氯化氢生产中送气工序的DCS控制方法与流程

本发明属于化工自动化控制技术领域，特别是氯化氢生产中送气工序的DCS控制方法。

背景技术：

聚氯乙烯生产中，氯氢处理后的氯气、氢气在石墨合成炉内燃烧，生成的氯化氢气体经冷却后，送往氯乙烯车间，该过程俗称送气；生成的氯化氢气体经冷却后，送往降膜吸收系统，该过程俗称制酸或改吸收。氯化氢合成工序生产过程中涉及到氢气、氯气、氯化氢等危险气体，传统生产模式中自动化程度较低，送气操作经历了现场纯手动（操作阀门为手动控制阀）——远程手动（操作阀门为气动控制阀）。现有技术存在以下缺陷：一是合成炉炉压调解不及时,造成进炉氢气、氯气配比失调，送气时若氢气过量，影响后续工段转化率，甚至严重超标后形成爆炸性混合气体，影响设备安全；送气时若氯气过量，游离氯超标，势必影响氯乙烯合成工段生产安全；二是总管氯化氢压力大于炉压，造成总管氯化氢气体倒压回到合成炉及吸收塔，甚至使乙炔气反串至合成氯化氢主管，极易发生爆炸事故；三是氯化氢送气工序自动化程度相对落后，劳动强度大、事故率较高、因工人操作不当带来的生产事故时有发生。

中国氯碱2013年3月第3期记载的论文“氯化氢合成工序自动化改造总结”，介绍了某公司在氯化氢合成工段进行的自动化技术改造内容及效果。其自动化改造内容包括氯化氢总管增加切断阀、进炉切断阀改造、吸收系统增加串级控制及自动倒炉操作等。

中国氯碱2015年12月第12期记载的论文“氯化氢合成工序技术改造总结”介绍了某公司在氯化氢合成工段进行的多项技术改造，包括进炉气量自动调节、合成炉排酸自动控制、倒炉操作远程切换、增加氯化氢纯度在线分析、制酸过程自动控制等。

上述两篇论文中论述的技术虽增加了自动控制改造，但仍需DCS人员手动进行调节控制参数，前文所述弊端仍然存在。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种氯化氢生产中一键自动完成送气工序的DCS控制方法，该方法操作简便、自动化程度高、安全系数高、稳定性好，真正实现了氯化氢送气工序的自动化控制，不仅降低了劳动强度，而且降低了生产成本。

本发明所采取的技术方案是：本发明所述的一种氯化氢生产中送气工序的DCS控制方法，在氯化氢生产中，合成炉生产的氯化氢气体从合成炉的冷却器底部经氯化氢出口管导出，进入氯化氢分配台，在氯化氢出口管设有氯化氢出口压力表PIC5107；在氯化氢分配台上设有吸收调节阀PV5123A、送气调节阀PV5123B； 在氯化氢总管上设有氯化氢总管压力表PIAC5123；由吸收调节阀PV5123A控制氯化氢气体送往降膜吸收器吸收产盐酸，由送气调节阀PV5123B控制氯化氢气体送往下游工序合成生产PVC；氯化氢送气工序采用DCS控制方式，在氯化氢DCS控制系统操作员站的显示设备上设置一键送气启动按钮。

所述的氯化氢生产中送气工序的DCS控制方法，在氯化氢DCS控制系统工程师站设置氢气氯气缓冲罐压差联锁、氢气氯气进炉切断阀联锁、炉压超压自动改吸收联锁、混合器温度超温联锁。

所述的氯化氢生产中送气工序的DCS控制方法，其一键送气程序步骤如下：

（1）开始送气时：操作员按下一键送气启动按钮，DCS系统自动检测启动软键FL-SQX=ON，若程序启动正常进入下一步，否则启动程序结束；

（2）送气电磁阀开启KV5123B=ON；

（3）去吸收调节阀PV5123A、送气调节阀PV5123B手自动互锁解锁：SQXSF.MODE=MAN，计算吸收调节阀设定值：PV5123A.SV=PV5123A.PV+SQ5123A.SV,该设定值随炉压实时变化，去吸收调节阀自动关闭：PV5123A.MODE=AUT；

（4）当炉压值大于氯化氢总管压力显示值时进入下一步：PI5107.PV＞PI5123.PV，否则等待；当炉压值大于氯化氢总管压力显示值时，送气调节阀PV5123B开启10%阀位，当炉压PV值大于氯化氢总管压力值设定值时，送气调节阀以固定速度开启，小于设定值时送气调节阀保持不动作；

（5）送气调节阀手动：PV5123B1.MODE=MAN,送气调节阀给定初始阀位：PV5123B.MV=SQCSFW23.SV；

（6）计算炉压和总管压力差：SQPDA.SV=PI5107.PV-PI5123.PV；

（7）当炉压差大于炉压差设定值时进入下一步：SQPDA.SV＞SQPDASDA.SV，否则等待；

（8）送气调节阀加设定阀位：PV5123B.MV=PV5123B.MV+SQFW23A.SV；

（9）当吸收调节阀阀位开度小于SQSD1.SV时进入下一步：PV51232A.MV＜SQSD1.SV，否则返回再从第（6）步开始, SQSD1.SV为送气设定值1；

（10）吸收调节阀关闭：PV5123A.MV=0%,吸收调节阀设定值为SQSD2.SV：PV5123A.SV=SQSD2.SV，吸收调节阀状态自动：PV5123A.MODE=AUT, SQSD2.SV为送气设定值2；

（11）送气调节阀阀门全开：PV5123B1.MV=100%,吸收水调节阀设定值为SQSD3.SV：PI5109A.SV=SQSD3.SV，吸收水调节阀状态为自动：PI5109A.MODE=AUT，SQSD3.SV为送气设定值3；

（12）吸收调节阀、送气调节阀手自动互锁连锁：SQXSF.MODE=AUT,启动软键复位FL-SQX=OFF，送气程序结束。

本发明所述的氯化氢生产中送气工序的DCS控制方法与现有技术相比，其有益效果在于：

1、本发明提供了一种氯化氢生产中一键自动完成送气工序的DCS控制方法；

2、使合成炉炉压及时、稳定调解,避免了进炉氢气、氯气配比失调造成的安全隐患；

3、可有效避免总管氯化氢压力大于炉压，总管氯化氢气体倒压回到合成炉及吸收塔的安全隐患；

4、本发明操作简便、自动化程度高、安全系数高、稳定性好，真正实现了氯化氢送气工序的自动化控制，不仅降低了劳动强度，而且降低了生产成本；

本发明可广泛应用于氯化氢生产中送气工序的DCS控制工艺中。

本发明所述的吸收调节阀PV5123A、送气调节阀PV5123B手自动互锁指的是：吸收调节阀状态为自动，则送气调节阀状态自动变为手动，PV5123A.MODE=AUT，PV5123B.MODE=MAN；反之，吸收调节阀状态为手动，则送气调节阀状态自动变为自动，PV5123A.MODE= MAN，PV5123B.MODE= AUT。

本发明前文所述的5123B、5123A、5107、5109A等为仪表位号，但不限于此仪表位号，只要氯化氢生产中，送气工序涉及的位号对应的仪表，与本发明仪表相对应的，均在本发明保护范围内。

附图说明

图1为本发明实施例的工艺流程图；

图2为本发明的实施例DCS控制方法流程图；

图1-2中，1为合成炉、2为PV5123B、3为氯化氢分配台、4为PV5123A、5为一级降膜吸收器、6为二级降膜吸收器、7为PI5109、8为PIC5123、9为PIC5107、a为至酸罐、b为至酸射N-5101A/B、c为来自吸收水管、d为至合成混合脱水。

具体实施方式

参照附图1-2，本发明的具体实施方式如下：

一种氯化氢生产中送气工序的DCS控制方法，在氯化氢生产中，合成炉（1）生产的氯化氢气体从合成炉的冷却器底部经氯化氢出口管导出，进入氯化氢分配台（3），在氯化氢出口管设有氯化氢出口压力表PIC5107（9）；在氯化氢分配台上设有吸收调节阀PV5123A（4）、送气调节阀PV5123B（2）；在氯化氢总管上设有氯化氢总管压力表PIC5123（8）；由吸收调节阀PV5123A控制氯化氢气体送往降膜吸收器吸收产盐酸，由送气调节阀PV5123B控制氯化氢气体送往下游工序合成生产PVC；氯化氢送气工序采用DCS控制方式，在氯化氢DCS控制系统操作员站的显示设备上设置一键送气启动按钮。

另一实施例不同之处在于，在氯化氢DCS控制系统工程师站设置氢气氯气缓冲罐压差联锁、氢气氯气进炉切断阀联锁、炉压超压自动改吸收联锁、混合器温度超温联锁。

另一实施例不同之处在于，其一键送气程序步骤如下：

（1）开始送气时：操作员按下一键送气启动按钮，DCS系统自动检测启动软键FL-SQX=ON，若程序启动正常进入下一步，否则启动程序结束；

（2）送气电磁阀开启KV5123B=ON；

（3）去吸收调节阀PV5123A、送气调节阀PV5123B手自动互锁解锁：SQXSF.MODE=MAN，计算吸收调节阀设定值：PV5123A.SV=PV5123A.PV+SQ5123A.SV,该设定值随炉压实时变化，去吸收调节阀自动关闭：PV5123A.MODE=AUT；

（4）当炉压值大于氯化氢总管压力显示值时进入下一步：PI5107.PV＞PI5123.PV，否则等待；当炉压值大于氯化氢总管压力显示值时，送气调节阀PV5123B开启10%阀位，当炉压PV值大于氯化氢总管压力值设定值时，送气调节阀以固定速度开启，小于设定值时送气调节阀保持不动作；

（5）送气调节阀手动：PV5123B1.MODE=MAN,送气调节阀给定初始阀位：PV5123B.MV=SQCSFW23.SV；

（6）计算炉压和总管压力差：SQPDA.SV=PI5107.PV-PI5123.PV；

（7）当炉压差大于炉压差设定值时进入下一步：SQPDA.SV＞SQPDASDA.SV，否则等待；

（8）送气调节阀加设定阀位：PV5123B.MV=PV5123B.MV+SQFW23A.SV；

（9）当吸收调节阀阀位开度小于SQSD1.SV时进入下一步：PV51232A.MV＜SQSD1.SV，否则返回再从第（6）步开始, SQSD1.SV为送气设定值1；

（10）吸收调节阀关闭：PV5123A.MV=0%,吸收调节阀设定值为SQSD2.SV：PV5123A.SV=SQSD2.SV，吸收调节阀状态自动：PV5123A.MODE=AUT, SQSD2.SV为送气设定值2；

（11）送气调节阀阀门全开：PV5123B1.MV=100%,吸收水调节阀设定值为SQSD3.SV：PI5109A.SV=SQSD3.SV，吸收水调节阀状态为自动：PI5109A.MODE=AUT，SQSD3.SV为送气设定值3；

（12）吸收调节阀、送气调节阀手自动互锁连锁：SQXSF.MODE=AUT,启动软键复位FL-SQX=OFF，送气程序结束。