环管聚丙烯装置复杂测量及控制_顾祥柏
聚丙烯装置轴功率波动的原因及改善措施
当 代 化 工 Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａ］Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ１．４Ｏ． Ｎ０．７ Ｊｕｌｙ，２０１ １
聚 丙烯 装 置轴 功 率 波动 的原 因及 改善措 施
杨 积 渊 ，刘 升 ，宋 红 燕
（陕 西延 长石 油 （集 团 ）有 限责任 公 司 延安 石油 化工厂 ， 陕 西 延安 ７２７４０６）
原料丙 烯是 由气 体分馏 装置 分馏 得到 的 ，其 纯 度 ≥ 经 验 表 明 ，在 ７０ ℃下 ，反 应 器 浆 液 密 度 控 制在
９９．６％。但 由于气分装置 的脱 乙烷塔操作不稳 、丙 ５５０～５６０ ｋｇ／ｍ３以下操 作 良好 ，超过这 个 密度 ，泵
烯塔分 离效 果不好 等原 因 ，造成 原料 丙烯 中含 有少 的吸 收功率 急剧 上升 ，导致 操作 不稳 定 。
延 安石 油化 工厂 聚丙烯 装 置采用 国产 化第 二代 氮气 为原料 罐加 压 ，即导 致氮气 混入 原料 丙烯 中 ，
环管法 聚丙 烯工 艺技 术 ，设 计年 产本 色 聚丙烯 粒料 这样 就会使 丙烯 中不 凝气 含量增 高 。
产 品 ２０ 万 ｔ，年 操作 时 间为 ８ ０００ ｈ。该 装 置于 ２００９
量 乙烷 、丙 烷等惰 性组 分 。
１．３ 反应器 压 力
气体 分馏 装置 生产 出 的丙烯产 品 经过 聚丙烯 装
环 管反应 器压 力过 低 ，容易 造成丙 烯温度 与其
置 的预精 制单 元输 送到罐 区 ，然后 由罐 区为聚丙 烯 饱 和蒸 汽压不 成对 应关 系 ，导致 大量丙烯 气 化 ，形
ＹＡＮ Ｇ Ｊｉ－ｙｕａｎ，ＬＩＵ Ｓｈｅｎｇ，ＳＯＮ Ｇ Ｈ ｏｎｇ－ｙａｎ （Ｓｈａａｎｘｉ Ｙａｎｃｈａｎｇ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ （Ｇｒｏｕｐ） Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｙａｎ’ａｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗ ｏｒｋｓ，Ｓｈａａｎｘｉ Ｙａｈ’ａｎ ７２７４０６，Ｃｈｉｎａ）
聚丙烯装置夹套水冷却器E208运行分析及建议
ＦＨ０８、切牌号、切换催化剂期间随着一环管反应器氢气注入量
加大或者催化剂注入量加大，存在一环管反应器 Ｒ２０１ 反应突
然加强，ＴＶ２４２Ａ 全开依然无法撤除反应热，环管反应控制不
住，飞温、暴聚的风险。
下降 ［１］ 。
ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏｐｉｃｓ ｏｆ ｌｏｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｒｕｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ
Ｅ２０８ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｉｔ， ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆ ｈｅａｔ ｒｅｍｏｖａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｕｎｄ－ｐｉｐｅ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ａｒｅ
ｋｇ ／ ｓ，夹套水出口温度 Ｔ１ ′ ＝ ３８．６１ ℃ ；同理可求得循环水出口温
度 Ｔ２ ′ ＝ ２８．８ ℃ 与现场测温枪测得 Ｅ２０８ 循环水出口温度相符。
求得春季 Ｅ２０８ 的对数平均温差
（ Ｔ２ ′－ｔ １ ′） －（ Ｔ１ ′－ｔ ２ ′）
Δｔｍ２ ＝
Ｉｎ（ Ｔ２ ′－ｔ １ ′） ／ （ Ｔ１ ′－ｔ ２ ′）
成了流体的分配管和汇集管，各种板片之间形成薄矩形通道，
合理地将夹套水和循环水分开，使其分别在每块板片两侧的流
道中流动，通过板片进行热交换。 板片是导热元件，决定板式
换热器的传热速率、阻力损失、耐压能力、适应流体和使用寿
命；垫片决定板式换热器的耐压能力，适用流体和维检周期。
年产30万吨聚丙烯装置工艺管道施工方案-毕业论文
年产30万吨聚丙烯装置工艺管道施工方案目录一、编制说明 (3)1、编制依据 (3)1.1中国石化工程建设公司资料 (3)1.2神华包头化工有限责任公司有关文件 (3)1.3中国石化第五建设公司有关资料文件 (3)1.4施工方案编制所依据的标准、规范的名称及编号 (3)2.目的和范围 (4)3.神华业主关于工艺管线安装的质量控制点 (4)二、工程概况 (6)1、工程概述 (6)2、施工范围和内容 (6)三、工程主要实物量 (6)四、施工部署 (7)4.1施工规划 (7)4.2劳动力需用及要求 (8)4.3主要设备、机具需用及要求 (9)4.4施工进度计划 (10)五、施工工艺要求 (11)5.1施工工艺步骤 (11)5.2施工前准备工作 (11)5.3管道材料验收、保管和发放 (13)5.4阀门检试验 (16)5.5管道防腐 (17)5.6管道预制 (17)5.7管道焊接通用规定 (23)5.8管道焊接过程其它规定 (27)5.9管道支吊架的制作、焊接 (31)5.10管道安装 (32)5.11夹套管的施工 (37)5.12管道试验、吹扫、气密 (42)六、质量管理 (42)6.1质量方针 (42)6.2质量目标 (42)6.3质量管理体系及质量管理岗位职责 (42)6.3主要质量工序识别与施工控制点 (44)6.4施工阶段质量管理措施 (46)七、HSE管理 (48)7.1项目HSE管理方针、目标 (48)7.2项目HSE管理组织机构及职责 (49)7.3作业环境安全规定 (54)7.4个人防护规定 (55)7.5施工用电安全管理规定 (55)7.6脚手架安全管理规定 (56)7.7高处作业安全管理规定 (58)八、雨季施工措施 (59)九、附图、附表 (59)一、编制说明本文件是FCC为神华包头聚丙烯项目30万吨/年聚丙烯工艺管道安装工程施工而制定的方案。
FCC为保证本单项工程进度、质量、安全所采取一系列的措施。
聚丙烯反应器熔融指数预测控制算法
关键词 ： 熔融指数 ； 软 测 量 ； Ｈａ ｍｍｅ ｒ ｓ ｔ ｅ ｉ ｎ模 型 ； 预 测 控 制
中 图分 类号 ： Ｔ ：Ａ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ３ ９ ６ Ｘ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ １ ８
Ｐｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｖｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ａｌ ｇｏ ｒ ｉ ｔ ｈｍ ｏ ｆ Ｍｅ ｌ ｔ Ｉ ｎｄｅ ｘ ｆ ｏ ｒ Ｐ０ ｌ ｙ ｐ ｒ ｏ ｐｙ ｌ ｅ ｎｅ Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ
Ｗ ＡＮＧ Ｔｉ ａ ｎ ｐｅ ｉ ，ＺＨＡ Ｉ Ｃｈｕ ｎｙ ａ ｎ，ＬＩ Ｕ Ｈｕ ｉ ｚ ｈ ｅ，ＬＩ Ｓｈｕ ｃ ｈ ｅ ｎ，ＳＵ Ｃｈｅ ｎｇ ｌ ｉ
聚 丙烯 （ Ｐ Ｐ ）在 热 塑料 材料 产 品中 占据 着 重要
及 反应 温度 等参数 加 入 物 理 模 型 当 中 ， 由于影 响 参
的地位 ， 在 化工 生产 中 聚丙 烯 也 是 极 其 重 要 的 原 材 料 和产 品 。熔融 指 数 （ ＭＩ ） 可 以 表 征 聚 丙 烯 在 熔 融 状 态下 的黏 流特 性 ， 对 聚丙 烯 及 其 制 品的 质 量有 很
量 模 型 。为 了 实现 预 测控 制 ， 将 软 测 量 模 型 转 化 为 Ｈａ ｍｍｅ ｒ ｓ ｔ ｅ ｉ ｎ模 型 形 式作 为 预 测 模 型 。并 基 于 这 个 预 测 模 型 设 计预测控制 器， 实现 了聚 合 反 应 过 程 的 熔 融 指 数 预 测 控 制 ， 仿 真 结 果 验 证 了该 方 法 的 有 效 性 。
聚丙烯环管反应器出料阀频繁抖动原因分析及处理方法
聚丙烯环管反应器出料阀频繁抖动原因分析及处理方法发布时间：2021-01-29T09:42:43.233Z 来源：《基层建设》2020年第26期作者：王琳琳[导读] 摘要：本文通过对环管反应器（R201）出料阀（LV231A）抖动原因的分析整理，总结不同情况下的应对措施，并就装置已经发生过的生产状况进行原因分析，使操作人员能够在异常情况下及时准确做出调整，保证装置稳定运行。
中国石油化工股份有限公司天津分公司天津市 300270摘要：本文通过对环管反应器（R201）出料阀（LV231A）抖动原因的分析整理，总结不同情况下的应对措施，并就装置已经发生过的生产状况进行原因分析，使操作人员能够在异常情况下及时准确做出调整，保证装置稳定运行。
关键词：聚丙烯；环管反应器出料阀；气相组分析出；反应杂质1. 生产条件简介天津石化烯烃部聚丙烯装置采用Basell公司（原意大利HIMONT公司）的“Spheripol”工艺，反应系统由液相环管反应器和气相流化床反应器组成（流程如图1所示）。
1995年11月装置建成投产，原设计生产时间为7200小时/年，生产能力为4万吨/年的本色聚丙烯颗粒。
1999年对聚丙烯装置进行了技术改造，环管停留时间由1.4小时改为1.2小时，设计生产时间改为8000小时/年，生产能力提升为6万吨/年的本色聚丙烯颗粒。
2. 问题背景近些年来，随着装置产能的进一步放大，环管反应器中的原料丙烯进料量和催化剂注入量逐渐增大，反应趋于剧烈，且由于各参数现有调节范围有限，一旦系统出现波动，极易引发环管反应器出料阀抖动的问题。
下面本文就将针对环管反应器出料阀异常抖动问题分类进行原因分析，并结合装置实际发生过的生产状况给出处理方法。
3. 原因分析及处理方法3.1气相组分析出引发的出料阀抖动3.1.1现象描述正常生产过程中如果出现环管反应器出料阀大幅抖动，且伴随有环管反应器压力（PC241）、轴流泵功率（JI241）、稳压罐压力（PC231）、稳压罐液位（LC231）等其他参数大幅波动时，便应判断是否存在气相组分析出的问题。
30万吨聚丙烯装置施工方案
NW
瞬时最大风速:
30.8m/s
时距 10 分钟平均最大风速:
28.3m/s
时距 10 分钟基本风压值(距地面 10m 处): 0.05KM/m2
6.最大冻土深度:
பைடு நூலகம்
-2.09m
7.区域地震基本烈度:
6度
三、 主要实物量
1．反应器
4台
2．压缩机
4台
3．容器类设备
44 台
4．换热类设备
23 台
5．塔类设备
4.4℃
最高年平均气温：
5.7℃
最低年平均气温:
-4.0℃
极端最高温度:
38.3℃
极端最低温度:
-39.3℃
最热月月平均气温的 10 年平均值:
23.3℃
最冷月月平均气温的 10 年平均值:
-17.8℃
近 10 年来月最低温度月平均值:
-33.7℃
最热年最热月最高气温月平均值:
28.0℃
2.湿度
年平均相对湿度: 月平均最大相对湿度: 月平均最小相对湿度: 近 10 年来逐月平均相对最大温度: 3.气压(毫巴) 冬季平均气压: 夏季平均气压: 月平均最大气压: 月平均最小气压: 绝对最大气压: 绝对最小气压: 4.降水量 年平均降雨量: 月最大降雨量: 日最大降雨量: 小时最大降雨量: 10 分钟最大降雨量: 最大年降雨量: 一次暴雨持续时间(h): 最大雨量: 雪荷载(近 30 年): 最大积雪厚度: 5.风
第一章 工程概况及工程特点
第一节 工程概况 本装置的建设单位：大庆炼化分公司 本装置的设计单位：中国寰球工程公司 一、 工程概述 大庆炼化公司 30 万吨/年聚丙烯装置主体第一标估工程位于装置区的西 部，北侧与控制室相邻，南侧与造粒系统相邻，东侧与防爆间和配电间相邻。 大庆炼化公司 30 万吨/年聚丙烯装置主体装置第一标段工程的施工范围 主要包括以下内容：催化制备工段、预聚合和聚合工段、氯相共聚工段、界 区内的公用设施工段等约 118 台（套）动静设备的安装及管线安装，包括其 工艺管线路上的仪表安装（含一次元件的安装）、现场随机电气盘柜安装、调 试、机组本体电缆的敷设等到。本装置采用 Basell 公司的 SPHERIPOL 二代 聚丙烯新工艺技术，采用两台环管均聚反应器和一台气相流化床反应器的组 合工艺，可生产均聚物、无规共聚物、高抗共聚物共 103 个牌号产品。 主要工艺流程：原料单位（包括丙烯、乙烯、丁烯）经过精制除去其中 有害杂质，送预聚合反应器和环管反应器，而催化剂用烃类矿物油稀释后与 三乙基铝和给电子体混合，经过精确讲量后送入预聚合反应器，使用权丙烯 在预聚合反应器中在低温短停留时间的条件下进行预聚合，之后送到串联的 两台环管反应器中进行聚合反应。 当生产均聚产品，无规共聚产品展品三元共聚产品时，从第二环管反应 器出来的聚丙烯浆液经过汽蒸管线送聚合物闪蒸罐，分离其中的现烯，之后 直接送袋式过滤器。 当生产抗冲共聚产品时，从第二环管反应器出来的聚丙烯浆经过汽蒸管
环管法聚丙烯装置预聚合反应模拟与优化
环管法聚丙烯装置预聚合反应模拟与优化赵延庆刘荣根熊炳坚张福刚纵志强（中国石化青岛炼油化工有限责任公司，山东青岛266500）摘要：介绍了运用Aspen Plus 软件，建立了环管法聚丙烯装置模型，并应用模型灵敏度分析等模块，模拟预聚合反应器操作条件对聚合产量和产品质量的影响，通过优化预聚合反应条件，催化剂单耗平均降低1.76g/t PP ；产品粒度分布更均匀，细粉含量降低，装置非目标产品明显减少。
关键词：聚丙烯；流程模拟；预聚合；Aspen PlusSim ulat ion and Applicat ion of Prepolym erizat ion in Bulk LoopPolypropylene PlantZhao Yanqing;Liu Ronggen;Xiong Bingjian;Zhang Fugang;Zong Zhiqiang(Qingdao Refining &Chemical co.ltd.，SINOPEC ，Qingdao ，266500)Abstract:This paper introduced Aspen Plus Applied in the process simulation of bulk loop polypropylene plant .The prepolymerizationoperating parameters are optimized by the sensitivity analysis.Catalyst unit consumption reduced by 1.76g/t PP.The distribution of partial size became more uniform.The content of fine powder was reduced,and the amount of non-target products in the unit was obviously re⁃duced.Keywords ：polypropylene;simulation;prepolymerization;Aspen Plus0引言聚丙烯装置Z-N 聚合链引发剂在聚合反应条件下，容易发生因催化剂活性中心附近聚合物快速增长而冲破外部的壳层，发生颗粒破碎，形成过多细粉。
聚丙烯环管中试装置的改造与优化
（ ３０ 底 部 ， Ｒ４ ） 在环 管底部 轴流 泵 的高速 叶轮 驱 动
下， 液态 丙烯 和聚 丙烯 活 性 颗粒 形 成 的浆 液 在环
为聚丙 烯研发 装置 的建 设提 供 了有 力保 障 。
１２ １ 第二环 管无法建 立反 应 ． ．
第二环 管 出料 口太 近 ，３０过来 的聚合 物还 未在 Ｒ４
Ｒ５ ３ ０循 环 就 可能 进入 出料 管 线 ， 导致 Ｒ ５ ３０环 管
内催 化剂活性 不够 ， 无法建 立反应 。
１ ２ ２ 无 法达到设 计产量 ．．
中试装置 开车运 行 投 入催 化剂 ， 论 如何 调 不 节进料 丙烯 比例 ， 环管反 应器 Ｒ ４ 、 ３ ０反应 不 ３０ Ｒ ５ 能 同步 ， 尤其 是 Ｒ ５ ３ ０无 法建 立 反 应 。 多次 运 行 均 出现 以下现 象 ： ３０内浆 液 的密 度 不 断上 升 ， Ｒ４
中试装 置产量 设计值 是 ７ ｇ ｈ 从 理论计算 ５ｋ／ ， 和实 际开 车证 实 ， 法达 到设计产 量 。 无 从 图 １可知 ， 管 出料通 过 两 个 串联 的开关 环 阀 Ｋ ３ ２ 、 Ｖ ５ ０交 替 开 和 关 来 控 制 ， 成 问 Ｖ ５９ Ｋ ３ ３ 形
产生大 量反应 热 ， 套 水温 度 下 降 明显 ； Ｒ ５ 夹 而 ３０
烯 颗粒从溢 流 管 进 入 Ｒ ４ ， ３ ０ 在轴 流 泵 的作 用 下 ， 在 环管 内高速循环 ， ３ ０内的液态 丙烯 单体 不 断 Ｒ４
（０ 液 ｐ × ０ １ｐ ／ 环） ９ ０
一
，
，
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环管聚丙烯装置复杂测量及控制顾祥柏 张思秀 黄步余(北京石油化工工程公司,100101)
摘要:结合环管聚丙烯工艺生产过程的特点,对装置中复杂测量及控制回路进行了分析,并给出了有关PID参数初值设定方法、温度压力补偿算法及有关参数、复杂控制回路的实施方案和详细算法。
关键词:环管反应 聚丙烯 PID参数 温度压力补偿 复杂控制回路 环管聚丙烯装置工艺单元包括下列工段:1)催化剂和助催化剂的储存及计量;2)聚合;3)聚合物脱气及丙烯回收;4)高抗冲聚合;5)聚合物汽蒸与干燥;6)排放系统、废油处理和工艺辅助设施;7)丙烯和乙烯处理装置、乙烯和氢气压缩;8)添加剂系统及挤压单元;9)均化料仓及包装机;10)火炬系统、粉尘沉降收集池和消防系统。整个工艺生产过程对测量及控制系统要求较高的是反应系统及相关流程。它包括预接触罐、预聚合反应器及环管反应器3个部分。整个反应过程对于温度、压力、丙烯进料、氢加入量、环管反应器的缓冲罐液位、聚合物含量的检测控制要求较严格,各参数的控制相互关联。下面,介绍环管聚丙烯装置的复杂测量及控制系统的实施方法。1 主要流程环管聚丙烯反应系统包括预接触罐、预聚合反应器及环管反应器3个部分。111 预接触罐将催化剂、给电子体和三乙基铝注入到预接触罐中,在罐中搅匀。在搅拌过程中通过控制夹套水来控制预接触罐的温度。112 预聚合反应器预聚合反应器主要工艺流程如图1所示。在预接触罐中活化后的催化剂混合物注入到预聚合反应器的液态丙烯中。先将丙烯经过换热器冷却至10e,然后在混合器中与催化剂混合物混合,混合后的浆液进入预聚合反应器(R-20),在20e,约314MPa压力下进行聚合。预聚合反应器是一个小型单环管反应器,物料约停留4min,把聚合反应限在最低的限度,每1克催化剂只有50~150g的丙烯发生聚合反应。预聚合反应使催化剂颗粒周围缓慢地包裹或形成聚合物的薄层。进入环管反应器的催化剂如果不被包裹起来,催化剂颗粒会很粘,就可能发生爆聚而生成大量细粉。113 环管反应器环管反应器主要工艺流程如图2所示。来自预聚合反应器的丙烯、催化剂、给电子体以及三乙基铝混合物与新鲜丙烯进料一起送入环管反应器,在314MPaG进行聚合反应,通过调节进入到反应器的丙烯进料来控制环管中的浆液浓度。环管反应器中的浆液浓度约为50%,停留时间为115小时,反应温度控制在70e,反应压力控制在314MPaG。反应器的循环泵使环管中的物料连续循环。液态丙烯作为输送流体,与反应器(R-21)相连的配有蒸汽加热丙烯汽化器的增压罐(D-22),用来控制环管反应器的反应压力。反应温度通过反应器夹套中闭路脱盐水循环系统来控制,夹套水温度是由R-21中的浆液温度TIC-23作为主回路,夹套水温度控制器(TIC-24)作为副回路构成串级控制,两个调节阀(TV-24A/B),构成热旁路控制。环管反应器的浆液在反应器缓冲罐液位控制下连续向脱气单元排放。特别需要注意的是对不同牌号的产品应对下面的物料进行严格控制,以确保聚合反应的品质:1)激活聚合反应,提高催化剂活性的催化剂与三乙基铝;2)给提高产品等规度的给电子体;3)调节环管反应器中的聚合物熔体流动指数(MFI)的氢气、环管中浆液的密度、丙烯的流量、催化剂参杂率、产品牌号等操作条件都会影响氢的补充量。对不同牌号的产品应根据相应的操作条件将环管反应器中含氢的浓度控制在不同的定值。因此对于环管反应聚丙烯反应系统来讲,催化剂、三乙基铝、给电子体以及氢对聚合反应品质有极大的影响,对不同
收稿日期:1998)02)27;修改稿收到日期:1998)07)28作者简介:见本刊1998年第4期第46页。
工程设计及标准 石 油 化 工 自 动 化,1999,1:13AUTOMATIONINPETRO-CHEMICALINDUSTRY牌号的产品均要进行严格的计量及控制。2 温度压力补偿由上面的流程介绍,不难看出,环管反应聚丙烯装置对于氢的加入量、蒸汽的用量(用于控制环管反应器的压力等)、氮的用量等的测量与控制要求得比较严格,因为它们都直接影响到聚合反应的质量。下面针对聚丙烯生产过程的特点介绍所采用的温压补偿的几种算法。211 气体补偿算法1)温压补偿qcm=p+popr+po#Tr+ToT+To#qm(1)式中 pr)))孔板计算时指定的操作压力,MPa;p)))测量压力,MPa;Tr)))孔板计算时指定的操作温度,e;T)))测量温度,e;po)))0110132MPa;To)))273115K;qcm)))补偿后的流量,kg/h;qm)测量的流量,kg/h。2)压力补偿qcm=p+popr+po#qm(2)3)温度补偿qcm=Tr+ToT+To#qm(3)212 蒸汽补偿算法qcm=VrV#qm(4)V=R(T+To)p+po-a1(T+To)/1002exp2182-(p+po)2#
b1(T+To)/1002exp14+c1(T+To)/1002exp3116
的丙
(5)Vr=R(Tr+To)pr+po-a1(T+To)/1002exp2182-(p+po)2#
b1(T+To)/1002exp14+c1(T+To)/1002exp3116
/B
(6)式中 R=4.615exp(-4) a=0.9172b=1.360928exp(6) c=4.55exp(17)213 坏值处理 在进行温压补偿算法时,应防止温度及压力的
测量坏值给测量结果造成污染。在算法执行的过程中,对温度的测量值进行坏值的判断,坏值的判断算法可以采用变化率判断算法、极限值判断算法等方法,一旦检测出温度及压力的坏值时补偿算法立即停止执行使得qcm=qm
214 补偿算法实例
对环管法聚丙烯装置,我们对需要进行温压补偿的流量及相应的Tr及pr取值给出下面的一些实例,见表1。表1 需要进行温压补偿的流量及相应变量取值实例流量位号说 明介 质压力信号温度信号pr/MPaTr/e公 式FI-02N2总管流量N2PI-0201625(2)FI-03中压蒸汽总管流量蒸 汽PI-03TI-03112275(4)FI-05工厂风总管流量工厂风PI-0601525(2)FI-06/1氢气总管/1流量H2PI-07TI-0621832(1)FI-06/2氢气总管/2流量H2PI-07TI-0621832(1)FI-06/3氢气总管/3流量H2PI-07TI-0621832(1)FI-06/4氢气总管/4流量H2PI-07TI-0621832(1)FI-10仪表风总管流量仪表风PI-0901525(2)
3 PID控制器参数初始值的确定针对聚丙烯工艺过程的特点,大部分的控制回路采用PID控制算法。PID控制器的参数随着被控过程的不同而不一样,并且PID调节回路均具有测量值跟踪的特性,串级回路具有反向跟踪能力,以实现无扰动的切换。根据被测参数的不同,聚丙烯生产过程的PID参数初始值可按表2选取,并在现场的具体使用过程中再根据实际情况进行有关的整定。
表2 一般PID参数初始值选用表参数类型P(增益)I/minD/min分析仪表1100密 度250流 量01510液 位11520压 力110速 度0152150温 度25015称 重150
16石油化工自动化 1999年4 复杂控制回路411 丙烯/氢气流量比控制 丙烯/氢气流量比的变化直接影响丙烯聚合物的熔体流动指数,并且对于不同的产品牌号其熔体流动指数的高、低对氢气浓度的要求相差较大。例如对于低熔体流动指数牌号的产品,环管反应器中氢气的浓度摩尔分数约为0101%;高熔体流动指数牌号的产品,环管反应器中氢气浓度摩尔分数约为015%;量程比为42B1。因此用一个检测与控制回路是不能实现的,所以氢气的流量检测与控制分成高低量程两个检测与控制回路即FIC-21A/FV-21A与FIC-21B/FV-21B。为了控制丙烯/氢气流量比,对进入到预聚合反应器的丙烯单体及氢气的浓度进行严格地控制,以确保熔体流动指数能够得到良好的控制。1)控制回路图(见图3)
图3 进预聚合反应器的丙烯/氢气流量控制回路图FV-21A,FV-21B两个阀不是分程控制阀,是两个同时动作阀 2)算法
对FIC-21A:FX-21.SP=FIC-23.PV#K1
对FIC-21B:FX-21.SP=FIC-23.PV#K2其中 K1=FIC-21A1FSRFIC-23.FSR#AIC-21A1OP100 K2=FIC-21B1FSRFIC-23.FSR#AIC-21B1OP100式中 FSR)))满量程(FullScaleRange);OP)))输出值(Output);PV)))测量值(ProcessVariable)。3)说明FV-21A,FV-21B两个调节阀为并联安装的故障关闭型调节阀,两个阀的流通能力不同,可以根据流量范围大小的不同进行选择。无论选择FIC-21A还是FIC-21B,均应保持两个阀的开度相同,以便切换。412 进反应器R-21的单体及助剂的流量控制为保证环管反应器中的浆液密度保持在560g/L(400~420g聚丙烯/升单体),必须对进入到环管反应器R-21中的丙烯及给电子体(DONOR),三乙基铝(TEAL)稳定剂(Atmer163)的流量进行控制。根据产品的类型及牌号的不同,三乙基铝/单体进料比为0115~0.25kg/t,三乙基铝/给电子体的设定比(质量比)为4~40。1)控制回路图(见图4)
2)算法参数K1,K2,K3与生产不同的牌号的产品有相对应的值。这里只给出T30S牌号K1,K2,K3
的值作为例子,详细的不同牌号的K1,K2,K3值
请参见有关工艺说明。T30S:K1=0.01 K2=0.2 K3=0.33)说明P-14A,P-14B;P-11A,P-11B;P-12A,P-12B计量泵是互为备用的,各自带有气动执行机构,用于调节计量泵的冲程,两个执行机构的动作始终保持一致,以便实现迅速切换。413 环管反应器排放控制为保证环管反应器中的浆液密度相对稳定,环管反应器的排料是采用控制反应器缓冲罐的液位进行连续排料控制的,为保证排料的连续性,同时设定了一个排料手操控制器。 1)控制回路图(见图5) 2)算法
17第1期 顾祥柏等1环管聚丙烯装置复杂测量及控制