PTA装置氧化反应系统开车过程逻辑控制优化

摘要 ： 介绍 了 Ｐ Ｔ Ａ装置 的氧化反应系统工艺过程及控制原理 ， 讨论 了基于传统 Ｄ Ｃ Ｓ控制系统 的氧化反 应系统开车过程 中的 存在 的问题 。针对上述 问题 ， 运用逻辑代数提 出 了将反 应过程 规律和设备 运行规 律之 间的关 系进行 逻辑化处理 的解决 方
案， 提前 预防事故 和故 障， 避免事后制定反事故措施 和消除缺 陷。方案实施效果表 明： Ｐ Ｔ Ａ装置氧化反应系统采用开车过 程
逻辑控制方案后 ， 节约 了开 车时间并减少 了开车错误 的发生 。为避免开车错误指明方 向并提供了方法。
关键词 ： Ｐ Ｔ Ａ； 氧化反应系统 ； 逻 辑 控 制 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｑ ２ ４ ５ ． １ ２ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ８ － ８ ２ ６ １ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ４ － ０ ０ ０ １ ＿ ０ ５
系统 在 工业 系统 中有 着广 泛应 用 。
对 二 甲苯 （ Ｐ Ｘ） 高 温 氧化 是 以 乙酸 为 溶 剂 ， 钴， 锰， 溴为催化剂 ， 进 行液相催化 空气反 应 ， 生成 粗对 苯 二 甲酸 。该反 应是强放 热反应 ， 而且 速度 快 。反应 生
本文在 杜邦 的技 术 上 ， 针对 传 统 Ｄ Ｃ Ｓ控 制 系统 的氧化反 应系 统开 车程 序 及开 车过 程 中的存 在 的 问
各 级 问进行 冷 凝 。 五级 压 缩 后 的 出 口压 力 为 １ ． ７ ３
目前 ， 国 内大 多数 Ｐ Ｔ Ａ装 置 采 用美 国杜 邦公 司 专 利技术 ， 氧化反 应 系统采 用高 温反应 ， 其 反应 条件 为： 温度 ２ ０ ０ ｑ Ｃ， 压力 １ ． ５ ６ ＭＰ ａ。 氧化 反应 器 的作 用是 ， 将 混合 好 的物料 和通 入 的压缩 空气 ， 在 反 应条
１ ． ２ 相 关 工艺及 设备
多单 独 的连 续控制 系 统组 成 （ 氧化 反 应器 控制 ｊ ， 空
压机 控制 系统 Ｊ ， 尾 气催 化 控 制系 统 ｌ ５ 』 ， 单 独 控制 系
统 之间 的关 系 由操作 人员控制 ， 但易犯错 误 。为此将 反应 过程 规律 和设
件下， 进 行气 液鼓 泡连 续反 应 ， 反应物 Ｐ Ｘ被 氧化 成
粗Ｔ Ａ和水 ， 其反应 方 程式 如反应 式 １ 所 示 。
性， 可靠 性 和 陕速性 … ， 在不受时间、 空 间 和 环境 的 影 响 的情 况下 ， 可 以高 效 、 准确 ， 迅 速 地 的完 成 逻辑 控 制 和设备 操 作 任 务 。 目前 ， 在 单 元 机 组 控 制设 备 中， 电机 、 阀 门等设 备 虽 然 较 多 ， 其 连 锁 保 护 和启 动 条 件亦 不尽 相 同 ， 但其逻辑 控制模式相 同（ 逻 辑 单 元 为单 个 阀 门 等 ） ， 因此 用 一 个 逻 辑 关 系 图 将 这 些 设备 的操 作 过程 固定 化 ， 然 后 将 限 制操 作 条 件 分 别 添加 后 ， 即可形成 不 同 的设 备 控 制 方 案 ， 最后 ， 通 过人 机 结合 的方 式 ， 不 断 获得 反馈 信息 ， 从 而形 成快 速、 可靠 控制 策 略 。但 逻 辑 单 元 为单 个 的 阀 门和 电 机， 而不 是某个 单 元 。 目前 杜 邦公 司 的逻 辑 自动 化
０ 引 言
美 国工 程 师建 立 了逻 辑 自动 机 理 论 ， 用 ２种 工 作 状态 的继 电器完 成 了逻 辑 自动 机 的 控制 过 程 ， 实 现 了系统 的逻 辑控 制 。这种 逻辑 控制 系统 具有 严 密
１ 氧化 反 应 系 统 原 理
１ ． １ 氧化反 应 系统 工艺流 程
题 进行 了逻 辑 化 处理 ： Ｐ Ｔ Ａ装 置 原 来 Ｄ Ｃ Ｓ系 统 由很
成 的热量通过 乙酸溶剂蒸发 和 回流凝 液来 冷却 ， 所 以
反应器不存在阻碍传热和传质的因数 ｊ 。但反应热
若不 能及时移走 ， 将会 造成事 故。在带 搅拌器 的反应 器内， 因为 Ｐ Ｘ原 料反 应转 化率 很高 ， 所 以 出料 时 Ｐ Ｘ 浓度很 低 ， 但也有 一些副产物 杂质 的形成 。
备运 行规律之 间 的关 系进行逻 辑化 ， 即逻辑单 元原 来 的某个 阀门扩 充为某个 控制单元 ， 也就 是连续 控制 加 逻辑控 制 。克 服 了操作人 员 因紧张 、 疲倦 等 干扰 因素 造成 错误 。提 高 了控 制 系 统 的鲁 棒性 Ｊ 。并 在 实
际 的工业过程 中进行 了验证试验 ， 效 果显著 。
Ｐ Ｔ Ａ装 置 氧化 反应 系统 开 车 过 程 逻 辑控 制优 化
钱枝茂 ， 雷玲 ， 丁帅 ， 葛武滇
（ １ ． 江 阴汉邦石化公 司 ， 江苏 无锡 ２ １ ４ ４ ３ ２ ； ２ ． 南京科技职业学院 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ４ ８ ； ３ ． 解放军理工大学 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ７ ）
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ － ０ ４ — １ ４； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ７ ￣６ － ２ ４ 。
空 压机 系统 ： 空气 在空 压机 入 口过滤后 ， 分 别经 过 空压 机 的一 、 二、 三、 四、 五 级 的压 缩 （ 每 级 转 速
１ ０ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ） ， 同时， 在 压 缩 的过 程 中空 气 还 要 在
第３ ０卷第 ４期
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聚 酯 工 业
Ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ０ １ ． ３ ０ Ｎｏ． ４
Ｊ ｕ １ ． ２ ０ ｌ ７
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ ￣２ ６ １ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ４ ． ０ ０ １