PVC聚合反应采用DCS自动化控制生产新技术
PVC聚合釜反应过程最优化综合控制方案

PVC 聚合釜反应过程最优化综合控制方案王 权,田 松Ξ(天津乐金大沽化学有限公司,天津300455) [关键词]PVC ;聚合反应;模型控制;模糊逻辑控制;PID ;热量衡算;CL 程序[摘 要]充分利用DCS 系统的强大功能,采用模型控制、模糊逻辑控制、变PID 参数控制、程序控制、热量衡算预估控制、串级控制、DCS 内部分程等手段,对PVC 聚合反应过程进行优化综合控制。
[中图分类号]TQ325.3 [文献标识码]B [文章编号]1009-7937(2006)01-0030-04Optimum comprehensive control scheme for PVC polymerization in polymerizersW A N G Q uan ,TIA N Song(Tianjin L G Dagu Chemical Co.,Ltd.,Tianjin 300455,China ) K ey w ords :PVC ;polymerization ;model control ;fuzzy logic control ;PID ;heat balance ;CL pro 2gram Abstract :The PVC polymerization process was controlled comprehensively and optimumly by ful 2ly utilizing the powerful functions of DCS system and using such means as model control ,fuzzy logic control ,variable PID parameter control ,program control ,heat balance estimation control ,series control and DCS inside blocking. 目前国内绝大部分PVC 生产企业均采用DCS 集散控制系统实现聚合生产全过程的自动控制,其中主要包括配方管理、全自动加料控制、聚合反应控制、反应过程监控与预测、单体回收控制、汽提和干燥进料控制等。
DCS系统在塑料制品制造中的应用效果

DCS系统在塑料制品制造中的应用效果塑料制品在现代工业中广泛应用,其制造过程需要高度自动化和精确的控制。
分散控制系统(DCS)作为一种先进的工业控制技术,已经被广泛应用于塑料制品制造过程中,以提高生产效率、保证产品质量、降低能源消耗和减少人工成本。
本文将探讨DCS系统在塑料制品制造中的应用效果。
一、DCS系统的概述DCS是一种集散式自动控制系统,由一台或多台中央处理机(CPU)和多个分散的输入/输出子系统组成。
DCS系统采用计算机技术和通信技术,能够实现对生产过程的全面监测和控制。
它可以实时采集和处理各种信号,将控制指令发送到各个执行单元,从而实现对生产过程的智能化控制。
二、DCS系统在塑料制品制造中的应用1. 进料和原材料控制在塑料制品制造过程中,进料和原材料的准确控制对于保证产品质量至关重要。
利用DCS系统,可以实时监测原料的供应情况、质量参数和库存量,自动调节进料仓位和流量,确保原料的稳定供应和有效管理。
2. 温度和压力控制塑料制品的加热过程需要精确的温度控制,而不同的塑料材料对温度的要求也不同。
DCS系统可以根据不同的工艺要求,实时监测和调整加热设备的温度,确保加热过程的稳定性和可控性。
同时,DCS系统还可以监测和调整塑料材料的压力,以确保产品的成型效果和质量。
3. 流量和速度控制塑料制品的生产过程中,涉及到多个流体介质的流动和输送,如冷却水、冷却空气、添加剂等。
DCS系统可以实时监测和调节这些介质的流量和速度,确保生产过程中的流体运动符合工艺要求,以增加生产效率和降低能源消耗。
4. 模具和机器控制塑料制品的成型依赖于模具和机器设备的高效运行。
DCS系统可以实时监控和控制模具的开合速度、压力和位置,以及机器设备的运行状态和能耗。
通过优化模具和机器的控制参数,可以提高产品的成型效率和质量,减少废品率和能源消耗。
三、DCS系统应用效果的评价DCS系统在塑料制品制造中的应用效果显著。
首先,DCS系统的智能化控制能力可以实现对生产过程各个环节的全面监控和控制,从而保证产品质量的稳定性和一致性。
PVC生产聚合装置密闭投料技术改造

4 效 果 分 析
3 釜采用密 闭投 料生产新 技术进行改造后 , 0m 聚合 釜运行 平稳 , 各项性能指 标均达 到设 计要 求。P C聚合反 应采 用 密闭 V 投料技术 , 生产装置技术达到 国内同类装置 的先 进水平 , 如下 有
优点 : ( ) 淋 和 人 料 自动 化 程 度 提 高 , 量 方 式 更 精 确 , 少 了 1喷 计 减 人 工 带 来 的误 差 。 密 闭 入 料 节 省 了入 料 时 间 , 釜 生 产 周 期 较 单 原来缩短 了 5 0~6 i , 0m n 缩短了单釜反应 时间 , 提高 了单釜 生产
A s a t A poe eh o g f ii t edn V up ni oy r ai (0 m )poesw s nr— b t c : ni r dt n l yo rg eigi P C sse s np l i t n 3 rcs a t r m v c o a th f n o me z o i o
式 由开盖投料改 为全密闭投料 , 并对 原有 D S系统进行相应改 造。改造后 ,V C P C聚合 生产 自动化程 度得 到明显提 高 , 量方式 更精 计 确 , 而提高 了生产效率 , 从 缩短 了聚合辅助 时间 , 提高 了单釜产量 ; l a 另 ̄ d于在反应过程 中增加 了注水程序 , , 从而有效提高 了反应 釜 的 传热能力 ; 同时 D S系统 的改造 , C 提高 了生产的安全性和稳定性 。
横河DCS在PVC生产中的应用及釜温调节模式

温控 制
冷 凝 器 温 控
图2 控 制 系 统 硬 件 总 配 置 原 理 图
该 系 统包 括 1台控 制 站 、 1台工 程师 站 、 5台操
产 工 艺 中 , M 液 滴 分散 在 无离 子 水 中 聚合 反应 生 VC
图 1 氯 乙 烯 聚 合 工 艺 流 程 示 意 图
成 粉 末状 态 的 P C产 品 。未 反应 的 V M 通 过冷 凝 V C
器 回收进 V M 贮槽 。 C
成 粒 状 P C聚合 物 。 体分 散液 通 常用 分散 剂 进行 V 单 稳定 , 以防止 颗 粒 聚结 。 聚合 反应 由溶解 在单 体 中的 引发 剂 引发 。 批量 程序 的控制 下 , 时调 节 聚合 釜 在 实 的 温度 , 生产 出 P C浆 料 。 V 然后 , 过 汽提 和 干燥 生 经
l作 操站
IHS1 l 1 10l … … ・ l t 1 I 5 l S 6 0 9 H 0 S6 l U 04
聚 合釜 。 别 加装 釜顶 冷凝 器 提高 生 产能 力 。 分 各配 置 1 回收 系 统 、 汽 提 系统 、 套 2套 2套 干 燥 系 统 和 2套
唐 山三友 氯碱 有 限责 任公 司 的聚 氯 乙烯 生产装 置于 20 0 5年投 产 , 采用 悬 浮法 聚合 生 产工 艺 。现 生 产 能力 已达到 5 O万 。 一期 、 期 均选用 6台 7 二 0m
E h r e t en t
I 站 I作 操 操站 作
l
IO 0 l S 11
使 聚合 釜 内 的温 度维 持在 规定 的温 度 。夹套 冷却 水
设 有 2 5m3 大 经 济流 速 设定 点 , 挡 板 和 夹 套 9 / h最 在
PVC聚合反应采用DCS自动化控制生产新技术技术总结[1]
![PVC聚合反应采用DCS自动化控制生产新技术技术总结[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/8800f5c99ec3d5bbfd0a7411.png)
PVC聚合反应采用DCS自动化控制生产新技术技术总结1、项目建设的必要性近年来,随着国内 PVC产能的快速增长,PVC 市场的竞争也愈演愈烈,但市场的竞争归根到底是产品质量和成本的竞争,在原设备的基础上增加产量是降低成本的很好选择。
我公司的 PVC生产规模从20000 t/a通过技改逐渐扩大到14万t/a,聚合生产系统的核心设备聚合釜也从3台30 m3的扩建到8台30 m3和5台70 m3。
相对于70 m3聚合釜生产系统,30 m3聚合釜生产系统现有工艺存在进料时间长、夏季易超温超压、单釜生产能力低、DCS 控制系统陈旧老化等弊端,严重影响公司在市场中的竞争力。
因此,优化聚合工艺、提高单釜产能是急需解决的重要课题。
在对70 m3聚合釜生产系统新的生产工艺充分理解和消化吸收的基础上,结合近年来聚氯乙烯市场的需求和价格持续维持在比较高的水平,我公司有20多年生产PVC的经验,我公司于2007年10月提出了对30 m3聚合釜生产系统进行DCS 自动化控制生产新技术改造的建议,经过公司的反复论证,决定对该系统进行DCS自动化控制生产新技术的技术改造。
2、工艺流程简述在PVC悬浮聚合工艺中,我公司聚氯乙烯生产使用30 m3釜原采用敞开式投料方式,首先是向清洗完毕的聚合釜内投入无离子水,分散剂配成一定浓度的溶液经泵输送,并和无离子水一起加入聚合釜内,最后加入其它助剂和引发剂。
利用氮气试压、置换后将经计量槽和流量计计量过的精制VCM送入聚合釜,经过冷搅均化釜内物料后升温,根据所生产的树脂的型号控制适宜的温度、压力,当聚合转化率达到85%左右时,终止聚合。
聚合浆料由自身压力送至沉折槽后,再进行清洗、涂布、保温等程序,完成聚合釜的操作。
采用DCS自动化控制生产的新技术后,密闭投料,从喷涂、计量、投料、温度控制、出料、回收等生产过程都严格按照控制程序进行,自动中途注水技术提高了单釜产量,同时先进的注水技术使恒温控制过程更稳定和安全。
基于DCS自动化控制系统的聚氯乙烯生产过程控制研究

基于DCS自动化控制系统的聚氯乙烯生产过程控制研究发布时间:2021-06-08T16:02:52.257Z 来源:《基层建设》2021年第4期作者:聂方超[导读] 摘要:聚氯乙烯的生产,主要是通过包装聚乙烯单体,结合纯水、单体和分散剂等符合各自技术要求的工具,随后通过热吸收水平、温度、自动注水、冲洗、离心等方式分离出聚氯乙烯树脂,最后将聚合物包装到一个完整的聚乙烯密封袋中。
陕西金泰氯碱化工有限公司陕西省榆林市 718100摘要:聚氯乙烯的生产,主要是通过包装聚乙烯单体,结合纯水、单体和分散剂等符合各自技术要求的工具,随后通过热吸收水平、温度、自动注水、冲洗、离心等方式分离出聚氯乙烯树脂,最后将聚合物包装到一个完整的聚乙烯密封袋中。
本文用于分析DCS自动化控制系统中聚氯乙烯的生产过程控制,以供参考。
关键词:DCS自动化;聚氯乙烯;控制研究引言在制备悬浮聚乙烯装置时,氚是一种重要的工具。
不同的有源发动机产生不同的PVC树脂模型。
安全、稳定和高效地生产各种触发器以满足不断增长的需求是一个优先事项。
由于多氯联苯清洗剂的生产比较复杂,控制所需反应材料的活性去污和反应波动需要高度的准确性和反应波动性。
因此,需要DCS。
DCS系统于1980年代推出,现已广泛应用于化工企业,以提高企业生产力、降低管理成本、降低能耗,并使工业生产变得越来越智能化、复杂、自动化和可扩展。
1聚氯乙烯简介聚氯乙烯,简称聚氯乙烯(聚氯乙烯=聚氯乙烯分子结构),是一种由氯组成的热塑性塑料,在发射体活性成分下聚合。
是由氯组成的同质聚合物。
氯和氯仿共聚物一般称为氯聚合物。
PVC是一种白色粉末,没有可见结构,支持较少。
PVC分子的工业生产一般在5万至12万范围内权力下放较大,分子数量随着总温度的下降而增加。
无硬熔点,80 ~ 85℃(软),130℃(粘度),160 ~ 180℃(粘度);改进的机械性能,拉伸强度约为60MPa,冲击强度5-10 kj/m²;出色的界面性能。
一、DCS控制8万吨年聚氯乙烯智能化模拟工厂

一、DCS控制8万吨/年聚氯乙烯智能化模拟工厂产品的技术指标、质量要求:聚氯乙烯工艺仿真系统是一套完整的智能化教学系统,本系统可以使学员了解工厂外观、清楚设备结构、明白工艺流程、熟悉生产操作。
本系统包括智能化模拟工厂、聚氯乙烯工艺仿真系统_DCS、聚氯乙烯工艺仿真系统_三维虚拟工厂、聚氯乙烯工艺仿真系统_设备内部结构。
四个系统能够有机的结合为一个整体来完成整个教学系统的主要功能,根据教师站上运行的仿真数据模型所产生的过程状态数据,从外观和数据上逼真的反映出实际生产现场各种设备的外观及生产流程,允许培训人员进行现场操作,将操作结果及时反馈到教师站的数学模型中,以便能够根据数学模型所产生的新的生产过程状态数据,及时地反映操作后的现场情况。
其它部分与仿真数据模型通信完成以上功能。
1、本产品包括以下内容:1.1DCS控制博赫聚氯乙烯生产工艺智能模型:利用电动、灯光、立体、透视、色彩等现代化手段制作,采用各色有机玻璃管、手动阀门等,按照一定比例制作的“小型工厂”。
1.2聚氯乙烯工艺仿真系统_DCS:包括学员站和教师站。
1.3聚氯乙烯工艺仿真系统_三维虚拟工厂:完全根据生产现场设计的工厂模型,学员可通过操作鼠标和键盘行走于虚拟工厂中,并完成对现场设备的操作。
提供更贴近现场的效果。
1.4聚氯乙烯工艺仿真系统_设备内部结构:包括反应器、换热器等主要设备的内部结构、组装、拆卸过程,使学员能够了解设备的内部结构和装卸原理。
2、聚氯乙烯工艺智能化模拟工厂:2.1 按一定的比例将生产现场浓缩,制作出一套静态模型。
2.2 利用现代化技术(如电机、灯光显示等)使静态模型动起来,更加形象生动,利于理解。
2.3 模型配备电控柜,对动态模型进行控制。
2.4 DCS仿真软件与模型通信,真正的仿照工厂实际控制。
3、聚氯乙烯工艺仿真系统_DCS包括以下内容:3.1 聚氯乙烯生产现场资料:内容包括:流程图,现场平面图、巡线图、消防图,有毒有害物质参数、易燃易爆参数表等。
全集成DCS控制系统在PVC化工行业的应用

全集成DCS控制系统在PVC化工行业的应用随着DCS系统技术不断进步和我公司多套DCS、PLC系统的成功投运,DCS 控制系统不再局限于某单位工序控制,实现相关装置集中控制已成为现代新型工业化的发展方向,青海盐湖工业股份有限公司化工分公司PVC一车间采用全集成控制系统成功地实现PVC化工装置、公用工程和成套设备集中控制,系统集成度高、自动化程度高、联锁水平高。
Honeywell PKS系统自2009年10月运行以来,系统运行稳定、可靠、操作简便、人员少、后期DCS系统运行维护成本低。
一、DCS系统概述DCS主要包括过程控制装置、数据采集装置、人机接口装置、监控计算机、通讯系统五部分组成。
它是集计算机技术、控制技术、通讯技术和图形显示技术的结合,是完成过程控制,过程管理的现代化设备。
本装置DCS系统配置主要采用:冗余服务器、冗余控制器、冗余控制网络以及冗余电源的模式,实现了对过程数据的高性能采集、控制和监视。
PVC和VCM装置的DCS控制系统选用的是美国Honeywell公司生产的PKS R210系统。
两个装置的DCS控制系统分别设有PVC、VCM装置中心控制室,其中PVC装置有7台操作站、VCM装置有6台操作站。
通过DCS对工艺过程进行集中控制、监测、记录和报警,装置的主要操作参数均引入控制室,通过DCS控制系统对生产过程进行实时控制,完成数据采集、信息处理、过程控制、安全报警等系统功能。
为了便于操作员更好的对本装置生产过程进行监控,对一些关键控制参数分别设置了高高报警、低低报警、高报警、低报警四级报警。
以便提醒操作员对生产过程进行有效控制和及时处理。
二、系统组成及功能1.工程师站工程师站主要用来实现对本装置系统进行实时管理、系统组态、以及日常维护。
同时采集控制站实时数量,历史存储、报警事件记录等。
2.操作员站操作员站是最重要的人机交互界面,主要用于对生产现场的监视、控制、操作和管理。
三、使用方法1.操作员职责监视DCS系统运行,预防可能产生的危险。
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PVC聚合反应采用 DCS自动化控制生产
新技术
摘要:在工程领域的设计中,由于PVC聚合反应时的温度控制关系着工程设计的效果与质量,因此,为了更好地保证产品质量,DCS自动化控制技术已在PVC 生产中得到应用,取得了良好的效果,对于化工行业的进一步发展具有十分重要的意义。
关键词:PVC聚合反应;工业自动化;DCS系统;控制
一、工业自动控制DCS系统概述
DCS控制系统即是计算机分散控制系统,在现代工业加工与生产中都得到广泛应用。
工业自动控制DCS系统的应用,可以实现传统工业加工技术单一化向系统化发展,DCS系统的应用将计算机控制系统、网络传输系统以及多媒体技术连接为一个整体,满足了现代工业生产技术全面性探索的发展技术需求。
为了充分发挥工业自动控制DCS系统的应用优势,需要科学合理的进行日常维护。
二、DCS控制系统在聚合工艺流程中配合使用的益处
1.便于企业实时监控生产过程
聚合生产过程中更多地需要通过实时生产数据来对工艺参数或者生产过程进行调整与优化,确保生产地平稳进行。
信息管理系统与自动化控制系统(DCS)在聚合工艺流程中的配合应用完成了不同生产线、不同生产工艺过程中实时数据的集成,有利于管理人员对生产过程进行实时监控及各部分数据的对比分析。
2.实现了生产管理层与执行层之间的信息沟通
生产管理层与执行层的信息脱节问题影响着生产与管理水平的提高。
自动化
控制系统(DCS)在聚合工艺流程中的应用,聚合DCS画面、指标实时传输到远
程桌面,管理层及时掌握聚合反应情况和生产排号,有利于执行层及时准确地掌
握生产管理层的生产导向与指令,对工艺状况、设备状况进行调整,对生产制约
因素进行分析与解决,及时的将异常指标传达到执行人,提高了执行效率与效果,通过这种平台增强了相互间的信息沟通,使操作人员及时改进产品质量,提高产能,减少能源消耗。
3.操作更加便捷
相比较传统的自动化技术,DCS控制技术的优势非常明显,聚合进料反应出
料等阶段都可以实现自动化控制。
生产过程中应用DCS控制技术,还能更好的将
指标偏移进行报警。
本企业聚合工序用的日本横河DCS系统CENTUM VP为例,该
系统把指标设定后能够进行自动控制,比如循环水流量与釜温串及控制,实现恒
温反应。
CAMS中文名称为综合报警管理系统,由横河公司开发并与CENTUM VP集成,将报警进行分级,DCS报警进行合理分级,抑制干扰报警,对报警信息进行
过滤、分类等,帮助操作人员集中注意力处理重要报警,使得DCS控制更加安全
可靠。
计算机与DCS控制技术存在非常紧密的关系,实际在运行的时候,需要两
者的相互配合,才能够确保整个生产的有序运转。
DCS控制技术想要实现有序运行,主要是依靠计算机的支持,无论是采集数据信息还是对数据的传输,都需要
通过计算机进行操作,这一在很大程度上减少了人工的费用,只需要一个员工就
可以进行整个流程的操作。
[1]
4.精确化的生产
想要顺利应用DCS控制技术就必须要依靠计算机,实际在运行的时候,要通
过计算机统一进行管理和生产。
因为信息化时代的到来,计算机技术对我们的生
产生活越来越重要,也有效促进了工业化时代的发展,使工业产品逐渐向着精确
化的方向发展。
在传统的手工生产当中,对于员工的专业能力技术是非常重要的,实际的生产过程中都是手动或是半自动的进行操作,所以员工的专业技术直接关
系到生产的质量和效率。
而在当前阶段,应用DCS控制技术就能够有效缓解上述
的问题,具有非常高的精确性,使产品的生产质量生产效率得到最大程度的保障。
5.聚合釜安全连锁
聚合工艺属于属于危险化学品工艺,我公司采用横河先进DCS控制系统,实
现了自动化密闭进出料、反应监控、紧急停车等功能,一旦出现聚合釜超温超压
搅拌断电等情况,DCS发出报警紧急事故终止剂一键加入,终止反应。
聚合回收
氯乙烯气柜高度随着回收氯乙烯的进和出高度不断变化,当气柜高度达到80%时,DCS高报,当达到90%时DCS连锁聚合系统停车,进气柜阀门关闭。
气柜高度15%
时DCS低报,当达到8%时连锁压缩机全部调停。
有效防止设备爆炸、人员伤亡等
灾害事故发生。
三、DCS控制系统在聚合工艺流程中使用的功能
DCS控制系统在聚合工艺中的使用中发挥着重要的作用,其功能表现涵盖了:
1.具有开放性网络结构、高可靠性、支持OPC开放标准、取得了ISO9000认证的;
2.实用、实时、准确、全面的监测、控制功能;
3.全面维修信息;
4.实时和历史数据库;
5.能进行稳态和动态控制;
6.可自由组态各种显示;
7.具有报警功能;
8.能运用MS Office和VB(VC)软件的自由格式编程(进入数据库),做报表和任何其他应用;
9.具有打印功能;10.提供计算工具;11.具有逻辑控制功能;12.支持用户建立图形画面和报表;13.提供管理信息系统的接口;14.能进行工程单位的修正;15.具有线性化功能;16.具有自整定功能;17.能与ESD系统、可燃气体/有毒气体检测报警系统、火灾报警系统、压缩机控制系统以及其它成套设备控制系统通信;18.满足装置正常、连续、无故障、最优化运行所必须的功能。
(1)DCS与成套通讯技术
DCS系统功能已不仅仅是完成控制和操作,在很大程度上还要整合其它各辅
助系统的运行信息和生产数据,并将这些数据提供给操作人员和管理者。
因此,DCS系统如何实现与第三方系统间通讯进行数据交换,越来越被更多的用户重视
并广泛应用。
DCS主要分为三大部分:带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接
口(HMI)。
控制器I/O部件直接与生产过程相连,接收现场设备送来的信号;
人机接口是操作人员与DCS相互交换信息的设备;通讯网络将控制器和人机接口
联系起来,形成一个有机的整体。
(2)生产信息趋势图浏览功能
1.趋势图显示功能
趋势图显示就是通过系统对历史数据进行查询的功能,被查看的数据呈现出
曲线趋势图的形态,配合时间轴形式进行展示,可以将一种或者几种工艺参数的
趋势图添加在一起比较,分析工艺运行稳定时相关的参数,不稳定时异常的参数,趋势图显示功能有利于企业管理层和技术层对历史数据的追溯,从而找到操作失
误的原因,进而提升操作人员的参数控制水平。
2.检索信息功能
系统中的数据非常多,用户需要正确、快速地查看需要的数据,这时就需要
数据检索功能。
通过对系统中当前值或者历史值的检索进行快速地查找。
检索信
息的方法包括:依据独立位号名称检索、依据工厂区域进行检索、依据信息种类
进行检索、依据关键词进行检索等。
3.人性化的模块建立功能
在正常生产中各个工艺部分的数据较多,不同管理角色的人对数据的需求也
有所不同,这时就可以应用生产信息管理系统建立适合自己需要的工艺流程数据
显示界面,及时反馈数据信息并形成对应表格,此功能的实现是以DCS中的数据
点为信息源,通过调用不同工艺部分的参数最后整合在一起,也是DCS系统的一
种待开发的延伸性应用。
结语:
作为重点监管的危化工艺,安全生产运行是PVC生产面临的问题。
DCS控制
系统本身就有着自动化以及较高的安全系统等特点,DCS优化和管理工作需要仪表、工艺、电气、设备等多专业的配合,并且需要投入大量精力和时间去执行,
也需要持续进行跟踪并不断改进优化。
聚合生产作为循环性间歇式工艺,相应运
行指标范围随着生产阶段的变化而变化,DCS对各种指标进行有效的甄别判断,
大大提升了PVC生产过程中的安全性与自动化。
参考文献:
[1]王波.PVC生产过程DCS控制系统的安全性设计[D].浙江工业大学,2013.。