一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括醋酸供給系統(tǒng)，汽化供氯系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)、中和罐以及自動(dòng)控制模塊，自動(dòng)控制模塊分布于整個(gè)控制系統(tǒng)的所有部件中，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)壓力、溫度等參數(shù)的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了一氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程的全自動(dòng)化，確保了生產(chǎn)的安全，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一氯乙酸是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，可以用作有機(jī)合成的原料、染料；制藥工業(yè)中用于生產(chǎn)咖啡堿、腎上腺素、氨基酸等。合成氨基乙酸的傳統(tǒng)工藝是用一氯乙酸和氨在烏洛托品的催化作用下合成，因此對(duì)于氨基乙酸生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，一氯乙酸是一種重要的原料，一般企業(yè)都建有一氯乙酸生產(chǎn)車間，一氯乙酸產(chǎn)品的安全生產(chǎn)和質(zhì)量直接影響著氨基乙酸產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)。
[0003]傳統(tǒng)的一氯乙酸合成工藝是:將計(jì)量好的醋酸放入反應(yīng)釜內(nèi)，然后加入催化劑硫磺，再向反應(yīng)釜中通入氯氣，氯氣的通入量根據(jù)反應(yīng)情況人工進(jìn)行調(diào)控，過(guò)程中需控制反應(yīng)液的溫度、壓力、密度及氯氣流量等工藝參數(shù)，直至反應(yīng)液密度達(dá)到一定值時(shí)表明反應(yīng)完成。在此過(guò)程中反應(yīng)液的密度、壓力、溫度等工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)、控制很關(guān)鍵，因反應(yīng)過(guò)程處于無(wú)水和全封閉狀態(tài)，對(duì)反應(yīng)液密度的測(cè)量是個(gè)難點(diǎn)?，F(xiàn)有的生產(chǎn)工藝和控制設(shè)備，完全都是靠人工進(jìn)行操作，憑操作人員長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)觀察、檢測(cè)來(lái)對(duì)反應(yīng)過(guò)程中物料的密度、溫度、流量、壓力等數(shù)值分析后，再靠人工來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)一次次的閥門調(diào)整，來(lái)達(dá)到工藝控制參數(shù)的要求。人工操 作的不穩(wěn)定因素很多，如果責(zé)任心不強(qiáng)或控制不及時(shí)、工作馬虎，就會(huì)造成原材料消耗高、產(chǎn)品不合格；更嚴(yán)重的是，如果操作工對(duì)壓力的觀察和調(diào)控不及時(shí)，一旦超壓，就有可能會(huì)造成泄漏和爆炸事故，對(duì)人身造成傷害，對(duì)設(shè)備造成損壞，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，引發(fā)嚴(yán)重的后果。
[0004]中國(guó)專利CN102863325公開(kāi)了制備氯乙酸的周期式自動(dòng)控制方法，該方法通過(guò)計(jì)量反應(yīng)釜內(nèi)氯化反應(yīng)所消耗氯氣的累積流量來(lái)判斷反應(yīng)的進(jìn)行，并依據(jù)消耗氯氣總量數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)終點(diǎn)，雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，但通過(guò)氯氣的量來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)程和反應(yīng)終點(diǎn)這種方法本身是不可靠的，該方法認(rèn)定進(jìn)入反應(yīng)罐的氯氣都參與了反應(yīng)并且反應(yīng)率為100%，這只是理論上的推測(cè)，實(shí)際情況不可能達(dá)到100%，因此依靠氯氣的量來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)程和反應(yīng)終點(diǎn)的方法不可靠，即使實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制也不具有實(shí)際意義，無(wú)法在工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)及控制方法。該自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)反應(yīng)液密度、溫度、壓力、流量的時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)操作，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)過(guò)程的全自動(dòng)化控制。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，發(fā)明人提供了以下技術(shù)方案:
[0007]一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括醋酸供給系統(tǒng)，汽化供氯系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)和中和罐，所述汽化供氯系統(tǒng)包括汽化池、緩沖罐，所述反應(yīng)系統(tǒng)包括氯乙酸反應(yīng)釜、冷凝器、氣液分離器、真空泵，所述氯乙酸反應(yīng)釜內(nèi)壁設(shè)有夾套，所述醋酸供給系統(tǒng)和汽化供氯系統(tǒng)分別與氯乙酸反應(yīng)釜相連，所述緩沖罐、氯乙酸反應(yīng)釜分別與中和罐相連，所述冷凝器和氣液分離器均設(shè)于氯乙酸反應(yīng)釜上部，其中，所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)還包括自動(dòng)控制模塊，所述氯乙酸反應(yīng)釜上部設(shè)有緊急泄壓閥、密度計(jì)、反應(yīng)釜壓力表、反應(yīng)釜溫度表，所述氣液分離器上部設(shè)有尾氣控制閥，所述氯乙酸反應(yīng)釜通過(guò)緊急泄壓閥與中和罐相連，所述夾套設(shè)有夾套升溫控制閥、夾套泄壓閥、降溫水閥、夾套壓力表和夾套溫度計(jì)，所述汽化池上部設(shè)有緊急切斷閥、液氯調(diào)節(jié)閥、熱水閥、冷水閥和汽化池溫度計(jì)，所述緩沖罐上部設(shè)有緩沖罐安全閥和緩沖罐壓力表，所述自動(dòng)控制模塊分布于整個(gè)控制系統(tǒng)的所有部件中。
[0008]上述自動(dòng)化控制系統(tǒng)，所述汽化供氯系統(tǒng)還包括緩沖罐聲光報(bào)警器，所述緩沖罐聲光報(bào)警器與緩沖罐壓力表相連。
[0009]上述自 動(dòng)化控制系統(tǒng)，所述反應(yīng)系統(tǒng)還包括反應(yīng)釜聲光報(bào)警器，所述反應(yīng)釜聲光報(bào)警器與反應(yīng)爸壓力表、反應(yīng)爸溫度表相連。
[0010]本發(fā)明同時(shí)還提供了上述自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方法。
[0011]一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方法，在一氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)行汽化供氯系統(tǒng)后，緊急切斷閥自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值小于下限值時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，熱水閥自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行升溫，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值 > 下限值時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥根據(jù)緩沖罐壓力表壓力值，開(kāi)始自動(dòng)控制進(jìn)液氯的量，使緩沖罐壓力自動(dòng)控制在安全設(shè)定值內(nèi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值高于上限值時(shí)，冷水閥自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行降溫，低于上限值時(shí),冷水閥自動(dòng)關(guān)閉；
[0012]當(dāng)所述汽化供氯系統(tǒng)中緩沖罐壓力表壓力值超過(guò)安全上限時(shí)，緊急切斷閥、液氯調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，緩沖罐安全閥打開(kāi)，氯氣經(jīng)管道到中和罐中和處理，當(dāng)緩沖罐壓力 < 安全上限值時(shí)，緩沖罐安全閥關(guān)閉，緊急切斷閥、液氯調(diào)節(jié)閥恢復(fù)自動(dòng)控制；
[0013]開(kāi)啟反應(yīng)系統(tǒng)，尾氣控制閥自動(dòng)打開(kāi)，冷凝器、氣液分離器自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)夾套升溫控制閥、夾套泄壓閥自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)夾套升溫控制閥打開(kāi)后達(dá)到設(shè)定時(shí)間值時(shí)，夾套泄壓閥自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)反應(yīng)釜溫度表溫度值達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，夾套升溫控制閥自動(dòng)關(guān)閉，開(kāi)啟醋酸進(jìn)料閥，自動(dòng)加入醋酸，當(dāng)醋酸流量計(jì)達(dá)到設(shè)定值后醋酸進(jìn)料閥自動(dòng)關(guān)閉，隨后氯氣進(jìn)料閥自動(dòng)打開(kāi)，氯氣流量計(jì)根據(jù)氯乙酸反應(yīng)釜上反應(yīng)液密度計(jì)顯示的反應(yīng)液密度自動(dòng)調(diào)節(jié)氯氣流量，當(dāng)反應(yīng)釜密度計(jì)指示的反應(yīng)釜中反應(yīng)液的密度值升到1.36g/cm3時(shí)，氯氣進(jìn)料閥、降溫水閥自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)夾套蒸汽控制閥自動(dòng)打開(kāi)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜溫度計(jì)溫度值達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí)，夾套蒸汽控制閥自動(dòng)關(guān)閉，反應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行；
[0014]當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值超過(guò)安全上限值時(shí)，夾套泄壓閥自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓，當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值<安全上限值時(shí)，夾套泄壓閥自動(dòng)關(guān)閉；
[0015]當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值超過(guò)第二壓力值時(shí)，緊急泄壓閥自動(dòng)打開(kāi)，氯乙酸反應(yīng)釜上連接的其它閥門均自動(dòng)關(guān)閉，尾氣控制閥自動(dòng)關(guān)閉，汽化池上的緊急切斷閥自動(dòng)關(guān)閉，并且真空泵啟動(dòng)開(kāi)始進(jìn)行泄壓，氯乙酸反應(yīng)釜中的氣體經(jīng)管道到達(dá)中和罐進(jìn)行中和處理，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值低于第一壓力值時(shí)，緊急泄壓閥自動(dòng)關(guān)閉，氯乙酸反應(yīng)釜上連接的其它閥門均自動(dòng)打開(kāi)，尾氣控制閥自動(dòng)打開(kāi)，汽化池上的緊急切斷閥自動(dòng)打開(kāi)。
[0016]上述自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方法，在一氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)行汽化供氯系統(tǒng)后，緊急切斷閥自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值小于下限值20°C時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，熱水閥自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行升溫，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值>下限值20°C時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥根據(jù)緩沖罐壓力表壓力值，開(kāi)始自動(dòng)控制進(jìn)液氯的量，使緩沖罐壓力自動(dòng)控制在安全設(shè)定值0.13MPa內(nèi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值高于上限值40°C時(shí)，冷水閥自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行降溫，低于上限值40°C時(shí)，冷水閥自動(dòng)關(guān)閉；
[0017]當(dāng)所述汽化供氯系統(tǒng)中緩沖罐壓力表壓力值超過(guò)上限值0.13MPa時(shí)，緊急切斷閥、液氯調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，緩沖罐安全閥打開(kāi)，氯氣經(jīng)管道到中和罐中和處理，當(dāng)緩沖罐壓力<上限值0.13MPa時(shí)，緩沖罐安全閥關(guān)閉，緊急切斷閥、液氯調(diào)節(jié)閥恢復(fù)自動(dòng)控制；
[0018]開(kāi)啟反應(yīng)系統(tǒng)，尾氣控制閥自動(dòng)打開(kāi)，冷凝器、氣液分離器自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)夾套升溫控制閥、夾套泄壓閥自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)夾套升溫控制閥打開(kāi)后達(dá)到設(shè)定時(shí)間值20分鐘時(shí)，夾套泄壓閥自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)反應(yīng)釜溫度表溫度值達(dá)到設(shè)定數(shù)值70°C時(shí)，夾套升溫控制閥自動(dòng)關(guān)閉，開(kāi)啟醋酸進(jìn)料閥，自動(dòng)加入醋酸，當(dāng)醋酸流量計(jì)達(dá)到設(shè)定值后醋酸進(jìn)料閥自動(dòng)關(guān)閉，隨后氯氣進(jìn)料閥自動(dòng)打開(kāi)，氯氣流量計(jì)根據(jù)氯乙酸反應(yīng)釜上反應(yīng)液密度計(jì)顯示的反應(yīng)液密度自動(dòng)調(diào)節(jié)氯氣流量，當(dāng)反應(yīng)爸密度計(jì)指示的反應(yīng)爸中反應(yīng)液的密度值升到1.36g/cm3時(shí),氯氣進(jìn)料閥、降溫水閥自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)夾套升溫控制閥自動(dòng)打開(kāi)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜溫度計(jì)溫度值達(dá)到設(shè)定溫度值120°C時(shí)，夾套升溫控制閥自動(dòng)關(guān)閉，反應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行；
[0019]當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值超過(guò)安全上限值時(shí)，夾套泄壓閥自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓，當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值<安全上限值時(shí)，夾套泄壓閥自動(dòng)關(guān)閉；
[0020]當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值超過(guò)第一壓力值0.0SlMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，控制系統(tǒng)中其它設(shè)備正 常運(yùn)行，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值≤第一壓力值0.08IMPa時(shí)，報(bào)警結(jié)束，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值超過(guò)第二壓力值0.09IMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，同時(shí)緊急泄壓閥自動(dòng)打開(kāi)，氯乙酸反應(yīng)釜上連接的其它閥門均自動(dòng)關(guān)閉，尾氣控制閥自動(dòng)關(guān)閉，汽化池上的緊急切斷閥自動(dòng)關(guān)閉，并且真空泵啟動(dòng)開(kāi)始進(jìn)行泄壓，氯乙酸反應(yīng)釜中的氣體經(jīng)管道到達(dá)中和罐進(jìn)行中和處理，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值低于第一壓力值0.0SlMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器停止報(bào)警，同時(shí)緊急泄壓閥自動(dòng)關(guān)閉，氯乙酸反應(yīng)釜上連接的其它閥門均自動(dòng)打開(kāi)，尾氣控制閥自動(dòng)打開(kāi)，汽化池上的緊急切斷閥自動(dòng)打開(kāi)。
[0021]上述自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方法，在一氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)任意設(shè)備壓力超過(guò)安全上限值時(shí)，緊急切斷閥均會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，停止供氯。
[0022]本發(fā)明所提供的一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，將自動(dòng)控制模塊應(yīng)用于整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)過(guò)程的全自動(dòng)化控制，同時(shí)合理限定了各項(xiàng)參數(shù)的限值，與自動(dòng)化系統(tǒng)相配合，實(shí)現(xiàn)了一氯乙酸生產(chǎn)的安全和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
[0023]所述汽化供氯系統(tǒng)中緊急切斷閥的自動(dòng)控制，能夠?qū)⒐┞葔毫χ底詣?dòng)控制在安全設(shè)定值的范圍內(nèi)，避免了由于氯氣壓力過(guò)大引起的爆炸。反應(yīng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，使反應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)物料、溫度、流量等參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行控制，避免了人為控制的不穩(wěn)定以及爆炸和泄漏事故的發(fā)生，從而能較好的控制產(chǎn)品質(zhì)量，確保生產(chǎn)人員的安全，減少生產(chǎn)企業(yè)的損失。
[0024]在一氯乙酸制備過(guò)程中，氯氣和醋酸在反應(yīng)過(guò)程中首先合成一氯乙酸，如果氯氣過(guò)量則合成的一氯乙酸將和氯氣繼續(xù)反應(yīng)生成雜質(zhì)二氯乙酸，直接降低了一氯乙酸的純度，同時(shí)還會(huì)影響一氯乙酸合成氨基乙酸工序的氨基乙酸產(chǎn)品的質(zhì)量。使用本發(fā)明所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)后，一氯乙酸中的雜質(zhì)二氯乙酸的含量從原來(lái)的5%-6%降到了 3%-4%，產(chǎn)品質(zhì)量提聞?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0025]附圖1為本發(fā)明所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)的示意圖。
[0026]圖中各標(biāo)號(hào)的含義為:1汽化池，2緩沖罐，3氯乙酸反應(yīng)釜，4冷凝器，5氣液分離器，6真空泵，7中和罐，8緊急泄壓閥，9夾套升溫控制閥，10夾套泄壓閥，11降溫水閥，12緊急切斷閥，13液氯調(diào)節(jié)閥，14熱水閥，15冷水閥，16緩沖罐安全閥，17醋酸進(jìn)料閥，18氯氣進(jìn)料閥，19醋酸流量計(jì)，20氯氣流量計(jì)，21尾氣控制閥。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028]本發(fā)明所述的一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括醋酸供給系統(tǒng)，汽化供氯系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)和中和罐7，所述汽化供氯系統(tǒng)包括汽化池1、緩沖罐2，所述反應(yīng)系統(tǒng)包括氯乙酸反應(yīng)釜3、冷凝器4、氣液分離器5、真空泵6，所述氯乙酸反應(yīng)釜3內(nèi)壁設(shè)有夾套，所述醋酸供給系統(tǒng)和汽化供氯系統(tǒng)分別與氯乙酸反應(yīng)釜3相連，所述緩沖罐2、氯乙酸反應(yīng)釜3分別與中和罐7相連，所述冷凝器4和氣液分離器5均設(shè)于氯乙酸反應(yīng)釜3上部，其中，所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)還包括自動(dòng)控制模塊，所述氯乙酸反應(yīng)釜3上部設(shè)有緊急泄壓閥8、密度計(jì)、反應(yīng)釜壓力表、反應(yīng)釜溫度表，所述氣液分離器5上部設(shè)有尾氣控制閥21，所述氯乙酸反應(yīng)釜3通過(guò)緊急泄壓閥8與中和罐7相連，所述夾套設(shè)有夾套升溫控制閥9、夾套泄壓閥10、降溫水閥11、夾套壓力表和夾套溫度計(jì)，所述汽化池I上部設(shè)有緊急切斷閥12、液氯調(diào)節(jié)閥13、熱水閥14、冷水閥15和汽化池溫度計(jì)，所述緩沖罐2上部設(shè)有緩沖罐安全閥16和緩沖罐壓力 表，所述自動(dòng)控制模塊分布于整個(gè)控制系統(tǒng)的所有部件中。
[0029]上述自動(dòng)化控制系統(tǒng)，所述汽化供氯系統(tǒng)還包括緩沖罐聲光報(bào)警器，所述緩沖罐聲光報(bào)警器與緩沖罐壓力表相連。
[0030]上述自動(dòng)化控制系統(tǒng)，所述反應(yīng)系統(tǒng)還包括反應(yīng)釜聲光報(bào)警器，所述反應(yīng)釜聲光報(bào)警器與反應(yīng)爸壓力表相連。
[0031]實(shí)施例
[0032]本發(fā)明所述一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，控制過(guò)程如下:運(yùn)行汽化供氯系統(tǒng)后，緊急切斷閥12自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值小于下限值20°C時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥13自動(dòng)關(guān)閉，熱水閥14自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行升溫，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值>下限值20°C時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥13根據(jù)緩沖罐壓力表壓力值，開(kāi)始自動(dòng)控制進(jìn)液氯的量，使緩沖罐壓力自動(dòng)控制在安全設(shè)定值0.13MPa內(nèi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值高于上限值40°C時(shí)，冷水閥15自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行降溫，低于上限值40°C時(shí)，冷水閥15自動(dòng)關(guān)閉；
[0033]當(dāng)所述汽化供氯系統(tǒng)中緩沖罐壓力表壓力值超過(guò)上限值0.13MPa時(shí)，緊急切斷閥12、液氯調(diào)節(jié)閥13自動(dòng)關(guān)閉，緩沖罐安全閥16打開(kāi)，氯氣經(jīng)管道到中和罐7中和處理，當(dāng)緩沖罐壓力≤上限值0.13MPa時(shí)，緩沖罐安全閥16關(guān)閉，緊急切斷閥12、液氯調(diào)節(jié)閥13恢復(fù)自動(dòng)控制；
[0034]開(kāi)啟反應(yīng)系統(tǒng)，尾氣控制閥21自動(dòng)打開(kāi)，冷凝器4、氣液分離器5自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)夾套升溫控制閥9、夾套泄壓閥10自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)夾套升溫控制閥9打開(kāi)后達(dá)到設(shè)定時(shí)間值20分鐘時(shí)，夾套泄壓閥10自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)反應(yīng)釜溫度表溫度值達(dá)到設(shè)定數(shù)值70°C時(shí)，夾套升溫控制閥9自動(dòng)關(guān)閉，開(kāi)啟醋酸進(jìn)料閥17，自動(dòng)加入醋酸，當(dāng)醋酸流量計(jì)19達(dá)到設(shè)定值后醋酸進(jìn)料閥17自動(dòng)關(guān)閉，隨后氯氣進(jìn)料閥18自動(dòng)打開(kāi)，氯氣流量計(jì)20根據(jù)氯乙酸反應(yīng)釜3上反應(yīng)液密度計(jì)顯示的反應(yīng)液密度自動(dòng)調(diào)節(jié)氯氣流量，當(dāng)反應(yīng)爸密度計(jì)指示的反應(yīng)爸中反應(yīng)液的密度值升到1.36g/cm3時(shí)，氯氣進(jìn)料閥18、降溫水閥11自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)夾套升溫控制閥9自動(dòng)打開(kāi)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜溫度計(jì)溫度值達(dá)到設(shè)定溫度值120°C時(shí)，夾套升溫控制閥9自動(dòng)關(guān)閉，反應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行；
[0035]當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值超過(guò)上限值時(shí)， 夾套泄壓閥10自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓，當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值<上限值時(shí)，夾套泄壓閥10自動(dòng)關(guān)閉；
[0036]當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值超過(guò)第一壓力值0.0SlMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，控制系統(tǒng)中其它設(shè)備正常運(yùn)行，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值≤第一壓力值0.0SlMPa時(shí)，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值超過(guò)第二壓力值0.09IMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器停止報(bào)警，同時(shí)緊急泄壓閥8自動(dòng)打開(kāi)，氯乙酸反應(yīng)釜3上連接的其它閥門均自動(dòng)關(guān)閉，尾氣控制閥21自動(dòng)關(guān)閉，汽化池I上的緊急切斷閥12自動(dòng)關(guān)閉，并且真空泵6啟動(dòng)開(kāi)始進(jìn)行泄壓，氯乙酸反應(yīng)釜3中的氣體經(jīng)管道到達(dá)中和罐7進(jìn)行中和處理，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值低于第一壓力值
0.0SlMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器停止報(bào)警，同時(shí)緊急泄壓閥8自動(dòng)關(guān)閉，氯乙酸反應(yīng)釜3上連接的其它閥門均自動(dòng)打開(kāi)，尾氣控制閥21自動(dòng)打開(kāi)，汽化池I上的緊急切斷閥12自動(dòng)打開(kāi)。
[0037]在一氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程中使用本發(fā)明所述自動(dòng)化控制后，氯氣的單耗明顯下降，平均單耗從原來(lái)的1.32t/t降到1.3t/t以下(按氨基乙酸干品單耗折算)，每噸產(chǎn)品可節(jié)約約20kg氯氣，同時(shí)有效減少的氯乙酸產(chǎn)品中二氯乙酸的含量，使二氯乙酸含量從原來(lái)的5%-6%降到了 3%-4%,平均降低了 2%的二氯乙酸雜質(zhì)含量,提高了一氯乙酸產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0038]實(shí)施本項(xiàng)自動(dòng)化控制一年內(nèi)，成功處理過(guò)一次由于氯氣緩沖罐壓力超過(guò)第一壓力上限而出現(xiàn)報(bào)警提示的事故，和一次反應(yīng)釜壓力超限而自動(dòng)緊急切斷反應(yīng)系統(tǒng)各相關(guān)控制閥，為保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。
[0039]綜上所述，本發(fā)明所述的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)一氯乙酸生產(chǎn)的全自動(dòng)化控制，確保了生產(chǎn)的安全，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括醋酸供給系統(tǒng)，汽化供氯系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)和中和罐(7)，所述汽化供氯系統(tǒng)包括汽化池(I)、緩沖罐(2)，所述反應(yīng)系統(tǒng)包括氯乙酸反應(yīng)釜⑶、冷凝器⑷、氣液分離器(5)、真空泵(6)，所述氯乙酸反應(yīng)釜(3)內(nèi)壁設(shè)有夾套，所述醋酸供給系統(tǒng)和汽化供氯系統(tǒng)分別與氯乙酸反應(yīng)釜(3)相連，所述緩沖罐(2)、氯乙酸反應(yīng)釜(3)分別與中和罐(7)相連，所述冷凝器(4)和氣液分離器(5)均設(shè)于氯乙酸反應(yīng)釜(3)上部，其特征在于，所述自動(dòng)化控制系統(tǒng)還包括自動(dòng)控制模塊，所述氯乙酸反應(yīng)釜(3)上部設(shè)有緊急泄壓閥(8)、密度計(jì)、反應(yīng)釜壓力表、反應(yīng)釜溫度表，所述氣液分離器(5)上部設(shè)有尾氣控制閥(21)，所述氯乙酸反應(yīng)釜(3)通過(guò)緊急泄壓閥(8)與中和罐(7)相連，所述夾套設(shè)有夾套升溫控制閥(9)、夾套泄壓閥(10)、降溫水閥(11)、夾套壓力表和夾套溫度計(jì)，所述汽化池上部設(shè)有緊急切斷閥(12)、液氯調(diào)節(jié)閥(13)、熱水閥(14)、冷水閥(15)和汽化池溫度計(jì)，所述緩沖罐(2)上部設(shè)有緩沖罐安全閥(16)和緩沖罐壓力表，所述自動(dòng)控制模塊分布于整個(gè)控制系統(tǒng)的所有部件中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述汽化供氯系統(tǒng)還包括緩沖罐聲光報(bào)警器，所述緩沖罐聲光報(bào)警器與緩沖罐壓力表相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)系統(tǒng)還包括反應(yīng)爸聲光報(bào)警器，所述反應(yīng)爸聲光報(bào)警器與反應(yīng)爸壓力表、反應(yīng)爸溫度表相連。
4.權(quán)利要求1所述的一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在一氯乙酸 生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)行汽化供氯系統(tǒng)后，緊急切斷閥(12)自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值小于下限值時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥(13)自動(dòng)關(guān)閉，熱水閥(14)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行升溫，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值>下限值時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥(13)根據(jù)緩沖罐壓力表壓力值，開(kāi)始自動(dòng)控制進(jìn)液氯的量，使緩沖罐壓力自動(dòng)控制在安全設(shè)定值內(nèi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值高于上限值時(shí)，冷水閥(15)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行降溫，低于上限值時(shí)，冷水閥(15)自動(dòng)關(guān)閉； 當(dāng)所述汽化供氯系統(tǒng)中緩沖罐壓力表壓力值超過(guò)安全上限時(shí)，緊急切斷閥(12)、液氯調(diào)節(jié)閥(13)自動(dòng)關(guān)閉，緩沖罐安全閥(16)打開(kāi)，氯氣經(jīng)管道到中和罐(7)中和處理，當(dāng)緩沖罐壓力<安全上限值時(shí)，緩沖罐安全閥(16)關(guān)閉，緊急切斷閥(12)、液氯調(diào)節(jié)閥(13)恢復(fù)自動(dòng)控制； 開(kāi)啟反應(yīng)系統(tǒng)，尾氣控制閥(21)自動(dòng)打開(kāi)，冷凝器(4)、氣液分離器(5)自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)夾套升溫控制閥(9)、夾套泄壓閥(10)自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)夾套升溫控制閥(9)打開(kāi)后達(dá)到設(shè)定時(shí)間值時(shí)，夾套泄壓閥(10)自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)反應(yīng)釜溫度表溫度值達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，夾套升溫控制閥(9)自動(dòng)關(guān)閉，開(kāi)啟醋酸進(jìn)料閥(17)，自動(dòng)加入醋酸，當(dāng)醋酸流量計(jì)(19)達(dá)到設(shè)定值后醋酸進(jìn)料閥(17)自動(dòng)關(guān)閉，隨后氯氣進(jìn)料閥(18)自動(dòng)打開(kāi)，氯氣流量計(jì)(20)根據(jù)氯乙酸反應(yīng)釜(3)上反應(yīng)液密度計(jì)顯示的反應(yīng)液密度自動(dòng)調(diào)節(jié)氯氣流量，當(dāng)反應(yīng)釜密度計(jì)指示的反應(yīng)釜中反應(yīng)液的密度值升到1.36g/cm3時(shí)，氯氣進(jìn)料閥(18)、降溫水閥(11)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)夾套蒸汽控制閥(9)自動(dòng)打開(kāi)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜溫度計(jì)溫度值達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí)，夾套蒸汽控制閥自動(dòng)關(guān)閉，反應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行； 當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值超過(guò)安全上限值時(shí)，夾套泄壓閥(10)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓，當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值<安全上限值時(shí)，夾套泄壓閥(10)自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值超過(guò)第二壓力值時(shí)，緊急泄壓閥(8)自動(dòng)打開(kāi)，氯乙酸反應(yīng)釜(3)上連接的其它閥門均自動(dòng)關(guān)閉，尾氣控制閥(21)自動(dòng)關(guān)閉，汽化池(1)上的緊急切斷閥(12)自動(dòng)關(guān)閉，并且真空泵(6)啟動(dòng)開(kāi)始進(jìn)行泄壓，氯乙酸反應(yīng)釜(3)中的氣體經(jīng)管道到達(dá)中和罐(7)進(jìn)行中和處理，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值低于第二壓力值時(shí)，緊急泄壓閥(8)自動(dòng)關(guān)閉，氯乙酸反應(yīng)釜(3)上連接的其它閥門均自動(dòng)打開(kāi)，尾氣控制閥(21)自動(dòng)打開(kāi)，汽化池(1)上的緊急切斷閥(12)自動(dòng)打開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在一氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)行汽化供氯系統(tǒng)后，緊急切斷閥(12)自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值小于下限值20°C時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥(13)自動(dòng)關(guān)閉，熱水閥(14)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行升溫，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值>下限值20°C時(shí)，液氯調(diào)節(jié)閥(13)根據(jù)緩沖罐壓力表壓力值，開(kāi)始自動(dòng)控制進(jìn)液氯的量，使緩沖罐壓力自動(dòng)控制在安全上限值0.13MPa內(nèi)，當(dāng)汽化池溫度計(jì)溫度值高于上限值40°C時(shí)，冷水閥(15)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行降溫，低于上限值40°C時(shí)，冷水閥(15)自動(dòng)關(guān)閉； 當(dāng)所述汽化供氯系統(tǒng)中緩沖罐壓力表壓力值超過(guò)安全上限值0.13MPa時(shí)，緊急切斷閥(12)、液氯調(diào)節(jié)閥(13)自動(dòng)關(guān)閉，緩沖罐安全閥(16)打開(kāi)，氯氣經(jīng)管道到中和罐(7)中和處理，當(dāng)緩沖罐壓力≤安全上限值0.13MPa時(shí)，緩沖罐安全閥(16)關(guān)閉，緊急切斷閥(12)、液氯調(diào)節(jié)閥(13)恢復(fù)自動(dòng)控制； 開(kāi)啟反應(yīng)系統(tǒng)，尾氣控制閥(21)自動(dòng)打開(kāi)，冷凝器(4)、氣液分離器(5)自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)夾套升溫控制閥(9)、夾套泄壓閥(10)自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)夾套升溫控制閥(9)打開(kāi)后達(dá)到設(shè)定時(shí)間值20分鐘時(shí)，夾套泄壓閥(10)自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)反應(yīng)釜溫度表溫度值達(dá)到設(shè)定數(shù)值70°C時(shí)，夾套升溫控制閥(9)自動(dòng)關(guān)閉，開(kāi)啟醋酸進(jìn)料閥(17)，自動(dòng)加入醋酸，當(dāng)醋酸流量計(jì)(19)達(dá)到設(shè)定值后醋酸進(jìn)料閥(17)自動(dòng)關(guān)閉，隨后氯氣進(jìn)料閥(18)自動(dòng)打開(kāi)，氯氣流量計(jì)(20)根據(jù)氯乙酸反應(yīng)釜(3)上反應(yīng)液密度計(jì)顯示的反應(yīng)液密度自動(dòng)調(diào)節(jié)氯氣流量，當(dāng)反應(yīng)釜密度計(jì)指示的反應(yīng)釜中反應(yīng)液的密度值升到1.36g/cm3時(shí)，氯氣進(jìn)料閥(18)、降溫水閥(11)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)夾套升溫控制閥(9)自動(dòng)打開(kāi)升溫，當(dāng)反應(yīng)釜溫度計(jì)溫度值達(dá)到設(shè)定溫度值120°C時(shí)，夾套升溫控制閥(9)自動(dòng)關(guān)閉，反應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行； 當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值超過(guò)安全上限值時(shí)，夾套泄壓閥(10)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓，當(dāng)反應(yīng)釜夾套壓力表壓力值<安全上限值時(shí)，夾套泄壓閥(10)自動(dòng)關(guān)閉； 當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值超過(guò)第一壓力值0.08IMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，控制系統(tǒng)中其它設(shè)備正常運(yùn)行，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值≤第一壓力值0.08IMPa時(shí)，報(bào)警結(jié)束；當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值超過(guò)第二壓力值0.09IMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，同時(shí)緊急泄壓閥(8)自動(dòng)打開(kāi)，氯乙酸反應(yīng)釜(3)上連接的其它閥門均自動(dòng)關(guān)閉，尾氣控制閥(21)自動(dòng)關(guān)閉，汽化池(1)上的緊急切斷閥(12)自動(dòng)關(guān)閉，并且真空泵(6)啟動(dòng)開(kāi)始進(jìn)行泄壓，氯乙酸反應(yīng)釜(3)中的氣體經(jīng)管道到達(dá)中和罐(7)進(jìn)行中和處理，當(dāng)反應(yīng)釜壓力表壓力值低于第一壓力值0.0SlMPa時(shí)，反應(yīng)釜聲光報(bào)警器停止報(bào)警，同時(shí)緊急泄壓閥(8)自動(dòng)關(guān)閉，氯乙酸反應(yīng)釜(3)上連接的其它閥門均自動(dòng)打開(kāi)，尾氣控制閥(21)自動(dòng)打開(kāi)，汽化池(I)上的緊急切斷閥(12)自動(dòng)打開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種一氯乙酸生產(chǎn)中使用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在一氯乙酸生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)任意設(shè)備壓力超過(guò)安全上限值時(shí)，緊急切斷閥(12)均會(huì)自 動(dòng)關(guān)閉，停止供氯。
【文檔編號(hào)】C07C51/363GK103951554SQ201410186883
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】閆福順, 邢國(guó), 李雪萍, 閆玉彬, 張克彬, 史巧燕, 石金燦, 趙立霞 申請(qǐng)人:石家莊東華金龍化工有限公司