[發明專利]對二甲苯氧化反應器操作條件的優化方法

無效

• 申請號: 200710046387.4
• 申請日: 2007-09-25
• 公開（公告）號: CN101145029A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 顏學峰
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02;C07C63/26;C07C51/265
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 衷誠宣

1.一種對二甲苯氧化反應器操作條件的優化技術，其特征在于，

(1)選取反應器的反應條件作為對二甲苯氧化反應過程神經網絡模型的輸入變量；

(2)選取反映反應器反應結果的產品雜質含量、反映反應器燃燒損失的尾氣中一氧化碳與二氧化碳總含量作為模型的因變量；

(3)利用工業反應器實際生產數據作為訓練樣本，建立對二甲苯氧化反應過程神經網絡模型，并進而對反應器操作條件進行優化計算，尋得反應器的最佳操作條件，使得反應所得產品的雜質含量滿足約束，尾氣中一氧化碳與二氧化碳的總含量降到最低。

2.根據權利要求1所述的優化技術，其特征在于，所述反應條件是反應溫度、料液在反應器中的停留時間、反應器進料的鈷離子濃度、錳離子濃度、溴離子濃度、溶劑比的組合。

3.根據權利要求1所述的優化技術，其特征在于，所述產品的雜質含量是對羧基苯甲醛的含量。

4.根據權利要求2所述的優化技術，其特征在于，建立所述對二甲苯氧化反應過程神經網絡模型，以料液在反應器中的停留時間，反應器進料的鈷離子濃度、錳離子濃度、溴離子濃度、溶劑比為所述反應條件，將該反應條件作為自變量；以反映反應器反應結果的產品中對羧基苯甲醛含量、反映反應器燃燒損失的尾氣中一氧化碳與二氧化碳總含量為因變量。

5.根據權利要求1所述的優化技術，其特征在于，所述對二甲苯氧化反應過程的神經網絡模型，輸入層的節點數皆為6，隱含層節點數為1～30，輸出層節點數皆為2。

6.根據權利要求1所述的優化技術，其特征在于，所述神經網絡模型輸入變量：反應溫度、停留時間、鈷催化劑濃度、錳催化劑濃度、溴促進劑濃度、及溶劑比，經歸一化處理：

sxi=xi-xminixmaxi-xmini(b-a)+a,i=1,2,3,4,5,6]]>

x_i是第i個操作條件(即，自變量)的實際測量值，sx_i表示第i個操作條件歸一化后作為神經網絡輸入的值，x_minⁱ，x_maxⁱ表示采集到第i個操作條件的變化范圍，歸一化后輸入自變量的變化范圍為[a，b]，其中b＞a≥0；

神經網絡模型的輸出變量：產品中對羧基苯甲醛含量、尾氣中一氧化碳與二氧化碳總含量，經歸一化處理：

syj=yj-yminjymaxj-yminj(b-a)+a,j=1,2]]>

y_j是第j個輸出變量(即，因變量)的實際測量值，sy_j表示第j個因變量歸一化后作為神經網絡輸出的目標值，[y_min^j，y_max^j]表示采集到第j個因變量的變化范圍，歸一化后神經網絡輸出的變化范圍為[a，b]，其中b＞a≥0。采集到n組代表性的工業裝置數據，其中每組數據包含[x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆，y_4-CBA，y_COx]，歸一化后為[sx₁，sx₂，sx₃，sx₄，sx₅，sx₆，sy_4-CBA，sy_COx]，形成訓練樣本。對PX氧化反應過程神經網絡模型，以[sx₁，sx₂，sx₃，sx₄，sx₅，sx₆]作為網絡的輸入，對應的sy_4-CBA，sy_COx作為目標值，訓練網絡。

7.根據權利要求1所述的優化技術，其特征在于，優化目標是降低尾氣中一氧化碳與二氧化碳的總含量，并使反應產品中對羧基苯甲醛含量滿足給定的上下限約束，且優化操作條件滿足工藝與工業裝置約束。