光气合成过程中双闭环比值控制系统的应用分析.pdf

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1、第７期郭建文．光气合成过程中双闭环比值控制系统的应用分析８２５光气合成过程中双闭环比值控制系统的应用分析郭建文（银光化学工业集团有限公司仪表计量检测中心，甘肃白银７３０９００）摘要光气合成过程中氯气和一氧化碳加料工艺要求准确控制加料量的同时保证加料的安全性，因此对这两种物料的加料量控制采用双闭环比值控制系统安全联锁方案，并结合实际应用加以分析。关键词双闭环比值控制系统光气合成过程安全联锁中图分类号ＴＨ８６２文献标识码Ｂ文章编号１０００-３９３２（２０１５）０７-０８２５-０３随着聚氨酯工业的迅速发展，作为聚氨酯工

2、剂且杂质含量低于规定浓度时，该混合物在常温业重要原料的甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）和二苯基甲下是稳定的。烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）的产量逐年增加。由于聚氨满足工艺要求的氯气和一氧化碳通过双闭环酯产品具有高强度、耐腐蚀、抗压及灵活轻便等特比值控制分别进入混合器，气体混合物自上而下性，可替代木材和钢材，因此被广泛应用于电子电进入光气反应器，在活性炭催化剂和一定压力下器、建筑、密封剂、绝热及制冷等领域。作用生成光气，生成的光气进入下一流程。目前ＴＤＩ及ＭＤＩ等大吨位异氰酸酯产品的２比值控制系统生产广泛采用的是直接光气化生产工艺

3、，其中光在化工、炼油和其他工业生产过程中，经常需气（ＣＯＣｌ）是ＴＤＩ和ＭＤＩ光气化生产过程中的一２要两种或两种以上的物料按一定比例混合或进行种重要原料。但光气合成过程是一个强烈的放热化学反应，一旦比例失调，轻则造成产品质量不合反应且光气具有剧毒性，因此在ＴＤＩ和ＭＤＩ的光［２］格，重则会造成生产事故或发生危险。比值控气化生产过程中为保证反应安全进行，温度控制、制的目的就是为了实现几种物料按一定比例关系对反应工艺参数的控制和反应过程中反应物加入［３］混合，使生产安全、正常运行。［１］量的准确控制显得非常重要，对过

4、程测量仪表在比值控制系统中，一种物料的流量需要跟的选型和控制方案的确定应严格按设计规范进随另一种物料流量而变化，前者称为从动量（副行，为此笔者对光气合成过程中氯气和一氧化碳物料），后者称为主动量（主物料），也就是说副物加料量的典型双闭环比值控制系统进行应用分料流量要跟随主物料流量按一定比例关系进行变析，以期对行业中类似生产过程工艺提供借鉴。［２］化。１光气合成过程工艺简介比值控制系统根据不同的工艺控制要求和使光气又称碳酰氯，微溶于水，较易溶于苯及甲用场合分为开环比值控制系统、单闭环比值控制苯等。光气常温下为无色气

5、体，比空气重，有腐草系统和双闭环比值控制系统。在此笔者主要以双味，化学性质不稳定，遇水迅速水解生成氯化氢和闭环比值控制系统为对象进行阐述。双闭环比值二氧化碳。光气是剧烈窒息性毒气，高浓度吸入可致肺水肿，毒性比氯气大１０倍，但在体内无蓄控制系统（图１）在主物料对象中引入一个闭环回积作用。路，解决了单闭环比值控制系统中主物料流量不工业上通常采用一氧化碳与氯气的混合物通受控制的问题。双闭环比值控制系统既能实现主过活性炭反应制得光气，为了获得高质量的光气－副物料流量比值的恒定，又能实现进入系统的同时减少设备腐蚀，经过彻底

6、干燥的一氧化碳在与氯气混合时，应保持适当过量。如果没有催化收稿日期：２０１５-０５-１６（修改稿）８２６化工自动化及仪表第４２卷总负荷平稳，同时方便提降负荷。如果改变系统控制就是一个经典的双闭环比值控制。的反应负荷，只要缓慢改变主物料流量的给定值３应用分析就可以提降主物料流量，同时副物料流量也自动在光气合成物料加入过程中，由于氯气和一跟踪提降，并保持两者比值不变，系统控制精度较氧化碳都是剧毒性气体，为保证系统安全和生成高，安全可靠。但该系统所用仪表数量较多，投资物质量，对氯气和一氧化碳的加入量有严格要求，［４］较

7、高。氯气和一氧化碳必须按照一定量准确地加入混合器，同时在加入过程中氯气和一氧化碳必须保持所设定的比例关系，并且对氯气和一氧化碳的加入设置安全联锁方案，当工艺参数出现异常时，可［１］紧急联锁停止加料。光气合成过程中氯气和一氧化碳加料控制工艺流程如图２所示。根据工艺流程图，满足工艺要求的氯气和一氧化碳分别经过各自的加料管线进入混合器并按比例进行混合，混合后气体进入图１双闭环比值控制系统框图反应器，在活性炭催化剂作用下根据一定工艺条在光气合成过程中，氯气和一氧化碳的加料件反应生成光气，反应生成物送入下一流程。图２氯气和

8、一氧化碳加料控制工艺流程在氯气加料过程中，ＴＩ-１０１用来检测氯气温量，并通过比值控制模块ＦＣ-１０２与ＦＶ-１０２调节度，要求实现低温报警；ＰＩ-１０１用来检测氯气压阀组成一氧化碳加料流量控制回路，同时实现低力，要求实现氯气压力高低限报警；ＦＣ-１０１为氯流量报警；ＰＤ-１０４用来检测一氧化碳加入过程中气加料流量计，用来检测氯气流量，并与ＦＶ-１０１的压差，要求实现压差