先進(jìn)控制apc在聚丙烯裝置上的應(yīng)用

1、先進(jìn)控制先進(jìn)控制APC在聚丙烯裝置上的應(yīng)用在聚丙烯裝置上的應(yīng)用來源:[中國化工學(xué)會信息技術(shù)應(yīng)用專業(yè)委員會]作者:[胡軍武]發(fā)布日期:[201052713:41:09]摘要摘要：本文以2004年擴(kuò)能改造后的聚丙烯裝置生產(chǎn)過程為應(yīng)用背景，介紹了APC（AdvancedProcessControl）的功能設(shè)計(jì)和建模特點(diǎn)，說明了APC在聚丙烯生產(chǎn)上的實(shí)際應(yīng)用情況以及存在的問題。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：聚丙烯液相單環(huán)管工藝APC1引言引言武漢石化2#聚丙烯

2、裝置原處理能力為70kta，于1998年6月28日建成投產(chǎn)，裝置采用國產(chǎn)化聚丙烯液相環(huán)管生產(chǎn)工藝，可生產(chǎn)26個牌號產(chǎn)品。聚丙烯裝置先進(jìn)過程控制（APC）屬于集團(tuán)公司第一批聚丙烯APC推廣項(xiàng)目于2001年3月15日在我廠啟動，由HoneywellHiSpecSolution公司（以下簡稱HHSS）提供先進(jìn)過程控制軟件包和培訓(xùn)，武漢分公司和北京石油化工工程公司作為承擔(dān)單位合作完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和開發(fā)。2004年聚丙烯裝置處理能力由70kta擴(kuò)能

3、至0.1mta，擴(kuò)能改造后，原有的工藝和設(shè)備參數(shù)發(fā)生了改變，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)有的APC的控制，主要表現(xiàn)在：（1）聚合反應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠，如漿液濃度DIC241、丙烯進(jìn)料FIC203、氫氣進(jìn)料FIC201AB、環(huán)管溫度TIC241等參數(shù)波動幅度相對較大；（2）產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)難以控制，如熔融指數(shù)MFR無法在線測量，操作監(jiān)控難度大；（3）產(chǎn)品優(yōu)級品率難以控制；（4）牌號切換過渡時(shí)間長。基于上述情況，2006年11月2~21日，石化盈科受中石化委托

4、對我廠2#聚丙烯裝置的先進(jìn)控制系統(tǒng)進(jìn)行了恢復(fù)完善工作。2聚丙烯裝置的聚丙烯裝置的APCAPC軟件構(gòu)成軟件構(gòu)成2.12.1PPAPCPPAPC軟件系統(tǒng)構(gòu)成軟件系統(tǒng)構(gòu)成約束控制器CNSTRNT3約束監(jiān)視器CNSTMON1啟動監(jiān)視器APCMON5HizonControlH2INVTN3設(shè)定值斜坡變化SP_RAMP1設(shè)定值跟蹤SPTRACK2前饋控制初始化及PV死區(qū)FF1_E計(jì)算狀態(tài)CALCXTAT計(jì)算復(fù)位LO_RATES相關(guān)畫面顯示APCGR

5、PS1，APCGRPH1表1PPAPC設(shè)計(jì)中涉及到的主要工具軟件設(shè)計(jì)中涉及到的主要工具軟件3APCAPC在2#2#聚丙烯裝置的應(yīng)用聚丙烯裝置的應(yīng)用APC推理計(jì)算（APCPerfmanceCalculation）是APC技術(shù)的基礎(chǔ)，也是過程的建模過程。每個計(jì)算都試圖“推導(dǎo)”出一個變量的值，如產(chǎn)率、固體濃度等。推理計(jì)算主要是基于反應(yīng)過程中的質(zhì)量平衡和能量平衡，當(dāng)然還包括動量平衡。但一般來說，動量平衡難以計(jì)量和計(jì)算，也無法提供有價(jià)值的過程信息

6、，所以不予考慮。在基于Polytech軟件包的APC系統(tǒng)中，推理計(jì)算主要包括：反應(yīng)器質(zhì)量流量、反應(yīng)器傳熱系數(shù)、聚合產(chǎn)率、反應(yīng)器固體濃度、催化劑活性、丙烯、丙烷、氫氣濃度、MFR關(guān)聯(lián)計(jì)算、質(zhì)量計(jì)算修正熱量計(jì)算等。APC系統(tǒng)采用了魯棒PID控制技術(shù)及相關(guān)的約束控制（ConstraintControl）技術(shù)，控制器包括：R201反應(yīng)器固體濃度控制；R201反應(yīng)器溫度控制；產(chǎn)率控制；TEAL和DON比率控制。因車間產(chǎn)率控制、TEAL和DON控制