[发明专利]用于具有一系列的固定床的反应器中的温度曲线控制的计算机化的系统和方法

说明书

公开了用于改进具有至少三个固定床、放热反应和级间冷却的反应器中的温度曲线控制的系统、服务器和方法。跨第一床的温度差的模型被开发并且其误差被用于推断不可测量的进料成分扰动，这些不可测量的进料成分扰动在下游固定床的控制中被使用以用于对不可测量的进料成分改变的更快响应以及对整个反应器的温度曲线的改进控制。第一床模型误差然后被用作预测反应器温度曲线的总体模型的输入，这提供下游床中的反应的提前通知，并且使得能够实现对进料成分改变的高效调整和补偿。模型预测控制(MPC)算法被应用以调整床中间冷却和第一床进料温度，使得可以更精确地控制反应器温度曲线。

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相关申请的交叉引用

本申请要求2020年2月28日提交的标题为“SYSTEM，SERVER AND METHOD FORREACTOR TEMPERATURE PROFILE CONTROL”的美国临时申请No.62/982,792的优先权，该美国临时申请No.62/982,792通过引用整体并入本文。

背景技术

一系列的固定床反应器的温度曲线(temperature profile)的控制可以是化学和烃工业中的常见问题。存在可以用于解决这个问题的若干技术，例如，1)存在于分布式控制系统(“DCS”)或可编程逻辑控制器(“PLC”)中的比例积分微分(PID)环路控制；2)存在于DCS或PLC中的具有前馈输入的PID环路控制；3)专家系统；4)模糊逻辑；和/或5)模型预测控制(“MPC”)。

发明内容

然而，目前这些技术都没有使用推断进料(feed)成分改变的任何方法。公开的系统、服务器和方法通过提供在宽范围的条件下操作的改进的固定床和/或其它反应器温度曲线控制来尤其解决这些缺点。

在一些实施例中，公开的系统、服务器和方法提供使用级间模型误差输入的固定床反应器温度曲线控制。一些实施例提供了改进具有至少三个固定床、放热反应和级间冷却的反应器中的温度曲线控制的系统、服务器和方法。在一些实施例中，用于反应器温度曲线控制的系统、服务器和方法可以改进反应器的温度曲线控制并且将导致更高效的反应器操作。因此，一些实施例改进了转化率、产物产量和产物质量，这对单元的盈利能力具有积极影响。

在一些实施例中，用于反应器温度曲线控制的系统、服务器和方法可以是应用外部模型以计算模型误差和推断进料成分改变的新颖方法。在一些实施例中，这个误差可以被输入到MPC算法中以改进反应器中的所有床的总体温度曲线控制。

在一些实施例中，第一床流出物温度模型误差的使用可以指示进料成分扰动。在一些实施例中，将温度模型误差整合到总体模型中可以更好地预测和控制固定床温度曲线。

在一些实施例中，放热固定床反应器温度曲线可以通过调整进入第一床的进料的温度和通过调整级间冷却(即，骤冷)以冷却来自每个床的流出物来控制。在一些实施例中，由于反应器进料流量的改变和不可测量的(unmeasured)进料成分的改变，这些温度曲线可能难以控制。在一些实施例中，进料成分的改变可以影响所有床中释放的热和反应以及反应器的温度曲线。

根据一些实施例，公开了一种计算设备，所述计算设备包括：一个或多个处理器；以及非暂时性计算机可读存储器，所述非暂时性计算机可读存储器在其中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行用于控制反应器的温度曲线的操作。