用于在过程控制工厂中管理结晶过程的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于在过程控制工厂中管理结晶过程的方法。该方法包括捕捉过程控制工厂（100）中的操作反应器单元（102）的过程参数。该方法包括基于参数的第一集合和捕捉的过程参数来预测期望的过程参数。参数的第一集合包括和与操作反应器单元（102）相关联的过程动力学和过程扰动相关的信息。此外，该方法包括基于期望的过程参数和参数的第一集合来控制与操作反应器单元（102）相关联的过程控制环路。路。路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在过程控制工厂中管理结晶过程的系统和方法
[0001]本专利技术涉及过程控制系统的领域，并且更特别地涉及用于在过程工厂（process plants）中管理结晶过程的系统和方法。
[0002]结晶是制药和化工工业的关键单元操作之一。冷却型结晶是从溶液产生固体产物的热分离和提纯过程。该固体是纯API晶体。冷却的过程涉及使用用于冷却目的的不同的效用物（utility）。这些效用物在反应器的护封（jacket）/盘管（coil）中循环。一些常见的效用物是热水、冷却塔水、冷冻水和盐水（brine）。在冷却过程中，满足充当冷却过程的驱动力的非平衡条件是有必要的。为了建立该非平衡条件，在过程控制行业中更频繁地采用溶剂的蒸发或温度降低（冷却）方法。诸如冷却型结晶之类的任何热分离过程的设计中的关键因素是过程中的过程控制系统的热力学和动力学。过程控制系统的热力学定义了可以实现的过程控制系统的结果（outcome），并且过程控制系统的动力学定义了实现此类结果的时间尺度。这定义和控制结晶过程。
[0003]两个过程在结晶中是重要的，即成核过程和晶体生长过程。这两个过程都依赖于大量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在过程工厂（100）中的结晶冷却控制的方法（500），所述方法（500）包括：捕捉过程工厂（100）中的操作反应器单元（102）的过程参数，其中过程参数是经由一个或多个感测单元（104A
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B、106、110）捕捉的；基于参数的第一集合和捕捉的过程参数预测期望的过程参数，其中参数的第一集合包括和与操作反应器单元（102）相关联的过程动力学和过程扰动相关的信息；以及基于期望的过程参数和参数的第一集合控制与操作反应器单元（102）相关联的过程控制环路。2.根据权利要求1所述的方法（500），其中一个或多个感测单元（104A
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B、106、110）包括用于测量效用物护封入口（126A）温度和护封出口（126B）温度的操作反应器单元（102）外部的一个或多个温度传感器（104A
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B）、用于测量结晶质量温度的部署在操作反应器单元（102）内部的一个或多个温度传感器（106）、用于测量效用物流率的一个或多个流量计（110）、用于定位控制元件并控制进入操作反应器单元（102）中的效用物的流量的具有自动控制阀（112A
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B）的智能定位器（114A
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B）。3.根据权利要求1所述的方法（500），其中过程参数包括冷却速率、过饱和度、操作反应器单元（102）的温度、效用物的性质、与效用物流管理相关的参数、智能定位器性质以及诸如此类，并且其中效用物流管理包括以期望的温度、以期望的时间和以期望的流量管理期望的效用物。4.根据权利要求1所述的方法（500），其中基于参数的第一集合和所捕捉的过程参数来预测期望的过程参数包括：基于与操作反应器单元（102）相关联的参数的第二集合计算操作反应器单元（102）所需的实际瞬时冷却速率；基于所需的实际瞬时冷却速率并且基于参数的第三集合计算通过（一个或多个）效用物的期望的冷却速率；和基于计算的所需的实际瞬时冷却速率、期望的冷却速率、过程动力学、对数平均温差（LMTD）值、夹点温度值和雷诺数分析来计算操作反应器单元（102）的期望的效用物流量。5.根据权利要求4所述的方法（500），其中基于与操作反应器单元（102）相关联的参数的第二集合计算操作反应器单元（102）所需的实际瞬时冷却速率包括：使用一个或多个感测单元（104A
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B、106、110）确定与操作反应器单元（102）相关联的参数的第二集合，其中参数的第二集合包括结晶质量（108）、结晶质量（108）的比热、初始结晶质量温度、最终结晶质量温度、初始批次时间、最终批次时间、瞬时结晶质量温度、瞬时批次时间和经过的时间对实际步骤改变时间。6.根据权利要求4所述的方法（500），其中基于所需的实际瞬时冷却速率并且基于参数的第三集合计算通过（一个或多个）效用物的期望的冷却速率包括：确定与操作反应器单元（102）相关联的参数的第三集合，其中参数的第三集合包括操作反应器单元（102）中使用的效用物的实际流量和效用物的比热。7.根据权利要求4所述的方法（500），其中夹点温度值通过以下内容计算：生成描绘瞬时结晶质量温度和效用物护封出口（126B）温度之间的温差的夹点曲线；确定温差是否下降到预定义阈值以下；以及标识与下降到预定义阈值以下的所确定的温差相对应的夹点温度值。
8.根据权利要求4所述的方法（500），其中对数平均温差值通过以下内容计算：确定a）初始结晶质量温度和效用物护封出口（126B）温度，与b）结晶质量温度和效用物护封入口（126A）温度之间的对数平均温差。9.根据权利要求1所述的方法（500），其中基于参数的第一集合和所捕捉的过程参数来预测期望的过程参数包括：基于清洗完成时所需的实际瞬时冷却速率、瞬时结晶质量温度和对数平均温差值确定进入操作反应器单元（102）中的后续效用物的流量。10.根据权利要求1所述的方法（500），其中基于期望的过程参数和参数的第一集合来控制与操作反应器单元（102）相关联的过程控制环路包括：基于捕捉的过程参数确定进入操作反应器单元（102）中的效用物的实际流量；将针对操作反应器单元（102）的期望的效用物流量与效用物的实际流量进行比较以确定效用物流量误差值；和基于效用物流量误差值控制与操作反应器单元（102）相关联的过程控制环路。11.根据权利要求10所述的方法（500），其中基于效用物流量误差值控制与操作反应器单元（102）相关联的过程控制环路包括：基于效用物流量误差值生成指示与操作反应器单元（102）相关联的智能定位器（114A
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【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：