一种己内酰胺产品的质量指标软测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种己内酰胺产品的质量指标软测量方法及装置，该方法包括：建立己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型；根据所述计算机理数学模型进行计算，分别得到进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值；通过对所述计算机理数学模型进行数值拟合和在线校正，获得校正后的进蒸馏塔的己内酰胺产品质量指标的软测量计算结果。通过本发明专利技术建立了计算机理数学模型后，能够对己内酰胺的物理化学指标进行实时计算，同时对计算结果进行校正，得到了己内酰胺产品质量指标的软测量计算结果，实现了实时计算获得进蒸馏塔己内酰胺的产品质量信息的目的。

Soft measuring method and device for quality index of caprolactam product

The invention discloses a soft measuring method and device of quality index of caprolactam product, the method includes: physical and chemical indicators to establish the mathematical model of caprolactam and computer science; calculating according to the mathematical model of computer science, numerical analysis of product quality index into the distillation tower of caprolactam were obtained by the computer; the physical and mathematical model for numerical fitting and online calibration, calculation results of soft measurement of caprolactam. Product quality index into the distillation tower after correction of the. Through the invention establishes a mathematical model of computer science, physical and chemical indexes of caprolactam can be calculated in real time, and the calculated results were corrected, obtained soft measurement caprolactam product quality index, realizes the real-time calculation of product quality information into the distillation column to caprolactam.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及己内酰胺生产
，特别是涉及一种己内酰胺产品的质量指标软测量方法及装置。
技术介绍
己内酰胺是生产化纤及工程塑料的主要原料，其产品与国民经济和人们生活息息相关，随着国民经济的快速发展与人民生活水平的逐步提高，市场对己内酰胺产品品质的要求也逐步提高。己内酰胺产品的主要质量指标包括碱度、水分含量和消光，其中消光主要与己内酰胺产品中的酸类杂质有关。为了提高己内酰胺产品的品质，需要对进蒸馏塔的己内酰胺原浆进行化学处理，一般利用一定浓度的无机碱水溶液与己内酰胺原浆中的酸类杂质进行混合产生化学反应，将易挥发的酸类杂质转化为稳定的酸盐类，并在蒸馏塔中实现进一步分离，从而可以提高己内酰胺产品的品质。但是，无机碱与己内酰胺原浆中的酸类杂质在进蒸馏塔前的缓冲槽中完成混合和化学反应，由于缺乏有效的检测手段，无法实时获得进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量信息，如碱度、水分含量和酸类杂质含量。目前，注碱量的加入主要依据己内酰胺产品质量的实验室分析结果，具有较大的滞后性并且注碱量不易控制。其中，当注碱量过大时，促使己内酰胺在后续蒸馏塔中加速结垢，降低蒸馏塔的运行周期，同时会造成己内酰胺产品中夹带无机碱；反之，当注碱量过低时，己内酰胺原浆中的酸性杂质无法反应完全，会造成己内酰胺产品中杂质含量过高，产品消光较高。因上述注碱量控制不当，容易造成己内酰胺产品品质降低。可见，如何实现实时计算进蒸馏塔己内酰胺的碱度、水分含量、酸性杂质含量和己内酰胺产品消光，是提高己内酰胺产品质量的必要条件。
技术实现思路
针对于上述问题，本专利技术提供一种己内酰胺产品的质量指标软测量方法及装置，实现了实时计算获得进蒸馏塔己内酰胺的产品质量信息的目的。为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种己内酰胺产品的质量指标软测量方法，该方法包括：根据己内酰胺的物理化学指标在缓冲槽中的动态混合-反应机理，建立所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型；其中，所述己内酰胺的物理化学指标包括进蒸馏塔前的己内酰胺缓冲槽动态混合-反应系统中的碱度、水分和酸类杂质；根据所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行计算，分别得到进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值；其中,所述己内酰胺的产品质量指标包括：进蒸馏塔的己内酰胺的碱度、水分含量、酸类杂质含量和己内酰胺产品的消光；通过对所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行数值拟合和在线校正，得到所述分析数值的校正公式，根据所述校正公式对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行校正计算，获得校正后的进蒸馏塔的己内酰胺产品质量指标的软测量计算结果。优选的，所述根据己内酰胺的物理化学指标在缓冲槽中的动态混合-反应系统，建立所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型，包括：根据无机碱在缓冲槽中的动态混合反应机理，通过公式建立己内酰胺碱度计算机理数学模型；其中，ρ1为己内酰胺原浆的密度(kg/m3)；v1为己内酰胺原浆的体积流量(m3/s)；c1为己内酰胺原浆的碱度(mmol/kg)；ρ2为无机碱水溶液的密度(kg/m3)；V2为无机碱水溶液的体积流量(m3/s)；C2为无机碱水溶液的碱度(mmol/kg)；ρ为进蒸馏塔己内酰胺的密度(kg/m3)；V为进蒸馏塔己内酰胺的体积流量(m3/s)；C为进蒸馏塔己内酰胺的碱度(mmol/kg)；n为酸类杂质与无机碱之间的化学反应计量数；r为己内酰胺缓冲槽中酸类杂质的反应速率(mmol/(m3·s))；S为己内酰胺缓冲槽的横截面积(m2)；L为己内酰胺缓冲槽中己内酰胺浆液的液位(m)；t为动态混合-反应时间(s)；根据水分在缓冲槽中的动态混合反应机理，通过公式建立己内酰胺水分含量计算机理数学模型；其中，Y1为己内酰胺原浆的水分含量(ppm)；Y2为无机碱水溶液的水分含量(ppm)；Y为进蒸馏塔己内酰胺的水分含量(ppm)；M为水的摩尔质量(g/mol)；根据酸类杂质在缓冲槽中的动态混合反应机理，通过公式建立己内酰胺酸类杂质含量计算机理数学模型；其中，X1为己内酰胺原浆的酸类杂质含量(mmol/m3)；X2为无机碱水溶液的酸类杂质含量(mmol/m3)；X为进蒸馏塔己内酰胺的酸类杂质含量(mmol/m3)；由所述己内酰胺碱度计算机理数学模型、所述己内酰胺水分含量计算机理数学模型和所述己内酰胺酸类杂质含量计算机理数学模型，构成所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型。优选的，所述根据所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行计算，分别得到进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值，包括：通过所述的己内酰胺碱度计算机理数学模型，计算得出进蒸馏塔己内酰胺的碱度；通过所述的己内酰胺水分含量计算机理数学模型，计算得出进蒸馏塔己内酰胺的水分含量；通过所述的己内酰胺酸类杂质含量计算机理数学模型，计算得出进蒸馏塔己内酰胺的酸类杂质含量；通过所述的进蒸馏塔己内酰胺的酸类杂质含量，计算得出己内酰胺产品的消光；其中,所述己内酰胺的产品质量指标包括：进蒸馏塔的己内酰胺的碱度、水分含量、酸类杂质含量和己内酰胺产品的消光。优选的，所述通过对所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行数值拟合和在线校正，得到所述分析数值的校正公式，根据所述校正公式对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行校正，获得校正后的进蒸馏塔的己内酰胺产品质量指标的软测量计算结果，包括：利用己内酰胺装置运行数据和所述分析数值，对所述计算机理数学模型的模型参数进行数值拟合，得到所述机理数学模型参数数值拟合的目标函数结果；其中，所述己内酰胺装置运行数据包括：注入缓冲槽中的己内酰胺原浆的体积流量、碱度、水分含量、消光、注入缓冲槽中的无机碱水溶液的体积流量、无机碱质量百分含量、缓冲槽抽出至蒸馏塔的己内酰胺浆液的体积流量和缓冲槽的液位；根据所述机理数学模型参数拟合的目标函数结果进行计算，得到进蒸馏塔己内酰胺碱度、水分含量和己内酰胺产品消光的分析数值；利用进蒸馏塔己内酰胺的碱度、水分含量和己内酰胺产品消光的实验室化验结果，对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行漂移偏差校正，获得漂移偏差校正公式；根据所述校正公式对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行校正计算，获得校正后的进蒸馏塔的己内酰胺产品质量指标的软测量计算结果。根据本专利技术的第二方面，提供了一种己内酰胺产品的质量指标软测量装置，该装置包括：建立模块，用于根据己内酰胺的物理化学指标在缓冲槽中的动态混合-反应机理，建立所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型；其中，所述己内酰胺的物理化学指标包括进蒸馏塔前的己内酰胺缓冲槽动态混合-反应系统中的碱度、水分和酸类杂质；计算模块，用于根据所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行计算，分别得到进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值；其中,所述己内酰胺的产品质量指标包括：进蒸馏塔的己内酰胺的碱度、水分含量、酸类杂质含量和己内酰胺产品的消光；校正模块，用于通过对所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行数值拟合和在线校正，得到分析数值的校正公式，根据所述校正公式对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行校正计算，获得校正后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种己内酰胺产品的质量指标软测量方法，其特征在于，该方法包括：根据己内酰胺的物理化学指标在缓冲槽中的动态混合‑反应系统，建立所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型；其中，所述己内酰胺的物理化学指标包括进蒸馏塔前的己内酰胺缓冲槽动态混合‑反应系统中的碱度、水分和酸类杂质；根据所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行计算，分别得到进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值；其中,所述己内酰胺的产品质量指标包括：进蒸馏塔的己内酰胺的碱度、水分含量、酸类杂质含量和己内酰胺产品的消光；通过对所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行数值拟合和在线校正，得到所述分析数值的校正公式，根据所述校正公式对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行校正计算，获得校正后的进蒸馏塔的己内酰胺产品质量指标的软测量计算结果。

【技术特征摘要】
1.一种己内酰胺产品的质量指标软测量方法，其特征在于，该方法包括：根据己内酰胺的物理化学指标在缓冲槽中的动态混合-反应系统，建立所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型；其中，所述己内酰胺的物理化学指标包括进蒸馏塔前的己内酰胺缓冲槽动态混合-反应系统中的碱度、水分和酸类杂质；根据所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行计算，分别得到进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值；其中,所述己内酰胺的产品质量指标包括：进蒸馏塔的己内酰胺的碱度、水分含量、酸类杂质含量和己内酰胺产品的消光；通过对所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行数值拟合和在线校正，得到所述分析数值的校正公式，根据所述校正公式对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行校正计算，获得校正后的进蒸馏塔的己内酰胺产品质量指标的软测量计算结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据己内酰胺的物理化学指标在缓冲槽中的动态混合-反应机理，建立所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型，包括：根据无机碱在缓冲槽中的动态混合反应机理，通过公式建立己内酰胺碱度计算机理数学模型；其中，ρ1为己内酰胺原浆的密度(kg/m3)；v1为己内酰胺原浆的体积流量(m3/s)；c1为己内酰胺原浆的碱度(mmol/kg)；ρ2为无机碱水溶液的密度(kg/m3)；V2为无机碱水溶液的体积流量(m3/s)；C2为无机碱水溶液的碱度(mmol/kg)；ρ为进蒸馏塔己内酰胺的密度(kg/m3)；V为进蒸馏塔己内酰胺的体积流量(m3/s)；C为进蒸馏塔己内酰胺的碱度(mmol/kg)；n为酸类杂质与无机碱之间的化学反应计量数；r为己内酰胺缓冲槽中酸类杂质的反应速率(mmol/(m3·s))；S为己内酰胺缓冲槽的横截面积(m2)；L为己内酰胺缓冲槽中己内酰胺浆液的液位(m)；t为动态混合-反应时间(s)；根据水分在缓冲槽中的动态混合反应机理，通过公式建立己内酰胺水分含量计算机理数学模型；其中，Y1为己内酰胺原浆的水分含量(ppm)；Y2为无机碱水溶液的水分含量(ppm)；Y为进蒸馏塔己内酰胺的水分含量(ppm)；M为水的摩尔质量(g/mol)；根据酸类杂质在缓冲槽中的动态混合反应机理，通过公式建立己内酰胺酸类杂质含量计算机理数学模型；其中，X1为己内酰胺原浆的酸类杂质含量(mmol/m3)；X2为无机碱水溶液的酸类杂质含量(mmol/m3)；X为进蒸馏塔己内酰胺的酸类杂质含量(mmol/m3)；由所述己内酰胺碱度计算机理数学模型、所述己内酰胺水分含量计算机理数学模型和所述己内酰胺酸类杂质含量计算机理数学模型，构成所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行计算，分别得到进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值，包括：通过所述的己内酰胺碱度计算机理数学模型，计算得出进蒸馏塔己内酰胺的碱度；通过所述的己内酰胺水分含量计算机理数学模型，计算得出进蒸馏塔己内酰胺的水分含量；通过所述的己内酰胺酸类杂质含量计算机理数学模型，计算得出进蒸馏塔己内酰胺的酸类杂质含量；通过所述的进蒸馏塔己内酰胺的酸类杂质含量，计算得出己内酰胺产品的消光；其中，所述己内酰胺的产品质量指标包括：进蒸馏塔的己内酰胺的碱度、水分含量、酸类杂质含量和己内酰胺产品的消光。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对所述己内酰胺的物理化学指标的计算机理数学模型进行数值拟合和在线校正，得到所述分析数值的校正公式，根据所述校正公式对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行校正，获得校正后的进蒸馏塔的己内酰胺产品质量指标的软测量计算结果，包括：利用己内酰胺装置运行数据和所述分析数值，对所述计算机理数学模型的模型参数进行数值拟合，得到所述机理数学模型参数数值拟合的目标函数结果；其中，所述己内酰胺装置运行数据包括：注入缓冲槽中的己内酰胺原浆的体积流量、碱度、水分含量、消光、注入缓冲槽中的无机碱水溶液的体积流量、无机碱质量百分含量、缓冲槽抽出至蒸馏塔的己内酰胺浆液的体积流量和缓冲槽的液位；根据所述机理数学模型参数拟合的目标函数结果进行计算，得到进蒸馏塔己内酰胺碱度、水分含量和己内酰胺产品消光的分析数值；利用进蒸馏塔己内酰胺的碱度、水分含量和己内酰胺产品消光的实验室化验结果，对所述进蒸馏塔的己内酰胺的产品质量指标的分析数值进行漂移偏差校正，获得漂移偏差校正公式；根据所述校正公式对所述进蒸馏塔的己内酰胺的...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛传贤，黄伟，李林，任锦飞，吴国权，江凤月，沈旭辉，郑信春，刘炳杰，金晓明，
申请(专利权)人：浙江中控软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33