中国石化齐鲁石化分公司

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山东科鲁尔化学有限公司

工艺流程简介

丙烯腈是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体，也是杀虫剂虫满腈的中间体。丙烯氨氧化法生产丙烯腈是在催化剂作用下，原料丙烯、氨和空气经混合后反应生成含丙烯腈、氢氰酸、乙腈等反应气；随后反应气进入急冷塔经绝热冷却、除去杂质与氨后进入吸收塔，经水吸收后送入回收塔（萃取精馏塔）以分离出乙腈，丙烯腈、氢氰酸、水蒸汽则从塔顶逸出，经冷却、分离部分水后进入脱氰塔以分离出氢氰酸；剩余物料则进入成品塔，脱除少量重组分和轻组分后产出优质的成品丙烯腈。

先进控制策略

丙烯腈装置先进控制系统主要实现如下的控制功能：

1、反应器单元控制器：通过调整丙烯流量、氨进料量和空气流量来控制并优化反应器温度、氨比、空烯比和尾气氧含量等，达到提高反应器的稳定性与丙烯转化率的目的；通过调整急冷塔上段PH值，来克服大循环PH的滞后性和大惯性，减少丙烯腈损失；

2、回收精制单元控制器：通过合理调节冷冻水量、再沸蒸汽量、回流比等参数，优化各塔温度分布，保证产品质量，提高丙烯腈收率，降低能耗；

3、乙腈单元先进控制器：通过调节再沸蒸汽量、循环水流量、回流比等参数，优化各塔温度分布，有效脱除重组分与轻组分杂质，同时防止乙腈跑损，提高乙腈收率。

应用效果

丙烯腈装置先进控制系统投运后，取得了如下的效果：

1）提高装置的运行平稳性，关键被控变量的标准偏差降低30%以上；

2）在保证产品质量的前提下，提高精制单元丙烯腈产品收率0.2%；

3）先进控制系统的投用率达到95%以上，提高了装置的综合自动化水平，降低了操作人员的劳动强度。

丙烯腈装置先进控制系统投运前后，部分重要变量的控制效果对比如图所示：

图1  回收塔灵敏板温度控制效果对比图

图2  脱氢氰酸塔上段灵敏板温度控制效果对比图效益分析

通过对比丙烯腈装置先进控制系统投运前后的标定结果和统计数据，先进控制系统可获得的效益如下：

1) 丙烯腈的收率平均提高0.3%；

2) 丙烯腈装置投用先进控制系统后，降低了蒸汽用量。