先進(jìn)控制技術(shù)在氯乙烯生產(chǎn)中的應(yīng)用研究.pdf

1、氯乙烯是化工上常用的一種原料，氯乙烯單體生產(chǎn)過(guò)程具有非常復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)理，反應(yīng)過(guò)程具有非線性、不確定性和時(shí)變性等特點(diǎn)，生產(chǎn)過(guò)程具有一系列復(fù)雜化工反應(yīng)過(guò)程的典型特性。生產(chǎn)氯乙烯單體的工藝技術(shù)水平和生產(chǎn)過(guò)程中的控制技術(shù)水平都會(huì)對(duì)生產(chǎn)的氯乙烯單體的質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，氯乙烯生產(chǎn)中的對(duì)工藝生產(chǎn)技術(shù)和先進(jìn)控制技術(shù)的研究成了現(xiàn)在很多化工企業(yè)和自控企業(yè)研究的重點(diǎn)。
　　氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中，影響氯乙烯質(zhì)量的比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是氯乙烯精餾過(guò)程。氯乙烯

2、精餾過(guò)程中采用的就是二級(jí)精餾工藝，其中低沸塔、高沸塔兩塔并行串聯(lián)運(yùn)行，這是典型的氯乙烯精餾生產(chǎn)工藝。但是這種生產(chǎn)工藝中的精餾過(guò)程傳熱、傳質(zhì)過(guò)程是非常復(fù)雜的，具有大滯后、非線性嚴(yán)重、工藝控制參數(shù)多并且關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、塔頂（底）產(chǎn)品成分在線測(cè)量難等特點(diǎn)，整個(gè)工序中干擾因素多，操作波動(dòng)大，變量多，變量之間相互交互，耦合性強(qiáng)，用常規(guī)控制系統(tǒng)進(jìn)行PID控制，控制效果差，精餾后的氯乙烯單體純度較低，質(zhì)量較差，并可能造成能耗大、廢氣排放超標(biāo)、環(huán)境污染厲害等

3、后果。因此，該化工企業(yè)都在尋求更優(yōu)的控制系統(tǒng)來(lái)提高氯乙烯單體的質(zhì)量。
　　本文就目前化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，首先分析國(guó)內(nèi)外氯乙烯生產(chǎn)控制的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，結(jié)合氯乙烯生產(chǎn)的工藝流程和控制要求，針對(duì)氯乙烯精餾裝置，選用先進(jìn)控制技術(shù)，設(shè)計(jì)先進(jìn)控制系統(tǒng)，優(yōu)化工藝生產(chǎn)過(guò)程控制，提高控制質(zhì)量，保證氯乙烯單體的質(zhì)量滿足后續(xù)聚氯乙烯的生產(chǎn)要求。本文研究的目的旨在為氯乙烯化工生產(chǎn)企業(yè)提供控制案例，幫助企業(yè)提升自控水平，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)質(zhì)量，降

4、低企業(yè)成本，獲得最大生產(chǎn)效益。
　　本文中主要針對(duì)氯乙烯精餾工藝，分析精餾動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行降階處理，研究?jī)勺兞肯到y(tǒng)，并研究PID控制算法和模糊控制算法的解耦情況，利用Matlab仿真軟件仿真，對(duì)比兩種算法的解耦情況，了解到模糊控制先進(jìn)算法要優(yōu)于PID控制算法。同時(shí)研究另一種先進(jìn)控制算法-預(yù)測(cè)控制算法，利用浙大中控的JX-300X系統(tǒng)和浙大中控研發(fā)的多變量預(yù)測(cè)控制軟件包APC-Hiecon，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)先進(jìn)控制器，研究工程