【技术实现步骤摘要】
本申请涉及化学化工，且更为具体地，涉及一种高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺和循环流速协同控制方法。
技术介绍
1、聚碳酸酯聚醚多元醇是一类分子内有碳酸酯基团、分子链端部有羟基的多元醇，其可以由二氧化碳和环氧化合物进行共聚反应得到。作为原材料之一的二氧化碳廉价易得、无毒不易燃，具有明确的二氧化碳化学固定效果，且进行反应时需要的温度不高，能耗少，使得二氧化碳与环氧化合物调节共聚法应用前景广，工业价值高。
2、高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇是由双酚a为小分子引发剂合成的大于3000分子量的聚碳酸酯聚醚多元醇，合成聚碳酸酯聚醚多元醇的工艺主要是由二氧化碳和环氧化合物通过双金属络合物(简写为dmc)催化剂合成。使用dmc催化聚碳酸酯聚醚多元醇反应的具有温度波动的特点。具体地，dmc催化过程包括诱导活化期与链段增长期。在聚醚链增长反应阶段前，必须先经过诱导活化阶段，在诱导活化期，环氧化合物活化dmc产生大量的活性中心，环氧化合物因为聚合会大量放热，需关注温度峰值，控制初始活化温度以避免过热从而影响设备耐压和催化剂活性。链段增长期中，dmc完全活化后，活性中心与引发剂结合，环氧化合物插入聚合，引发剂与dmc和环氧化合物的活性结构发生置换反应，此阶段需要外界热量以促进链增长。
3、目前合成双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇过程中，一方面，dmc活化催化过程具有两种不同热量特性，剧烈的温度波动对于双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的合成产生负面影响，导致引发剂分解产物发黄，影响产品品质；另一方面，为了解决聚合反应中的温度剧
4、此外，在聚合反应中，物料在反应器内的循环流动对温度分布、co2溶解度和整体反应效率具有重要影响。然而，在传统工艺中，主要基于人工经验对物料循环流速进行调控，不仅容易出现调控不及时、不准确的问题，还难以应对动态变化的反应环境和工艺条件，进而影响产品的质量和生产效率。
5、因此，期待一种优化的高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺和循环流速协同控制方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种新型的高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺和循环流速协同控制方法，其将原料预先混合后一次性投料至反应管道，在反应管道内进行方向相反的气液循环，同时采用智能工控技术对液体循环流速和气体循环流速进行时序协同分析，挖掘出两者之间的时序协同关联模式，进而基于液体循环流速自身的时序关联变化规律对气液循环流速时序协同关联特征进行特征筛选优化，捕获气液循环流速之间的最佳协同匹配关系，以此来进行液体循环流速的自适应调整。通过这种方式，可以实现液体循环泵和气体循环泵的协同工作，以便于及时分散热量，维持反应体系的温度均匀性，避免局部温度过热导致的产物发黄问题。
2、相应地，根据本申请的一个方面，提供了一种高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，所述高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺在列管反应装置中进行，所述反应装置包括预混单元和反应区，所述反应区包括反应管道、液体循环泵和气体循环泵，所述反应管道外侧设有加热夹套，所述液体循环泵和所述气体循环泵均与所述反应管道连通，所述液体循环泵用于使所述反应管道内的物料沿第一方向在所述反应管道内循环流动，所述气体循环泵用于使所述反应管道的气体沿第二方向在所述反应管道内循环流动，其中，所述第一方向和所述第二方向为相反方向；所述生产工艺包括：预混步骤：将环氧化合物、co2、双酚a和催化剂在所述预混单元混合后，得到预混合物；投料步骤：将所述预混合物一次性投入所述反应区；co2压力维持步骤：投料完成后，向所述反应区通入co2，通入co2的压力为3~4mpa；反应步骤：开启所述液体循环泵和所述气体循环泵，调整所述加热夹套内介质的温度，以将所述反应管道升温至75℃~85℃；升温完成后，监测所述反应管道内的温度，通过调节所述加热夹套内的介质温度使所述反应管道的温度维持在75℃~85℃；其中，所述反应步骤，还包括：获取所述液体循环泵的循环流速的时间队列，以及所述气体循环泵的循环流速的时间队列；提取所述气体循环泵的循环流速的时间队列和所述液体循环泵的循环流速的时间队列的时序协同模式特征以得到液体-气体循环流速时序协同特征图；基于所述液体循环泵的循环流速的时序关联特征，对所述液体-气体循环流速时序协同特征图进行协同调制优化以得到液体循环流速协同调制向量；基于所述液体循环流速协同调制向量，确定所述液体循环泵的循环流速的调整策略，所述调整策略用于表示下一时间点的液体循环泵的循环流速应增大、应减小或应保持不变。
3、在上述高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺中，提取所述气体循环泵的循环流速的时间队列和所述液体循环泵的循环流速的时间队列的时序协同模式特征以得到液体-气体循环流速时序协同特征图，包括：对所述气体循环泵的循环流速的时间队列和所述液体循环泵的循环流速的时间队列进行全时序循环流速关联以得到液体-气体循环流速时序关联矩阵；将所述液体-气体循环流速时序关联矩阵输入基于空洞卷积神经网络模型的液体-气体循环流速时序协同模式特征提取器以得到所述液体-气体循环流速时序协同特征图。
4、在上述高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺中，基于所述液体循环泵的循环流速的时序关联特征，对所述液体-气体循环流速时序协同特征图进行协同调制优化以得到液体循环流速协同调制向量，包括：从所述液体循环泵的循环流速的时间队列提取液体循环流速时序关联特征向量；将所述液体循环流速时序关联特征向量和所述液体-气体循环流速时序协同特征图输入协同优化分析模块以得到所述液体循环流速协同调制向量。
5、在上述高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺中，从所述液体循环泵的循环流速的时间队列提取液体循环流速时序关联特征向量，包括：将所述液体循环泵的循环流速的时间队列输入基于一维卷积神经网络模型的时序特征提取器以得到所述液体循环流速时序关联特征向量。
6、在上述高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺中，将所述液体循环流速时序关联特征向量和所述液体-气体循环流速时序协同特征图输入协同优化分析模块以得到所述液体循环流速协同调制向量，包括：对所述液体循环流速时序关联特征向量进行基于第一权重修饰符矩阵和第二权重修饰符矩阵的线性变换以得到第一液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量和第二液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量；基于所述第一液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量中各个位置的梯度幅值，对所述第一液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量进行基于梯度幅值的掩码处理以得到掩码化第一液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量；基于所述第二液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量中各个位置的梯度幅值，对所述第二液体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，所述高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺在列管反应装置中进行，所述反应装置包括预混单元和反应区，所述反应区包括反应管道、液体循环泵和气体循环泵，所述反应管道外侧设有加热夹套，所述液体循环泵和所述气体循环泵均与所述反应管道连通，所述液体循环泵用于使所述反应管道内的物料沿第一方向在所述反应管道内循环流动，所述气体循环泵用于使所述反应管道的气体沿第二方向在所述反应管道内循环流动，其中，所述第一方向和所述第二方向为相反方向；
2.根据权利要求1所述的高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，提取所述气体循环泵的循环流速的时间队列和所述液体循环泵的循环流速的时间队列的时序协同模式特征以得到液体-气体循环流速时序协同特征图，包括：
3.根据权利要求2所述的高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，基于所述液体循环泵的循环流速的时序关联特征，对所述液体-气体循环流速时序协同特征图进行协同调制优化以得到液体循环流速协同调制向量，包括：
4.根据权利要求3所
5.根据权利要求4所述的高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，将所述液体循环流速时序关联特征向量和所述液体-气体循环流速时序协同特征图输入协同优化分析模块以得到所述液体循环流速协同调制向量，包括：
6.根据权利要求5所述的高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，基于所述第一液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量中各个位置的梯度幅值，对所述第一液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量进行基于梯度幅值的掩码处理以得到掩码化第一液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量，包括：
7.根据权利要求6所述的高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，基于所述掩码化第二液体循环流速时序关联特征映射模式表示向量和Sigmoid函数对所述初步筛选后液体-气体循环流速时序协同特征图进行再次特征筛选以得到所述液体循环流速协同调制向量，包括：
8.根据权利要求7所述的高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，基于所述液体循环流速协同调制向量，确定所述液体循环泵的循环流速的调整策略，所述调整策略用于表示下一时间点的液体循环泵的循环流速应增大、应减小或应保持不变，包括：
9.根据权利要求1所述的高分子量双酚A型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，所述反应区设有多个并联设置的所述反应管道，每个所述反应管道均设置有所述气体循环泵，以实现所述反应管道内的气体循环；多个所述反应管道的进料端通过连接管道交汇至液体分布器，且多个所述反应管道的出料端通过连接管道交汇至液体循环泵，所述液体循环泵通过连接管道连接至所述液体分布器；所述反应管道的数量为2个~20个。
...【技术特征摘要】
1.一种高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，所述高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺在列管反应装置中进行，所述反应装置包括预混单元和反应区，所述反应区包括反应管道、液体循环泵和气体循环泵，所述反应管道外侧设有加热夹套，所述液体循环泵和所述气体循环泵均与所述反应管道连通，所述液体循环泵用于使所述反应管道内的物料沿第一方向在所述反应管道内循环流动，所述气体循环泵用于使所述反应管道的气体沿第二方向在所述反应管道内循环流动，其中，所述第一方向和所述第二方向为相反方向；
2.根据权利要求1所述的高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，提取所述气体循环泵的循环流速的时间队列和所述液体循环泵的循环流速的时间队列的时序协同模式特征以得到液体-气体循环流速时序协同特征图，包括：
3.根据权利要求2所述的高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，基于所述液体循环泵的循环流速的时序关联特征，对所述液体-气体循环流速时序协同特征图进行协同调制优化以得到液体循环流速协同调制向量，包括：
4.根据权利要求3所述的高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，从所述液体循环泵的循环流速的时间队列提取液体循环流速时序关联特征向量，包括：
5.根据权利要求4所述的高分子量双酚a型聚碳酸酯聚醚多元醇的生产工艺，其特征在于，将所述液体循环流速时序关联特征向量和所述液体-气体循环流速时序协同特征图输入协...
【专利技术属性】
技术研发人员：王慧君，邢晓杰，邹志根，于志淳，
申请(专利权)人：安徽普碳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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