用于操作连续未调制多催化步骤工艺的方法与流程

技术特征：
1.一种用于操作连续的、未调制的、顺序的多催化反应工艺的模型预测控制方法，其中每种催化剂在所述工艺过程中经受性能变化，所述催化反应工艺包括：(i)以进料速率连续或间歇地将至少一种原料和任选存在的示踪剂前体引入含有介质的反应区中，(ii)将所述反应区维持在适于第一催化转化以产生含有中间体的介质的催化转化条件下，所述条件包括温度、压力、停留时间、提供催化活性物质的第一催化剂的浓度，以及任选地ph值和助剂，(iii)使含有所述中间体的所述介质与提供催化活性物质的第二催化剂在适于其他转化以产生化学产物的条件下接触，所述条件包括温度、压力、停留时间、所述第二催化剂的浓度，以及任选地ph和助剂，以及(iv)以一定速率连续或间歇地从与所述第二催化剂的接触中取出含有所述化学产物的介质以提供连续工艺；其中产生至少一种副产物，并且其中所述第一催化剂和第二催化剂中的至少一种的催化活性在连续操作期间经受性能变化，所述控制方法包括：(a)将来自所述工艺操作的预定工艺参数连续或间歇地输入到具有控制模型的模型预测控制装置中；(b)为满足预期工艺目标，根据需要调整所述工艺的操纵输入；以及，任选地(c)调整所述控制模型，其中：(a)在要素(a)中，所输入的预定工艺参数包括(i)步骤(i)中原料的进料的速率和浓度以及所述原料向所述化学产物的转化效率；以及(ii)以下至少一项的浓度的至少之一：所述提取介质中的副产物，所述提取介质中的中间体浓度，以及所述提取介质中至少一种示踪剂的浓度，以反映与催化剂性能相关的控制模型数据；并且(b)为满足预期工艺目标，根据需要调整以下各项中的至少一项：(i)催化活性物质的绝对量以及所述第一催化剂和第二催化剂各自的相对量，以及(ii)作为操纵输入的对所述反应区的所述原料的进料速率及其浓度中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质是液体。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一催化剂和所述第二催化剂中的至少一种是均相的。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应区包括按流动顺序的两个容器。5.根据权利要求1所述的方法，其中通过向所述反应区添加额外量的所述催化剂来调整至少一种所述催化剂的催化活性物质的绝对量。6.根据权利要求1所述的方法，其中通过调制所述反应区中的所述催化剂的有效性来调整至少一种所述催化剂的催化活性物质的绝对量。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应区是单罐反应区。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述工艺用于通过碳水化合物的顺序逆醛醇催化
产生中间体以及中间体氢化催化为低级二醇，将碳水化合物转化为乙二醇和丙二醇中的至少一种的低级二醇。9.根据权利要求8所述的方法，其中，使用所述提取介质中的1,2-丁二醇、丙二醇、至少一种糖醇、羟基丙酮、ph和示踪剂中的至少一种的浓度来反映所述催化剂的性能。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述糖醇是赤藓醇、苏糖醇、甘油、甘露糖醇和山梨糖醇中的一种或多种。11.一种用于操作连续、未调制、顺序多催化反应工艺的方法，其中每种催化剂在所述工艺过程中经受性能变化，所述方法调整操纵输入以提供在预定范围内的输出，所述催化反应工艺包括：(i)以进料速率和浓度连续或间歇地将至少一种原料和任选存在的示踪剂前体引入含有液体介质的反应区中，(ii)将所述反应区维持在适于第一催化转化以产生含有中间体的液体介质的催化转化条件下，所述条件包括温度、压力、停留时间、提供催化活性物质的所述第一催化剂的浓度，以及任选地ph值和助剂，(iii)使含有所述中间体的所述液体介质与提供催化活性物质的第二催化剂在适于其他转化以产生化学产物的条件下接触，所述条件包括温度、压力、停留时间、所述第二催化剂的浓度，以及任选地ph和助剂，以及(iv)以一定速度连续或间歇地从与第二催化剂的接触中取出含有化学产物的液体介质以提供连续工艺；其中产生至少一种副产物，并且其中所述第一催化剂和第二催化剂中的至少一种的催化活性在连续操作期间经受性能变化，所述方法包括：(a)连续或间歇地将来自工艺操作的预定工艺参数与该操作的预定窗口进行比较；以及(b)为满足预期工艺目标，根据需要调整所述工艺的操纵输入，其中在要素(a)中，所输入的预定工艺参数包括：(i)步骤(i)中原料的进料速率和浓度，以及所述原料到所述化学产物的转化效率，以及(ii)以下项中的至少一项：所述提取液体介质中至少一种副产物的浓度，所提取液体介质中的中间体的浓度，以及如果使用，所提取液体介质中至少一种示踪剂的浓度，并且其中在要素(b)中，对以下项中的至少一项进行调整：(i)催化活性物质的绝对量以及所述第一催化剂和第二催化剂各自的相对量，以及(ii)作为操纵输入的对所述反应区的所述原料的进料速率和浓度中的至少一种。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一催化剂和所述第二催化剂中的至少一种是均相的。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述反应区包括按流动顺序的两个容器。14.根据权利要求11所述的方法，其中通过向所述反应区添加额外量的所述催化剂来调整至少一种所述催化剂的催化活性物质的绝对量。15.根据权利要求11所述的方法，其中通过调制所述反应区中的所述催化剂的有效性来调整至少一种所述催化剂的催化活性物质的绝对量。16.根据权利要求11所述的方法，其中所述反应区是单罐反应区。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述工艺用于通过碳水化合物的顺序逆醛醇催化产生中间体以及中间体氢化催化为低级二醇，将碳水化合物转化为乙二醇和丙二醇中的至少一种的低级二醇。18.根据权利要求17所述的方法，其中，使用所提取介质中的1,2-丁二醇、丙二醇、至少一种糖醇、羟基丙酮、ph和示踪剂来反映所述催化剂的性能。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述糖醇是赤藓醇、苏糖醇、甘油、甘露糖醇和山梨糖醇中的一种或多种。

技术总结
本公开中公开用于使用至少两种催化剂，即第一催化剂和第二催化剂来进行连续未调制多催化转化步骤工艺的控制方法，其中所述工艺适应于每种催化剂的性能以及催化剂相对性能的变化。在所述方法中，某些工艺参数以指示催化剂性能改变的方式使用，并且所述控制方法调整以下各项中的至少一项：催化活性物质的绝对量以及第一催化剂和第二催化剂各自的相对量以及对反应区的原料进料速率和浓度中的至少一者。者。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：爱荷华谷类推广协会
技术研发日：2020.09.24
技术公布日：2022/6/14