30立方釜聚氯乙烯生产工艺及控制方法的改造

摘要

悬浮法生产聚氯乙烯工艺技术以其特有的优势成为目前的主流生产工艺。金路树脂股份有限公司有10台Ⅱ型30立方聚合釜，达到年产6万吨。但随着国内外PVC生产及加工技术的飞速发展，对树脂质量提出了更高的要求，为了生产出质量更好，成本更低的产品，PVC生产逐步大釜化，而30立方釜的体积偏小，生产的PVC质量差，重复性和稳定性不好。为了缩小与行业间的差距，我们进行了一系列的工艺技术和控制的改造。　　工艺方面的改造主要有：(1)密闭进料；(2)引入氯乙烯反应后期注水；(3)单体回收工艺改进。　　工艺控制的关键是反应釜内的温度控制，使反应釜内的液相温度与汽相温度成梯度分布。由于聚合反应釜内的反应过程中具有大滞后性，非线性，存在变化剧烈且幅度很大的干扰等，其机理模型难以建立，更不能用于实时控制。目前生产过程大多采用传统的控制方式，因此控制精度较差，控制效果达不到最优控制的要求。这种情况下，迫切要求运用智能控制技术开发聚氯乙烯生产过程控制系统。　　文中论述了用实时专家智能控制系统来控制聚合反应过程的控制思想，在分析了聚合反应工艺控制上的难点和特点基础上，指出了专家智能控制是聚合反应工艺控制的有效方法，阐述了面向聚合反应对象的实时专家控制和智能控制理论，提出了聚合反应的人工智能专家控制策略，分析了聚合反应过程特性和工艺条件的优化，设计构造了聚合反应过程的智能专家控制系统，并成功地运用于工程实际，取得了良好的经济效益。

目录

文摘

英文文摘

1悬浮聚合的工艺及控制综述

1.1聚氯乙烯的综述

1.2悬浮法生产聚氯乙烯的工艺过程

1.3金路树脂有限公司悬浮聚合的生产工艺简介

1.4目前PVC行业自动控制技术的特征

1.5金路树脂股份有限公司PVC生产的控制现状

1.6专家智能控制是悬浮聚合过程控制的有效方法

2专家智能控制综述

2.1问题的提出

2.2专家智能控制的产生和发展

2.3智能控制的主要类型

2.4专家控制系统

2.5专家系统必须面对过程控制的挑战

3聚合釜反应过程的智能专家系统控制策略

3.1问题的提出

3.2实时专家系统的特点和要求

3.3实时专家控制系统知识的表示

3.3.1产生式规则表示法

3.3.2框架表示法

3.3.3状态空间表示法

3.3.4混合表示

3.4实时专家控制系统的推理方法

3.4.1并行推理

3.4.2非单调推理

3.4.3级进推理

3.4.4知识库的编译

3.5实时专家控制系统的实现方法

3.5.1在实时系统中嵌入专家系统模块

3.5.2在专家系统中嵌入实时处理模块

3.5.3实时系统和专家系统协同工作

3.6基于级进推理的聚合釜反应器温度实时专家控制系统

4聚合反应过程的专家过程控制

4.1聚合反应过程的特性

4.1.1氯乙烯聚合反应机理

4.1.2氯乙烯聚合转化率—时间曲线

4.1.3氯乙烯聚合动力学方程和数模

4.1.4氯乙烯聚合过程中的热负荷

4.2 30立方Ⅱ型釜的工艺技术改造

4.2.1密闭进料

4.2.2引入氯乙烯反应后期注水新工艺

4.2.3单体回收工艺的改进

4.3金路树脂股份有限公司的控制方案

4.3.1聚合反应过程的专家智能控制

4.3.2控制规则库

4.3.3规则库知识的获取

4.3.4推理机

4.4控制方案的实施

4.5应用效果

4.5.1聚合反应工艺过程控制的改造方案

4.5.2控制效果与经济效益分析

5结果与展望

符号说明

参考文献

攻读工程硕士期间发表论文

致谢

声明