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一种基于系统运行模式的双酚A结晶过程滚动优化方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-02-17 20:40:42

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-12-27 15:22:10

本发明公开了一种基于系统运行模式的双酚A结晶过程滚动优化方法,属于化工流程制造业领域。本发明的双酚A结晶过程的滚动优化方法分为四个步骤,第一步是过程数据的采集与预处理,第二步是系统运行模式的构建,第三步是基于模式的批次数据对齐,第四步是建立模式与质量指标之间的定量关系,利用滚动优化策略求解最优的操作条件,利用统计分析算法,将模式的概念引入到双酚A结晶过程的优化中,从传统的基于原变量形式的优化方法转化为基于变量隐含的过程运行模式的优化方法,弥补了传统优化方法在数据利用上的不足,而后通过预测与修正的滚动优化策略,及时校正操作条件以适应复杂工况。

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于系统运行模式的双酚A结晶过程滚动优化方法,将利用系统运行模式进行优化的思路应用到双酚A结晶过程,从过程的设定操作轨线数据及与过程变量数据中提取揭示过程内部物理、化学等本质特征状态的模式;然后建立模式与质量指标之间的定量关系,利用滚动优化策略求解最优的操作条件。

 本发明采用的技术方案:

双酚A结晶过程的滚动优化方法分为四个步骤,第一步骤是过程数据的采集与预处理,第二步骤是系统运行模式的构建,第三步骤是基于模式的批次数据对齐,第四步骤是建立模式与质量指标之间的定量关系,利用滚动优化策略求解最优的操作条件;

双酚A结晶过程属于间歇性工业生产,在整个生产过程中无稳定的工作点,具有多个操作阶段和显著的非线性。双酚A结晶过程的质量指标(如晶体纯度、晶体产品粒度、原料转化率等)与设定的操作状态或操作轨线密切相关。为了使双酚A结晶过程处于最优的操作条件,达到期望的控制变量指标,传统优化策略是建立过程的机理模型,对操作条件寻优。

但双酚A结晶过程复杂,建立准确的机理模型十分困难而且费用昂贵。其间歇性的生产方式也使得大部分的优化方法难以直接使用。因而,寻找一种有效的优化方法成为企业的普遍需求。

在大数据背景下,工业运行数据存储能力不断提高,数据挖掘技术不断发展,因此本发明利用生产过程中的大量数据,提出一种基于模式的双酚A结晶过程滚动优化方法,利用统计分析算法,将系统运行模式的概念引入到双酚A结晶过程的优化中,从传统的基于过程变量的优化方法转化为基于系统运行模式的优化方法,弥补了传统优化方法在数据利用上的不足,而后通过预测与修正的滚动优化策略,及时校正操作条件以适应复杂工况。系统运行模式不仅考虑设定操作条件对质量指标的作用,也考虑了在这一操作条件下其他过程变量对质量指标的作用,由于蕴含了更多的过程信息从而更能准确的建立质量指标与操作条件间的关系,确保优化效果,稳定产品质量,提高经济效益,促进基于数据的优化技术在双酚A结晶过程的应用。

当前权利人:江南大学 发明(设计)人:栾小丽 ;刘晓凤 ;刘成林 ;刘飞;江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀,源起1902年创建的三江师范学堂,历经国立中央大学、南京大学等发展时期;1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校,成立无锡轻工业学院;1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院;1995年更名为无锡轻工大学;2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学;2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

本发明提出了一种基于模式的双酚A结晶过程滚动优化方法,利用统计分析算法,将模式的概念引入到双酚A结晶过程的优化中,从传统的基于原变量形式的优化方法转化为基于变量隐含的过程运行模式的优化方法,弥补了传统优化方法在数据利用上的不足,而后通过预测与修正的滚动优化策略,及时校正操作条件以适应复杂工况。本模式不仅考虑设定操作条件对质量指标的作用,也考虑了在这一操作条件下其他过程变量对质量指标的作用,从而蕴含了更多过程信息的模式更能准确的建立质量指标与操作条件的关系,保证优化效果,稳定产品质量,提高经济效益,促进这一优化技术在双酚A结晶过程的应用。

科技成果只有通过实施开发应用,使其转化为生产力,才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力,期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。