催化剂活性预测方法、设备及计算机可读存储介质技术

本公开的实施例提供了一种催化剂活性预测方法、设备以及计算机可读存储介质。所述方法包括：获取所述催化剂所催化的反应物的历史反应速率；根据所述历史反应速率以及预设机理模型，计算所述催化剂的历史真实活性；利用所述催化剂的历史真实活性以及所述催化剂的历史活性影响参数，对预设催化活性模型进行训练，获得目标催化活性模型；将所述催化剂的当前活性影响参数输入至所述目标催化活性模型，获得所述催化剂的当前预测活性。以此方式，可以利用机理和数据构建催化活性模型，以便于利用目标催化活性模型准确获得所述催化剂的当前预测活性，从而对催化剂的活性进行智能管理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
催化剂活性预测方法、设备及计算机可读存储介质


[0001]本公开涉及催化剂领域，尤其涉及催化活性


技术介绍

[0002]目前，化学工业生产过程多涉及催化反应，其中贵金属催化剂具有催化效率高、选择性好、强度高等优点，广泛应用于化学工业连续化生产过程中，比如丙烷脱氢、氯化氢氧化、丙烯酸氧化、SCR脱硝等领域。由于采用贵金属，催化剂成本高，且在使用的过程中催化剂活性金属由于高温、催化剂毒物、结焦等原因导致催化剂活性逐渐降低。催化剂活性降低带来反应转化率或选择性降低，导致装置生产经济效益降低或环保指标不合格，比如SCR催化后尾气中氮氧化物超标。
[0003]因而，如何对催化剂活性进行准确预测，并根据催化剂活性预测结果，对催化剂活性进行管理，采用适当的方式提高催化活性以显著提升工厂运行的经济效益，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种催化剂活性预测方法、设备以及存储介质。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种催化剂活性预测方法。该方法包括：获取所述催化剂所催化的反应物的历史反应速率；
[0006]根据所述历史反应速率以及预设机理模型，计算所述催化剂的历史真实活性；
[0007]利用所述催化剂的历史真实活性以及所述催化剂的历史活性影响参数，对预设催化活性模型进行训练，获得目标催化活性模型；
[0008]将所述催化剂的当前活性影响参数输入至所述目标催化活性模型，获得所述催化剂的当前预测活性。
[0009]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述获取所述催化剂所催化的反应物的历史反应速率，包括：
[0010]根据所述催化剂所在的催化剂反应器的进口位置的历史反应物浓度和出口位置的历史生成物浓度，计算所述历史反应速率。
[0011]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述历史反应速率以及预设机理模型，计算所述催化剂的历史真实活性，包括：
[0012]根据所述历史反应速率、所述反应物的历史浓度、历史反应温度、所述催化剂的反应指前因子A、活化能E以及所述预设机理模型，计算所述催化剂的历史真实活性。
[0013]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据不同测试温度下，所述催化剂所在的催化剂反应器的反应物浓度和生成物浓度，计算所述反应指前因子A和所述活化能E。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述利用所述催化剂的历史真实活性以及所述催化剂的历史活性影响参数，对预设催化活性模型进行
训练，获得目标催化活性模型，包括：
[0015]将所述催化剂的历史活性影响参数输入至所述预设催化活性模型，获得所述催化剂的历史预测活性；
[0016]根据所述催化剂的历史真实活性和历史预测活性，判断所述预设催化活性模型是否训练完成，以获得所述目标催化活性模型。
[0017]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：
[0018]在获得所述目标催化活性模型的当前预测活性之后，以所述催化剂所催化的反应物能够获得最佳转化率且所述最佳转化率不变为条件，利用寻优算法以及所述当前预测活性，对所述当前活性影响参数进行寻优，以确定所述目标催化活性模型输出的当前预测活性达到最佳时的最优活性影响参数；
[0019]根据所述最优活性影响参数确定所述催化剂对应的最佳升温曲线；
[0020]根据所述最佳升温曲线对所述催化剂的催化温度进行控制。
[0021]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：
[0022]根据所述催化剂的当前预测活性和所述目标催化活性模型输出的历史预测活性，确定所述催化剂的失活速率；
[0023]若所述催化剂的失活速率高于预设失活阈值，则发出失活预警。
[0024]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：
[0025]将所述催化剂的当前活性影响参数输入至所述预设机理模型，计算所述催化剂的当前真实活性；
[0026]若所述当前真实活性与所述当前预测活性的活性差值大于预设活性差，则对所述目标催化活性模型进行模型失真预警。
[0027]根据本公开的第二方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
[0028]根据本公开的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本公开的第一方面和/或第二发面的方法。
[0029]本公开中，可利用预设机理模型，自动计算催化剂的历史真实活性，然后利用催化剂的历史真实活性以及所述催化剂的历史活性影响参数，对预设催化活性模型进行训练，从而自动获得能够更为准确反应催化活性的目标催化活性模型，继而将催化剂的当前活性影响参数自动输入至所述目标催化活性模型，即可准确获得所述催化剂的当前预测活性，以便于对催化剂的活性进行智能管理。
[0030]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0031]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面
将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0032]图1示出了根据本公开的实施例的催化剂活性预测方法的流程图；
[0033]图2示出了根据本公开的实施例的催化剂活性优化方法的流程图；
[0034]图3示出了根据本公开的实施例的催化剂反应器的示意图；
[0035]图4示出了根据本公开的实施例的催化剂活性优化前后的对比示意图；
[0036]图5示出了根据本公开的实施例的催化剂的历史活性影响参数的PCA分析结果示意图；
[0037]图6示出了根据本公开的实施例的催化剂升温曲线的示意图；
[0038]图7示出了能够实施本公开的实施例的示例性电子设备的方框图。
具体实施方式
[0039]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0040]另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂活性预测方法，其特征在于，包括：获取所述催化剂所催化的反应物的历史反应速率；根据所述历史反应速率以及预设机理模型，计算所述催化剂的历史真实活性；利用所述催化剂的历史真实活性以及所述催化剂的历史活性影响参数，对预设催化活性模型进行训练，获得目标催化活性模型；将所述催化剂的当前活性影响参数输入至所述目标催化活性模型，获得所述催化剂的当前预测活性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述催化剂所催化的反应物的历史反应速率，包括：根据所述催化剂所在的催化剂反应器的进口位置的历史反应物浓度和出口位置的历史生成物浓度，计算所述历史反应速率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述历史反应速率以及预设机理模型，计算所述催化剂的历史真实活性，包括：根据所述历史反应速率、所述反应物的历史浓度、历史反应温度、所述催化剂的反应指前因子A、活化能E以及所述预设机理模型，计算所述催化剂的历史真实活性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据不同测试温度下，所述催化剂所在的催化剂反应器的反应物浓度和生成物浓度，计算所述反应指前因子A和所述活化能E。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述催化剂的历史真实活性以及所述催化剂的历史活性影响参数，对预设催化活性模型进行训练，获得目标催化活性模型，包括：将所述催化剂的历史活性影响参数输入至所述预设催化活性模型，获得所述催化剂的历史预测活性；根据所述催化剂的历史真实活性和历史预测活性，判断所述预设催化活性模型是否训练完成，以获得所述目标催化活性模型。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐赛，边潇潇，张宏科，马芳芳，楼家伟，周波，王凯，华卫琦，
申请(专利权)人：万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：