[發明專利]用于電子級氫氟酸制備的生產管理控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202210767053.0
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN115259089B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 丘添明;雷游生;黃明新;廖鴻輝;邱漢林;鄭宏慎;丘贊文
• 申請（專利權）人: 福建省龍氟新材料有限公司
• 主分類號: C01B7/19
• 分類號: C01B7/19;G05B19/418
• 代理公司: 北京恒泰銘睿知識產權代理有限公司 11642
• 代理人: 蘇天功

本申請涉及設備智能監測的領域，其具體地公開了一種用于電子級氫氟酸制備的生產管理控制系統及其控制方法，其采用基于人工智能的監測技術，通過對于電子級氫氟酸制備過程中精餾塔和吸收塔的各個參數進行監測來保證最終電子級氫氟酸產品的制備良率，并且在此過程中，還使用產物的動態變化特征來進行響應性估計，以更準確地對所述精餾塔和所述吸收塔的設備性能是否正常進行監測。

技術領域

本發明涉及設備智能監測的領域，且更為具體地，涉及一種用于電子級氫氟酸制備的生產管理控制系統及其控制方法。

背景技術

電子級氫氟酸為強酸性清洗劑、腐蝕劑，主要用于超大規模集成電路生產。目前，電子級氫氟酸的主要生產方法為：首先將工業無水氫氟酸進行化學預處理，接著進行精餾，再將得到的氟化氫氣體冷卻，用純水吸收，最后過濾，灌裝。由于雜質砷的存在對電子器件的性能有嚴重影響，因此砷的脫除是氫氟酸提純過程中的關鍵問題，通常采用的方法是使用氧化劑把三價砷雜質轉化成高沸點的五價砷化合物，常用的氧化劑有KMnO4、CrO3、過硫酸鹽等。

專利103991847揭露了一種電子級氫氟酸的制備方法，其使用過氧化氫作為氧化劑把三價砷雜質轉化成高沸點的五價砷化合物，且不引入額外雜質，制備出產量高、品質好、成本低的電子級氫氟酸產品，并對尾氣中的氟化氫氣體進行回收。

但在實際制備過程中發現，雖然通過專利103991847所揭露的技術方案能夠制得純度較高的電子級氫氟酸產品，但是由于制備電子級氫氟酸的產線包括多個設備，一旦其中某個設備出現故障或者某個設備的性能下降，都會影響最終電子級氫氟酸產品的制備良率。

因此，期待一種用于電子級氫氟酸制備的設備生產管理控制系統，以對產線中各個設備的性能進行在線監測。

發明內容

為了解決上述技術問題，提出了本申請。本申請的實施例提供了一種用于電子級氫氟酸制備的生產管理控制系統及其控制方法，其采用基于人工智能的監測技術，通過對于電子級氫氟酸制備過程中精餾塔和吸收塔的各個參數進行監測來保證最終電子級氫氟酸產品的制備良率，并且在此過程中，還使用產物的動態變化特征來進行響應性估計，以更準確地對所述精餾塔和所述吸收塔的設備性能是否正常進行監測。

根據本申請的一個方面，提供了一種用于電子級氫氟酸制備的生產管理控制系統，其包括：設備參數采集模塊，用于獲取多個預定時間點的精餾塔的多項第一參數和吸收塔的多項第二參數，其中，所述多項第一參數包括所述精餾塔的塔釜溫度，所述精餾塔的塔身溫度，所述精餾塔的塔頂溫度，所述精餾塔的塔釜壓力，所述精餾塔的塔頂壓力，所述精餾塔的的塔中回流溫度和回流比，所述多項第二參數包括所述吸收塔的溫度和所述吸收塔的壓力；產物狀態采集模塊，用于通過液相色譜儀獲取所述多個預定時間點的第一次過濾前的氟化氫液體的多個液相色譜圖；產物跟蹤編碼模塊，用于將所述多個預定時間點的第一次過濾前的氟化氫液體的多個液相色譜圖通過使用三維卷積核的第一卷積神經網絡以得到產物跟蹤特征向量；精餾塔參數編碼模塊，用于將所述多個預定時間點的精餾塔的多項第一參數按照時間維度和參數樣本維度排列為精餾塔參數輸入矩陣后通過作為過濾器的第二卷積神經網絡以得到精餾塔特征向量；吸收塔參數編碼模塊，用于將所述多個預定時間點的吸收塔的多項第二參數按照時間維度和參數樣本維度排列為吸收塔參數輸入矩陣后通過作為過濾器的第三卷積神經網絡以得到吸收塔特征向量；參數特征融合模塊，用于融合所述精餾塔特征向量和所述吸收塔特征向量以得到協同特征向量；響應性估計模塊，用于計算所述產物跟蹤特征向量相對于所述協同特征向量的響應性估計以得到分類特征向量；以及設備管理結果生成模塊，用于將所述分類特征向量通過分類器以得到分類結果，所述分類結果用于表示精餾塔和吸收塔的設備性能是否正常。