CN108047358A - 一种聚氯乙烯联合生产系统及其联锁控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚氯乙烯联合生产系统，包括电解氯化镁装置、电解氯化钾装置、氯气分配装置、乙烯法生产聚氯乙烯装置、乙炔法生产聚氯乙烯装置、以及联锁装置，所述联锁装置包括设于上述装置之间的多条联锁信号线，上述某一装置停车时，所述联锁装置通过所述联锁信号线将停车信号传输至与停车的装置相连接的上下游装置，所述上下游装置根据停车信号决定是否联锁停车。本发明采用联锁装置控制的方式使得生产更安全更可靠，可以自动化控制，一旦发生事故或者意外减少了手动操作，系统联锁就可以停车，相较于人工操作，降低了滞后性，有利于安全生产。
Description
技术领域
本发明涉及化工产品的资源综合利用技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯联合生产系统及其联锁控制方法。
背景技术
聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)树脂，是由氯乙烯单体(VinylChloride Monomer，简称VCM)聚合而成的高分子化合物。PVC树脂是目前深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29％。PVC树脂易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，PVC树脂主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。
PVC树脂的制备方法中一般都需要以氯乙烯单体作为生产原料，然后经过聚合、汽提以及干燥制得PVC树脂，在我国PVC的生产方法包括乙炔法生产PVC与乙烯法生产PVC两种工艺路线。
乙烯法生产PVC时，一般为乙烯和氯气发生反应生成二氯乙烷，二氯乙烷再高温裂解制得氯乙烯和氯化氢，然后经聚合制得PVC树脂；乙炔法生产PVC时，一般为乙炔和氯化氢加成合成氯乙烯，聚合后形成PVC树脂，其中氯化氢常常用氢气和氯气合成制得。
因此无论是乙烯法生产PVC还是乙炔法生产PVC，都需要提供氯气，而通常在氯碱行业中，氯气一般采用电解氯化钠装置这单一来源获得，获得的氯气经氯压机调节压力后去向也单一，常提供给乙烯法生产PVC装置或乙炔法生产PVC装置，属于一对一的生产系统，在实际的运行过程中这种生产系统可控性差，当电解氯化钠装置、氯压机、或者接收氯气的乙烯法生产PVC装置、乙炔法生产PVC装置中的某个装置出现问题时，手动控制其他装置不仅时间滞后，而且可能导致整个生产系统全部停车，安全性差、影响生产产量和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯联合生产系统，用于解决现有方法制备聚氯乙烯树脂时存在的一对一生产系统可控性差、手动控制时间滞后以致影响生产的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚氯乙烯联合生产系统包括电解氯化镁装置、电解氯化钾装置、氯气分配装置、乙烯法生产聚氯乙烯装置、乙炔法生产聚氯乙烯装置、以及联锁装置，其中，所述电解氯化镁装置、电解氯化钾装置分别与所述氯气分配装置连接，所述氯气分配装置分别与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置、乙炔法生产聚氯乙烯装置连接，所述电解氯化镁装置向所述氯气分配装置提供氯气，所述氯气分配装置再将氯气以对应的压力分配给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置，用于生产聚氯乙烯；所述电解氯化钾装置向所述氯气分配装置提供氯气，所述氯气分配装置再将氯气以对应的压力分别分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置、乙烯法生产聚氯乙烯装置，用于生产聚氯乙烯；所述联锁装置包括设于上述装置之间的多条联锁信号线，上述某一装置停车时，所述联锁装置通过所述联锁信号线将停车信号传输至与停车的装置相连接的上下游装置，所述上下游装置根据停车信号决定是否联锁停车。
优选地，所述氯气分配装置至少包括两个氯气压缩机，分别为低压氯气压缩机以及高压氯气压缩机，所述低压氯气压缩机与所述电解氯化钾装置连接，所述高压氯气压缩机与所述电解氯化镁装置连接，所述低压氯气压缩机将所述电解氯化钾装置提供的氯气压力提高至符合所述乙炔法生产聚氯乙烯装置生产条件的低压范围，再向其分配；所述高压氯气压缩机将所述电解氯化镁装置提供的氯气压力提高至符合所述乙烯法生产聚氯乙烯装置生产条件的高压范围，再向其分配。
本发明提供的氯气分配装置通过高低压氯气压缩机来进行联合分配，设计了多种路线，以避免某一装置出现故障而影响生产，同时高低压氯气压缩机将氯气的压力提高至下游生产装置对应的生产压力，可以提高安全性，保障生产顺利进行。
优选地，所述低压范围为0.1～0.2MPa，所述高压范围为0.58～0.74MPa。
本发明提供的高低压范围为下游生产装置的安全范围，可以根据实际生产情况进行相应调节，更具灵活性。
优选地，所述低压氯气压缩机与所述高压氯气压缩机连接，所述高压氯气压缩机将所述低压氯气压缩机提供的氯气压力提高至所述高压范围，再向所述乙烯法生产聚氯乙烯装置分配。
本发明提供的低压氯气压缩机和高压氯气压缩机也具有连接关系，增加可调的生产路线，当下游装置出现问题时，低压氯气压缩机可以将氯气提供给高压氯气压缩机，保证生产的顺利进行。
优选地，所述氯气分配装置还包括设于所述低压氯气压缩机和高压氯气压缩机之间的遥控调节阀，用于氯气的压力匹配。
本发明提供的氯气分配装置设有遥控调节阀，可以防止两股来源的氯气因压力不匹配而可能产生的氯气倒串现象，提高安全性。
本发明还提供一种聚氯乙烯联合生产系统的联锁控制方法，利用上述任一项所述的聚氯乙烯联合生产系统，所述联锁控制方法包括以下步骤：
1)电解氯化镁装置将氯气提供给氯气分配装置，所述氯气分配装将氯气以对应的压力分配给乙烯法生产聚氯乙烯装置，用于生产聚氯乙烯；
2)电解氯化钾装置将氯气提供给所述氯气分配装置，所述氯气分配装置将氯气以对应的压力分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置，用于生产聚氯乙烯；
3)联锁装置在上述装置之间设有多条联锁信号线，上述某一装置停车时，所述联锁装置将停车信号传输至停车的装置的上下游装置，所述上下游装置根据所述停车信号决定是否联锁停车。
优选地，所述氯气分配装置包括低压氯气压缩机，所述低压氯气压缩机分别与所述电解氯化钾装置、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置连接，所述电解氯化钾装置停车时，所述联锁装置将停车信号传输至所述低压氯气压缩机，所述低压氯气压缩机联锁停车。
优选地，所述低压氯气压缩机停车时，所述联锁装置将停车信号分别传输至所述电解氯化钾装置、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置，所述电解氯化钾装置、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置联锁停车。
优选地，所述氯气分配装置还包括与所述低压氯气压缩机连接的高压氯气压缩机，所述高压氯气压缩机分别与所述电解氯化镁装置、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置连接，所述电解氯化镁装置停车时，所述联锁装置将停车信号传输至所述高压氯气压缩机，所述高压氯气压缩机联锁停车。
优选地，所述高压氯气压缩机停车时，所述联锁装置将停车信号分别传输至所述电解氯化镁装置、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置，所述电解氯化镁装置、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置联锁停车。
相比于现有技术，本发明提供的聚氯乙烯联合生产系统及方法具有以下优势：
一、本发明提供的氯气分配装置将来自不同生产装置、不同压力等级、不同纯度的氯气进行联合分配，以满足上下游装置在不同工况下对氯气的供应和使用需求，可以形成多对多、多对一、一对多的生产系统，可控性强，存在多种工艺组合方案，将其进行自由切换和使用，无论是在何种情况下都能使其有最佳的分配使用方案来保证装置负荷的最佳运行状态，即使某一装置出现故障，都不会造成全系统停车、影响生产，在生产操作和工况选择上具有更多的灵活性；
二、本发明采用联锁装置控制的方式使得生产更安全更可靠，可以自动化控制，一旦发生事故或者意外减少了手动操作，系统联锁就可以停车，相较于人工操作，降低了滞后性，有利于安全生产。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1示出了本发明一种优选实施方式的聚氯乙烯联合生产系统的结构示意图；
图2示出了图1所示聚氯乙烯联合生产系统的工艺流程图。
附图标记
1-电解氯化镁装置， 2-电解氯化钾装置，
3-氯气分配装置， 31-废气处理单元，
32-低压氯气压缩机， 33-高压氯气压缩机，
34-遥控调节阀， 35-氯气提纯单元，
351-氯气液化器， 352-氯气汽化器，
4-乙烯法生产聚氯乙烯装置， 5-乙炔法生产聚氯乙烯装置，
51-氯气缓冲罐， 52-氯化氢合成炉，
53-转化混合器。
具体实施方式
本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本实施例提供一种聚氯乙烯联合生产系统，所述聚氯乙烯联合生产系统包括电解氯化镁装置1、电解氯化钾装置2、氯气分配装置3、乙炔法生产聚氯乙烯装置5、乙烯法生产聚氯乙烯装置4、以及联锁装置6，所述电解氯化镁装置1、电解氯化钾装置2分别与所述氯气分配装置3连接，所述氯气分配装置3分别与所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5、乙烯法生产聚氯乙烯装置4连接，所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4连接，所述联锁装置6包括设于上述装置之间的多条联锁信号线，用于各装置间的停车信号传输，便于作为下一个装置的输入条件，所述联锁信号线分别设于所述电解氯化镁装置1、氯气分配装置3、乙烯法生产聚氯乙烯装置4、乙炔法生产聚氯乙烯装置5两两之间，所述电解氯化钾装置2、氯气分配装置3、乙炔法生产聚氯乙烯装置5两两之间。
所述电解氯化镁装置1主要以水氯镁石为原料，尤其青海地区富含大量盐湖，以钾肥为主的产业链在生产时会产生大量的氯化钾以及废液老卤(主要成分为氯化镁，结晶后成为水氯镁石)，以水氯镁石为原料便于就地取材，水氯镁石电解后制得金属镁和氯气，金属镁属于轻金属，附加值极高、应用范围更广，制得的副产物氯气向所述氯气分配装置3提供，通过所述氯气分配装置3将氯气提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，用于生产PVC。
不过所述电解氯化镁装置1生产氯气的过程中，氯气的纯度和电解氯化镁的电解槽台数成正比关系，电解槽运行台数不同时氯气的纯度会有所不同，而且所述电解氯化镁装置1需要定期更换电解槽阳极片，也会影响氯气的纯度，因此在本实施例中，所述电解氯化镁装置1制得的氯气仅通过所述氯气分配装置3提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，所述电解氯化镁装置1满负荷生产氯气29.2万吨/年，氯气的压力为0.016MPa。
所述电解氯化钾装置2以氯化钾为原料，通过盐水精制以及电解后制得氢氧化钾、氯气和氢气，向所述氯气分配装置3提供氯气，通过所述氯气分配装置3将氯气提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，用于生产PVC；制得的氢氧化钾在蒸发后得到片碱(固态氢氧化钾)，片碱可以用作钾盐生产的原料、干燥剂、吸收剂、医药日化等化工基本原料，用途广泛，附加价值高。
在本实施例中，所述电解氯化钾装置2提供的氯气纯度均在93％以上，所以所述电解氯化钾装置2制得的氯气既可以通过所述氯气分配装置3提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，也可以通过所述氯气分配装置3提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4。所述电解氯化钾装置2满负荷生产氯气19.02万吨/年，氯气的压力为2KPa，氢气的压力为100KPa。
因此本发明通过所述电解氯化镁装置1、电解氯化钾装置2提供的氯气，来自不同的生产装置、具有不同的压力等级、不同的纯度，所述氯气分配装置3将氯气以对应的压力分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5和乙烯法生产聚氯乙烯装置4，用于生产聚氯乙烯，以满足不同工况下对氯气的供应和使用需求，形成多对多的生产系统。
如图2所示，所述氯气分配装置3包括废气处理单元31、低压氯气压缩机32、高压氯气压缩机33、遥控调节阀34、以及氯气提纯单元35。
所述废气处理单元31分别与所述低压氯气压缩机32、高压氯气压缩机33、氯气提纯单元35连接，用于处理纯度低的氯气。
若氯气纯度低，氯气中一般会含有较多的氢气和水份，当氯气中氢气含量达到5％以上，会形成氢气与氯气的爆炸混合物，不利于安全生产，水份过多，会造成设备的腐蚀，因此纯度低的氯气无法向所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5和乙烯法生产聚氯乙烯装置4提供，需要直接进入所述废气处理单元31进行吸收处理，用氢氧化钠溶液吸收氯气制得次氯酸钠。
在整个工艺过程中产生的废氯气、或者纯度低的氯气都可连接至所述废气处理单元31，进行吸收处理，处理后再排放，更加环保，降低对环境的影响。
本发明提供的所述氯气分配装置3至少设有两个氯气压缩机，在本实施例中，根据所述聚氯乙烯联合生产系统的生产需求所述氯气分配装置3设有四个氯气压缩机，分别为两个低压氯气压缩机32和两个高压氯气压缩机33。
氯气压缩机常见的为离心式压缩机，由电机借助联轴器带动高速增速器，通过增速器的单级变速，实现高速轴上两只叶轮的高速旋转，氯气在叶轮流道中获得高速动能，进而在扩压器中动能转化为气体压能，氯气通过两次的能量转化，获得工艺流程所需求的压力等级。因此低压和高压为相对值，在本实施例中，所述低压氯气压缩机32将氯气压力提高至符合所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5生产条件的低压范围，再向其分配，所述低压范围为0.1～0.2MPa，优选为0.125MPa；所述高压氯气压缩机33将氯气压力提高至符合所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4生产条件的高压范围，再向其分配，所述高压范围为0.58～0.74MPa，优选为0.65MPa。
所述低压氯气压缩机32分别与所述电解氯化钾装置2、乙炔法生产聚氯乙烯装置5连接，用于将所述电解氯化钾装置2提供的氯气提高压力后送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，以生产PVC；
所述高压氯气压缩机33分别与所述电解氯化镁装置1、乙烯法生产聚氯乙烯装置4连接，用于将所述电解氯化镁装置1提供的氯气提高压力后送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，以生产PVC；
所述低压氯气压缩机32与高压氯气压缩机33之间通过所述遥控调节阀34连接，将不同来源的氯气压力进行匹配，调节氯气压力，保证两股氯气混合时无压力波动，以此来保证所述高压氯气压缩机33的平稳运行，提高安全性。
具体的，遥控调节阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，遥控调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的，然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。
所述氯气提纯单元35用于提纯氯气，以满足所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5的生产需求。
所述氯气提纯单元35包括氯气液化器351、与所述氯气液化器351连接的氯气汽化器352，所述氯气液化器351分别与所述低压氯气压缩机32、高压氯气压缩机33连接，所述氯气汽化器352与所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5连接。
所述氯气液化器351将气态的氯气通过氟利昂螺杆压缩机组液化成液氯，再进行储存。所述氯气汽化器352将液态的氯气(液氯)用热水汽化为气态的氯气，并根据下游工况需要送入后续工序进行氯气利用，低浓度的氯气通过液化、汽化的过程将其纯度提高，以满足所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5的生产需求，工艺成熟、提纯效率高。
在提纯工艺过程中产生的废氯气、或者纯度低的氯气都可连接至所述废气处理单元31，进行吸收处理。
所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4以乙烯和氯气为原料在氯化反应器内发生反应生成二氯乙烷，二氯乙烷再高温裂解制得氯乙烯和氯化氢，然后经聚合制得PVC树脂；所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4在满负荷的状态下需要氯气42.66万吨/年，氯气压力应满足0.65MPa。
所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4与所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5连接，将副产物氯化氢提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5。
在本实施例中，所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4的反应过程需要高温裂解，故反应过程中制得的氯化氢不含游离氯和水分，提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5时，能够大大降低乙炔法生产氯乙烯中生成氯乙炔发生爆炸的可能性，而且极大的减少了对设备的腐蚀性，满足乙炔法生产氯乙烯的质量要求。
所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5以乙炔和氯化氢为原料加成合成氯乙烯，聚合后形成PVC树脂，所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5包括氯化氢缓冲罐51、氯化氢合成炉52和转化混合器53。在本实施例中，所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5包括两条并列的生产线，可以根据生产情况同时生产或者单线生产。
所述氯化氢缓冲罐51与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4连接，将所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4提供的氯化氢进行缓冲和储存，缓冲之后的氯化氢提供给所述转化混合器53，以生产聚氯乙烯。所述氯化氢合成炉52用于氢气和氯气发生燃烧反应制得氯化氢，氯气由所述电解氯化钾装置2提供，氢气由所述电解氯化钾装置2或外源提供。所述氯化氢缓冲罐51或所述氯化氢合成炉52提供的氯化氢和外源提供的乙炔在所述转化混合器53中反应生成氯乙烯，再聚合形成PVC树脂。当然，氯化氢也可用于制造高纯盐酸、工业盐酸。
所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5在满负荷下对氯化氢的需求是29.65万吨/年，氯气压力应满足0.125MPa。
所述联锁装置6包括在上述装置之间的多条联锁信号线，所述联锁信号线将各装置的中控部件连接起来，用于在生产出现异常或者某些装置突然停车时，通过联锁信号线将停车信号传输至与停车的装置相连接的上下游装置，作为所述上下游装置的输入条件，所述上下游装置根据停车信号决定是否联锁停车，采用联锁控制的方式使得生产更安全，可以自动化控制，一旦发生事故或者意外减少了手动操作，系统联锁就可以停车，相较于人工操作，降低了滞后性，有利于安全生产。
本发明还提供一种聚氯乙烯联合生产系统的联锁控制方法，所述电解氯化镁装置1、电解氯化钾装置2提供氯气，所述氯气分配装置3将来自不同的生产装置、具有不同的压力等级、不同的纯度的氯气以对应的压力分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5和乙烯法生产聚氯乙烯装置4，用于生产聚氯乙烯，以满足不同工况下对氯气的供应和使用需求，形成多对多的生产系统。
所述电解氯化镁装置1生产的氯气纯度难以保证，制得的氯气仅提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，满负荷生产氯气29.2万吨/年，氯气的压力为0.024MPa。
所述电解氯化钾装置2提供的氯气纯度较高，可以同时提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4和乙炔法生产聚氯乙烯装置5，所述电解氯化钾装置2满负荷生产氯气19.02万吨/年，氯气的压力为2KPa。
所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4在满负荷的状态下需要氯气42.66万吨/年，氯气压力应满足0.65MPa。
所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5在满负荷下对氯化氢的需求是29.65万吨/年，氯气压力应满足0.125MPa。
从上述装置满负荷生产的数据可以看出，所述电解氯化镁装置1、电解氯化钾装置2各自单独生产的氯气不足以满足所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4的满负荷生产，因此在本实施例中，优选所述电解氯化镁装置1将氯气提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，所述电解氯化钾装置2将70％的氯气提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，将30％的氯气提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，同时所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4副产的氯化氢也可以提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，这样的分配方法可以实现装置生产负荷的最大化，进而实现经济效益的最大化。
当然，在其他实施例中，也可以根据生产时各装置、设备的完好情况，对分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5和乙烯法生产聚氯乙烯装置4的氯气进行比例调节，也可以仅将所述,电解氯化钾装置2的氯气分别单独提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4或乙炔法生产聚氯乙烯装置5。
正常生产时，所述联锁控制方法包括以下步骤：
步骤一、所述电解氯化镁装置1将氯气提供给所述氯气分配装置3的高压氯气压缩机33，所述高压氯气压缩机33将氯气的压力提高，再以对应的压力分配给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，用于生产聚氯乙烯；
步骤二、所述电解氯化钾装置2将氯气全部提供给所述氯气分配装置3的低压氯气压缩机32，所述低压氯气压缩机32将氯气的压力提高，再以对应的压力将70％的氯气通过所述高压氯气压缩机33提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，以对应的压力将30％的氯气提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，用于生产聚氯乙烯。
所述联锁装置6在上述装置之间设有多条联锁信号线，上述某一装置停车时，所述联锁装置6将停车信号传输至停车的装置的上下游装置，所述上下游装置根据所述停车信号决定是否联锁停车。
具体的，根据停车装置的不同，有以下五种情况：
一、当所述电解氯化镁装置1停车时：
所述电解氯化镁装置1通过所述联锁装置6将停车信号传输给其下游装置，即所述高压氯气压缩机33，所述高压氯气压缩机33联锁停车；
当然，若所述高压氯气压缩机33还含有部分所述电解氯化钾装置2制得的氯气，氯气慢慢进入所述氯气提纯单元35进行液化储存，待氯气排解完后，所述高压氯气压缩机33停车，以防突然停车，气体压力变化过快，影响生产；
所述高压氯气压缩机33停车后，通过所述联锁装置6将停车信号传输给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4的氯化反应器停车；
同时所述电解氯化镁装置1通过所述联锁装置6将停车信号传输给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5接收到停车信号报警后，提高所述氯化氢合成炉53负荷，所述电解氯化钾装置2制得的氯气通过所述低压氯气压缩机32全部输送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，保证所述电解氯化钾装置2满负荷运行。
二、当所述电解氯化钾装置2停车时：
所述电解氯化钾装置2通过所述联锁装置6将停车信号传输给其下游装置，即所述低压氯气压缩机32，所述低压氯气压缩机32联锁停车；
所述低压氯气压缩机32停车后，通过所述联锁装置6将停车信号传输给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5的氯化氢合成炉53停车，所述遥控调节阀34关闭；
所述电解氯化镁装置1制得的氯气通过所述高压氯气压缩机33全部输送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，保证所述电解氯化镁装置1满负荷运行，不过由于所述低压氯气压缩机32停车，所述高压氯气压缩机33的入口氯气流量瞬时减少，需要及时调整乙烯流量。
三、当所述氯气分配装置3停车时：
有以下两种可能：
(1)当所述低压氯气压缩机32停车时：
所述低压氯气压缩机32通过所述联锁装置6将停车信号分别传输至所述电解氯化钾装置2、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置5，所述电解氯化钾装置2、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置5的氯化氢合成炉53联锁停车；
所述遥控调节阀34关闭，所述电解氯化镁装置1制得的氯气通过所述高压氯气压缩机33全部输送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，保证所述电解氯化镁装置1满负荷运行，同步调整乙烯流量和氯化反应器负荷。
(2)当所述高压氯气压缩机33停车时：
所述高压氯气压缩机33通过所述联锁装置6将停车信号分别传输至所述电解氯化镁装置1、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置4，所述电解氯化镁装置1、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置4的氯化反应器联锁停车；
所述遥控调节阀34关闭，所述低压氯气压缩机32的出口氯气排放至所述废气处理单元31，进行吸收处理；提高所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5的氯化氢合成炉53的负荷，所述电解氯化钾装置2制得的氯气通过所述低压氯气压缩机32全部输送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，保证所述电解氯化钾装置2满负荷运行。
在其他实施例中，所述电解氯化镁装置1也可以不停车，降低其负荷，由于所述电解氯化镁装置1的氯气压力在16KPa左右，所述废气处理单元31的压力只有-2kpa左右，所述电解氯化镁装置1的氯气可以通过所述废气处理单元31逆向进入所述氯气提纯单元35的氯气液化器351，液化为液氯后储存，便于生产过程中氯气的合理化匹配。
四、当所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4停车时：
所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4通过所述联锁装置6将停车信号分别传输至所述高压氯气压缩机33和乙炔法生产聚氯乙烯装置5，所述高压氯气压缩机33不停车，出口氯气进入所述氯气提纯单元35，提高所述氯气液化器351负荷，降低所述电解氯化镁装置1负荷，将所述电解氯化镁装置1制得的氯气经过所述氯气提纯单元35提纯后送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，用于生产聚氯乙烯；
所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5接收到停车信号报警后，由双线生产改为单线生产，同时提高所述氯化氢合成炉53负荷，所述电解氯化钾装置2制得的氯气通过所述低压氯气压缩机32全部输送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5，保证所述电解氯化钾装置2满负荷运行。
五、当所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5的氯化氢合成炉53停车时：
若所述氯化氢合成炉53停车，所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5通过所述联锁装置6将停车信号分别传输至所述低压氯气压缩机32和乙烯法生产聚氯乙烯装置4；
所述低压氯气压缩机32的出口氯气缓慢排放至所述废气处理单元31，进行吸收处理，起到缓冲作用；
所述低压氯气压缩机32的出口压力调整好之后，提高所述电解氯化钾装置2到所述高压氯气压缩机33的负荷，所述电解氯化钾装置2制得的氯气经所述低压氯气压缩机32到所述高压氯气压缩机33全部输送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4，所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4、乙炔法生产聚氯乙烯装置5满负荷运行，同时提高所述氯气提纯单元35的负荷，所述电解氯化镁装置1制得氯气可以送至所述氯气提纯单元35进行液化储存，保证所述电解氯化镁装置1满负荷运行；
若所述氯气提纯单元35出现问题，则提高所述电解氯化钾装置2到所述高压氯气压缩机33的负荷，保证所述电解氯化镁装置1、乙烯法生产聚氯乙烯装置4，降低所述电解氯化钾装置2负荷，保证所述乙炔法生产聚氯乙烯装置5满负荷运行。
通过以上实施例表明，本发明提供的生产系统可以为多对多、多对一、一对多的生产系统，存在多种工艺组合方案，将其进行自由切换和使用，无论是在何种情况下都能使其有最佳的分配使用方案来保证装置负荷的最佳运行状态，即使某一装置出现故障，都可以利用联锁装置进行联锁停车，都不会造成全系统停车、影响生产，而且反应迅速，不具有滞后性，本发明提供的聚氯乙烯联合生产系统在生产操作和工况选择上具有更多的灵活性。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。
Claims (10)
1.一种聚氯乙烯联合生产系统，其特征在于，其包括电解氯化镁装置(1)、电解氯化钾装置(2)、氯气分配装置(3)、乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)、乙炔法生产聚氯乙烯装置(5)、以及联锁装置(6)，其中，
所述电解氯化镁装置(1)、电解氯化钾装置(2)分别与所述氯气分配装置(3)连接，所述氯气分配装置(3)分别与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)、乙炔法生产聚氯乙烯装置(5)连接，
所述电解氯化镁装置(1)向所述氯气分配装置(3)提供氯气，所述氯气分配装置(3)再将氯气以对应的压力分配给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)，用于生产聚氯乙烯；
所述电解氯化钾装置(2)向所述氯气分配装置(3)提供氯气，所述氯气分配装置(3)再将氯气以对应的压力分别分配给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)、乙炔法生产聚氯乙烯装置(5)，用于生产聚氯乙烯；
所述联锁装置(6)包括设于上述装置之间的多条联锁信号线，上述某一装置停车时，所述联锁装置(6)通过所述联锁信号线将停车信号传输至与停车的装置相连接的上下游装置，所述上下游装置根据停车信号决定是否联锁停车。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯联合生产系统，其特征在于，所述氯气分配装置(3)至少包括两个氯气压缩机，分别为低压氯气压缩机(32)以及高压氯气压缩机(33)，所述低压氯气压缩机(32)与所述电解氯化钾装置(2)连接，所述高压氯气压缩机(33)与所述电解氯化镁装置(1)连接，所述低压氯气压缩机(32)将所述电解氯化钾装置(2)提供的氯气压力提高至符合所述乙炔法生产聚氯乙烯装置(5)生产条件的低压范围，再向其分配；所述高压氯气压缩机(33)将所述电解氯化镁装置(1)提供的氯气压力提高至符合所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)生产条件的高压范围，再向其分配。
3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯联合生产系统，其特征在于，所述低压范围为0.1～0.2MPa，所述高压范围为0.58～0.74MPa。
4.根据权利要求2所述的聚氯乙烯联合生产系统，其特征在于，所述低压氯气压缩机(32)与所述高压氯气压缩机(33)连接，所述高压氯气压缩机(33)将所述低压氯气压缩机(32)提供的氯气压力提高至所述高压范围，再向所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)分配。
5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯联合生产系统，其特征在于，所述氯气分配装置(3)还包括设于所述低压氯气压缩机(32)和高压氯气压缩机(33)之间的遥控调节阀(34)，用于氯气的压力匹配。
6.一种聚氯乙烯联合生产系统的联锁控制方法，其特征在于，利用权利要求1至5任一项所述的聚氯乙烯联合生产系统，所述联锁控制方法包括以下步骤：
1)电解氯化镁装置(1)将氯气提供给氯气分配装置(3)，所述氯气分配装置(3)将氯气以对应的压力分配给乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)，用于生产聚氯乙烯；
2)电解氯化钾装置(2)将氯气提供给所述氯气分配装置(3)，所述氯气分配装置(3)将氯气以对应的压力分配给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)和/或乙炔法生产聚氯乙烯装置(5)，用于生产聚氯乙烯；
3)联锁装置(6)在上述装置之间设有多条联锁信号线，上述某一装置停车时，所述联锁装置(6)将停车信号传输至停车的装置的上下游装置，所述上下游装置根据所述停车信号决定是否联锁停车。
7.根据权利要求6所述的聚氯乙烯联合生产系统的联锁控制方法，其特征在于，所述氯气分配装置(3)包括低压氯气压缩机(32)，所述低压氯气压缩机(32)分别与所述电解氯化钾装置(2)、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置(5)连接，所述电解氯化钾装置(2)停车时，所述联锁装置(6)将停车信号传输至所述低压氯气压缩机(32)，所述低压氯气压缩机(32)联锁停车。
8.根据权利要求7所述的聚氯乙烯联合生产系统的联锁控制方法，其特征在于，所述低压氯气压缩机(32)停车时，所述联锁装置(6)将停车信号分别传输至所述电解氯化钾装置(2)、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置(5)，所述电解氯化钾装置(2)、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置(5)联锁停车。
9.根据权利要求7所述的聚氯乙烯联合生产系统的联锁控制方法，其特征在于，所述氯气分配装置(3)还包括与所述低压氯气压缩机(32)连接的高压氯气压缩机(33)，所述高压氯气压缩机(33)分别与所述电解氯化镁装置(1)、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)连接，所述电解氯化镁装置(1)停车时，所述联锁装置(6)将停车信号传输至所述高压氯气压缩机(33)，所述高压氯气压缩机(33)联锁停车。
10.根据权利要求9所述的聚氯乙烯联合生产系统的联锁控制方法，其特征在于，所述高压氯气压缩机(33)停车时，所述联锁装置(6)将停车信号分别传输至所述电解氯化镁装置(1)、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)，所述电解氯化镁装置(1)、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置(4)联锁停车。
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Application publication date: 20180518 Assignee: Qinghai Salt Lake Magnesium Industry Co.,Ltd. Assignor: QINGHAI SALT LAKE INDUSTRY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023990000996 Denomination of invention: A PVC joint production system and its interlocking control method Granted publication date: 20200915 License type: Exclusive License Record date: 20240102 |