一种聚合生产中聚合釜涂壁的控制方法与流程

本发明涉及自动化控制领域一种聚合生产中聚合釜涂壁的控制方法，尤其是对聚合釜涂壁过程及夹套内冷阀的控制方法。

背景技术：

目前，公知的聚氯乙烯生产工艺技术已经很成熟。主要工艺流程为：聚合釜空釜涂壁完成后，将氯乙烯单体、无离子水、分散剂、引发剂、助剂等原料按设定程序投入聚合釜中进行反应。在聚合釜投料之前，为了把物料粘壁降到最低程度，通过蒸汽将涂釜液雾化，使涂釜液均匀的粘附于聚合釜内壁和内部部件上，包括聚合反应釜空釜检测→涂壁前冲洗→涂壁→涂壁后冲洗。上述工艺过程多采用DCS集散控制系统控制，DCS集散控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线等；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。如日本横河CENTUM－CS3000 DCS集散控制系统亦可用于此聚氯乙烯生产装置。上述技术直接应用于聚合釜生产聚氯乙烯时聚合釜涂壁工艺及其控制，主要问题是原涂壁工序为手动操作，需要操作人员手动操作开关相应的阀门、确定阀门开度及升温时间等，操作频繁，且人为判断时，以操作曲线或人为记录时间为依据，存在人为控制比较困难，劳动强度较大，易出现操作失误现象较多，难以达到较好的涂壁效果。“聚合釜自动涂壁控制方案”（ 《中国氯碱》2016年第4期第34-35页，作者闫建宁）公开了一种方法，为了降低风险和劳动强度，提高设备利用率，对现有的涂壁系统进行改造，实现聚合釜自动化涂壁。因其只从釜顶进行升温及喷涂，所以存在釜内升温不均匀、喷涂不均匀的问题，造成聚合釜内壁及釜内部件涂壁不充分，影响防粘釜效果；其次，还因其对夹套内冷阀的控制只是开关至设定阀位，并未根据工艺实际情况进行调节，会造成釜内温度不均匀，也会影响防粘釜效果，严重影响产品质量，并且增加了清釜频次和劳动强度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种操作方便、可实时调控、利于安全生产、适合聚合釜涂壁工艺操作的控制方法。

一种聚合生产中聚合釜涂壁的控制方法，尤其是对聚合釜涂壁过程及夹套内冷阀的控制方法，由DCS控制聚合反应釜空釜检测→涂壁前冲洗→涂壁→涂壁后冲洗。其中涂壁阶段中主要是按顺序控制满足条件后进行升温→雾化喷涂→达到涂壁液设定值→关闭所有设施及复位涂壁系统；上述反应釜涂壁过程中，加入釜底蒸汽调节阀与釜底蒸汽切断阀控制，加入釜温与循环水温度联锁夹套内冷阀自动控制。上述空釜检测阶段DCS控制包括如下依次进行的程序：检测确认聚合釜釜温小于设定设定釜温值、釜压小于设定釜压值、搅拌电流小于设定电流值、涂壁液贮槽液位大于设定液位值，确认上述条件全部满足，即启动下一涂壁前冲洗程序；上述涂壁前冲洗阶段DCS控制包括如下依次进行的程序：检测确认涂壁前冲洗次数设定大于1次，并按冲洗步骤开喷淋阀、启动冲洗水泵、延时满足，停止冲洗水泵，关闭冲洗水阀进入下一涂壁程序；上述涂壁阶段DCS控制包括如下依次进行的程序：顺序控制确认涂壁前冲洗程序已经结束，核实配方涂壁液需求量大于设定值、检查涂壁液贮槽液位大于设定液位值，打开涂壁蒸汽阀位至50%阀位，涂壁流量计清零，打开釜顶蒸汽阀、蒸汽调节阀位至80%阀位、釜底蒸汽调节阀、釜底蒸汽切断阀，当釜温大于50℃，关闭蒸汽调节阀、釜底蒸汽阀，打开夹套调节阀位至100%阀位，启动涂壁加料泵，再打开涂壁调节阀位至10%阀位，打开涂壁阀，达到涂壁液指定流量，依次关闭涂壁阀、涂壁调节阀、涂壁加料泵、釜顶蒸汽阀、釜底蒸汽调节阀、釜底蒸汽切断阀进入下一涂壁后冲洗程序；上述涂壁阶段DCS控制还包括如下程序：当釜温与循环水温度联锁投入时，聚合釜温度大于等于50℃，聚合夹套内冷阀位开至100%；当聚合釜温度小于等于45℃, 聚合夹套内冷阀位关至0%；当温度在45℃与50℃之间，夹套内冷阀以聚合釜温度为主调参数，投入自动控制；上述涂壁后冲洗阶段DCS控制包括如下依次进行的程序：检测确认涂壁后冲洗次数设定大于1次，并按冲洗步骤开喷淋阀、启动冲洗水泵、延时满足，停止冲洗水泵，关闭冲洗水阀结束涂壁后冲洗程序，进入聚合釜投料阶段。

如上所述的聚合生产中聚合釜涂壁的控制方法，其DCS集散控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线等；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件。

如上所述的聚合生产中聚合釜涂壁的控制方法，其中聚合釜涂壁过程由DCS控制聚合反应釜空釜检测→涂壁前冲洗→涂壁→涂壁后冲洗作为主要操作程序。

如上所述的聚合生产中聚合釜涂壁的控制方法，其上述聚合釜涂壁阶段中DCS控制新增加釜底蒸汽调节阀、釜底蒸汽切断阀的涂壁蒸汽升温及喷涂控制。

如上所述的聚合生产中聚合釜涂壁的控制方法，其中聚合釜涂壁阶段中夹套内冷阀DCS控制包括釜温与循环水温度联锁投入时，以釜温作为主调参数，夹套内冷阀的自动控制。

因为本发明在聚合釜投料之前，涂壁阶段控制中新增加釜底蒸汽调节阀与釜底蒸汽切断阀的DCS控制程序，解决了原来只从釜顶进行升温及喷涂，釜内升温不均匀、喷涂不均匀的问题；而聚合釜夹套内冷阀在涂壁时DCS控制下可以依据釜温情况进行实时调节，特别是在预设釜温为主调参数后，使得反应温度更能达到理想喷涂控制标准，通过蒸汽将涂釜液雾化效果更好，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等优点。本发明可广泛应用于不同聚合反应及聚合涂壁过程的单回路、多回路控制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例1的聚合釜涂壁系统流程示意图。

图2是本发明实施例1的聚合釜涂壁阶段升温顺序控制及逻辑判断图。

图3是本发明实施例1的聚合釜涂壁阶段涂壁液喷涂顺序控制及逻辑判断图。

图4是本发明实施例1的聚合釜涂壁阶段釜温与夹套内冷阀联锁及逻辑判断图。

图1中，1.聚合釜；2.聚合釜夹套内冷阀；3.聚合釜夹套；4. 聚合釜夹套调节阀；5.釜顶喷淋阀；6.涂壁液调节阀；7.涂壁液切断阀；8.涂壁液蒸汽调节阀；9.涂壁液蒸汽切断阀；10.涂壁液流量计FT-CT03；11. 涂壁液流量计FT-CT04；12.涂壁液贮槽；13.涂壁液泵；14.釜底蒸汽切断阀；15.釜底蒸汽调节阀。

具体实施方式

参照附图1－4，本发明实施例1为DCS控制聚合釜涂壁程序的空釜检测→涂壁前冲洗→涂壁→涂壁后冲洗过程，其中涂壁阶段中聚合釜釜底蒸汽调节阀与蒸汽切断阀的开启与关闭为重要控制程序，当开启涂壁前升温程序时与釜底与釜顶蒸汽阀顺序开启与关闭；涂壁阶段中以聚合釜釜温作为主调参数，夹套内温度作为辅调参数，夹套内冷阀采用自动调节；DCS集散控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线等；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件，此技术直接应用于不同聚合釜生产聚氯乙烯聚合釜涂壁的工艺及其控制。

上述空釜检测阶段DCS控制包括如下依次进行的程序：预设空釜检测釜温设定值为50℃，釜压设定值为0.20MPa，搅拌电流设定值为80.00A，涂壁液贮槽液位设定值0.40m，为检测确认聚合釜釜温小于设定设定釜温值、釜压小于设定釜压值、搅拌电流小于设定电流值、涂壁液贮槽液位大于设定液位值，确认上述条件全部满足，即启动下一涂壁前冲洗程序；

上述涂壁前冲洗阶段DCS控制包括如下依次进行的程序：检测确认涂壁前冲洗次数设定大于1次，并按冲洗步骤开喷淋阀、启动冲洗水泵、延时满足，停止冲洗水泵，关闭冲洗水阀进入下一涂壁程序；

上述涂壁阶段DCS控制包括如下依次进行的程序：预设涂壁液需求量设定值为15.00Kg，涂壁液贮槽液位设定值为0.40m，顺序控制确认涂壁前冲洗程序已经结束，核实配方涂壁液需求量大于设定值、检查涂壁液贮槽液位大于设定液位值，打开涂壁蒸汽阀位至50%阀位，涂壁流量计清零，打开釜顶蒸汽阀、蒸汽调节阀位至80%阀位、釜底蒸汽调节阀、釜底蒸汽切断阀，当釜温大于50℃，关闭蒸汽调节阀、釜底蒸汽阀，打开夹套调节阀位至100%阀位，启动涂壁加料泵，再打开涂壁调节阀位至10%阀位，打开涂壁阀，达到涂壁液指定流量，依次关闭涂壁阀、涂壁调节阀、涂壁加料泵、釜顶蒸汽阀、釜底蒸汽调节阀、釜底蒸汽切断阀进入下一涂壁后冲洗程序；上述涂壁阶段DCS控制还包括如下程序：当釜温与循环水温度联锁投入时，聚合釜温度大于等于50℃，聚合夹套内冷阀位开至100%；当聚合釜温度小于等于45℃, 聚合夹套内冷阀位关至0%；当温度在45℃与50℃之间，夹套内冷阀以聚合釜温度为主调参数，投入自动控制；

上述涂壁后冲洗阶段DCS控制包括如下依次进行的程序：检测确认涂壁后冲洗次数设定大于1次，并按冲洗步骤开喷淋阀、启动冲洗水泵、延时满足，停止冲洗水泵，关闭冲洗水阀结束涂壁后冲洗程序。

上述聚合反应釜空釜检测→涂壁前冲洗→涂壁→涂壁后冲洗程序结束，进入聚合釜投料阶段。

上述实施例中预设温度参考值可以根据经验需要取多个，具体取值与反应釜的大小、反应特性等有极为重要的关系。

本发明主要是对涂壁阶段的控制作了改进，其它与已有技术相同。