PVC行业工业节能减排优化解决方案

PVC行业70m3聚合釜解决方案EEO-Suite流程工业节能减排优化解决方案一、行业概况

中国是世界上PVC生产增长最快的国家。2006年国内PVC产能已跃居全世界第一。从PVC的生产工艺看，PVC的生产工艺主要有悬浮法、本体法、乳液法、溶液法四种。悬浮法是国内PVC生产的主要方法。由于技术的发展和行业竞争的加剧，大规模的装置成为必定的发展方向。PVC行业新建及改扩建采纳大型聚合釜及其配套技术成为趋势。二、工艺简介悬浮法70m3釜聚合装置包括：70m3聚合釜系统、氯乙烯单体（VCM70m3聚合釜生产采纳密闭进料、全自动批量限制方式，整个过程都由DCS进行限制。依据PVC生产工艺配方所规定的原、辅材料种类、用量，向已进行了防粘釜涂壁的密闭聚合釜内依次加入缓冲剂、pH剂、脱盐水、回收的和簇新的氯乙烯、分散剂和引发剂，聚合反应随之起先，并通过调整釜内冷却档板及夹套的冷却水量维持反应温度。随着反应的进行，釜内料位渐渐下降，需依据计算值不断地注入脱盐水以维持恒定的料位。当反应达到预定的转化率时，（通常可依据聚合反应时间和聚合釜压力下降进行推断），向釜内注入终止剂终止反应。PVC浆料被排至净浆料槽，随后PVC浆料经汽提后送干燥装置。未聚合的VCM大部分在聚合的下游系统回收，供下一次批量循环运用。其批量循环过程如图1所示。三、行业理解70m3釜生产工艺及批量限制的主要特点为：PVC产品有多种牌号，批量配方系统非常困难。每个牌号的配方都由十几种物料参数以及数十个可调参数组成；采纳全密闭式自动加料，对加料的精度要求高；采纳等温加料技术。限制系统依据热平衡方程，计算出需加入的脱盐水的温度，再通过调整冷、热脱盐水的比例对入釜脱盐水的温度进行限制。节约了升温过程，加料结束后干脆进入恒温阶段。聚合温度的限制是通过调整半管夹套和内冷管进水流量的大小来稳定限制釜温的变更；在反应中须要采纳更贴近聚合釜内物料体积收缩状况的注水方式；限制系统须要具有柔性、能够适应多种产品工艺的变更。整个生产装置由若干个独立的系统所组成，在批量生产过程中，批量主程序要对各独立的系统资源和设备进行统筹，并依据依次执行各单元过程（子程序），如涂釜程序、加水程序、加单体程序、出料等。另外，在批量过程中，程序须要有对各种故障状况进行相应的处理；批量程序的设计既要保证整个装置的平安性，同时又要保持肯定的敏捷性。既要避开因为人为操作失误、或者设备故障、或配方失调所造成的生产事故或者产品合格率的下降；又要在一些允许的状况下便利地调整装置的工作状态，高效的利用设备资源，削减设备空闲时间，从而提高整体生产效率。四、典型限制等温进料限制在古德里奇技术中，脱盐水采纳热水进料，当脱盐水、VCM单体、分散剂和其它助剂加料完成后，聚合釜温度等于聚合反应温度，加入引发剂后即可干脆进入聚合反应过程，省去了升温环节，不但缩短了单釜操作时间，提高单釜产能，而且提高了产品质量。等温水进料限制原理如图2所示：粗料检测粗料预料通常在两个阶段进行，一是在分散剂后、引发剂加入过程的前后进行预料，此为早期预料；二是在反应过程中进行预料，它完全可测定出反应中的釜内物料形成状况。早期粗料预料是采纳MINDY数法。反应过程中的粗料预料有搅拌电流（功率）的变更率计算法和图示法。聚合釜温度限制工艺上要求在PVC的聚合过程中温度限制在设定温度的0.2℃之内。由于古德里奇技术采纳等温水进料工艺，与冷水进料工艺相比，在加料结束后省去了升温的过程，因此可以认为没有升温阶段到恒温阶段之间的过渡过程。当聚合釜温度接近反应设定温度时，依据以下方案进行限制，以保证反应温度的稳定。温度限制原理如图3另外，在加完引发剂之后，聚合釜内变成一个放热的体系，而且放热量在起先阶段将渐渐增加，而冷却循环水的阀门此时还没有开启。因此，在聚合反应前期的温度限制通常采纳阅历限制方案。注水聚合过程的注水可以维持聚合釜反应体系物料体积不变，削减由于聚合反应产生的体积收缩而造成传热问题，而且不增加釜内的气相空间，削减氯乙烯气相聚合所造成的粘釜，也防止可能产生的局部爆聚，从而提高聚合釜产能和产品质量。因此，在聚合反应过程中须要向聚合釜内进行注水。70m3釜注水的最常见的方式是恒流注水，这种注水方式基本可以满足生产须要。中控在此基础之上依据PVC转化率采纳多段恒流注水的方式，这种方式与恒流注水相比更符合实际生产过程，达到了更好的限制效果。多段恒流注水方式的原理如图4所示。转化率在线测量聚合转化率的在线测量可以帮助操作人员了解聚合反应的状况，以及作为反应过程注水和反应终点推断的依据。转化率在线测量的原理是热量平衡，即Q吸=Q放。五、典型工程宜宾天原海丰和锐有限公司20万吨烧碱、20万吨/年PVCDCS系统工程项目是由中控负责设计并胜利实施的大型氯碱项目。该项目是国产DCS系统首次在PVC大型聚合釜装置上的胜利应用。系统的整体设计充分体现了DCS限制系统限制分散，操作集中的优点。极大的提高了企业的生产和管理自动化水平。展示了中控在化工领域的先进技术水平和雄厚技术实力。系统规模系统的实际限制I/O点数达9855点，实时数据库总点数达2.5万多点，历史趋势记录点数近一万点。网络配置如图5所示，该系统是国内首次将离子膜、VCM和PVC装置共用一个限制网络，网络总共连接操作站32台（3台远程操作站），限制站12个及通讯站6个。历史趋势数据服务和GPS时钟同步服务设置了专用网络。系统结构系统供应了丰富敏捷的第三方设备通讯接口，支持MODBUS协议、Profibus_DP等协议下的设备通讯，实现了与现场PLC及其它设备的连接。系统中设置了GPS时钟服务器，确保系统时间精确同步，趋势记录设置了专用的服务器及网络。胜利解决了记录点数多，客户端多的问题。

此外，为最大程度的保证限制的分散性和操作集中性，系统大量的采纳光纤来连接远程机柜和广泛分布的限制站。系统限制装置该项目的限制要求很高，其难度主要体现在干法乙炔发生装置的工艺与限制技术还在探究和完善的阶段，离子膜工段装置工艺危急，流程长，要求系统具有很高的平安性和牢靠性，具备全厂互动联锁要求。聚合工段的装置限制工艺困难，限制精度要求高。此外，全部装置处于雷电高发和易着雷地区，部分装置现场环境恶劣，存在易爆，腐蚀性气体等。中控凭借丰富的行业阅历和完备的工厂自动化解决方案胜利克服了以上难点，确保全部装置平安、稳定的运行。温度限制效果如图6所示。70m3聚合釜典型业绩六、中控优势技术优势对氯碱行业传统工艺及及新型工艺及限制，中控有着深刻的理解。中控在离子膜、PVC行业积累了丰富的应用阅历，具备供应自动化整体解决方案实力。相比与其它行业的化工装置，PVC行业对先进限制、困难限制有更多的要求，中控迄今已胜利实施5家PVC企业的70m3聚合釜DCS限制，验证了系统及限制策略的适应性。人力资源优势公司拥有一大批高学历、高素养人力资源，分布在产品研发、制造、销售、工程实施和售后培训、服务等部门。中控专注于工业自动化行业16年，在进行技术积累的同时，培育出了一支结构合理、阅历丰富的人才队伍，成长出了一批资深专家、行业高级工程师、项目实施管理高级人才和项目实施工程师。结构合理的梯级人才队伍是公司持续稳定发展的基础和保障。区域及服务优势中控分布在全国的17个分公司、30个服务网点，能够为用户供应便捷、优质服务。产品性价比优势中控产品性价比很高，这是运用中控产品企业的共识。经过十多年的不断努力，中控持续推出具有国际水平的DCS系统，不断满足企业用户对限制系统大型化、智能化、集成化的要求，在中控的不断努力下，国内企业装备投资得以降低。通过多年的积累，中控驾驭了PVC生产大型聚合釜的限制技术，是国内为数不多的可以与国外同行竞争的PVC大型聚合釜整体自动化解决方案供应商及实施者。完全自主研发的中控WebField系列DCS限制系统及软件产品，打破了大型PVC聚合釜限制系统对国外的依靠。七、服务体系贯穿产品生命周期的服务管理中控开发了广泛的、全面的服务项目，向用户供应独具特色的、充分考虑用户利益的服务内容。通过有效的服务方式，简化并集成整个产品生命周期的全部服务活动，在产品的不同阶段供应专业的针对性服务。以呼叫中心为平台的一站式服务呼叫中心是用户询问、用户提出服务恳求、用户投诉及中控向用户供应主动服务的统一平台。

供应7天×24小时全天候热线电话技术支持和快速反应的现场排障服务；统一记录、接受、调度全国的服务资源，供应从售前询问到售后服务的全方位一站式服务；拥有多个试验室，配有先进的测试仪器和设备，对故障件进行质量分析与处理，大大提高修理的响应速度，最大限度地满足用户快速修复的需求；

完善的服务管理信息系统，集服务过程管理、备件管理、费用管理、各类信息查询检索等于一体的功能强大的信息网络，可以保证各种服务数据快速、完整地传送到每一个服务业务单元；

定期发放维护期刊，并刚好以光盘、电子邮件或书面文档等形式发放有关中控产品最新动态、雷电预警、鼠虫害预警、维护小贴示等信息。专业化服务团队中控拥有400多名具有丰富实践阅历的一线人员和具有资深服务阅历的管理人员优化组合的服务团队，辅之于一批来自设计院、大型石化、大型热电企业的资深技术专家，这支团队已经被锻造成为一支“服务意识成熟、服务理念创新、服务手段科学、服务效果突出”的过硬队伍。服务质量保证体系以工程监理制度为核心的全面服务质量管理；标准化的服务工作流程和规范，完整的售前支持，工程设计、系统总装、现场实施、项目竣工到售后服务的全程服务质量管理制度。服务回访制度；投诉热线及投诉邮箱，满足度调查与评估。EEO-Suite（Energy-saving,Emission-reducingandOptimizationSuite）节能减排优化解决方案面对企业全局，对包括生产装置和公用工程在内的整个工艺生产过程建立机理和优化模型，进而通过操作、安排、调度、设计、改造优化，实现企业节能、减排、增效目标，全面提升企业综合竞争力。一、系统构成

EEO-Suite节能减排优化解决方案的主要软件系统包括：

流程模拟与优化系统EEO-SimPro；

瓦斯平衡与调度优化系统EEO-Gas；

能源管理与优化系统EEO-EMS；

油品调合与优化系统EEO-Blend。

EEO-Suite节能减排优化解决方案的主要询问服务内容包括：

换热网络优化；

能量系统优化；

能源审计和节能规划；

产销研一体化和供应链优化。二、技术优势核心技术确保高回报1、基于自主研发的反应器机理模型，实现全流程模拟，通过优选装置原料、优扮装置生产方案、提高装置负荷，实现核心装置节能增效目标；2、基于自主研发的瓦斯系统调度优化模型，通过削减瓦斯排放、节约补烃量，实现燃料系统节能减排目标。

完整方案支撑平安高效1、完整的能源管理方案，全面提高能源系统调度和管理水平，在实现节能减排目标的同时提高公用工程的平安性和效率；2、完整的油品调合方案，通过高品质限制、削减质量过剩、缩短调合周期，在实现节能增效目标的同时提高调合过程的平安性和效率。

询问服务提升企业竞争力

供应从局部到全局的全方位节能优化询问服务，以提高企业综合竞争力为己任。三、典型效益

节能减排优化项目的投资回报期通常在6个月左右，通过节能减排优化项目的实施可以为企业实现：

精确模拟各种专用反应装置，反应装置隐藏着整个企业80%的潜在效益；优化产品分布，提高目标产品收率0.5~5%；优扮装置操作工况，实现装置节能降耗1~5%；

提高装置负荷0.5~5%；

提高瓦斯平衡和调度水平，削减瓦斯排放时间5~20%，削减瓦斯系统补烃消耗5~10%；

提高能源管网操作和管理水平，削减管网能源损失2~5%；

通过优化询问服务，供应换热网络和能量系统优化方案，以较少的投资实现明显节能减排目标。（一）流程模拟与优化系统EEO-SimPro概述流程模拟与优化系统EEO-SimPro供应一系列具有自主学问产权的石化反应装置机理模型，可以实现石扮装置的全流程模拟与优化，指导装置设计，优化原料和操作工况，发觉薄弱环节和“瓶颈”，进而实现企业节能降耗、挖潜增效、提高经济效益的目的。通过实施全流程模拟与优化，可以为先进限制与在线优化、安排与调度优化、油品调合等供应机理模型，提升APC和MES的价值，发挥它们的最大效用。增效途径：1、精确模拟各种专用反应装置；2、仅仅通过变更操作条件，将操作工况靠近到最优值；3、优化产品分布、提高装置负荷；4、优选原料、原油选购 优化；5、常减压装置切割方案优化；6、找出全厂的生产“瓶颈”，并供应脱“瓶颈”方案；7、供应改造、扩能方案；8、为APC供应机理模型和最优设定值，发挥APC的最大效益；9、为安排调度系统供应更精确的LP模型，提高安排调度水平，发挥MES最大效益。（二）瓦斯平衡与调度优化系统EEO-Gas概述瓦斯平衡与调度优化系统EEO-Gas供应炼油和化工企业瓦斯系统平衡、实时监控与调度优化的整体解决方案，集成了公用工程实时监控、瓦斯产耗预料、瓦斯管网在线模拟、瓦斯系统调度优化等软件模块，可以协助提高瓦斯平衡和燃料调度水平，提高瓦斯系统的操作平安和平稳性，削减瓦斯放火炬和补烃量，实现节能减排目标。特点1、针对国内炼油和化工企业瓦斯系统的详细特点，建设2个集成平台：公用工程信息集成和实时监控平台、瓦斯系统调度优化平台；2、公用工程信息集成和实时监控平台实现企业整个公用工程的实时监控、异样诊断和综合管理，提高公用工程的操作平安和平稳性；3、瓦斯系统调度优化平台，基于瓦斯产耗预料和瓦斯管网模拟模型，以调度周期内燃料消耗成本最低和操作最平稳为目标，建立调度优化模型，给出将来调度周期内优化的调度方案，驾驭现在，预知将来，实现“定量调度”和“事前调度”，通过削减瓦斯排放，优化燃料配置，节约轻烃资源，取得节能减排效果；4、该系统具有在炼油和化工企业广泛的适用性、开放性和可移植性，可以为企业带来明显的经济效益和社会效益。（三）能源管理与优化系统EEO-EMS概述

能源管理与优化系统EEO-EMS主要面对流程企业的公用工程和能源系统，以节能减排为首要目标，为企业的能源系统实现全方位、闭环式管理供应信息化和模型支撑。主要功能1、能源数据采集--将各种能源数据采集到实时数据库；2、能源实时监控--基于实时数据库，实现能源系统的实时监控、趋势分析、异样报警、信息处理和归档等功能；3、能源信息管理--基于实时数据库和关系数据库，实现能源系统的信息流和业务流管理。主要功能模块包括能源设备管理、能源报表管理、能源质量管理、基于WEB的能源信息发布、能源实绩分析、能源安排管理等；4、能源优化调度--基于模型，实现能