CN101334676B - 小型聚合釜dcs生产聚氯乙烯反应温度的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，DCS控制聚合釜的升温→过渡→恒温反应→停釜过程，聚合釜前的蒸汽切断阀改为调节阀，升温阶段DCS控制包括如下次序：预设反应温度D值，预设A、B、C三个辅助参数值，进行顺序投料后再打开蒸汽调节阀至指定阀位控制，由步骤进行A、B值判断，达到B值则进入过渡阶段；过渡阶段步骤先关闭蒸汽调节阀，启动聚合釜夹套循环水阀单回路，步骤进行C、D值判断，达到D值进入反应阶段。上述A、B、C和D值得关系为A＜B＜C＜D，上述D值为52-65℃。上述使得反应温度更能达到理想控制标准，从而使反应平稳，保证并优化了产品质量，同时还具有操作方便快捷、克眼人为因素对产品质量的影响、减少事故发生率、实现了聚合生产关键工序的自动控制、提高了工艺参数检测精度和控制精度优点。

Description

小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法
技术领域
本发明涉及一种小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，尤其是对聚合反应时的升温及过渡过程的DCS控制方法。
背景技术
目前，公知的聚氯乙烯悬浮聚合生产工艺技术已经很成熟。主要工艺流程为：将含有无离子水、氯乙烯单体、引发剂、分散剂、助剂等原料按设定步骤投入聚合釜，经升温→过渡→恒温反应→停釜过程，聚合釜内的浆料经汽提、离心、干燥至合格产品后进入仓泵。上述工艺过程多采用DCS控制，DCS由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件，所用DCS硬件配置及软件配置各有不同，其中恒温反应阶段中聚合釜釜温作为主调参数，夹套循环水温度作为辅调参数，夹套循环水阀采用串级调节，停釜过程是以压力下降满足预设压力值，即可判断反应结束并加入终止剂以终止聚合反应。如日本横河CENTUM-CS1000 DCS亦可用于此聚氯乙烯生产装置。上述技术直接应用于小型聚合釜生产聚氯乙烯的工艺及其控制(行业惯例小于20立方的聚合釜为小型釜)，主要问题是原升温蒸汽阀为切断阀，只能全开至或全关，升温时，阀门打开，DCS控制只进行是否达到反应温度值的判断，在接近反应设定温度时，升温速率过快，从而引起恒温反应反应时的温度波动较大，控制比较困难，难以达到理想的反应设定温度值，影响产品质量。也有采用PLC工控技术的，缺点是控制面版设置及调用参数复杂，操作不便，不能及时根据反应状况实时调节，使反应不稳定，难以达到预期的反应状态，影响产品质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作方便、可实时控制、利于优化产品质量、适合小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法。
一种小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，DCS控制聚合釜的升温→过渡→恒温反应→停釜过程。其中恒温反应阶段中聚合釜釜温作为主调参数，夹套循环水温度作为辅调参数，夹套循环水阀采用串级调节；停釜过程是以压力下降满足预设压力值，即可判断反应结束并加入终止剂以终止聚合反应。上述聚合釜前的蒸汽切断阀改为蒸汽调节阀，上述升温阶段DCS控制包括如下依次进行的步骤：预设反应温度D值，再预设至少A、B、C三个辅助参数值，进行顺序投料后再打开蒸汽调节阀至指定阀位控制，判断是否到A值，未到A值则返回上步，达到A值，则进入自动控制阶段，判断是否到达B值，未到B值，则返回上步，达到B值，则进入过渡阶段；上述过渡阶段DCS控制包括如下依次进行的步骤：判断已经达到B值，则关闭蒸汽调节阀，启动聚合釜的夹套循环水阀自动调节单回路，判断是否达到C值，未到C值，则返回上步，达到C值，则启动聚合釜的夹套循环水阀自动调节串级调节，判断是否达到D值，未到D值，则返回上步，达到D值，则进入恒温反应阶段；上述A、B、C和D值的关系式为A＜B＜C＜D，上述D值为52-65℃。
如上所述的小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，其DCS由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件。
如上所述的小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，其中恒温反应阶段中聚合釜釜温作为主调参数，夹套循环水温度作为辅调参数，夹套循环水阀采用串级调节；停釜过程是以压力下降满足预设压力值，即可判断反应结束并加入终止剂以终止聚合反应。
如上所述的小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，在升温阶段中打开蒸汽调节阀至设定阀位控制。
如上所述的小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，其上述D值设定为52-65℃。
因为本发明将聚合釜前的蒸汽切断阀改为蒸汽调节阀，解决了原来切断阀不能根据反应状况进行实时调节的问题，而蒸汽调节阀在DCS控制下可以实时调节，特别是在预设至少三个参考温度值后，使得反应温度更能达到理想控制标准，从而使反应平稳，保证并优化了产品质量，同时还具有操作方便快捷、减轻工人劳动强度、克服人为因素对产品质量的影响、减少事故发生率、实现了聚合生产关键工序的自动控制、提高了工艺参数检测精度和控制精度优点。本发明可广泛应用于聚合反应及聚合过程的单回路、多回路控制。
附图说明
下面结合附图和和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例1的聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程示意图。
图2是本发明实施例1的聚合升温阶段控制中顺序控制及逻辑判断图。
图3是本发明实施例1的聚合过渡阶段控制中顺序控制及逻辑判断图。
图4是本发明实施例1的聚氯乙烯悬浮聚合过程示意图。
图1中，1.单体计量槽，2.无离子水槽，3.聚合釜，4.内冷挡板，5.夹套循环水阀，6.蒸汽阀，7.外夹套。
图4中，1.聚合反应温度(为计算机实时采集数据形成的曲线)，2.聚合反应设定温度，3.升温阶段，4.过渡阶段，5.恒温反应阶段，6.停釜阶段。
具体实施方式
参照附图1-4，本发明实施例1为DCS控制聚合釜的升温→过渡→恒温反应→停釜过程，其中恒温反应阶段中聚合釜釜温作为主调参数，夹套循环水温度作为辅调参数，夹套循环水阀采用串级调节；停釜过程是以压力下降满足预设压力值，即可判断反应结束并加入终止剂以终止聚合反应。DCS由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件，此技术直接应用于小型聚合釜生产聚氯乙烯的工艺及其控制。聚合釜3前的蒸汽切断阀改为蒸汽调节阀6，上述升温阶段DCS控制包括如下依次进行的步骤：预设反应温度D值为52，再预设A、B、C三个辅助参数值为49、50.1、50.8，进行顺序投料后再全打开蒸汽调节阀，判断是否到A值(49)，未到A值则返回上步，达到A值，则进入自动控制阶段，判断是否到达B值(50.1)，未到B值，则返回上步，达到B值，则进入过渡阶段；上述过渡阶段DCS控制包括如下依次进行的步骤：判断已经到达B值，则关闭蒸汽调节阀，启动聚合釜的夹套循环水阀自动调节单回路，判断是否到达C值(50.8)，未到C值，则返回上步，达到C值，则启动聚合釜的夹套循环水阀自动调节串级调节，判断是否达到D值(52)，未到D值，则返回上步，达到D值，则进入反应阶段。
实施例2与实施例1不同之处在于：预设恒温反应温度D值为65，再预设A、B、C三个值为61.8、62、63.5，进行顺序投料后再部分打开蒸汽调节阀。
实施例3与实施例1不同之处在于：预设恒温反应温度D值为58.5，再预设A、B、C三个值为53、54、55.5，进行顺序投料后再全打开蒸汽调节阀。
实施例4与实施例1不同之处在于：预设反应温度D值为60，再预设A、B、C、D、E、F五个值为54、55、56.5、57、58.5进行顺序投料后再部分打开蒸汽调节阀。
上述实施例中预设温度为参考值可以根据经验需要取多个，具体取值与聚合釜的大小、反应特性有极为重要的关系。
本发明主要是对升温和过渡阶段的控制作了改进，其他与已有技术相同。

Claims (4)

1.一种小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，DCS控制聚合釜的升温→过渡→恒温反应→停釜过程，其特征在于聚合釜前的蒸汽切断阀改为蒸汽调节阀，上述升温阶段DCS控制包括如下依次进行的步骤：预设反应温度D值，再预设至少A、B、C三个辅助参数值，进行顺序投料后再打开蒸汽调节阀至设定阀位控制，判断是否到A值，未到A值则返回上步，达到A值，则进入自动控制阶段，判断是否到达B值，未到B值，则返回上步，达到B值，则进入过渡阶段；上述过渡阶段DCS控制包括如下依次进行的步骤：判断已经到达B值，则关闭蒸汽调节阀，启动聚合釜的夹套循环水阀自动调节单回路，判断是否到达C直，未到C值，则返回上步，达到C值，则启动聚合釜的夹套循环水阀自动调节串级调节，判断是否到达D 值，未到D值，则返回上步，达到D值，则进入恒温反应应段；上述A、B、C和D值的关系为A＜B＜C＜D，上述D值为52-65℃。
2.如权利要求1所述的一种小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，其特征在于DCS由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件。
3.如权利要求1所述的一种小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，其特征在于恒温反应阶段中聚合釜釜温作为主调参数，夹套循环水温度作为辅调参数，夹套循环水阀采用串级调节，停釜过程是以压力下降满足预设压力值，即可判断反应结束并加入终止剂以终止聚合反应。
4.如权利要求1或2所述的一种小型聚合釜DCS生产聚氯乙烯反应温度的控制方法，其特征在于升温阶段中打开蒸汽调节阀至指定阀位。
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