者修改剂量参数以试图获得符合这些规范的产品。因此，除了操作者自身的经验之外，还基于实验室分析的结果、历史生产数据来确定这些修改。因此，通过电子处理和控制单元设定一系列控制或操作参数来进行经验控制。这种类型的控制具有各种缺点。

第一个缺点在于调节的非确定性，其实际上是基于操作者的判断和主观经验。

第二个缺点在于这样的事实：实施调节的必要性是基于观察由定期进行而不是直接在最终或中间产品上实时进行的实验室分析产生的数据。

考虑到在获得符合期望规范的产品之前可能需要大量的精细调节，并且所检查的生产设备是连续操作的，可以理解设备的生产效率如何可以通过生产过程的控制方法的有效性而显著地受到影响。

本发明的目的是克服上述缺点，特别是设计一种控制用于连续生产聚合物的设备的方法和系统，其允许在短时间内优化控制参数，保证比通过现有技术提供的更高的生产效率。