先进控制系统在UNIPOL聚丙烯气相流化床生产中的应用

白瑾，曾浚佳(.内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 0739；.内蒙古辉腾化工能源有限公司，内蒙古 包头 0400)

0 引言

UNIPOL聚丙烯工艺是美国Grace化工公司的气相流化床工艺，生产的聚丙烯产品包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物等，可广泛用于注塑、挤出、流延膜、窄带、薄膜、纤维等，遍及工业、农业、医疗卫生行业及生活日用品各个方面。流化床反应系统由流化床反应器、换热器、循环气压缩机、产品出料系统以及各原料进料单元组成，流程简图如图1所示。气相流化床聚丙烯装置工艺控制系统主要有DCS集散控制系统、SIS紧急停车系统、PLC控制系统以及APC控制系统，工艺控制系统通过利用仪表及阀门对流化床反应器进行远程控制，实现了生产操作全过程实时化、可视化、可控制化。

图1 气相聚丙烯流程简图

先进工艺控制系统(advanced process control, APC)对改进UNIPOL工艺操作效率有很重要的意义，能够充分利用强大的APC数据库，实现DCS控制系统所不能进行的复杂计算，从而优化UNIPOL气相流化床生产操作，保证聚丙烯产品质量的稳定。APC先进控制系统利用强大的数据库，收集DCS系统通讯来的所用运行参数，以实现高质量产品的目标。APC主要实现了五种控制功能：气体组分控制、树脂性能预测与控制、产率控制和产率最大化控制、基本工艺计算及工艺监控和报警。

2 先进控制系统实现的功能

2.1 气体组分控制

气体组分控制(gas composition control, GCC)程序用于控制反应器循环气中每一组分的含量。工艺测量值(PV值)是反应器循环气在线分析仪中每一组分的实际读数，控制值(SP值)是每一个进反应器的进料流量，包括丙烯、乙烯、氢气进料流量，从而调整生产需要控制的测量变量。……