[發(fā)明專利]用于監(jiān)測和控制聚合反應的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580061823.8
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN107003220B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設計）人: W·F·里德;M·F·德倫斯基
• 申請（專利權）人: 先進的聚合物監(jiān)測技術股份有限公司;杜蘭教育基金管理者
• 主分類號: G01N11/02
• 分類號: G01N11/02;G01N15/06;G01N21/75;G05B13/04
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 朱海濤

1.一種用于監(jiān)測和控制聚合反應的系統(tǒng)，包括：

反應器，用于容納聚合反應過程的一種或多種內容物；

自動連續(xù)地從反應器中提取一定量的一種或多種內容物的提取裝置；

稀釋和/或調整流中的一種或多種所提取的內容物的稀釋和/或調整裝置；

連續(xù)或以離散間隔地測量并計算流的一種或多種所提取的內容物的一個或多個聚合反應過程特征的測量與計算裝置；以及

過程控制器，用于基于計算的一個或多個聚合反應過程特征引導一個或多個過程控制變量的變化，以變更聚合反應過程的軌跡來實現(xiàn)所期望的反應軌跡，其中，所述過程控制器采用模型相關式主動控制，以基于所測量的軌跡的基于標準的偏差引導一個或多個過程控制變量的變化。

2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中反應器、提取裝置、稀釋和/或調整裝置以及測量與計算裝置中的一個或多個被集成到聚合自動連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)中。

3.根據權利要求1-2中的任意一項所述的系統(tǒng)，其中過程控制器使用控制動力學和相關聯(lián)方程來計算由于過程控制變量的變化對過程性能的影響。

4.根據權利要求1-2中的任意一項所述的系統(tǒng)，其中過程控制器包括界面，用于一個或多個過程控制變量的主動手動控制；該界面包括：

一個或多個可致動的控制構件，每個可致動的控制構件被配置成控制一個或多個過程控制變量。

5.根據權利要求1-2中的任意一項所述的系統(tǒng)，其中響應于一個或多個過程控制變量的變化，來跟隨一個或多個聚合反應過程特征的一個或多個預定的所期望的反應軌跡，其中使用來自歷史數據庫的歷史軌跡來確定所述一個或多個預定的所期望的反應軌跡。

6.根據權利要求1-2中的任意一項所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個過程控制變量包括試劑或化學組分向反應器的連續(xù)或離散受控添加、溫度變化、壓力變化或它們的任何組合。

7.根據權利要求1-2中的任意一項所述的系統(tǒng)，其中所期望的反應軌跡包括預定的所期望的反應過程軌跡、聚合物分子量、固有粘度、分子量分布、固有粘度分布、比濃粘度分布、組分分布、動力學、單體的轉化、共聚單體的轉化、共聚單體成分、共聚單體漂移、顆粒物的存在或其任何組合。

8.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述過程控制器采用模型相關式主動控制，以基于所測量的軌跡的基于標準的偏差自動引導一個或多個過程控制變量的變化。

9.一種用于監(jiān)測和控制聚合反應的方法，包括以下步驟：

在容納內容物的反應器容器中進行聚合反應過程；

從反應器容器中連續(xù)提取按每單位時間限定的量的聚合反應過程的內容物；

稀釋和/或調整聚合反應過程中所提取的內容物；

連續(xù)地或以離散間隔測量聚合反應過程的稀釋和/或調整的所提取的內容物的一種或多種所測量的性能；以及

響應于所述一種或多種所測量的性能，改變一個或多個過程控制變量，以變更聚合反應過程的軌跡來實現(xiàn)所期望的反應軌跡，其中，所述一個或多個過程控制變量的變化基于所測量的軌跡的基于標準的偏差。

10.根據權利要求9所述的方法，其中使用聚合自動連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)進行一個或多個所述步驟。

11.權利要求9-10中的任意一項所述的方法，其中使用主動控制來跟隨一個或多個聚合反應過程特征的一個或多個預定的所期望的反應軌跡。

12.權利要求9-10中的任意一項所述的方法，其中從聚合反應過程的手動或自動主動控制的使用而得到的歷史數據庫被用于確定如何通過主動改變所述一個或多個過程控制變量來改變所述一種或多種所測量的性能。