【正文】 報(bào)告。采用合適的儀表控制回路，如單回路，串級(jí)控制回路，分程控制回路等。本課題在保證醋酸乙烯生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗和安全的前提下，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的主要技術(shù)參數(shù)如溫度，壓力，液位以及流量等加以嚴(yán)格控制。我國(guó)提升VAM生產(chǎn)能力勢(shì)在必行，但解決由流化床乙烯法替代高能耗，高污染的電石乙炔法尤為重要。選擇合適的催化劑，提高空時(shí)收率，將發(fā)展策略轉(zhuǎn)向流化床工藝技術(shù)。對(duì)于流化床反應(yīng)器的應(yīng)用，從而使很多設(shè)備變得不再不可或缺，比如說(shuō)氣體預(yù)熱交換器等，這樣和固定床工藝所需要的設(shè)備相比較，流化床技術(shù)可以使工藝過(guò)程變得簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，也可以使設(shè)備的投資減少大概30%左右，綜合上述的介紹與實(shí)踐，用乙烯氣相法制備醋酸乙烯的Leap技術(shù)目前走在了工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)的最前端，將是醋酸乙烯合成的趨勢(shì)與進(jìn)步的關(guān)鍵。Leap 技術(shù)作為一種新興的乙烯氣相法工藝 ,無(wú)論是工藝原理還是操作過(guò)程 ,都與傳統(tǒng)的乙烯氣相法的醋酸乙烯工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)(Bayer 技術(shù)與 USI技術(shù))非常相似[16]。（2）天然氣乙炔法四川川維公司使用的是天然氣乙炔法，顧名思義，原料就是平常常見的天然氣，這種技術(shù)多用固定床反應(yīng)器，也是應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)。 相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r在工業(yè)化的過(guò)程中，一共出現(xiàn)過(guò)三種合成醋酸乙烯的方法，分別是石油乙烯法、天然氣乙炔法和電石乙炔法，三種方法各有利弊，下面我將三種方法介紹如下：（1）石油乙烯法用石油裂解聯(lián)產(chǎn)得到的乙烯，通過(guò)多管型固定床反應(yīng)器，合成醋酸乙烯。通過(guò)一根總線，把總站和分站連接在一起，數(shù)據(jù)的一致性得到了保證，由此，也進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，加快了工業(yè)產(chǎn)業(yè)化步伐。這門技術(shù)常應(yīng)用于模擬量回路控制較多的行業(yè)。因此，我們有必要引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展我國(guó)的流化床技術(shù)。我國(guó)在引進(jìn)技術(shù)、 消化吸收的基礎(chǔ)上 ,在工藝和催化劑研究方面也取得了顯著的成果[16]。醋酸乙烯主要用來(lái)生產(chǎn)聚乙烯醇、 醋酸乙烯共聚物等；聚乙烯醇的主要用途是生產(chǎn)維綸、 紡織漿料、粘合劑、涂料、 紙張?jiān)鰪?qiáng)劑及涂層、 產(chǎn)業(yè)聚合助劑等[12]。醋酸乙烯的合成方法畢業(yè)論文1 引言 課題意義醋酸乙烯是一種無(wú)色透明、有強(qiáng)烈氣味的液體，是世界上產(chǎn)量最大的50種化工原料之一[10]。醋酸乙烯單體(VAM)是醋酸及其衍生物中最主要的初級(jí)衍生物加工產(chǎn)品，也是有機(jī)合成(聚合物工藝學(xué))中的主導(dǎo)型原料之一，有較高的生產(chǎn)制備及衍生加工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值：作為醋酸的再加工物，醋酸乙烯的生產(chǎn)狀況對(duì)醋酸行業(yè)的整體發(fā)展具有日益顯著的影響作用[14]。在我國(guó)典型的VAc電石法生產(chǎn)工藝占絕對(duì)的統(tǒng)治地位。但從全球的發(fā)展看，在催化劑的水平和時(shí)空收率的應(yīng)用上，和最先進(jìn)的流化床技術(shù)的差距還是顯而易見的。DISTRIBL TED CONTR0L SYSTEM，就是我們常說(shuō)的集散控制系統(tǒng)。把所設(shè)計(jì)到的危險(xiǎn)分別管理控制，這樣就縮小了發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，這種自動(dòng)化的高技術(shù)產(chǎn)品將顯示與管理集合于一體。分級(jí)分布式控制，是集散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在物理上真正的分散控制。（1）DCS完善了管理體系的科學(xué)性與實(shí)踐性，是資源得到了優(yōu)化配置（2）DCS還使得企業(yè)更具有競(jìng)爭(zhēng)力，使開發(fā)的產(chǎn)品的品質(zhì)和數(shù)量大幅增加，同時(shí)也提高了生產(chǎn)的效率，有利于技術(shù)的進(jìn)步（3）DCS系統(tǒng)使得對(duì)于設(shè)備的維修與更換更加簡(jiǎn)單，快捷和經(jīng)濟(jì)（4）采用DCS可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制和管理，節(jié)省了大量的人力、物力資源（5）化工產(chǎn)業(yè)通過(guò)對(duì)DCS的應(yīng)用，是管理更加規(guī)范，同時(shí)也在一定程度上降低了運(yùn)營(yíng)成本。這種方法在國(guó)內(nèi)采用的比較多。（3）電石乙炔法在國(guó)內(nèi)，還有一種比較常見的方法，就是電石乙炔法，它是用水與電石發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生乙炔，一般采用沸騰床反應(yīng)器合成醋酸乙烯，國(guó)內(nèi)大概有10家公司采用此種方法進(jìn)行生產(chǎn)。但是 ,BP 公司開發(fā)的 Leap 技術(shù) ,采用流化床反應(yīng)器,改善了反應(yīng)過(guò)程的傳熱 ,從而提高了醋酸乙烯的產(chǎn)率 ,單臺(tái)反應(yīng)器生產(chǎn)能力與傳統(tǒng)的乙烯氣相法相比提高了一倍，催化劑壽命也延長(zhǎng)一倍以上[16]。 本課題要求本課題擬從理論上，利用最新的流化床技術(shù)，設(shè)計(jì)出合成醋酸乙烯的工藝流程，縮小與國(guó)外的差距，加快工藝規(guī)模放大和工業(yè)化進(jìn)程。運(yùn)用DCS集散控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)反應(yīng)器中文的控制以及反應(yīng)物料的調(diào)節(jié)，提高醋酸乙烯的合成技術(shù)。從以上幾點(diǎn)完成本次工程設(shè)計(jì)，以提高國(guó)內(nèi)的醋酸乙烯產(chǎn)量以及對(duì)環(huán)境保護(hù)問題予以解決。因此要求我們認(rèn)真收集資料，進(jìn)行調(diào)查研究，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和方案比較，選出先進(jìn)可靠、合理的自控方案。選擇合適的檢測(cè)儀表及DCS卡件，即各個(gè)管道控制部位的溫度、壓力、流量等。2 工藝流程簡(jiǎn)介及控制要求 合成工段的基本任務(wù)本工段通過(guò)羅茨鼓風(fēng)機(jī)將乙炔氣鼓入氣體混合槽，同時(shí)將來(lái)自于醋酸加料槽的醋酸經(jīng)由醋酸加料泵送入倒醋酸蒸發(fā)器，在醋酸蒸發(fā)器中通過(guò)水蒸氣加熱將醋酸汽化，送入氣體混合槽。 影響合成反應(yīng)的因素及控制要求在主反應(yīng)聚合反應(yīng)中影響反應(yīng)的因素很多，主要包括以下五個(gè)因素：（1）活性炭的影響活性炭本身即是觸媒的載體，另一方面活性炭上的羰基起著活性中心的作用，所以活性炭在這里起著雙重作用。而首先就要使乙炔在活性炭表面上產(chǎn)生化學(xué)吸附，這個(gè)吸附溫度最低也要160 ℃左右，所以要使反應(yīng)能夠進(jìn)行起碼也要將溫度控制在160 ℃以上。所以選用反應(yīng)溫度要綜合各項(xiàng)指標(biāo)，考慮到產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、觸媒的消耗等方面因素，并根據(jù)當(dāng)時(shí)的主要矛盾來(lái)確定。（3）壓力的影響由于乙炔與醋酸合成醋酸乙烯的反應(yīng)是一個(gè)體積減少的反應(yīng)所以理論上講增加壓力對(duì)合成是有利的。另外乙炔在壓力高時(shí)不太穩(wěn)定，再者由于大部分氣體循環(huán)使用，乙炔的轉(zhuǎn)化率只有10 %左右，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講，體積的減少是有限的。在反應(yīng)器底部為克服觸媒的壓力， kg/cm左右。另外操作水平也對(duì)合成反應(yīng)有影響。本工序的任務(wù)是將原料乙炔與原料醋酸蒸氣混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行反應(yīng)得到醋酸乙烯并把未反應(yīng)的乙炔分離、回收進(jìn)行循環(huán)使用。工藝流程主要包括： (1)乙炔與醋酸蒸氣的混合。(3)反應(yīng)器的控制.3 系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)合成工段主要是對(duì)醋酸蒸發(fā)器、合成反應(yīng)器以及鼓風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)。② 在直接標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的選擇上，作為首選的應(yīng)該是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。④ 除了需要考慮被控變量的參數(shù)外，我們還需要綜合考慮工藝的可實(shí)施性以及國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)水平及狀況。② 當(dāng)擾動(dòng)通道的放大倍數(shù)是一定時(shí)，我們選擇的變量最好應(yīng)該是通道放大倍數(shù)中比較大的參數(shù)。④ 選擇較小的通道純滯后時(shí)間?？刂崎y的選擇：① 開閉形式的選擇。③ 流量特性的選擇?？刂崎y開閉形式的選擇原則：合成工段選用的為氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥，控制閥接收電氣轉(zhuǎn)換器傳來(lái)的信號(hào)，壓力與控制閥的開度成正相關(guān)，兩者同時(shí)增大或減小，這種情況稱為氣開閥。當(dāng)具體給定系統(tǒng)情況時(shí)，選擇哪種形式的控制閥，沒有固定的模式，要根據(jù)具體的工藝流程及要求來(lái)考慮。② 在安全的基礎(chǔ)上，要盡量提高質(zhì)量水平。④ 從實(shí)際出發(fā)，具體情況具體分析。為保證合成氣的質(zhì)量，工藝要求對(duì)反應(yīng)器反應(yīng)溫度進(jìn)行控制。（2）合成反應(yīng)的簡(jiǎn)單工藝過(guò)程為乙炔氣和醋酸氣在混合器中混合后，分別經(jīng)冷路和有預(yù)熱器加熱的熱路合成一定溫度的混和氣體熱氣體后，進(jìn)入醋酸乙烯合成反應(yīng)器（沸騰床），在一定溫度條件下，在以活性炭為載體的醋酸鋅的作用下，進(jìn)行合成化學(xué)反應(yīng)。在串級(jí)控制系統(tǒng)方案中，由于熱交換器這個(gè)具有非線性特性的環(huán)節(jié)包含在副回路中，負(fù)荷的變化所引起的對(duì)象影響就被副回路所克服，因此對(duì)主回路的影響就很小了。它與單回路控制最大的不同點(diǎn)是其對(duì)控制的精密程度有了很大的提高，它所謂的“串級(jí)”是在結(jié)構(gòu)上副回路的數(shù)量有所增加，當(dāng)存在干擾時(shí)，它具有保持穩(wěn)定的性能。② 改善了控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，提高了工作效率。（3）反應(yīng)溫度的控制是通過(guò)反應(yīng)器入口的混合氣的溫度來(lái)控制的，即反應(yīng)溫度有所上升時(shí)，則通過(guò)降低入口氣體溫度的方法來(lái)控制，可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一預(yù)熱加熱器的蒸汽量來(lái)調(diào)節(jié)，但由于傳熱滯后比較大，調(diào)節(jié)不靈敏，故增設(shè)了一套正逆閥裝置來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)器入口溫度，混合氣體從氣體混合槽出來(lái)后分成兩路，一路不加熱，稱為冷路，另一路經(jīng)加熱器，稱為熱路，在冷熱路上各加一調(diào)