先進控制技術(shù)在氯乙烯生產(chǎn)中的應用研究.pdf

1、氯乙烯是化工上常用的一種原料，氯乙烯單體生產(chǎn)過程具有非常復雜的反應機理，反應過程具有非線性、不確定性和時變性等特點，生產(chǎn)過程具有一系列復雜化工反應過程的典型特性。生產(chǎn)氯乙烯單體的工藝技術(shù)水平和生產(chǎn)過程中的控制技術(shù)水平都會對生產(chǎn)的氯乙烯單體的質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，氯乙烯生產(chǎn)中的對工藝生產(chǎn)技術(shù)和先進控制技術(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。
　　氯乙烯生產(chǎn)過程中，影響氯乙烯質(zhì)量的比較重要的一個環(huán)節(jié)就是氯乙烯精餾過程。氯乙烯

2、精餾過程中采用的就是二級精餾工藝，其中低沸塔、高沸塔兩塔并行串聯(lián)運行，這是典型的氯乙烯精餾生產(chǎn)工藝。但是這種生產(chǎn)工藝中的精餾過程傳熱、傳質(zhì)過程是非常復雜的，具有大滯后、非線性嚴重、工藝控制參數(shù)多并且關(guān)聯(lián)性強、塔頂（底）產(chǎn)品成分在線測量難等特點，整個工序中干擾因素多，操作波動大，變量多，變量之間相互交互，耦合性強，用常規(guī)控制系統(tǒng)進行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、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，首先分析國內(nèi)外氯乙烯生產(chǎn)控制的現(xiàn)狀和存在的問題，結(jié)合氯乙烯生產(chǎn)的工藝流程和控制要求，針對氯乙烯精餾裝置，選用先進控制技術(shù)，設(shè)計先進控制系統(tǒng)，優(yōu)化工藝生產(chǎn)過程控制，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，減輕工人勞動強度，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。
　　本文中主要針對氯乙烯精餾工藝，分析精餾動態(tài)數(shù)學模型，并對數(shù)學模型進行降階處理，研究兩變量系統(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，對比兩種算法的解耦情況，了解到模糊控制先進算法要優(yōu)于PID控制算法。同時研究另一種先進控制算法-預測控制算法，利用浙大中控的JX-300X系統(tǒng)和浙大中控研發(fā)的多變量預測控制軟件包APC-Hiecon，開發(fā)設(shè)計先進控制器，研究工程