PVC生產系統自動化改造小結

馬致昌，吉建紅，劉 堂

（天辰化工有限公司，新疆 石河子 832000）

PVC生產系統自動化改造小結

馬致昌，吉建紅，劉 堂

（天辰化工有限公司，新疆 石河子 832000）

介紹了從生產、安全2方面對PVC系統進行自動化改造，通過不斷完善精餾的排水系統、軟水槽的自動補水系統、固堿干燥器的自動排堿操作、聚合涂壁水的自動回收裝置等系統的自動化操作，提高了現場的勞動效率，減少崗位人員的勞動強度，保證了系統安全可靠的運行。

生產；安全；自動化；改造

自動化技術在化工生產中的應用，是工業現代化的標志之一，隨著化工生產裝置規模的擴大及在高產值方面的進展，生產安全、可靠的重要性越來越被人們所認識。因此，只限于報警和聯鎖保護措施是不夠的。要依靠控制理論的進展和計算機的運算分析能力，更進一步地研究、推廣應用故障檢測與診斷及不正常情況的監測與剖析，使安全控制上一個新臺階。天辰化工有限公司(以下簡稱天辰化工)一直重視生產中自動化的控制，在天辰化工籌建初期就引進DCS集中控制的理念并得以實施，隨著用工成本的日益高漲，自動化控制在節約成本減少操作人員勞動強度方面的優勢亦越發明顯，但天辰化工生產中的一些細節問題在當時籌建時考慮的并不完善，尤其是精餾系統，經過幾年的改造，天辰化工自動化控制上了一個新臺階，現就后期一些自動化項目的改造做一小節。

1 生產自動化的改造

1.1 精餾排水自動化改造

精餾系統是對氯乙烯單體進行精制的一個單元，而在精制系統單體排水是一個非常關鍵的操作，這是因為氯乙烯氣體在精餾系統經過冷凝后變成液體，單體在分水槽等其他設備靜置時由于密度差的關系，水會靜置在下層通過相關管道排除，達到單體進一步脫水的目的。該公司精餾系統目前需要排水的設備有：精餾分水槽、精餾油水分離器、單體冷卻器。目前的排水方式是每小時現場操作人員對各設備進行手動排污，排污水后水至集水罐后，對水中的單體進行回收后再由操作人員對集水罐中的水進行排水處理。此種操作方法不僅現場人員勞動強度大，而且不容易判斷是否已經將各設備中的水排污，容易將單體排至集水罐，不僅造成集水罐回收時間延長，回收變困難，而且容易造成排污管線凍塞。

針對以上情況天辰化工對系統排水進行自動化改造。改造流程圖見圖1。

圖1 精餾排污自動化改造流程圖

操作步驟如下。

(1)分水槽KV5256開啟排水時，當集水槽壓力PIT5210壓力到30 kPa(可根據生產情況調節)時，KV5256關閉；間隔1 h(可根據生產情況調節)后，冷卻器KV5258開啟，當集水槽壓力PIT5210壓力到30 kPa時，KV5256B關閉。間隔1 h(可根據生產情況調節)后KV5257開啟，當集水槽壓力PIT5210到30 kPa時KV5257關閉。

(2)集水槽液位LIT5264到0.7m、壓力PIT5210＜15 kPa時，集水槽排污KV5256G開啟排水，當液位LIT5264到0.1 m時，KV5256G關閉。

(3)當集水槽排污 KV5256G開啟排水時，KV5258、KV5257、KV5256禁止開啟。

(4)當集水槽液位LIT5264達到0.7 m高線時KV5258、KV5257、KV5256禁止開啟，待集水槽排空時在排水。

(5)當KV5258、KV5257、KV5256開啟排污超過2 min未關閉時向中控發報警，中控檢查集水槽液位及壓力變化，正常取消報警；如液位、壓力無變化及時聯系現場檢查排水管線是否有凍堵并疏通。

1.2 精餾尾氣增加氣動閥的自動化改造

精餾尾氣的控制一直是精餾系統的一個難點,天辰化工一、二期精餾尾氣一、二級共用1臺氣動閥DN200，在使用過程中需現場人員對一、二級尾氣現場手閥進行調整，中控對精餾單臺尾氣溫度難以控制，現場人員操作難度較大，操作相對頻繁，加大了現場操作人員勞動強度，由于對尾氣現場閥門頻繁的調整，閥門經常損壞，造成成本上升。在尾氣化冰時，由于現場工藝管線的限制，造成二級尾氣化冰時，需將尾氣并聯，放空量較大，增大了尾氣吸附的負荷。改造前尾氣流程圖見圖2。

圖2 精餾尾氣改造前工藝流程圖

針對以上情況精餾尾氣增加了8臺尾氣冷凝器-35℃鹽水調節氣動閥 (除4#尾氣為DN50規格外，其余均為DN80規格)，增加了1條DN50二級尾氣冷凝器化冰管線，增加了1條DN50尾氣鹽水放空管線。改造后尾氣流程圖見圖3。

圖3 改造后精餾尾氣工藝流程圖

尾氣使用時為一二級串聯，正常生產時由現場操作人員協同中控進行尾氣冷凝器的斷并操作，中控根據生產需求進行手動調節。現場在一、二期尾氣鹽水上水各增加2臺氣動閥(一級加DN80調節閥4臺，二級加DN80調節閥2臺，DN50調節閥2臺)，現場人員切換尾氣時將現場手閥全開，中控人員通過氣動閥控制精餾尾氣出口溫度。

在一級尾氣進口抽DN50的管線連接至二級尾氣進口閥閥后，在化冰時，將化冰管線閥門打開，引入少量高溫氣體對二級尾氣進行化冰，減少二級尾氣化冰時間，保證備用尾氣正常使用，確保系統連續穩定運行。

技改完成后，實現了精餾尾氣單臺控制，減少了現場的操作，降低了人員的勞動強度，降低了閥門的更換頻次，節約了成本，減少了化冰時間，降低了尾氣放空量，提高了尾氣冷凝器的利用率，使生產系統更平穩高效運行。項目目前運行穩定，各尾氣的溫度控制比較穩定，尾氣切換化冰的時間延長，達到了節約成本及自動化的目的

1.3 固堿干燥器排堿回收的自動化改造

固堿干燥器是對精單體進行最后一道除水的工序，固堿干燥系統是利用固堿的吸濕性，通過物理吸收的方式將單體中含有的水分吸附，同時利用濃堿的自重比單體重的性質，將匯聚在固件干燥器底部的濃堿排入集堿槽，來實現除去精單體中含有的大部分水分的目的。但堿液由干燥器底部排入集堿槽的操作為手動，每小時需對固堿干燥器進行排堿，耗時耗力且現場員工個人操作經驗的不同，操作時存在排堿不徹底或排堿時間過長造成管線凍堵現象，針對以上現象對排堿管線增加氣動閥控制是非常必要的，其工藝流程圖見圖4。

圖4 固堿干燥器排污自動化改造

新增固堿干燥器A/B共用排堿氣動閥KV6230A，新增固堿干燥器C/D共用排堿氣動閥KV6230B，集堿槽增加排污氣動閥KV6230；新增固堿干燥器KV6230A開啟排堿時，當集堿槽壓力PIT6236壓力到60 kPa(可根據生產情況調節)時，KV6230A關閉；間隔1 h(間隔時間可根據生產情況調節)后，新增固堿干燥器KV6230B開啟排堿時，當集堿槽壓力PIT6236壓力到60 kPa(可根據生產情況調節)時，KV6230B關閉。當集堿槽液位LIT6236到0.6 m、壓力PIT6236＜20 kPa時，集水槽排污KV6230開啟排堿，當液位LIT6230到0.1 m時，KV6230關閉。

1.4 精餾蒸發冷補水的自動化改造

精餾系統蒸發式冷凝器由于環境溫度和系統負荷的影響，需要及時調整軟水補給量，此項操作均為人為操作，且操作平臺位于一期精餾系統三樓，不利于崗位操作。將現有蒸發冷水槽增加溢流管線，保證蒸發冷水槽內的水能夠始終滿足循環量。多余的補水溢流至補水罐，實現自動補水的目的。

2 安全自動化的改造

2.1 現場排污增加反饋裝置

天辰化工現場所有排污點中有52個點是可燃氣體或液體排污，這些排污點有些通過加裝氣動閥裝置實現了自動排污并能在DCS畫面實現監控，但大部分排污是操作人員現場手動操作的。為安全起見在執行排污操作時必須是2名操作人員同時到現場，一人排污一人監護。在排污過程中，如果操作人員責任心不強，排污完成后未能將排污閥關死，操作人員一旦離開排污現場會造成大量可燃氣體或液體的泄露，甚至造成安全事故。為防止上述情況的發生天辰化工在每個重點排污閥門上都安裝了一種帶反饋信號的報警裝置，此種裝置是在現場人員操作閥門排污時，可以將閥門的開關信號傳送至監控電腦上，增加排污反饋信號后有以下優點。

(1)便于中控操作人員能夠及時的監測到排污情況，對于現場操作后未能將排污閥門關死的情況中控人員可以及時發現及時給予提醒。

(2)便于對于排污頻次以及操作記錄的檢查，如果一旦發生事故可以通過中控電腦記錄曲線查找事故原因。

(3)現場排污時只需要一人，中控人員作為監護人員即刻完成排污操作，從而達到人員配置的最優化。

2.2 現場重點區域增加監控裝置

天辰化工目前有188個攝像頭，對全廠進行實時監控，保證了生產現場隨時都能得到回復，2016年考慮到合成、聚合現場的特殊性又對以上2個工段重點的排污以及單體泵的啟停處增加了12臺監控器，實現中控室與生產現場雙向監控。對于以上區域，中控人員可以隨時切換監控畫面，對于現場存在的問題及時發現，及時處理，正真做到安全、生產無死角。

3 結語

工業自動化作為現代先進工業科學的核心技術，是工業現代化的物質基石和重要標志。不斷的去研究和使用工業自動化改造和工業化的發展有著長遠的現實意義，天辰化工一直致力于提高生產自動化，提高勞動生產率，節約人力成本。近年來公司投入大量資金進行自動化改造，效果顯著。不但從根本上節約成本，而且真正做到安全生產。

Summary of automation reconstruction of PVC production system

MA Zhi-chang，JI Jian-hong，LIU Tang
（Tianchen Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000，China）

This paper introduces the PVC system for automated transformation from producation and safety，through continuous improvement of distillation of the drainage system，automatic replenishment system of soft water，solid alkali dryer automatic alkali discharge operation，polymerization wall coated water automatic recovery device and system automation，improve the site labor efficiency，reduce the labor intensity of staff positions，ensuring the safe and reliable operation of the system.

：production；safety；automation；transformation

TP272

：B

：1009-1785(2016)10-0032-03

2016-08-12