結合我國大宗化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程中存在“高能耗、高物耗和高污染”的現實(shí)問(wèn)題，以綠色化工 強化技術(shù)和可持續化工-生物融合轉化技術(shù)為代表，廣泛采用反應與精餾強化技術(shù)，有效地提高 了資源/能源利用率，減少和預防污染，從源頭上解決傳統生產(chǎn)過(guò)程能源浪費與環(huán)境污染問(wèn)題。 反應與精餾強化過(guò)程，探索"間歇-連續"混合式生產(chǎn)過(guò)程物料轉化與能量利用機制，通過(guò)穩態(tài)經(jīng) 濟優(yōu)化設計選取最佳的集成結構和操作參數，實(shí)現反應能力與分離能力的最佳匹配設計；研究基 于兩維 (批次+時(shí)間) 信息的批內過(guò)程優(yōu)化操作與協(xié)同控制方法， 同時(shí)針對廢液批間循環(huán)利用引 起可持續化操作難題，提供不確定條件下集成優(yōu)化設計、多變量控制系統、動(dòng)態(tài)協(xié)同調控、分級 優(yōu)化方法和一體化工程設計等工程技術(shù)服務(wù)，解決廢液循環(huán)利用的批間優(yōu)化操作與生產(chǎn)調度問(wèn) 題。
技術(shù)優(yōu)勢：
(1) 反應與精餾強化過(guò)程，反應與分離能力協(xié)同作用下才能充分發(fā)揮集成優(yōu)勢，提出基于 經(jīng)濟模型的動(dòng)態(tài)協(xié)同優(yōu)化和控制算法，將關(guān)鍵變量操作軌跡、最短生產(chǎn)周期與底層跟蹤控制同步 優(yōu)化計算，實(shí)現最優(yōu)軌跡與快速跟蹤控制一體化。
(2) 為了提高經(jīng)濟效益，減少污染物排放，將廢液回收批間循環(huán)利用，系統引入不確定性， 基于批次容量最大化的批間優(yōu)化算法，優(yōu)化計算獲取批間最優(yōu)回流比或再沸器加熱比操作軌跡和 最短生產(chǎn)周期，根據廢液循環(huán)量?jì)?yōu)化調節新鮮進(jìn)料中原料比值，突破間歇過(guò)程批內優(yōu)化控制方法 的局限性，有效地解決批間持續操作問(wèn)題。
(3) 將迭代學(xué)習控制與負反饋控制相結合，使用二維 (批次+時(shí)域) 動(dòng)態(tài)信息，實(shí)現對全生 產(chǎn)周期多時(shí)序段最佳操作軌跡的快速跟蹤，確保動(dòng)態(tài)系統維持高轉化率/高選擇性、低能耗的集 成優(yōu)勢。
應用概況：
針對我校自主研發(fā)的不同工況反應與蒸餾集成化技術(shù) (國家發(fā)明二等獎) ，提供基于最小成 本的集成優(yōu)化操作設計、動(dòng)態(tài)控制、分級優(yōu)化技術(shù)，已經(jīng)成功在天時(shí)化工、中石鹽、中石化裝置 上成功應用。
