[发明专利]一种聚丙烯装置牌号切换控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯装置牌号切换控制方法。

背景技术

为了满足市场对聚丙烯产品的多样性需求和更高的质量要求，以及为追求更高的企业经济效益，聚丙烯装置需要频繁地进行牌号切换生产。同时随着聚丙烯工业和生产技术的发展，生产的规模越来越大，牌号的切换频率越来越高，而每次切换总伴随着大量的过渡时间和不合格料即废料的产生，最终影响企业的生产经济效益和节能降耗指标。大型聚丙烯装置牌号切换过程是复杂的多变量、强耦合、多约束的“本质”非线性过程，其实质是一种产品质量(牌号)转化为另一种产品质量，反映在聚合工艺条件上，就是在保证聚合装置安全生产的前提下由一种聚合工艺条件切换到另一种期望的聚合工艺条件，同时要求切换过程具有良好的平稳性、快速性和经济性等综合性指标。因此，牌号切换操作已成为当今聚丙烯工业先进生产技术的一个关键研究任务。以往的工业生产实践和科学研究中采用的牌号切换操作的方法主要有：根据典型牌号切换的经验法、计算机模拟仿真方法、基于优化技术的最优切换方法、基于先进控制策略的控制方法等。在这些牌号切换方法中，根据典型牌号切换的经验法只针对特定的几个牌号切换操作，不利于新牌号、多牌号间的切换操作；计算机模拟仿真方法和基于优化技术的最优切换方法虽然在理论上可实现最优牌号切换，但都属于离线切换操作，无法根据聚丙烯装置的生产实际实现牌号自动切换；基于先进控制策略的切换控制方法，经过对现有技术文献的检索发现，主要包括McAuley，1993；Gobin，1994；Meziou，1996；Ozkan，1998；Ali，1998；Seki，2001；Bindlish&Rawlings，2003；BenAmor，2004；Feather&Lieberman，2004；Ali，2007，通常结合聚合反应机理模型，控制器设计复杂且所用到的相关专业理论知识较多，往往导致控制器在线投运困难，且不便于被工程技术人员掌握和推广使用。因此，近十几年，过程控制领域内的许多学者和工程专家对于这个具有挑战性的重要控制难题进行了大量深入地研究和探讨，以满足当前聚丙烯生产实践对于有效、简便地调节和控制牌号切换过程的迫切要求。

发明内容

为了克服已有的聚丙烯装置牌号切换控制方法的设计复杂、在线投运困难、实用性差的不足，本发明提供一种设计简单、容易理解、实现在线投运、实用性强的聚丙烯装置牌号切换控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种聚丙烯装置牌号切换控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

1)、建立聚丙烯牌号切换过程离散时间状态空间模型，参见式(1a)和式(1b)：