氯乙烯生產(chǎn)過程的控制與優(yōu)化探究

韓曉順

摘要：隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化水平不斷提升，當前國家對于氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)在安全生產(chǎn)標準方面也提出了更高的要求。立足于氯乙烯生產(chǎn)技術應用現(xiàn)狀，文中首先分析了氯乙烯生產(chǎn)過程中常見的控制問題，其次對氯乙烯生產(chǎn)過程控制和優(yōu)化的策略進行了闡述，希望能夠有效解決生產(chǎn)過程控制的問題，確保生產(chǎn)效益與社會效益。

關鍵詞：氯乙烯；過程控制；技術優(yōu)化

引言

隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，我們的生產(chǎn)生活對于聚氯乙烯這種熱塑樹脂的需求也在提升。該材料通過加工改性后能夠作為泡沫塑料產(chǎn)品或者食品包裝袋。然而，聚氯乙烯的生產(chǎn)離不開氯乙烯的生產(chǎn)，而氯乙烯的生產(chǎn)具有工藝流程復雜、涉及工序眾多的特點，其生產(chǎn)過程中還具有一定的安全隱患。為了進一步闡述氯乙烯生產(chǎn)過程控制與優(yōu)化策略，現(xiàn)就生產(chǎn)過程中的常見問題介紹如下。

一、氯乙烯生產(chǎn)過程中常見問題

1.生產(chǎn)過程溫度與壓力控制

在乙炔發(fā)生器中，當水解反映發(fā)生時往往會放出大量的熱，進而導致發(fā)生器的溫度上升，此時如果壓力迅速積累，可能會帶來安全風險甚至是爆炸事故。傳統(tǒng)的解決方案是采用振蕩器迪奧劉，以此來調(diào)整電石的添加量，更好的控制反應器的壓力。但是，在實際操作過程中該方法也具有一定的局限性，往往需要借助于氣柜的幫助，有效縮減壓力帶來的風險，當然缺陷就是氣柜需要較大的占地面積與投資，同時還會帶來較高的維護管理成本，其本身也具有爆炸的危險性。

2.氯氣氫氣配比問題

在氯化氫生產(chǎn)過程中，為了提升產(chǎn)品質(zhì)量，往往需要關注氯氣與氫氣的配比。氯氣與氫氣的配比不但關乎生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量，還涉及到生產(chǎn)安全，直接影響產(chǎn)量與純度。當前，大多數(shù)企業(yè)在氯氣氫氣配比過程中還選擇人工控制的模式，需要借助于操作人員的操作經(jīng)驗根據(jù)火焰的顏色來調(diào)整氣體輸入量，一部分企業(yè)實現(xiàn)了自動化控制，能夠降低安全隱患并提升生產(chǎn)純度，但是整體來說，依然無法達到精準配比的目標。

3.氯化氫與乙炔配比控制

氯化氫與乙炔的配比一般需要控制在1比1，但是為了反應能夠充分進行，經(jīng)常會調(diào)整為1.05比1，這樣一來控制過程中如果管理不當，就可能會出現(xiàn)乙炔重度的問題。除此之外，如果氯化氫的濃度超標，也會導致設備遭受腐蝕，增加企業(yè)生產(chǎn)成本并影響后續(xù)生產(chǎn)工藝。

4.氯乙烯轉化溫度與壓力控制

氯乙烯轉化過程的溫度與壓力控制一直是業(yè)內(nèi)難以解決的問題。大多數(shù)情況下反應溫度會被控制在130～180℃，如果溫度低于130℃，那么會導致資源浪費，出現(xiàn)催化劑中毒問題。在實際生產(chǎn)中，為了減少不穩(wěn)定性導致的精餾失效，往往需要借助于氣柜來進行操作，但是這也會增加建設成本并導致事故風險。

二、氯乙烯生產(chǎn)過程控制與優(yōu)化策略

1.乙炔生產(chǎn)環(huán)節(jié)優(yōu)化

通過提升乙炔生產(chǎn)效率可以降低氯乙烯的生產(chǎn)成本。為了實現(xiàn)這個目的，可以通過優(yōu)化PFC-PID控制系統(tǒng)來調(diào)整反應溫度，通過轉變控制變量的方式來提升系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性，這樣乙炔發(fā)生器與冷卻塔的出口壓力才能夠協(xié)調(diào)配合，以此來達到預期的壓力與溫度的配合效果。在整個系統(tǒng)當中，通過循環(huán)采用PID控制的方式可以建立準確的預測函數(shù)模型，這樣能夠有效提升乙炔的生產(chǎn)效率。除此之外，該技術還可以解決氣柜安全問題，有效降低氣柜建設的成本與開銷。在一些大型生產(chǎn)企業(yè)當中，還可以借助于該技術來提升安全生產(chǎn)水平，這對于迎合國家安全生產(chǎn)標準與質(zhì)量要求具有重要的意義。

2.氯化氫合成環(huán)節(jié)優(yōu)化

通過優(yōu)化氯化氫合成環(huán)節(jié)可以實現(xiàn)產(chǎn)物提純的效果，對于降低系統(tǒng)安全管理難度并提升生產(chǎn)效率也具有良好的促進效果。氯化氫的合成技術優(yōu)化關鍵在于配比調(diào)整方面，通過氯氣與氫氣流量進行調(diào)整，設計單向封閉控制系統(tǒng)，可以改變傳統(tǒng)意義上的進口氣流方式，從而實現(xiàn)氯氣、氫氣流量調(diào)整，進而避免晝夜溫差所帶來的氣流密度方面的變化。在整個工藝條件出現(xiàn)變化時，可能會導致爐中的組分配比也發(fā)生變化，這可能會引發(fā)大面積的波動，進而導致氣體流量比受到多種因素的影響。由此可見，設計單閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)流量的整體控制，對于調(diào)整壓力與溫度實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合也具有一定的幫助。

3.氯乙烯轉化與精餾環(huán)節(jié)優(yōu)化

在氯乙烯生產(chǎn)過程中，其綜合轉化效率與精餾技術實現(xiàn)水平也將決定最終產(chǎn)品的質(zhì)量。通過優(yōu)化不同轉化器的溫度，提升控制器的流量控制水平，也可以幫助提升控制器的控制效果。相比之下，氫氣與氯氣的配比調(diào)整能夠提升精餾效果，而在生產(chǎn)工序中添加監(jiān)測點能夠確保氯化氫與乙炔處于最佳配置流量，這樣一來也可以通過溫壓補償?shù)姆绞絹泶_保反應過程中溫度的控制精度，從而實現(xiàn)整體穩(wěn)定。根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗來看，自動化控制系統(tǒng)是實現(xiàn)氯乙烯生產(chǎn)穩(wěn)定性的關鍵舉措之一。

4.故障診斷系統(tǒng)優(yōu)化

故障診斷系統(tǒng)并不是直接對工藝進行優(yōu)化，但是氯乙烯生產(chǎn)設備本身就是十分復雜的裝置，其往往需要多個設備協(xié)同配合才能夠發(fā)揮出作用，如果一旦某一個設備出現(xiàn)故障，就會導致整體生產(chǎn)流程受到阻礙，進而影響生產(chǎn)效率與效益。結合該特點，做好故障診斷的優(yōu)化工作，一旦出現(xiàn)故障，迅速進行處理，減少故障對于生產(chǎn)流程和工藝穩(wěn)定性的影響，以此來確保生產(chǎn)過程控制水平。

總結

綜上所述，氯乙烯的生產(chǎn)工藝十分復雜，其不但涉及到多個化學變化，同時也包含了動力學基本知識，所以對其過程進行控制時，關鍵應該把握好溫度與壓力兩個客觀條件，以此來確保獲取單體的純度與產(chǎn)量。結合本文介紹的內(nèi)容來看，整個過程控制主要針對乙炔生產(chǎn)、氯化氫合成、氯乙烯轉化蒸餾等環(huán)節(jié)，當然，為了提升工藝穩(wěn)定性，也要做好故障診斷系統(tǒng)的優(yōu)化，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運轉，從而為順利完成氯乙烯生產(chǎn)，提升過程安全性創(chuàng)造條件。

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