APC在气相法流化床聚丙烯装置实际应用.pdf

第 42卷 第 11期 化 工 技 术 与 开 发 V01．42 No．11 2013年 11月 TechnologyDevelopmentofChemicalIndustry NOV．2013 APC在气相法流化床聚丙烯装置的实际应用 陈兴锋，何 勇，张友军，李新昌，刘道勋，林柏昆 (中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008) 摘 要：以国内引进 的第一套DOW化学UNIPOL~相法流化床工艺聚丙烯装置为应用背景，介绍 了APC (AdvancedProcessContro1)的功能设计和建模特点，考察了APC(先进过程控制)在中国石油广西石化公司20万t·a 气相法聚丙烯装置的工业实际应用优点以及存在的问题。结果表明，APC对反应器及产品质量的控制起到了很好的 稳定和优化作用． 关键词：APC；聚丙烯 ；气相法；流化床工艺；应用 中图分类号：TQ325．14 文献标识码：B 文章编号：1671-9905(2013)11．-0061~5 随着计算机技术、控制技术、通讯技术、信息技 是单回路控制，被控变量由常规的温度、压力等参数 术的迅速发展，集散控制系统在企业中得到了广泛 控制更多地转变为由常规仪表难以测量的参数如生 的应用 ，近年来随着控制系统扁平化、数字化进程的 产负荷、产品质量特性、单体消耗、催化剂效率参数。 加快以及现代控制理论的发展，高级计算机算法与 由于APC系统对生产过程实时优化控制，对稳定生 DCS控制相互结合 ，先进控制系统得到了推广。 产、平稳操作、工艺参数卡边控制、降低装置运行成 中国石油广西石化公司(简称 “广西石化”)20 本、提高企业经济效益都提供了可靠的技术保障。 万 t·a-聚丙烯装置为中国石油第一套引进美国 由于聚丙烯装置的非线性过程、控制变量相互 DOW化学公司的Unipol气相流化床聚丙烯工艺技 耦合，及产品牌号切换引起系统模型变化等因素影 术装置。广西石化聚丙烯装置 2007年开工建设，并 响，采用常规控制回路的PID调节参数在有些生产 于2010年 9月 14日一次开工成功，装置采用单反 过程会出现其控制品质变差或者关键控制回路难 以 应器设计，可生产熔融指数在3．0～40．0g·(10min) 靠手动、简单 自动控制调节生产过程参数。由于聚 范围内的拉丝、注塑、薄膜、纤维等40余个均聚牌号 丙烯装置工艺参数控制指标的要求及采用 APC系 聚丙烯树脂产品。聚丙烯装置是广西石化 目前唯一 统带来的可观经济效益，我公司选用陶氏化学公司 配置APC的装置，由DOW化学公司根据广西石化 的UNIPOLTM先进控制系统。 聚丙烯装置实际情况设计。 广西石化聚丙烯装置主要 由原料进料精制系 统、聚合反应系统、尾气回收系统、挤压造粒系统和 I 气相法流化床聚丙烯装置APC特色 包装码垛系统等组成。其APC控制策略的特色是 1．I APC控制特色 围绕反应系统这个对象的控制，通过设计功能及相 APC控制系统代表性技术是 “基于多变量的模 关功能的结合使用，最终减少非 目标产品的产生，降 型控制”和软测量技术，APC工艺推理计算是APC 低单体消耗，降低催化剂的损耗，改善产品质量，提 控制的技术基础。这些计算出的变量既是重要的质 高生产、操作效率，为装置的可靠运行提供技术依 量指标信息，也是APC的过程控制变量。推理计算 据，从而达到良好的经济效益。 模块的完善程度 ，是使APC项 目性能达到最优化的 1．2APC系统功能及回路控制 决定因素。推理计算的基理主要是反应过程中的物 1．2．1 气体组分控制 料衡算、能量衡算及动力学模型。