聚合反应系统的控制方法、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及化工，尤其涉及一种聚合反应系统的控制方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、涉及超临界状态下的聚合反应是化工领域的危险化工工艺之一，其工艺特单和反应物料均具有爆炸危险性，因为反应物料在反应器内为超临界状态，反应过程中对压力和温度及其敏感，所以反应过程中的压力和温度的控制是非常关键的。若压力和温度控制不稳，可能会导致聚合反应转化率不足，副反应增加，物料浪费；若异常工况下处理不当，可能会导致超临界状态下反应物料瞬间大量泄放，带来爆炸、火灾等严重的影响，现有的控制反应过程中的压力和温度是通过人工调节的，对压力和温度的控制不及时、不精准，若对压力和温度控制滞后，会造成爆炸、火灾等安全事故；若对压力和温度控制过度，会导致反应转化率不足，物料浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种聚合反应系统的控制方法、电子设备及存储介质，精准调节反应器的压力和温度，不仅能快速使反应器的压力和温度稳定在安全范围，还能避免物料的浪费，降低成本，提高安全性。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种聚合反应系统的控制方法，包括：

3、获取反应器的实时信息，所述实时信息包括实时压力、实时液位和实时温度；

4、根据所述实时信息计算出所述反应器的进料速率；

5、根据所述实时温度和所述进料速率计算出所述反应器的冷却流量；

6、根据所述实时压力、所述实时温度、所述进料速率、所述冷却流量、预设的压力阈值和预设的温度阈值控制所述反应器的压力和温度。

7、进一步的，所述根据所述实时信息计算出所述反应器的进料速率，包括：

8、采用以下公式计算出所述进料速率：

9、

10、其中，ma为所述进料速率；x为物料在气相空间的累积量；n为反应级数；p测为所述实时压力；pvapour为所述物料在所述实时温度下的饱和蒸气压；d为所述反应器的直径；l1为所述实时液位；mwa为所述物料的分子量；y为气体产生速率；t测为所述实时温度；a为频率因子；e为活化能；r为气体通用常数。

11、进一步的，所述根据所述实时温度和所述进料速率计算出所述反应器的冷却流量，包括：

12、采用以下公式计算出所述冷却流量：

13、

14、其中，fc为所述冷却流量；δh为焓值；cp为所述物料的比热容；δt为所述冷却流量的进出口温差。

15、进一步的，所述压力阈值包括第一级压力阈值，所述温度阈值包括第一级温度阈值，所述根据所述实时压力、所述实时温度、所述进料速率、所述冷却流量、预设的压力阈值和预设的温度阈值控制所述反应器的压力和温度，包括：

16、若所述实时压力大于所述第一级压力阈值，根据所述进料速率控制与所述反应器连通的第一进料阀门；

17、若所述实时温度大于所述第一级温度阈值，根据所述冷却流量控制与所述反应器连通的冷却阀门。

18、进一步的，所述温度阈值还包括第二级温度阈值，所述根据所述实时压力、所述实时温度、所述进料速率、所述冷却流量、预设的压力阈值和预设的温度阈值控制所述反应器的压力和温度，包括：

19、若所述实时温度大于所述第二级温度阈值，根据所述冷却流量和所述实时温度控制所述冷却阀门，所述第二级温度阈值大于所述第一级温度阈值。

20、进一步的，所述根据所述冷却流量和所述实时温度控制所述冷却阀门，包括：

21、若所述冷却流量对应的阀位信号大于等于所述实时温度对应的阀位信号，根据所述冷却流量对应的阀位信号控制所述冷却阀门；

22、若所述冷却流量对应的阀位信号小于所述实时温度对应的阀位信号，根据所述实时温度对应的阀位信号控制所述冷却阀门。

23、进一步的，所述压力阈值还包括第二级压力阈值，所述温度阈值还包括第三级温度阈值，所述根据所述实时压力、所述实时温度、所述进料速率、所述冷却流量、预设的压力阈值和预设的温度阈值控制所述反应器的压力和温度，包括：

24、若所述实时压力大于所述第二级压力阈值或所述实时温度大于所述第三级温度阈值，关闭所述第一进料阀门和与所述反应器连通的第二进料阀门、打开所述冷却阀门和与事故罐连通的泄放阀门，所述第二级压力阈值大于所述第一级压力阈值，所述第三级温度阈值大于所述第二级温度阈值。

25、进一步的，还包括至少一个设有终止剂的第一终止剂罐，所述第一终止剂罐与所述事故罐的第一端口连接，所述压力阈值还包括第三级压力阈值，所述关闭所述第一进料阀门和与所述反应器连通的第二进料阀门、打开所述冷却阀门和与事故罐连通的泄放阀门，之后还包括：

26、获取所述事故罐的第一事故罐实时压力；

27、若所述第一事故罐实时压力大于所述第三级压力阈值，控制所述第一终止剂罐的终止剂流入所述事故罐，所述第三级压力阈值大于所述第二级压力阈值。

28、进一步的，所述第一终止剂罐的终止剂的体积采用以下方法计算出：

29、将所述物料的密度、所述事故罐所能承受所述物料的最大体积、所述反应器内单体的占比与第一常数的乘积，除以所述终止剂的密度与所述终止剂的作用效率的乘积，计算出所述第一终止剂罐的终止剂的体积。

30、进一步的，还包括第二终止剂罐，所述压力阈值还包括第四级压力阈值，所述控制所述第一终止剂罐的终止剂流入所述事故罐，之后还包括：

31、获取所述事故罐的第二事故罐实时压力；

32、若所述第二事故罐实时压力大于所述第四级压力阈值，打开与所述事故罐连通的第一开关阀门、与所述事故罐连通的第二开关阀门，所述第四级压力阈值大于所述第三级压力阈值。

33、进一步的，所述第二终止剂罐的终止剂的体积采用以下方法计算出：

34、将所述物料的密度、所述事故罐所能承受物料的最大体积、所述反应器内单体的占比与第二常数的乘积，除以所述终止剂的密度与所述终止剂的作用效率的乘积，计算出所述第二终止剂罐的终止剂的体积，所述第二常数大于所述第一常数。

35、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种聚合反应系统控制的电子设备，包括：

36、至少一个处理器；以及，

37、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

38、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前所述的聚合反应系统的控制方法。

39、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，其中，所述存储介质上存储有计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的聚合反应系统的控制方法的所有步骤。

40、与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下的优点：

41、本发明通过获取的反应器的实时压力、实时液位和实时温度计算出进料速率，根据实时温度和进料速率计算出冷却流量，再根据反应器的实时压力、实时温度、进料速率、冷却流量、以及预设的压力阈值和温度阈值控制反应器的压力和温度，根据反应器的压力、液位和温度实时控制进料速率，根据反应器的温度和进料速率实时控制冷却流量，从而实现精准调节反应器的压力和温度，不仅能快速使反应器的压力和温度稳定在安全范围，还能避免物料的浪费，降低成本，提高安全性。