氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法技术

本发明专利技术公开了一种氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，包括包括以下步骤：S1.在线检测输入参量，包括循环冷却水流量、进出口冷却水温差、冷却水压力、冷却水温度、冷却水阀位和氯乙烯单体加入量；S2.在线检测数据处理；S3.得出在线聚合反应的冷水参数、移热效率和风险指数；S4.依据步骤S3中得出的数据，得到下一釜中相应复合引发剂的调整量。本发明专利技术通过实时采集工况数据、分析和计算，不但得到适时的复合引发剂用量，有效控制聚合反应速率，极大化实现聚氯乙烯树脂生产的产量，还可实现应急处理，确保安全运行。确保安全运行。确保安全运行。

【技术实现步骤摘要】
氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法


[0001]本专利技术涉及氯乙烯聚合反应自动化控制
，具体涉及一种氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法。

技术介绍

[0002]悬浮法聚氯乙烯树脂生产的聚合过程为间歇运行、放热反应和恒温控制(反应温度偏离造成树脂转型)，目前均采用冷水入料、等温水入料和热水入料等工艺。在高分子聚合反应的过程中，反应速率是根据配方中引发剂的选型和用量来确定反应周期(反应时间)。同一引发剂用量少，反应周期长、转化率低、产量小；同一引发剂用量多，聚合反应剧烈、周期短，提高设备利用率和产能，同时，恒温控制移热不及时会造成超温、超压危险。
[0003]聚合反应的移热过程是通过夹套循环冷却水带走热量，循环冷却水采用风冷降温后循环使用。由此可见，循环冷却水降温是随着气候温度变化而变化，在我国南方的夏季，循环冷却水的温度高达32℃以上，聚合反应移热能力下降制约着树脂生产的产量。只有通过调整引发剂的用量，确保树脂生产的安全。
[0004]但在氯乙烯聚合反应树脂生产过程中，为缩短反应周期、提高设备的利用率而增产，通常由工艺技术人员根据生产、工艺条件和设备换热能力等状况，人工调整复合型引发剂的用量，以缩短反应时间，达到增产的目的。
[0005]由于人的因素，不可避免地在知识、能力和经验等方面存在着差异，难免在氯乙烯聚合树脂生产过程中，聚合釜设备不能运行在最佳状态和产能最大化，操作不当会造成超温、超压、跑料等生产事故。因此，能有效控制氯乙烯聚合反应速率来达到增产的目并保证生产安全，是现阶段本技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，不但能有效控制氯乙烯聚合反应速率，从而达到增产的目，还能有效保证生产安全。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。
[0008]氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，包括以下步骤：S1.在线检测输入参量，包括循环冷却水流量、进出口冷却水温差、冷却水压力、冷却水温度、冷却水阀位和氯乙烯单体加入量；S2.在线检测数据处理；S3.得出在线聚合反应的冷水参数、移热效率和风险指数；S4.依据步骤S3中得出的数据，得到下一釜中相应复合引发剂的调整量。
[0009]优选的，所述步骤S2中对在线检测数据处理的方法包括平滑滤波、一阶滞后滤波和降采样。
[0010]优选的，所述步骤S3中冷水参数为通过对循环冷却水温度的在线监测，记忆循环冷却水温的日运动轨迹，具体为通过比对、筛选计算出每天的最高和最低温度及其时间分布、平均温度以及最大温差，利用温度的变化率得到水温的变化趋势信息。
[0011]优选的，所述步骤S3中移热效率的在线计算依据循环冷却水的温度、压力和流速，利用瞬时流速与最大流速之比得到近似瞬时移热效率。
[0012]优选的，所述步骤S3中风险指数的在线计算，实际上是考虑瞬时移热效率达到极值，作为移热风险指数，并记忆其发生的时间和时长信息。
[0013]优选的，所述步骤S4中依据瞬时最大移热和平均移热效率设置语言变量：
[0014]x1：(风险指数≥0.9)∧(∑t＞30s)；
[0015]x2：(风险指数≥0.9)∧(∑t＜30s)；
[0016]x3：风险指数＜0.9；
[0017]x4：风险指数＜0.6；
[0018]x5：移热效率为[75％，85％]；
[0019]x6：移热效率＞80％；
[0020]x7：移热效率为[70％，80％]；
[0021]x8：移热效率＜60％；
[0022]x9：移热效率为[60％，70％]；
[0023]其中，∑t为累计时长；
[0024]所述复合引发剂包括低活性引发剂A和高活性引发剂B，低活性引发剂A的调整量分别为ΔA1、ΔA2和ΔA3，高活性引发剂B的调整量分别为ΔB1、ΔB2和ΔB3；设定期望输出调整量(kg)：ΔA1＝0.2；ΔA2＝0.4；ΔA3＝0.6；ΔB1＝0.1；ΔB2＝0.2；ΔB3＝0.3。
[0025]优选的，所述步骤S4中下一釜中相应复合引发剂的调整量为：
[0026]当出现了因高温高压而加入了终止剂，复合型引发剂无条件减量为[
‑
ΔA3，
‑
ΔB3]；
[0027]当x1为真且x6为真((风险指数≥0.9)∧(∑t＞30s)且移热效率＞80％)时，复合型引发剂减量为：[
‑
ΔA2，
‑
ΔB2]；
[0028]当x2为真且x6为真((风险指数≥0.9)∧(∑t＜30s)且移热效率＞80％)时，复合型引发剂减量为[
‑
ΔA1，
‑
ΔB1]；
[0029]当x1为真且x7为真((风险指数≥0.9)∧(∑t＞30s)且移热效率为[70％，80％])时，复合型引发剂减量分为四种情况确定：
[0030]①
当启动釜操作时间T[16，6]，且循环水温差＞5℃，且风险值出现在反应初期，复合型引发剂减量为[0，
‑
ΔB1]；
[0031]②
当启动釜操作时间T[16，6]，且循环水温差＞5℃，且风险值出现在反应中、后期，复合型引发剂减量为[
‑
ΔA1，0]；
[0032]③
当启动釜操作非时间T[16，6]，或循环水温差小，或风险出现在反应初期，复合型引发剂减量为[0，
‑
ΔB2]；
[0033]④
当启动釜操作非时间T[16，6]，或循环水温差小，或风险值出现在反应中、后期，复合型引发剂减量为[
‑
ΔA2，0]；
[0034]当x2为真且x7为真((风险指数≥0.9)∧(∑t＜30s)且移热效率为[70％，80％])时，复合型引发剂减量分为两种情况确定：
[0035]⑤
风险值出现在反应初期，复合型引发剂减量为[0，
‑
ΔB1]；
[0036]⑥
风险值出现在反应中、后期，复合型引发剂减量为[
‑
ΔA1，0]；
[0037]当x3为真且x5为真(风险指数＜0.9且移热效率为[75％，85％])时，无需对复合型引发剂进行调整；
[0038]当x3为真且x7为真(风险指数＜0.9且移热效率为[70％，80％])时，复合型引发剂加量为[ΔA1，ΔB1]；
[0039]当x3为真且x9为真(风险指数＜0.9且移热效率为[60％，70％])时，复合型引发剂加量为[ΔA2，ΔB2]；
[0040]当x4为真且x8为真(风险指数＜0.6且移热效率＜60％)时，复合型引发剂加量为[ΔA3，ΔB3]。
[0041]优选的，所述釜内(风险指数＞0.99)∧(∑t＞120s)，则判断釜温、釜压是否达到设定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.在线检测输入参量，包括循环冷却水流量、进出口冷却水温差、冷却水压力、冷却水温度、冷却水阀位和氯乙烯单体加入量；S2.在线检测数据处理；S3.得出在线聚合反应的冷水参数、移热效率和风险指数；S4.依据步骤S3中得出的数据，得到下一釜中相应复合引发剂的调整量。2.根据权利要求1所述的氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，其特征在于：所述步骤S2中对在线检测数据处理的方法包括平滑滤波、一阶滞后滤波和降采样。3.根据权利要求1所述的氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，其特征在于：所述步骤S3中冷水参数为通过对循环冷却水温度的在线监测，记忆循环冷却水温的日运动轨迹，具体为通过比对、筛选计算出每天的最高和最低温度及其时间分布、平均温度以及最大温差，利用温度的变化率得到水温的变化趋势信息。4.根据权利要求3所述的氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，其特征在于：所述步骤S3中移热效率的在线计算依据循环冷却水的温度、压力和流速，利用瞬时流速与最大流速之比得到近似瞬时移热效率。5.根据权利要求4所述的氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，其特征在于：所述步骤S3中风险指数的在线计算，实际上是考虑瞬时移热效率达到极值，作为移热风险指数，并记忆其发生的时间和时长信息。6.根据权利要求5所述的氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，其特征在于：所述步骤S4中依据瞬时最大移热和平均移热效率设置语言变量：x1：(风险指数≥0.9)∧(∑t＞30s)；x2：(风险指数≥0.9)∧(∑t＜30s)；x3：风险指数＜0.9；x4：风险指数＜0.6；x5：移热效率为[75％，85％]；x6：移热效率＞80％；x7：移热效率为[70％，80％]；x8：移热效率＜60％；x9：移热效率为[60％，70％]；其中，∑t为累计时长；所述复合引发剂包括低活性引发剂A和高活性引发剂B，低活性引发剂A的调整量分别为ΔA1、ΔA2和ΔA3，高活性引发剂B的调整量分别为ΔB1、ΔB2和ΔB3；设定期望输出调整量(kg)：ΔA1＝0.2；ΔA2＝0.4；ΔA3＝0.6；ΔB1＝0.1；ΔB2＝0.2；ΔB3＝0.3。7.根据权利要求6所述的氯乙烯聚合反应速率的在线监测和智能调整方法，其特征在于：所述步骤S4中下一釜中相应复合引发剂的调整量为：当出现了因高温高压而加入了终止剂，复合型引发剂无条件减量为[
‑
ΔA3，
‑
ΔB3]；当x1为真且x6为真((风险指数≥0.9)∧(∑t＞30s)且移热效率＞80％...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广鑫，刘占查，
申请(专利权)人：河北国超热力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：