线性低密度聚乙烯装置的先进控制应用.pdf

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1、文章编号：1001．9944(2014)10—0037—05线性低密度聚乙烯装置的先进控制应用张三坤，杨开香(1．中国石化中原石油化工有限责任公司，濮阳457000；2．浙江中控软件技术有限公司，杭州310053)摘要：针对线性低密度聚乙烯生产过程非线性强、滞后大、耦合严重的特点．利用软测量技术和模型预测控制技术，结合线性低密度聚乙烯工艺的物料平衡、能量平衡及化学反应特性，设计满足生产工艺要求的先进控制策略，实现聚乙烯装置优化控制．提高了生产稳定性。降低了能耗物耗。关键词：线性低密度聚乙烯；先进控制；软仪表中图分类号

2、：TP273文献标志码：BApplicationofAdvancedProcessControlinLinearLowDensityPolyethylenePlantzHANGSankun．YANGKai．xiang(1．SinopecZhongyuanPetrochemicalCo．，Ltd．，Puyang457000，China；2．ZhejiangSUPCONSoftwareTechnologyCo．，Ltd．，Hangzhou310053，China)Abstract：Fortheproductionofli

3、nearlowdensitypolyethylene(LLDPE)wasanon-linear，biglagandstrongcouplingcharacteristics．TheLLDPEAPC(advancedprocesscontro1)systemusessoftmeasurementtechnology，modelpredictivecontroltechnologyandcombinedLLDPEprocessmatericalbalance，energybalanceandchemicalreactio

4、n，torealizetheoptimizationofprocesscontrol，improvethestabilityofproduction，reduceenergyandmaterialconsumption．Keywords：linearlowdensitypo1yethylene(LLDPE)；advancedprocesscontrol(APC)；softsensor聚乙烯是合成树脂工业中的重要原料，用途十降低质量波动的目的f1]。分广泛，可用来制造薄膜、容器、管道、单丝、13用品、绝缘材料等．是应用

5、最广泛的高分子材料．在国1工艺简介民经济中发挥着重要作用。聚乙烯生产过程中存在中原石化线性低密度聚乙烯装置采用美国联较多的控制难点，如非线性特性明显、变量间耦合合碳化物公司(UCC)的Unipol气相流化床聚合工性严重、影响因素多、缺乏质量在线反馈、过程滞后艺，原设计生产能力120kt／a。在2000年进行了大、分析仪表检测周期长等特性。再加上装置不断180kt／a的改造扩建，同年12月通过采用自主开发扩容，生产条件偏离了设计值，生产过程的平稳控的冷凝技术将生产能力提高到200kt／a．2011年装制难度大。因此，利

6、用先进控制技术，优化聚乙烯生置进一步扩改造，产能达到260kt／a。产操作，提高装置自动化水平，达到平稳生产操作、聚乙烯装置聚合单元由以下3个单元组成：原收稿日期：2014—06—24：修订日期：2014—07—22作者简介：张三坤(1972一)，男，工程师，研究方向为化工生产与技术管理；杨开香(1979一)，男，工程师，研究方向为化工过程优化控制。自动化与仪表2o14(1o、团料精制单元、反应单元、脱气回收单元。如图1所类过程信息需要软仪表技术辅助，才能满足先进控示，其简要工艺流程如下：乙烯、1．丁烯、氢气经过精制

7、系统的控制需求。一类信息采用在线分析仪进行制处理后，送入反应系统，与加入的催化剂在流化检测，但由于检测周期长、滞后大，存在实时性不床反应器中发生聚合反应，生成树脂粉料。聚合生强、准确性不高的问题，需要进行处理，才能满足先产的树脂产物在流化床反应器内呈流化状态，并通进控制要求．如反应器乙烯分压等；另一类信息没过出料系统撤出反应器。送挤压造粒单元生产聚乙配置在线分析仪或无法直接测量，为了满足先进控烯产品。制要求，需要利用其它可测信息进行推断预测，如未反应的气相原料和惰性气体则在压缩机作聚合物性质(熔融指数、密度)等。下面

8、以反应器乙用下，在系统内强制循环流动。聚合过程生成的大烯分压和产品熔融指数为例，描述聚乙烯装置先进量反应热通过调温水系统循环冷却和冷凝剂蒸发控制系统的软仪表特点。吸热的方式移走。1)乙烯分压的软仪表聚乙烯装置的反应器总压采用一次仪表直接检测，频率快，准确度高，能快速真实地反映反应器压力变化情况。而某类组分的分压无法直接检测，必须通过某种方式转换