[发明专利]生物燃料生产过程中的蒸馏和脱水子过程的综合模型预测控制

权利要求书

1.一种用于生物燃料生产过程中的生物燃料蒸馏过程和生物燃料脱水 过程的综合管理的计算机实施方法，包括：

提供所述生物燃料生产过程中的蒸馏和脱水过程的综合动态多变量 预测模型；

接收所述蒸馏和脱水过程的目标，所述目标指定所述蒸馏和脱水过程 的生物燃料输出的目标生产；

接收来自所述生物燃料生产过程的过程信息，所述过程信息包括所述 蒸馏和脱水过程的信息；

根据所述目标、使用所述过程信息作为输入来执行所述综合动态多变 量预测模型，以产生根据所述目标的模型输出，所述模型输出包括涉及所 述蒸馏和脱水过程的多个操控变量的目标值；以及

根据所述多个操控变量的目标值来控制所述生物燃料生产过程，以根 据所述目标控制生物燃料生产，

其中所述目标是特定值，其中所述的指定目标生产包括指定以下各项 中的一个或多个：

所述蒸馏和脱水过程的生物燃料输出的目标组成；

所述蒸馏和脱水过程的生物燃料输出的目标生产率；或

所述蒸馏和脱水过程的目标进料速率；以及

其中所述的执行所述综合动态多变量预测模型还包括：以迭代方式执 行所述综合动态多变量预测模型的优化器，以根据指定时间范围的所述目 标产生基本最优化的所述目标值的集合，

其中控制一系列储槽的液位以在由于间歇和连续操作而导致的短暂不 平衡的情况下的过程限制条件内实现最优的或者接近最优的结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标是特定的极值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述动态多变量预测模型包括基础 模型和以下各项中的一个或多个：

线性的经验模型；

非线性的经验模型；

神经网络；

支持向量机；

统计模型；

基于规则的模型；或

经验拟合模型。

4.根据权利要求1所述的方法，

其中所述目标包括一个或多个子目标；

其中所述目标包括目标函数；

其中所述目标函数确定与所述一个或多个子目标中的每一个相对应 的目标值集合；以及

其中所述的执行所述综合动态多变量预测模型还包括：以迭代方式执 行所述综合动态多变量预测模型的优化器以求解所述目标函数，其中求解 所述目标函数产生根据指定时间范围内所述目标的用于所述多个操控变 量的目标值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中每个所述目标值是选自值类型集合 的一个值类型，所述的值类型集合包括：最小值、最大值、大于指定的值、 小于指定的值和等于指定的值，并且其中所述目标函数包括两个或多个值 类型的组合。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

接收指定一个或多个限制条件的限制条件信息，其中所述的执行所述 综合动态多变量预测模型包括：根据所述目标、使用所述接收到的过程信 息以及所述一个或多个限制条件作为输入来执行所述综合动态多变量预 测模型，以产生根据所述目标并满足所述一个或多个限制条件的模型输 出。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述一个或多个限制条件包括以下 各项中的一个或多个：工艺限制条件、设备限制条件、规章限制条件或经 济限制条件。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述动态多变量预测模型引入所述 一个或多个限制条件、所述目标、以及所述多个操控变量之间的关系。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述的控制所述生物燃料生产过程 包括：通过基于生物燃料生产率目标而操控蒸馏进料流控制器来控制蒸馏 进料流量。

10.根据权利要求1所述的方法，其中控制所述生物燃料生产过程包括利 用以下各项中的一个或多个来控制一个或多个一次蒸馏塔内的热平衡：一 个或多个一次蒸馏塔的热负荷的直接测量、代理温度测量、操作员或计算 机输入的热负荷控制目标、蒸馏进料速率的调节的计算机计算、或加热速 率或加热量的调节的计算机计算。