本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)工藝流程監(jiān)測(cè)管理，具體為一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約的日益重視，化工行業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型壓力與綠色發(fā)展新機(jī)遇。作為高能耗、高污染的傳統(tǒng)行業(yè)，化工企業(yè)急需采用先進(jìn)技術(shù)和管理系統(tǒng)以提升生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)安全，并顯著降低環(huán)境污染與能源消耗。在此背景下，化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，成為推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵工具。

2、特別針對(duì)三聚亞磷酸鈉這一重要無機(jī)助劑的生產(chǎn)，其復(fù)雜多環(huán)節(jié)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境、原料配比、溫度及壓力等條件的嚴(yán)格需求，使得引入全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)顯得尤為重要。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，也有一些可應(yīng)用至三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)流程監(jiān)測(cè)管理等相關(guān)解決方案，例如，公開號(hào)為cn117172477a的一種基于大數(shù)據(jù)的化工產(chǎn)品生產(chǎn)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)及方法的發(fā)明專利申請(qǐng)，其包括預(yù)測(cè)模塊、監(jiān)控模塊、分析模塊和反饋模塊，預(yù)測(cè)模塊在產(chǎn)前對(duì)化工生產(chǎn)流程進(jìn)行模擬，并根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率和誤差范圍進(jìn)行預(yù)測(cè)，監(jiān)控模塊依據(jù)預(yù)測(cè)時(shí)的模擬環(huán)境對(duì)實(shí)際化工生產(chǎn)的流程進(jìn)行監(jiān)控，分析模塊對(duì)生產(chǎn)流程中的反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量變化進(jìn)行分析并判斷反應(yīng)過程中是否發(fā)生泄漏，反饋模塊在發(fā)生泄漏的情況下，對(duì)泄漏速率和泄漏物的污染度進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)三聚亞磷酸鈉化工產(chǎn)品的反應(yīng)生產(chǎn)流程進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)管，對(duì)泄漏情況進(jìn)行快速的性質(zhì)評(píng)定，并采取對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行防護(hù)。

4、上述方案雖然提出相關(guān)解決方法，但是現(xiàn)有技術(shù)還存在以下幾種局限性表現(xiàn)，具體為：1、現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)流程監(jiān)測(cè)側(cè)重生產(chǎn)安全管理維度，相對(duì)缺乏對(duì)生產(chǎn)流程各環(huán)節(jié)參數(shù)進(jìn)行智能調(diào)控管理能力，特別是對(duì)于三聚亞磷酸鈉這類生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜、工藝要求高的產(chǎn)品，缺乏智能生產(chǎn)環(huán)節(jié)參數(shù)調(diào)控能力不僅可能導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，還可能因生產(chǎn)異常導(dǎo)致資源浪費(fèi)和污染物排放問題。

5、2、現(xiàn)有技術(shù)缺乏針對(duì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)流程監(jiān)測(cè)管理能力有效評(píng)估，多自行盲目?jī)?yōu)化監(jiān)測(cè)管理，使得進(jìn)行生產(chǎn)決策時(shí)缺乏充分的信息支持，進(jìn)而可能導(dǎo)致優(yōu)化措施針對(duì)性不強(qiáng)，效果不顯著，甚至可能產(chǎn)生負(fù)面作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服背景技術(shù)中的缺點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng),能夠有效解決上述背景技術(shù)中涉及的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，包括：原料準(zhǔn)備模塊、中和工序模塊、聚合工序模塊、優(yōu)化成效分析模塊、監(jiān)管能力反饋模塊和云數(shù)據(jù)庫(kù)。

3、所述原料準(zhǔn)備模塊與中和工序模塊連接，所述中和工序模塊與聚合工序模塊連接，所述聚合工序模塊與優(yōu)化成效分析模塊連接，所述優(yōu)化成效分析模塊與監(jiān)管能力反饋模塊連接，所述云數(shù)據(jù)庫(kù)分別與中和工序模塊、聚合工序模塊、監(jiān)管能力反饋模塊連接。

4、原料準(zhǔn)備模塊，用于將三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線劃分為原料區(qū)、中和區(qū)、聚合區(qū)和包裝區(qū)，按照目標(biāo)批次三聚亞磷酸鈉制備配方于原料區(qū)準(zhǔn)備預(yù)設(shè)重量的亞磷酸和純堿。

5、中和工序模塊，用于設(shè)置中和工序參數(shù)初始數(shù)值，中和工序參數(shù)包括中和反應(yīng)溫度和中和攪拌速度，將原料區(qū)純堿經(jīng)輸送帶投入中和區(qū)的中和槽內(nèi)制成純堿懸浮液，隨即將原料區(qū)亞磷酸貯槽內(nèi)的亞磷酸投入中和槽的純堿懸浮液內(nèi)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)亞磷酸與純堿的中和狀態(tài)，從而對(duì)中和工序參數(shù)數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，直至中和液滿足預(yù)設(shè)中和合格條件后經(jīng)過濾處理后由液下泵送至貯槽。

6、聚合工序模塊，用于設(shè)置聚合工序參數(shù)初始數(shù)值，聚合工序參數(shù)包括噴槍噴射壓力和聚合反應(yīng)溫度，通過高壓泵將貯槽內(nèi)的中和液輸送至聚合區(qū)的聚合爐，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中和液的霧化狀態(tài)和聚合狀態(tài)，從而對(duì)聚合工序參數(shù)數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，直至目標(biāo)批次三聚亞磷酸鈉產(chǎn)物滿足預(yù)設(shè)聚合合格條件后經(jīng)冷卻處理后送往包裝區(qū)。

7、優(yōu)化成效分析模塊，用于采集目標(biāo)批次三聚亞磷酸鈉制備過程中和工序參數(shù)和聚合工序參數(shù)的各次調(diào)控方向及其調(diào)控?cái)?shù)值，以此設(shè)置下一批次三聚亞磷酸鈉中和工序參數(shù)和聚合工序參數(shù)的初始數(shù)值，待下一批次三聚亞磷酸鈉制備完成后，分析三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線當(dāng)前迭次的制備優(yōu)化成效系數(shù)。

8、監(jiān)管能力反饋模塊，用于收集預(yù)設(shè)迭代次數(shù)三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的制備優(yōu)化成效系數(shù)，評(píng)估三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的監(jiān)管能力并反饋。

9、云數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)中和反應(yīng)溫度、中和攪拌速度、噴槍噴射壓力和聚合反應(yīng)溫度對(duì)應(yīng)單次調(diào)控固定數(shù)值，存儲(chǔ)監(jiān)管能力設(shè)置評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

10、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的實(shí)施例至少具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：（1）本發(fā)明實(shí)現(xiàn)三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線產(chǎn)品制備過程中和工序參數(shù)和聚合工序參數(shù)的實(shí)時(shí)可調(diào)控性，確保中和反應(yīng)和聚合反應(yīng)在最佳條件下進(jìn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

11、（2）本發(fā)明通過采集目標(biāo)批次三聚亞磷酸鈉制備過程中的工序參數(shù)調(diào)控方向及調(diào)控?cái)?shù)值，并以此設(shè)置下一批次三聚亞磷酸鈉制備的工序參數(shù)初始數(shù)值，不僅幫助不斷優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還通過分析每一批次的優(yōu)化成效，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)整，確保生產(chǎn)線始終處于最佳狀態(tài)。

12、（3）本發(fā)明通過收集預(yù)設(shè)迭代次數(shù)的制備優(yōu)化成效系數(shù)，評(píng)估三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的監(jiān)管能力，有助于及時(shí)了解生產(chǎn)線的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)潛在的問題和不足，從而采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，同時(shí)，亦為生產(chǎn)決策提供科學(xué)依據(jù)，提高化工流程監(jiān)測(cè)的管理水平和競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)特征：

1.一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)亞磷酸與純堿的中和狀態(tài),包括：以中和槽內(nèi)亞磷酸與純堿懸浮液的投入位置為圓心，按照預(yù)設(shè)半徑迭代累加，依次繪制各同心圓，從而將中和槽內(nèi)反應(yīng)中和液劃分為各圓環(huán)區(qū)域，記為各中和監(jiān)測(cè)分區(qū)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述對(duì)中和工序參數(shù)數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，包括：分析當(dāng)前亞磷酸與純堿所處中和階段，判斷當(dāng)前亞磷酸與純堿的中和反應(yīng)速度狀態(tài)是否與其所處中和階段相匹配，若判斷匹配，則維持當(dāng)前中和反應(yīng)溫度數(shù)值，反之檢索當(dāng)前中和液內(nèi)原料分解物質(zhì)或者結(jié)晶物質(zhì)，若存在原料分解物質(zhì)，則表示中和反應(yīng)溫度過高，對(duì)當(dāng)前中和反應(yīng)溫度數(shù)值進(jìn)行下調(diào)，若存在結(jié)晶物質(zhì)，則表示中和反應(yīng)溫度過低，對(duì)當(dāng)前中和反應(yīng)溫度數(shù)值進(jìn)行上調(diào)，調(diào)控?cái)?shù)值均為云數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的中和反應(yīng)溫度單次調(diào)控固定數(shù)值；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中和液的霧化狀態(tài)和聚合狀態(tài)，包括：監(jiān)測(cè)并勾勒聚合爐內(nèi)中和液的分布輪廓，按照預(yù)設(shè)區(qū)域輪廓形態(tài)均分聚合爐內(nèi)中和液分布區(qū)域，記為各聚合監(jiān)測(cè)分區(qū)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述對(duì)聚合工序參數(shù)數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，包括：提取噴槍當(dāng)前預(yù)設(shè)霧化時(shí)段內(nèi)聚合監(jiān)測(cè)分區(qū)的最小霧化速率以及聚合監(jiān)測(cè)分區(qū)間的霧化均勻系數(shù)，分別與預(yù)設(shè)合理霧化速率閾值、預(yù)設(shè)合理霧化均勻系數(shù)閾值進(jìn)行比對(duì)，判斷當(dāng)前噴槍噴射壓力是否存在調(diào)控需求，若判斷存在，則對(duì)當(dāng)前噴槍噴射壓力進(jìn)行上調(diào)，調(diào)控?cái)?shù)值為云數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的噴槍噴射壓力單次調(diào)控固定數(shù)值；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)設(shè)中和合格條件包括中和液內(nèi)亞磷酸氫二鈉與亞磷酸二氫鈉的分子比達(dá)到預(yù)設(shè)合格分子比且中和液ph值達(dá)到預(yù)設(shè)合格ph值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)設(shè)聚合合格條件包括聚合爐內(nèi)三聚亞磷酸鈉粒度、白度、重量均達(dá)到對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)合格閾值。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述設(shè)置下一批次三聚亞磷酸鈉中和工序參數(shù)和聚合工序參數(shù)的初始數(shù)值，包括：提取目標(biāo)批次三聚亞磷酸鈉制備過程中和反應(yīng)溫度的各次調(diào)控方向及其調(diào)控?cái)?shù)值，賦予下調(diào)方向?qū)?yīng)調(diào)控?cái)?shù)值為負(fù)值，賦予上調(diào)方向?qū)?yīng)調(diào)控?cái)?shù)值為正值，從而計(jì)算目標(biāo)批次三聚亞磷酸鈉制備過程中和反應(yīng)溫度的調(diào)控均值，與目標(biāo)批次三聚亞磷酸鈉中和工序結(jié)束時(shí)的中和反應(yīng)溫度進(jìn)行累加，得到下一批次三聚亞磷酸鈉中和反應(yīng)溫度的初始數(shù)值；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述分析三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線當(dāng)前迭次的制備優(yōu)化成效系數(shù)，包括：采集下一批次三聚亞磷酸鈉制備過程中和工序參數(shù)和聚合工序參數(shù)的各次調(diào)控方向及其調(diào)控?cái)?shù)值，分析下一批次相對(duì)目標(biāo)批次的化工生產(chǎn)線工序參數(shù)調(diào)控改善程度；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其特征在于：所述評(píng)估三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的監(jiān)管能力，包括：構(gòu)建以迭代次數(shù)為橫軸，以制備優(yōu)化成效系數(shù)為縱軸的直角坐標(biāo)系，將預(yù)設(shè)迭代次數(shù)三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的制備優(yōu)化成效系數(shù)依次代入直角坐標(biāo)系內(nèi)，繪制三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線制備優(yōu)化成效變化曲線并獲取其平滑度、收斂速度以及最優(yōu)迭代次數(shù)對(duì)應(yīng)三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的制備優(yōu)化成效系數(shù)，由公式獲取三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的監(jiān)管能力評(píng)估指標(biāo),其中分別為云數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的監(jiān)管能力設(shè)置評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容中參照曲線平滑度、參照曲線收斂速度以及參照曲線最優(yōu)迭代次數(shù)對(duì)應(yīng)三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的制備優(yōu)化成效系數(shù)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)工藝流程監(jiān)測(cè)管理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種化工生產(chǎn)工藝全流程在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，其一方面實(shí)現(xiàn)三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線產(chǎn)品制備過程中和工序參數(shù)和聚合工序參數(shù)的實(shí)時(shí)可調(diào)控性，確保中和反應(yīng)和聚合反應(yīng)在最佳條件下進(jìn)行，另一方面依據(jù)上一批次三聚亞磷酸鈉制備過程相關(guān)工序參數(shù)的調(diào)控方向及調(diào)控?cái)?shù)值，規(guī)劃下一批次三聚亞磷酸鈉制備過程相關(guān)工序參數(shù)的初始數(shù)值，幫助不斷優(yōu)化生產(chǎn)過程，確保生產(chǎn)線始終處于最佳狀態(tài)，隨即通過收集預(yù)設(shè)迭代次數(shù)的制備優(yōu)化成效系數(shù)，評(píng)估三聚亞磷酸鈉化工生產(chǎn)線的監(jiān)管能力，有助于及時(shí)了解生產(chǎn)線的運(yùn)行情況，為生產(chǎn)決策提供科學(xué)依據(jù)，從而提高化工流程監(jiān)測(cè)的管理水平和競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)研發(fā)人員：張立民,張東旭,楊牧原
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濟(jì)寧市兗州區(qū)碧海化工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10