氯乙烯生产过程的控制与优化探究

韩晓顺

摘要：随着我国工业现代化水平不断提升，当前国家对于氯乙烯生产企业在安全生产标准方面也提出了更高的要求。立足于氯乙烯生产技术应用现状，文中首先分析了氯乙烯生产过程中常见的控制问题，其次对氯乙烯生产过程控制和优化的策略进行了阐述，希望能够有效解决生产过程控制的问题，确保生产效益与社会效益。

关键词：氯乙烯；过程控制；技术优化

引言

随着现代社会的快速发展，我们的生产生活对于聚氯乙烯这种热塑树脂的需求也在提升。该材料通过加工改性后能够作为泡沫塑料产品或者食品包装袋。然而，聚氯乙烯的生产离不开氯乙烯的生产，而氯乙烯的生产具有工艺流程复杂、涉及工序众多的特点，其生产过程中还具有一定的安全隱患。为了进一步阐述氯乙烯生产过程控制与优化策略，现就生产过程中的常见问题介绍如下。

一、氯乙烯生产过程中常见问题

1.生产过程温度与压力控制

在乙炔发生器中，当水解反映发生时往往会放出大量的热，进而导致发生器的温度上升，此时如果压力迅速积累，可能会带来安全风险甚至是爆炸事故。传统的解决方案是采用振荡器迪奥刘，以此来调整电石的添加量，更好的控制反应器的压力。但是，在实际操作过程中该方法也具有一定的局限性，往往需要借助于气柜的帮助，有效缩减压力带来的风险，当然缺陷就是气柜需要较大的占地面积与投资，同时还会带来较高的维护管理成本，其本身也具有爆炸的危险性。

2.氯气氢气配比问题

在氯化氢生产过程中，为了提升产品质量，往往需要关注氯气与氢气的配比。氯气与氢气的配比不但关乎生产过程中产品质量，还涉及到生产安全，直接影响产量与纯度。当前，大多数企业在氯气氢气配比过程中还选择人工控制的模式，需要借助于操作人员的操作经验根据火焰的颜色来调整气体输入量，一部分企业实现了自动化控制，能够降低安全隐患并提升生产纯度，但是整体来说，依然无法达到精准配比的目标。

3.氯化氢与乙炔配比控制

氯化氢与乙炔的配比一般需要控制在1比1，但是为了反应能够充分进行，经常会调整为1.05比1，这样一来控制过程中如果管理不当，就可能会出现乙炔重度的问题。除此之外，如果氯化氢的浓度超标，也会导致设备遭受腐蚀，增加企业生产成本并影响后续生产工艺。

4.氯乙烯转化温度与压力控制

氯乙烯转化过程的温度与压力控制一直是业内难以解决的问题。大多数情况下反应温度会被控制在130～180℃，如果温度低于130℃，那么会导致资源浪费，出现催化剂中毒问题。在实际生产中，为了减少不稳定性导致的精馏失效，往往需要借助于气柜来进行操作，但是这也会增加建设成本并导致事故风险。

二、氯乙烯生产过程控制与优化策略

1.乙炔生产环节优化

通过提升乙炔生产效率可以降低氯乙烯的生产成本。为了实现这个目的，可以通过优化PFC-PID控制系统来调整反应温度，通过转变控制变量的方式来提升系统压力的稳定性，这样乙炔发生器与冷却塔的出口压力才能够协调配合，以此来达到预期的压力与温度的配合效果。在整个系统当中，通过循环采用PID控制的方式可以建立准确的预测函数模型，这样能够有效提升乙炔的生产效率。除此之外，该技术还可以解决气柜安全问题，有效降低气柜建设的成本与开销。在一些大型生产企业当中，还可以借助于该技术来提升安全生产水平，这对于迎合国家安全生产标准与质量要求具有重要的意义。

2.氯化氢合成环节优化

通过优化氯化氢合成环节可以实现产物提纯的效果，对于降低系统安全管理难度并提升生产效率也具有良好的促进效果。氯化氢的合成技术优化关键在于配比调整方面，通过氯气与氢气流量进行调整，设计单向封闭控制系统，可以改变传统意义上的进口气流方式，从而实现氯气、氢气流量调整，进而避免昼夜温差所带来的气流密度方面的变化。在整个工艺条件出现变化时，可能会导致炉中的组分配比也发生变化，这可能会引发大面积的波动，进而导致气体流量比受到多种因素的影响。由此可见，设计单闭环控制系统能够实现流量的整体控制，对于调整压力与温度实现协调配合也具有一定的帮助。

3.氯乙烯转化与精馏环节优化

在氯乙烯生产过程中，其综合转化效率与精馏技术实现水平也将决定最终产品的质量。通过优化不同转化器的温度，提升控制器的流量控制水平，也可以帮助提升控制器的控制效果。相比之下，氢气与氯气的配比调整能够提升精馏效果，而在生产工序中添加监测点能够确保氯化氢与乙炔处于最佳配置流量，这样一来也可以通过温压补偿的方式来确保反应过程中温度的控制精度，从而实现整体稳定。根据工业生产实践经验来看，自动化控制系统是实现氯乙烯生产稳定性的关键举措之一。

4.故障诊断系统优化

故障诊断系统并不是直接对工艺进行优化，但是氯乙烯生产设备本身就是十分复杂的装置，其往往需要多个设备协同配合才能够发挥出作用，如果一旦某一个设备出现故障，就会导致整体生产流程受到阻碍，进而影响生产效率与效益。结合该特点，做好故障诊断的优化工作，一旦出现故障，迅速进行处理，减少故障对于生产流程和工艺稳定性的影响，以此来确保生产过程控制水平。

总结

综上所述，氯乙烯的生产工艺十分复杂，其不但涉及到多个化学变化，同时也包含了动力学基本知识，所以对其过程进行控制时，关键应该把握好温度与压力两个客观条件，以此来确保获取单体的纯度与产量。结合本文介绍的内容来看，整个过程控制主要针对乙炔生产、氯化氢合成、氯乙烯转化蒸馏等环节，当然，为了提升工艺稳定性，也要做好故障诊断系统的优化，确保系统能够稳定运转，从而为顺利完成氯乙烯生产，提升过程安全性创造条件。

参考文献：

[1]李辉，郭丽，黄晓娟，朱玉祺.浅谈氯乙烯生产中变压吸附工艺运行存在问题及解决方法[J].化工管理，2018（23）：73.

[2]李辉，黄晓娟，郭丽，朱玉祺.浅谈氯乙烯生产中盐酸脱析装置常见问题及解决方法[J].化工管理，2018（21）：126.

[3]刘军洋.湿法生产聚氯乙烯电石降耗措施[J].当代化工研究，2018（03）：11-12.

[4]王伟，峁艳，张隆刚.氯乙烯受限空间作业危险分析与安全措施[J].中国氯碱，2018（05）：33-35.

[5]杨蓉蓉，李辉，贾磊.浅析氯乙烯精馏系统操作影响因素[J].化工设计通讯，2018，44（02）：73.