一种多床层反应器的反应控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种多床层反应器的反应控制方法及装置，基于多床层反应器中各床层的床层容积和各床层中的催化剂填装量，计算得到各床层的理论平均负载，并基于各床层之间的床层进出口温差以及第一物料进入各床层的物料量，计算得到各床层的反应实际效率，然后基于理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，确定各床层的第一物料的需求量和/或各床层的温度需求值，实现了在反应器的生产周期中自动调整反应物料进料流量，降低了生产能耗，并实现了自动调整各床层的控制温度设定，进而降低了反应器中催化剂的消耗，提高了反应效率。提高了反应效率。提高了反应效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多床层反应器的反应控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种多床层反应器的反应控制方法及装置。

技术介绍

[0002]在化工生产中，固定床反应器设备结构简单，返混小，反应流体和催化剂可以充分接触，选择性高，其缺点是传热差，催化剂再生不方便。对于催化剂不需要频繁再生的化工生产工艺，一般选择易于操作控制的固定床反应器。固定床反应器内，由固体颗粒催化剂填充的床层保持固定，反应物料通过床层进行反应。固定床反应器的床层有单床层或多床层，在一些具有特殊需求的化工生产工艺中，例如丙烯与苯的反应，为了获得较大的进口苯烯比，通常会采用丙烯分段进料的方法，即采用多床层的固定床反应器工艺进行反应，通常为四床层或六床层。
[0003]由于采用固定床反应的化工工艺多为放热反应，需要最佳的反应温度，如果温度控制偏高可能使得催化剂的催化效率降低或失活并产生反应副产物，因此选择合适的反应温度可以延长催化剂寿命。多床层反应器的各床层温度偏差则可以反映催化剂的效率变化，如果同样的生产负荷温差降低则大体可以判定此时催化剂效率降低，需要调整进入床层的物料负荷。
[0004]在常规的多床层固定床反应器的温度控制多采用过量的冷流物料对反应温度进行控制，各床层温度初始设定值通常由工艺提供方的工艺包中带来，而随着催化剂的缓慢失活，各床层温度的设定调整则需要根据工程师或技术员的经验，由于催化剂失活是一个长期的、持续的过程，并且由于是多床层固定床反应器，如何通过调整各床层之间的温度来调整各床层之间的反应负荷，人工的设定调整难以达到最优化的效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种多床层反应器的反应控制方法及装置，以解决现有技术中反应器反应效率较低的问题。
[0006]本专利技术实施例提供一种多床层反应器的反应控制方法，包括：
[0007]基于多床层反应器中各床层的床层容积和各床层中的催化剂填装量，计算得到各床层的理论平均负载；
[0008]基于各床层之间的床层进出口温差以及第一物料进入各床层的物料量，计算得到各床层的反应实际效率；
[0009]基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，确定各床层的第一物料的需求量和/或各床层的温度需求值。
[0010]可选地，基于多床层反应器中各床层的床层容积和各床层中的催化剂填装量，计算得到各床层的理论平均负载，包括：
[0011]计算各床层中的催化剂填装量所占总催化剂量的比例，并将各床层中的催化剂填装量所占总催化剂量的比例确定为所述各床层的理论平均负载。
[0012]可选地，所述基于各床层之间的床层进出口温差以及第一物料进入各床层的物料量，计算得到各床层的反应实际效率，包括：
[0013]针对每个床层，计算所述床层的床层进出口温差所占总床层进出口温差的第一比例以及第一物料进入所述床层的物料量所占总物料量的第二比例，并将所述第一比例和所述第二比例确定为所述床层的理想反应转化效率变量；
[0014]获取所述床层的上一床层中进入所述床层的第一物料的未反应物料量，并根据所述第一物料进入所述床层的物料量、所述未反应物料量以及所述理想反应转化效率变量，计算得到所述床层的反应实际效率。
[0015]可选地，所述基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，确定各床层的第一物料的需求量和/或各床层的温度需求值，包括：
[0016]基于理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，通过预设的多变量模型预估控制算法，得到所述第一物料的目标需求量和/或各床层的温度目标值；
[0017]基于所述多变量模型预估控制算法自动逼近所述第一物料的目标需求量，得到所述第一物料的需求量；和/或，基于所述多变量模型预估控制算法自动逼近所述各床层的温度目标值，得到所述各床层的温度需求值。
[0018]可选地，基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，确定各床层的温度需求值之后，还包括：
[0019]基于所述各床层的温度需求值，确定第二物料进入所述各床层的需求量。
[0020]可选地，还包括：
[0021]基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，控制所述各床层的实际需求负载和反应需求效率。
[0022]可选地，所述基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，控制所述各床层的实际需求负载和反应需求效率，包括：
[0023]基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，通过预设的多变量模型预估控制算法，得到所述各床层的目标需求负载和反应目标效率；
[0024]基于所述多变量模型预估控制算法自动逼近所述各床层的目标需求负载，得到所述各床层的实际需求负载；并基于所述多变量模型预估控制算法自动逼近所述反应目标效率，得到所述反应需求效率。
[0025]本申请实施例还提供一种多床层反应器的反应控制装置，包括：
[0026]第一计算模块，用于基于多床层反应器中各床层的床层容积和各床层中的催化剂填装量，计算得到各床层的理论平均负载；
[0027]第二计算模块，用于基于各床层之间的床层进出口温差以及第一物料进入各床层的物料量，计算得到各床层的反应实际效率；
[0028]确定模块，用于基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，确定各床层的第一物料的需求量和/或各床层的温度需求值。
[0029]本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的多床层反应器的反应
控制方法的步骤。
[0030]本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的多床层反应器的反应控制方法的步骤。
[0031]本专利技术实施例提供的多床层反应器的反应控制方法及装置，通过基于多床层反应器中各床层的床层容积和各床层中的催化剂填装量，计算得到各床层的理论平均负载，并基于各床层之间的床层进出口温差以及第一物料进入各床层的物料量，计算得到各床层的反应实际效率，然后基于理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，确定各床层的第一物料的需求量和/或各床层的温度需求值，实现了对各床层的第一物料的需求量和/或各床层的温度需求值的控制，即实现了在反应器的生产周期中自动调整反应物料进料流量，降低了生产能耗，并实现了自动调整各床层的控制温度设定，进而降低了反应器中催化剂的消耗，延长了催化剂的失活周期以及催化剂的生命周期和生产周期，提高了反应效率。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多床层反应器的反应控制方法，其特征在于，包括：基于多床层反应器中各床层的床层容积和各床层中的催化剂填装量，计算得到各床层的理论平均负载；基于各床层之间的床层进出口温差以及第一物料进入各床层的物料量，计算得到各床层的反应实际效率；基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，确定各床层的第一物料的需求量和/或各床层的温度需求值。2.根据权利要求1所述的多床层反应器的反应控制方法，其特征在于，基于多床层反应器中各床层的床层容积和各床层中的催化剂填装量，计算得到各床层的理论平均负载，包括：计算各床层中的催化剂填装量所占总催化剂量的比例，并将各床层中的催化剂填装量所占总催化剂量的比例确定为所述各床层的理论平均负载。3.根据权利要求1所述的多床层反应器的反应控制方法，其特征在于，所述基于各床层之间的床层进出口温差以及第一物料进入各床层的物料量，计算得到各床层的反应实际效率，包括：针对每个床层，计算所述床层的床层进出口温差所占总床层进出口温差的第一比例以及第一物料进入所述床层的物料量所占总物料量的第二比例，并将所述第一比例和所述第二比例确定为所述床层的理想反应转化效率变量；获取所述床层的上一床层中进入所述床层的第一物料的未反应物料量，并根据所述第一物料进入所述床层的物料量、所述未反应物料量以及所述理想反应转化效率变量，计算得到所述床层的反应实际效率。4.根据权利要求1所述的多床层反应器的反应控制方法，其特征在于，所述基于所述理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，确定各床层的第一物料的需求量和/或各床层的温度需求值，包括：基于理论平均负载、反应实际效率以及预先设定的负载目标值与节能目标值，通过预设的多变量模型预估控制算法，得到所述第一物料的目标需求量和/或各床层的温度目标值；基于所述多变量模型预估控制算法自动逼近所述第一物料的目标需求量，得到所述第一物料的需求量；和/或，基于所述多变量模型预估控制算法自动逼近所述各床层的温度目标值，得到所述各床层的温度需求...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵迎秋，倪华方，李宇，刘晨宇，
申请(专利权)人：蓝星北京技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：