【技术实现步骤摘要】
本申请涉及智能化控制，特别涉及一种最优温度确定方法、装置、系统及存储介质。
技术介绍
1、在氧化反应中，往往会选择多个反应器串联或者单个反应器采用多个控温区间的形式来提升反应物的转化率以及反应的选择性，这其中就涉及到需要对各段反应器温度的控制来保证达到生产要求。传统的反应器温度控制仅仅取决于操作人员的操作经验，但实际过程中不同的人员经验不一致导致操作过程中温度的调节往往出现不合理分配的情况，而不合理操作往往最终会导致各个床层催化剂的性能使用参差不齐，而装置的催化剂更换往往取决于性能最差的那一部分，进而无法实现催化剂活性的最大化利用。
技术实现思路
1、本申请提供一种最优温度确定方法、装置、系统及存储介质，用以保证整体反应转换率满足条件的情况下，实现催化剂的最大化利用。
2、本申请提供一种最优温度确定方法，包括：
3、基于反应动力学模型和催化剂失活模型构建反应器转化率预测模型；
4、将当前各段反应器的运行数据和多组候选温度组合分别代入反应器转化率预测模型，得到多组候选温度组合对应的反应器转化率；
5、选择所述反应器转化率满足预设出口转化率的候选温度组合；
6、确定其中温度提升速率最慢的候选温度组合，为最优温度组合。
7、本申请的有益效果在于：由于基于反应动力学模型和催化剂失活模型构建反应器转化率预测模型，因此可以结合催化剂的活性准确确定反应器的转化率。进而在将当前各段反应器的运行数据和多组候选温度组合分别代入反应
8、在一个实施例中，所述基于反应动力学模型和催化剂失活模型构建反应器转化率预测模型，包括：
9、根据反应平衡条件下的反应动力学模型，确定反应速率的表达式；
10、根据反应的催化剂失活机理构建催化剂失活模型，确定催化剂活性的表达式；
11、根据所述反应速率的表达式和催化剂活性的表达式确定反应器转化率的表达式；
12、将反应器过滤后的历史运行数据代入到反应器转化率的表达式进行拟合，得到反应器转化率预测模型。
13、在一个实施例中，所述根据反应平衡条件下的反应动力学模型，确定反应速率的表达式，包括：
14、构建反应平衡下的反应动力学模型，其中，所述反应动力学模型至少包括反应速率平衡式、吸附平衡式、脱附平衡式、脱附平衡式，所述反应平衡是由吸附过程、反应过程以及脱附过程中反应速率最慢的过程决定的；
15、对所述反应动力学模型进行求解，得到反应速率的表达式。
16、在一个实施例中，所述根据反应的催化剂失活机理构建催化剂失活模型，确定催化剂活性的表达式，包括：
17、通过对如下基本失活方程进行积分，并将积分后的结果作为催化剂活性表达式：
18、
19、其中，为催化剂的失活速率，kd为失活速率常数，a为催化剂的活性，ca、cb为组分a、b的浓度，ed为失活活化能，t为温度，r为气体常数，ed、α、β、d为需要拟合得到的参数。
20、在一个实施例中，所述根据所述反应速率的表达式和催化剂活性的表达式确定反应器转化率的表达式，包括：
21、将反应速率的表达式和催化剂活性的表达式代入如下公式，以确定反应器转化率的表达式：
22、xa＝∫a*radt
23、其中，xa为反应器转化率，a为催化剂活性的表达式，ra为反应速率的表达式。
24、在一个实施例中，在将反应器过滤后的历史运行数据代入到反应器转化率的表达式进行拟合，得到反应器转化率预测模型之前，还包括：
25、采集反应器的历史运行数据，其中，所述历史运行数据至少包括不同催化剂活性下的反应器的反应温度、进料组成、反应器压力、反应转化率；
26、对所述历史运行数据进行过滤，以过滤原始历史运行数据中的异常数据，得到过滤后的历史运行数据。
27、在一个实施例中，所述将当前各段反应器的运行数据和多组候选温度组合分别代入反应器转化率预测模型，得到多组候选温度组合对应的反应器转化率，包括：
28、将当前各段反应器的运行数据和多组候选温度组合分别代入以下反应器转化率预测模型，以得到多组候选温度组合对应的反应器转化率：
29、
30、其中，xa为反应器的转化率；a为催化剂的活性；ca、cb分别为组分浓度；ed为失活活化能，t为温度，r为气体常数；e、eb、ec、ed为活化能；pa、pb、pc、pd为各组分对应的分压；k、kb、kc、kd、kd0、ed、α、β、d为预设参数。
31、本申请还提供一种最优温度确定装置，其特征在于，包括：
32、构建模块，基于反应动力学模型和催化剂失活模型构建反应器转化率预测模型；
33、代入模块，用于将当前各段反应器的运行数据和多组候选温度组合分别代入反应器转化率预测模型，得到多组候选温度组合对应的反应器转化率；
34、选择模块，用于选择所述反应器转化率满足预设出口转化率的候选温度组合；
35、确定模块，用于确定其中温度提升速率最慢的候选温度组合，为最优温度组合。
36、在一个实施例中，所述构建模块，包括：
37、第一确定子模块，用于根据反应平衡条件下的反应动力学模型，确定反应速率的表达式；
38、第二确定子模块，用于根据反应的催化剂失活机理构建催化剂失活模型，确定催化剂活性的表达式；
39、第三确定子模块，用于根据所述反应速率的表达式和催化剂活性的表达式确定反应器转化率的表达式；
40、拟合子模块，用于将反应器过滤后的历史运行数据代入到反应器转化率的表达式进行拟合，得到反应器转化率预测模型。
41、在一个实施例中，所述第一确定子模块，还用于：
42、构建反应平衡下的反应动力学模型，其中，所述反应动力学模型至少包括反应速率平衡式、吸附平衡式、脱附平衡式、脱附平衡式，所述反应平衡是由吸附过程、反应过程以及脱附过程中反应速率最慢的过程决定的；
43、对所述反应动力学模型进行求解，得到反应速率的表达式。
44、在一个实施例中，所述第二确定子模块，还用于：
45、通过对如下基本失活方程进行积分，并将积分后的结果作为催化剂活性表达式：
46、
47、其中，为催化剂的失活速率，kd为失活速率常数，a为催化剂的活性，ca、cb为组分a、b的浓度，ed为失活活化能，t为温度，r为气体常数，ed、α、β、d为需要拟合得到的参数。
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1.一种最优温度确定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于反应动力学模型和催化剂失活模型构建反应器转化率预测模型，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据反应平衡条件下的反应动力学模型，确定反应速率的表达式，包括：
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据反应的催化剂失活机理构建催化剂失活模型，确定催化剂活性的表达式，包括：
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述反应速率的表达式和催化剂活性的表达式确定反应器转化率的表达式，包括：
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在将反应器过滤后的历史运行数据代入到反应器转化率的表达式进行拟合，得到反应器转化率预测模型之前，还包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将当前各段反应器的运行数据和多组候选温度组合分别代入反应器转化率预测模型，得到多组候选温度组合对应的反应器转化率，包括：
8.一种最优温度确定装置，其特征在于，包括：
9.一种最优温度确定系统，其特征在
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当存储介质中的指令由最优温度确定系统对应的处理器执行时，使得最优温度确定系统能够实现如权利要求1-7任一项所述的最优温度确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种最优温度确定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于反应动力学模型和催化剂失活模型构建反应器转化率预测模型，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据反应平衡条件下的反应动力学模型，确定反应速率的表达式，包括：
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据反应的催化剂失活机理构建催化剂失活模型，确定催化剂活性的表达式，包括：
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述反应速率的表达式和催化剂活性的表达式确定反应器转化率的表达式，包括：
6.如权利要求2所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建功，华卫琦，张宏科，边潇潇，许中华，楼家伟，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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