VCM精馏控制中的几个重要问题.pdfVIP

2006年全国聚氯乙烯行业技术年会论文集 VCM精馏控制中的几个重要问题 司亚丽，张尊锋 (江苏北方氯碱集团有限公司，江苏徐州221007) 摘要：分别介绍了气柜的联锁报警控制回路，乙炔氯化氢气体的配比调节，游离氯含量超标联 锁报警回路，氯乙烯精馏塔的多变量解耦控制以及尾气吸咐的联锁报警程控图。 关键词：氯乙烯合成；精馏；DCS控制；应用 前言 在氯乙烯合成、精馏生产装置中，有简单控制回路、复杂控制回路、联锁控制回路和多 变量控制回路及顺控系统，DCS以其优良的使用性能让这些控制方案得以顺利实现，但在控 制过程中有几个问题是必须要引起重视的。 1 气柜的控制系统 在VCM的生产装置中粗氯乙烯的气柜的高度控制是非常重要的，气柜高度太低容易被压 缩机抽瘪，气柜太高容易脱轨VCM外泄，将气柜高度设置成联锁控制回路是非常必要的。如 图l所示，DCS调节回流调节阀的开度对气柜的高度进行细调，当气柜高度的变化同流调节 阀的开度无法满足时，DCS启动或停止压缩机来完成气柜高度的粗调。当气柜高度达到报警 上下限时，DCS将发出声光报警，提醒操作人员注意，并采取适当操作方法。完善的气柜联 锁回路将保证了气柜的安全，有效的克服生产不稳定及聚合或其它生产单元给VCM生产岗位 带来的压力。 气柜回流控制回路 图1气柜的联锁报警控制回路 2泐年全国聚氯乙烯行业技术年会论文集 2 混合脱水系统 2．1游离氯含量超标及混合器温度压力超限联锁报警回路 氯化氢气体在合成的时候，由于氢与氯配比不当，或氯化氢气压力波动，造成含有游离 氯，游离氯一旦进入混合器与乙炔混合接触，即发生激烈反应生成氯乙炔等化合物，并放出 大量热量引起混合器气体的瞬间膨胀，酿成混合脱水系统的混合器、列管式石墨冷凝器等薄 弱环节处爆炸而影响正常生产，因此必须及时检测出氯或预测出游离氯的存在，DCG发出联 锁报警从而保证了设备的安全，避免事故的发生。 当混合器的温度达到上限或混合器的压力达到上限时，当IICl总管的游离氯指标达到卜- 切断阀关闭，同时关闭乙炔流量的调节阀，稍做延时后，将氯化氢阀门切断。 游离氯含量超标、混合器温度压力超限联锁报警回路见图2。 图2游离氯含量超标、混合器温度压力超限联锁报警回路 2．2乙炔氯化氢的配比调节 HCl、CzH。在转化器中通过触媒的催化作用生成氯乙烯单体，过剩的乙炔气体将会对触媒 产生不良影响，同时也会增加精馏塔的负载，降低氯乙烯的纯度影响单体的质量。HCl气体 的过剩将会增加生产的消耗，同时加强了对设备的腐蚀。所以在氯乙烯的生产过程中HCl和 c。乩气体的配比调节品质的好坏对生产有着重大影响。 140 2泐年全国聚氯乙烯行业技术年会论文集 两种不同的气体在混合器中混合，它们的摩尔分了量的配比将受到氯化氢气体和乙炔气 体纯度的影响，同时气体的压力、温度也是影响摩尔配比的重要因素。根据HCl气体的流量 按照一定配比来调节c。心气体的流量这一对象建立起来的数学模型，也将受到上述几个因素 的影响，调节阀门在不同压力下所表现出的非线性，严重影响配比调节的品质。因此，HC]、 c。H。的配比调节采用常规的比值调节很难满足生产的要求。 采用压力、温度、纯度对两种气体的流量进行补偿后采用非线性调节回路进行配比调节 将会大大改善调节的品质。非线性调节回路将根据对象的非线性特征，改变配比调节回路作 用的强弱来克服对象非线性的影响，并在大偏差时采用快速动作调节阀迅速减少偏差，在小 配比调节见图4。 ．少 图3非线性PlD作用强弱的示意图 图4乙炔非线性配比调节 3精馏系统 精馏系统是将粗氯乙烯精制为精氯乙烯，精馏系统运行的状态将直接影响争体的质最， 精馏塔是精馏系统的核心设备，怎样将精馏塔控制平稳、使之有一个适当的回流比，并且快 速的克服干扰，这是控制系统需要解决的问题。