PVC生产系统自动化改造小结

马致昌，吉建红，刘 堂

（天辰化工有限公司，新疆 石河子 832000）

PVC生产系统自动化改造小结

马致昌，吉建红，刘 堂

（天辰化工有限公司，新疆 石河子 832000）

介绍了从生产、安全2方面对PVC系统进行自动化改造，通过不断完善精馏的排水系统、软水槽的自动补水系统、固碱干燥器的自动排碱操作、聚合涂壁水的自动回收装置等系统的自动化操作，提高了现场的劳动效率，减少岗位人员的劳动强度，保证了系统安全可靠的运行。

生产；安全；自动化；改造

自动化技术在化工生产中的应用，是工业现代化的标志之一，随着化工生产装置规模的扩大及在高产值方面的进展，生产安全、可靠的重要性越来越被人们所认识。因此，只限于报警和联锁保护措施是不够的。要依靠控制理论的进展和计算机的运算分析能力，更进一步地研究、推广应用故障检测与诊断及不正常情况的监测与剖析，使安全控制上一个新台阶。天辰化工有限公司(以下简称天辰化工)一直重视生产中自动化的控制，在天辰化工筹建初期就引进DCS集中控制的理念并得以实施，随着用工成本的日益高涨，自动化控制在节约成本减少操作人员劳动强度方面的优势亦越发明显，但天辰化工生产中的一些细节问题在当时筹建时考虑的并不完善，尤其是精馏系统，经过几年的改造，天辰化工自动化控制上了一个新台阶，现就后期一些自动化项目的改造做一小节。

1 生产自动化的改造

1.1 精馏排水自动化改造

精馏系统是对氯乙烯单体进行精制的一个单元，而在精制系统单体排水是一个非常关键的操作，这是因为氯乙烯气体在精馏系统经过冷凝后变成液体，单体在分水槽等其他设备静置时由于密度差的关系，水会静置在下层通过相关管道排除，达到单体进一步脱水的目的。该公司精馏系统目前需要排水的设备有：精馏分水槽、精馏油水分离器、单体冷却器。目前的排水方式是每小时现场操作人员对各设备进行手动排污，排污水后水至集水罐后，对水中的单体进行回收后再由操作人员对集水罐中的水进行排水处理。此种操作方法不仅现场人员劳动强度大，而且不容易判断是否已经将各设备中的水排污，容易将单体排至集水罐，不仅造成集水罐回收时间延长，回收变困难，而且容易造成排污管线冻塞。

针对以上情况天辰化工对系统排水进行自动化改造。改造流程图见图1。

图1 精馏排污自动化改造流程图

操作步骤如下。

(1)分水槽KV5256开启排水时，当集水槽压力PIT5210压力到30 kPa(可根据生产情况调节)时，KV5256关闭；间隔1 h(可根据生产情况调节)后，冷却器KV5258开启，当集水槽压力PIT5210压力到30 kPa时，KV5256B关闭。间隔1 h(可根据生产情况调节)后KV5257开启，当集水槽压力PIT5210到30 kPa时KV5257关闭。

(2)集水槽液位LIT5264到0.7m、压力PIT5210＜15 kPa时，集水槽排污KV5256G开启排水，当液位LIT5264到0.1 m时，KV5256G关闭。

(3)当集水槽排污 KV5256G开启排水时，KV5258、KV5257、KV5256禁止开启。

(4)当集水槽液位LIT5264达到0.7 m高线时KV5258、KV5257、KV5256禁止开启，待集水槽排空时在排水。

(5)当KV5258、KV5257、KV5256开启排污超过2 min未关闭时向中控发报警，中控检查集水槽液位及压力变化，正常取消报警；如液位、压力无变化及时联系现场检查排水管线是否有冻堵并疏通。

1.2 精馏尾气增加气动阀的自动化改造

精馏尾气的控制一直是精馏系统的一个难点,天辰化工一、二期精馏尾气一、二级共用1台气动阀DN200，在使用过程中需现场人员对一、二级尾气现场手阀进行调整，中控对精馏单台尾气温度难以控制，现场人员操作难度较大，操作相对频繁，加大了现场操作人员劳动强度，由于对尾气现场阀门频繁的调整，阀门经常损坏，造成成本上升。在尾气化冰时，由于现场工艺管线的限制，造成二级尾气化冰时，需将尾气并联，放空量较大，增大了尾气吸附的负荷。改造前尾气流程图见图2。

图2 精馏尾气改造前工艺流程图

针对以上情况精馏尾气增加了8台尾气冷凝器-35℃盐水调节气动阀 (除4#尾气为DN50规格外，其余均为DN80规格)，增加了1条DN50二级尾气冷凝器化冰管线，增加了1条DN50尾气盐水放空管线。改造后尾气流程图见图3。

图3 改造后精馏尾气工艺流程图

尾气使用时为一二级串联，正常生产时由现场操作人员协同中控进行尾气冷凝器的断并操作，中控根据生产需求进行手动调节。现场在一、二期尾气盐水上水各增加2台气动阀(一级加DN80调节阀4台，二级加DN80调节阀2台，DN50调节阀2台)，现场人员切换尾气时将现场手阀全开，中控人员通过气动阀控制精馏尾气出口温度。

在一级尾气进口抽DN50的管线连接至二级尾气进口阀阀后，在化冰时，将化冰管线阀门打开，引入少量高温气体对二级尾气进行化冰，减少二级尾气化冰时间，保证备用尾气正常使用，确保系统连续稳定运行。

技改完成后，实现了精馏尾气单台控制，减少了现场的操作，降低了人员的劳动强度，降低了阀门的更换频次，节约了成本，减少了化冰时间，降低了尾气放空量，提高了尾气冷凝器的利用率，使生产系统更平稳高效运行。项目目前运行稳定，各尾气的温度控制比较稳定，尾气切换化冰的时间延长，达到了节约成本及自动化的目的

1.3 固碱干燥器排碱回收的自动化改造

固碱干燥器是对精单体进行最后一道除水的工序，固碱干燥系统是利用固碱的吸湿性，通过物理吸收的方式将单体中含有的水分吸附，同时利用浓碱的自重比单体重的性质，将汇聚在固件干燥器底部的浓碱排入集碱槽，来实现除去精单体中含有的大部分水分的目的。但碱液由干燥器底部排入集碱槽的操作为手动，每小时需对固碱干燥器进行排碱，耗时耗力且现场员工个人操作经验的不同，操作时存在排碱不彻底或排碱时间过长造成管线冻堵现象，针对以上现象对排碱管线增加气动阀控制是非常必要的，其工艺流程图见图4。

图4 固碱干燥器排污自动化改造

新增固碱干燥器A/B共用排碱气动阀KV6230A，新增固碱干燥器C/D共用排碱气动阀KV6230B，集碱槽增加排污气动阀KV6230；新增固碱干燥器KV6230A开启排碱时，当集碱槽压力PIT6236压力到60 kPa(可根据生产情况调节)时，KV6230A关闭；间隔1 h(间隔时间可根据生产情况调节)后，新增固碱干燥器KV6230B开启排碱时，当集碱槽压力PIT6236压力到60 kPa(可根据生产情况调节)时，KV6230B关闭。当集碱槽液位LIT6236到0.6 m、压力PIT6236＜20 kPa时，集水槽排污KV6230开启排碱，当液位LIT6230到0.1 m时，KV6230关闭。

1.4 精馏蒸发冷补水的自动化改造

精馏系统蒸发式冷凝器由于环境温度和系统负荷的影响，需要及时调整软水补给量，此项操作均为人为操作，且操作平台位于一期精馏系统三楼，不利于岗位操作。将现有蒸发冷水槽增加溢流管线，保证蒸发冷水槽内的水能够始终满足循环量。多余的补水溢流至补水罐，实现自动补水的目的。

2 安全自动化的改造

2.1 现场排污增加反馈装置

天辰化工现场所有排污点中有52个点是可燃气体或液体排污，这些排污点有些通过加装气动阀装置实现了自动排污并能在DCS画面实现监控，但大部分排污是操作人员现场手动操作的。为安全起见在执行排污操作时必须是2名操作人员同时到现场，一人排污一人监护。在排污过程中，如果操作人员责任心不强，排污完成后未能将排污阀关死，操作人员一旦离开排污现场会造成大量可燃气体或液体的泄露，甚至造成安全事故。为防止上述情况的发生天辰化工在每个重点排污阀门上都安装了一种带反馈信号的报警装置，此种装置是在现场人员操作阀门排污时，可以将阀门的开关信号传送至监控电脑上，增加排污反馈信号后有以下优点。

(1)便于中控操作人员能够及时的监测到排污情况，对于现场操作后未能将排污阀门关死的情况中控人员可以及时发现及时给予提醒。

(2)便于对于排污频次以及操作记录的检查，如果一旦发生事故可以通过中控电脑记录曲线查找事故原因。

(3)现场排污时只需要一人，中控人员作为监护人员即刻完成排污操作，从而达到人员配置的最优化。

2.2 现场重点区域增加监控装置

天辰化工目前有188个摄像头，对全厂进行实时监控，保证了生产现场随时都能得到回复，2016年考虑到合成、聚合现场的特殊性又对以上2个工段重点的排污以及单体泵的启停处增加了12台监控器，实现中控室与生产现场双向监控。对于以上区域，中控人员可以随时切换监控画面，对于现场存在的问题及时发现，及时处理，正真做到安全、生产无死角。

3 结语

工业自动化作为现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的物质基石和重要标志。不断的去研究和使用工业自动化改造和工业化的发展有着长远的现实意义，天辰化工一直致力于提高生产自动化，提高劳动生产率，节约人力成本。近年来公司投入大量资金进行自动化改造，效果显著。不但从根本上节约成本，而且真正做到安全生产。

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