监测化学产品生产的方法和其所用的色谱仪技术

一种监测用于控制化学产品生产的色谱仪的方法。所述方法包括：对在生产期间用于形成化学产品的化学组分的化学混合物进行取样；利用色谱仪测量样品组成；以及依据所测量的组成调整化学组分的量。所述方法还包括：利用至少一个量表测量样品的实际参数；依据所测量的组成和所测量的实际参数，使用状态方程式确定样品的预期参数；以及通过比较预期参数与实际参数来检测色谱仪的故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监测化学产品生产的方法和其所用的色谱仪
本专利技术大体上涉及生产如聚合物或其它化学品等产品的技术。更具体地说，本专利技术涉及监测化学过程的技术以及设备。
技术介绍
聚合物可以通过使某些化学物质通过生产过程来生产。可以对化学物质(如乙烯、氢气以及氮气，以及共聚单体)进行提纯且使其通过反应器且与催化剂合并而形成树脂。然后可以将树脂封装成产品用于如膜的产品中。在一些情况下，可以将添加剂并入树脂中以获得所期望的产品。已经研发出生产聚合物的技术。聚合物生产的各个方面的实例提供于美国专利第8032328号、第6365681号、第8354481号以及第8742035号中，所述美国专利的整个内容通过引用结合在此。
技术实现思路
在至少一个方面中，本专利技术涉及一种监测色谱仪的方法，所述色谱仪用于控制化学产品的生产。所述方法包括：对生产期间用于形成化学产品的化学组分的化学混合物进行取样；利用色谱仪测量样品组成和依据所测量的组成来调整化学组分的量；利用至少一个量表测量样品的实际参数；依据所测量的组成以及所测量的实际参数，使用状态方程式确定样品的预期参数；以及通过比较预期参数与实际参数来检测色谱仪的故障。在另一个方面中，本专利技术涉及一种监测由化学组分形成的化学产品的生产的方法。所述方法包括通过使化学组分通过反应器来形成化学混合物、控制形成以及监测控制。控制包括：在形成期间收集化学混合物样品；在形成期间利用色谱仪测定样品组成；以及依据所述测定来调整至少一种化学组分在反应器中的通过。监测包括：测量样品的实际参数；依据所测定的组成和所测量的实际参数，使用状态方程式确定样品的预期参数；比较样品的预期参数与实际参数；以及依据所述比较来调整控制。最后，在另一个方面中，本专利技术涉及一种监测化学产品生产的方法。所述方法包括：通过使化学组分通过反应器来形成化学混合物；控制化学产品的生产；以及检测色谱仪的故障。控制包括：对在生产期间用于形成化学产品的化学组分的化学混合物进行取样；利用色谱仪测量样品组成；以及依据所测量的组成调整化学组分的量。检测包括：利用至少一个量表测量样品的实际参数；依据所测量的组成和所测量的实际参数，使用状态方程式确定样品的预期参数；比较预期参数与实际参数；以及依据所述检测来调整控制。附图说明出于说明本专利技术的目的，附图中绘示的形式具有示范性；然而，应了解，本专利技术不限于所示精确配置和仪器。图1是描绘化学产品生产和其所用监测仪的示意图；图2是更详细描绘图1反应器的示意图；图3是更详细描绘图1监测仪的示意图；图4是更详细描绘图1净化器的示意图；图5是更详细描绘图1造粒机的示意图；以及图6是描绘化学产品生产监测方法(包括监测色谱仪)的流程图。具体实施方式以下说明包括实施本专利技术技术的示范性装置、方法、技术和/或指令顺序。然而，应了解，所述实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。本专利技术涉及化学产品(例如聚合物)生产的监测和/或其所用色谱仪的监测。生产工艺可以涉及化学组分(如化学物质(例如乙烯、氮气、氢气)、共聚单体和催化剂)形成化学混合物的反应。在反应期间，可以对化学混合物进行取样以使用色谱仪检测其组成。如本文所用，术语色谱仪通常是指能够测量化学混合物组成的所有装置，如气相色谱仪或气体组成分析仪。依据此监测，可以改变生产工艺和/或化学组成，例如通过调整化学组分在输入端的流速来改变。还可以测量样品的实际参数且与利用所检测的组成确定的预期参数进行比较。可以利用比较来检测色谱仪的故障。在色谱仪用于控制生产的情况下，可以调整其中检测到故障的色谱仪，或可以使用替代控制。图1是描绘化学产品(如聚合物)生产100以及监测这种生产的示意图。在图1的实例中，具体化学组分，如气体(例如乙烯、氮气、氢气)、共聚单体、催化剂以及添加剂，被描绘为形成化学产品所用的输入物质。图1中所用的监测可以配合所描绘的生产或其它化学工艺使用。如图1所示，生产包括：利用提纯器102进行提纯、利用反应器104进行反应，以及利用封装机106进行封装。提纯包括通过相应入口(例如阀门)110a-d接收各种化学组分，如乙烯108a、氢气108b、氮气108c以及共聚单体108d。尽管描绘了具体的化学组分，但多种化学组分可以输入后提纯，如冷凝剂(例如异戊烷)。提纯可以使用一或多个用于从化学组分中除去污染物和/或非期望物品和/或产生经提纯的化学成分的常规提纯器102(如氢气提纯器或过滤单元)进行，统称为参考编号112。反应器104包括接收来自提纯器102的经提纯的化学组分112以及催化剂114。经提纯的化学组分112以及催化剂114可以通过控制器116a,b提供到反应器104中。反应器104可以是例如气相流化床反应器，其用于化学组分112的分子发生反应，同时利用催化剂114产生化学反应以形成化学混合物(例如树脂)118。反应器实例提供于美国专利第8742035号以及第8354481号中，所述美国专利预先通过引用结合在此。化学混合物118传送到封装机106封装以及加工供使用。封装106可以涉及例如将化学混合物的形状以及结构改变成可使用的产品。如图所示，封装可以涉及以下中的一种或多种：利用净化器120净化；利用处理机122进行颗粒处理；利用造粒机124造粒；利用掺混机126进行团粒掺混；以及利用装载器128装载。净化120可以涉及清洗化学混合物118。净化120时，可以添加额外化学组分，如氮气130。颗粒处理122可以涉及使化学混合物成形为颗粒供输送或使用。造粒124可以涉及使颗粒成形为团粒。在造粒124期间，可以任选地添加添加剂，如干燥添加剂132a和/或液体添加剂132b。团粒掺混126可以涉及掺混一或多个团粒和/或其它添加剂。然后可以装载128最终产品供运输。装载128可以包括封装于容器、储仓、运输装置或其它装置中供日后使用。还如图1中所示，生产100还可以包括监测仪134以及至少一个控制器136。控制器136可以是监测仪134的一部分和/或与其分离。监测仪134可操作地连接到用于接收化学混合物118的样品118'的反应器104。监测仪134可操作地连接到反应器104以便接收化学混合物118的样品118'。控制器136可操作地连接到各种阀门110a-d以及116a-b以便依据从监测仪134接收的数据向各种阀门发送指令信号。与控制器136以及各种组件(如阀门110a-d、116a-b、138a-c，以及监测仪134)的通信用短划线示意性地描绘。关于生产100，可以提供额外的阀门138a、b、c以允许通过控制器136对其进行控制。检查器140a,b还描绘为向控制器136提供数据。检查器140a,b可以是例如能够测量所产生聚合物的各种形式的产品参数的传感器或其它装置。举例来说，可以提供检查器140a测量颗粒处理122所产生的粒状聚合物的重量、尺寸、含量或其它参数。这个信息可以反馈回到控制器136供分析和/或调整。如所示的控制器136是具有监测仪141a、中央处理单元(CPU)141b、通信器141c、键盘141d、小鼠141e和数据库141f的计算机。控制器136可操作地连接到如所示的生产100的各个部分以便通过通信器141c与其通信。通信器141c可以是例如网络、电缆、无线链路、收发器或其它通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测用于控制化学产品生产的色谱仪的方法，所述方法包括：对所述生产期间用于形成所述化学产品的化学组分的化学混合物进行取样；利用色谱仪测量所述样品的组成且依据所测量的所述组成来调整所述化学组分的量；利用至少一个量表测量所述样品的实际参数；依据所测量的所述组成以及所测量的所述实际参数，利用状态方程式来确定所述样品的预期参数；以及通过比较所述预期参数与所述实际参数来检测所述色谱仪的故障。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 US 62/0181861.一种监测用于控制化学产品生产的色谱仪的方法，所述方法包括：对所述生产期间用于形成所述化学产品的化学组分的化学混合物进行取样；利用色谱仪测量所述样品的组成且依据所测量的所述组成来调整所述化学组分的量；利用至少一个量表测量所述样品的实际参数；依据所测量的所述组成以及所测量的所述实际参数，利用状态方程式来确定所述样品的预期参数；以及通过比较所述预期参数与所述实际参数来检测所述色谱仪的故障。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态方程式是本尼迪克特-韦布-鲁宾方程式(Benedict-Webb-Rubinequation)。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预期参数以及实际参数各自包含所述样品的密度、热容量、热导率、电导率以及光学特性中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述色谱仪包含气相色谱仪。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述预期参数与实际参数之间的差值在预定范围内的情况下，依据所述比较来校验所述色谱仪。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述预期参数与实际参数之间的差值超出预定范围外的情况下，依据所述比较来选择性地调整所述色谱仪。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述选择性调整包括依据所述色谱仪测量的所述组成来停止调整所述化学组分的量以及根据预定目标来调整所述化学组分的量。8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括重新校准所述色谱仪。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述生产包括使用反应器进行聚合，且其中从传送通过所述反应器的所述化学混合物中获取所述样品。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品包括乙烯、氢气、氮气以及共聚单体。11.一种用于监测由化学组分形成的化学产品的生产的方法，所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·杜斯波尔，R·赖布，J·帕里什，
申请(专利权)人：联合碳化化学品及塑料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US