《MTBE反应器软测量系统与控制》.pdf
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化工自动化及仪表 , 1999 , 26 (6) :23~27
过程控制
Control and Instruments in Chemical Industry
MTBE 反应器软测量系统与控制
梁 日 ,熊智华 ,周 强 ,徐用懋
文
(清华大学 自动化系 ,北京 100084)
摘要 : 采用可测参数的实时数据和分析数据建立了进料异丁烯浓度 、醇烯比和反应产物 IC4 ( = ) 转化率的
软测量模型 ,采用了MLR 、PCR 、PLS 等统计方法 , 比较了三种模型的不同之处 ,并采用模型分段选择的方法来综合
三种模型 , 以改善软测量模型的精度 。对模型的参数进行了在线校正 , 以适应生产工况的变化 ,改进软测量模型
的鲁棒性 。
关键词 : 软测量 ;MTBE ;醇烯比;异丁烯转化率 ;多元回归
( )
中图分类号 : TP273 ;TQ314 . 261 文献标识码 : B 文章编号 : 1999
1 引 言 Components Regression ,PCR) 。
在许多工业过程控制系统中 , 由于检测元件 2 系统简介
以及工艺和技术等条件的限制 ,存在一些关键变 2. 1 工艺背景
量难以在线检测的问题 ,例如精馏过程的产品组 ( )
MTBE 甲基叔丁基醚 是优良的汽油添加剂 ,
分浓度 、反应器反应物浓度 、转化率 、催化剂活性 是生产高标号无铅汽油的主要原料 。合成 MTBE
等等 ,给过程的控制和监测造成了很大的困难 。 ( ) ( ) ( )
的原料为 IC4 = 异丁烯 和 MEOH 甲醇 。原
解决上述问题的方法 ,一是加入在线分析仪 ,二是 料 IC4 ( = ) 来自上游气体分离装置产生的气体混
采用软测量技术 。在线分析仪不仅价格贵 、维护 合物 ,其主要成分为碳四的烷烃和烯烃 ,其中 IC4
保养复杂 ,而且滞后大 ,导致控制系统性能下降 , ( = ) 的含量为 20 %左右 ,另外含有少量的 C5 。原
难以满足生产要求 ;软测量技术利用一些容易测 料 MEOH 来自装置外补充的新鲜甲醇和 MTBE 装
( )
量的变量 或称之为二次变量 和分析数据 ,建立 置中甲醇 回收装置 回收的甲醇 , 纯度为 100 % 。
输入和输出变量的过程模型 ,可以连续给出系统 反应中除合成 MTBE 的反应外 , 尚存在少量副产
输出变量的实时估计值 ,具有投资较低 、易维护 、 品如 TBA 和DIB 等 。合成MTBE 的反应流程如图
实时性好等特点 , 因而在理论研究和工业应用上 1 所示 。
得到了广泛的发展 。 反应 原料 经 C4甲醇混合器 混合 后进 入
本文针对某炼油厂 MTBE 装置建立软测量系 MTBE 反应器 。反应器采用混相床工艺 ,第一反
统 ,包括二次变量选择 、输入数据处理 、软测量模
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