[发明专利]氯乙烯生产中碱洗塔一键洗塔的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，尤其是一种氯乙烯生产工艺中对碱洗塔一键洗塔的DCS控制方法。

背景技术

目前，聚氯乙烯生产中氯乙烯生产工艺技术已经很成熟。主要工艺流程为：来自乙炔车间的乙炔气体与盐酸工段的氯化氢气体按一定分子比在混合器中进行充分混合，再经过混合气冷却器和混合气除雾器冷却脱水经预热器预热后，在一、二组转化器转化成粗氯乙烯气体，经过组合塔、水洗塔和碱洗塔除去过量的氯化氢气体和少量二氧化碳气体，送往压缩岗位。碱洗塔碳钢（其中一级塔釜内壁衬塑，含NaOH浓度8~15%）通过化学吸收，将粗氯乙烯气体中含有的HCl和NaCO₃吸收，净化粗氯乙烯气体。碱洗塔内部因长期使用会产生大量结垢物，结垢物附着在碱洗塔内的填料梅花环上，受冲刷脱落，进入循环液，因结垢物太多，造成填料堵塞，影响HCl和NaCO3吸收，碱洗塔阻力高，消耗NaOH量，如果塔内碱液不合格，操作人员会对碱洗塔进行洗塔操作。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，其中碱洗塔清洗及配碱的操作为操作环节的关键因素，如日本横河CENTUM－CS3000 DCS集散控制系统亦可用于此碱洗塔生产装置，上述技术直接应用于碱洗塔生产中对粗氯乙烯气体的处理工艺及其控制。主要存在如下问题：

1、原碱洗塔清洗及配碱的操作为人工现场手阀操作，且操作过程中需要重复进水清洗排水以及配碱操作，来回切换手阀，操作频繁，操作强度较大；

2、人工操作时碱洗塔浓度波动较大，在洗塔过程中还可能造成碱洗塔淹塔生产事故的发生；

3、人工操作随意性大，清洗效果不好，残余的NaCO₃集聚在梅花瓷环上，影响碱洗塔处理酸性物质。

4、氯乙烯碱洗塔只有现场液位计，没有远传液位计，在洗塔过程中存在液位计失准碱样超标的现象，影响指标合格率；

5、以DCS的趋势曲线或人为记录时间作为操作控制依据，人为控制比较困难，失误现象较多，难以达到合理操作的目的，存在工艺操作安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作方便、可实时调控、智能化生产、降低操作人员劳动强度、提升产品质量、适合氯乙烯生产中碱洗塔一键洗塔的DCS控制方法。

一种氯乙烯生产中碱洗塔一键洗塔的控制方法，由DCS控制原碱洗塔A/B/C三塔的手动操作：排污→加水→清洗→排污→配碱过程及人为判断操作改为DCS自动控制完成。

上述碱洗塔A/B/C三塔预设参数A、B、C，当选择X=“A”，则执行A塔【清洗】与【配碱】程序，当选择X=“B”，则执行B塔【清洗】与【配碱】程序，当选择X=“C”，则执行C塔【清洗】与【配碱】程序。

上述排污、加水、清洗、排污、配碱过程中新增加自控气动阀，原为操作人员现场操作，现改为选择碱洗塔“塔号A、B、C”后由DCS自动控制完成，预设清洗次数为N，碱洗塔A/B/C三塔的清洗次数可以进行选择，碱洗塔A/B/C三塔【清洗】与【配碱】程序是否执行及执行顺序均可以进行设定，清洗程序按清洗次数是否满足大于清洗次数N，如果小于N次会执行【清洗】程序，如果满足大于N次结束后提示是否进入【配碱】程序，也可在开始进行【自动】确认后进行【清洗】与【配碱】联动顺序控制。

上述开阀与清洗时间延时原为操作人员人为判断是否满足操作时间，现改为DCS内部计时器预设延时开阀时间T₁、清洗时间T₂，由DCS监控当时间满足T₁ 、T₂设定值时，自动进行下一程序步骤。

上述清洗、排污、加水、配碱液位参照点原由操作人员借助现场仪表来判断是否到达所需液位，现增加液位远传信号至中控操作站，并预设排污下降液位H₁、清洗上升液位H₂，配碱上升液位 H₃、H₄，由DCS监控液位高低，当液位满足H₁、H₂、H₃、H₄设定值时，自动进行下一程序步骤。

如上所述的氯乙烯生产中碱洗塔一键洗塔的DCS控制方法，其DCS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。