氯乙烯是化工上常用的一种原料,氯乙烯单体生产过程具有非常复杂的反应机理,反应过程具有非线性、不确定性和时变性等特点,生产过程具有一系列复杂化工反应过程的典型特性。生产氯乙烯单体的工艺技术水平和生产过程中的控制技术水平都会对生产的氯乙烯单体的质量产生影响。因此,氯乙烯生产中的对工艺生产技术和先进控制技术的研究成了现在很多化工企业和自控企业研究的重点。氯乙烯生产过程中,影响氯乙烯质量的比较重要的一个环节就是氯乙烯精馏过程。氯乙烯精馏过程中采用的就是二级精馏工艺,其中低沸塔、高沸塔两塔并行串联运行,这是典型的氯乙烯精馏生产工艺。但是这种生产工艺中的精馏过程传热、传质过程是非常复杂的,具有大滞后、非线性严重、工艺控制参数多并且关联性强、塔顶(底)产品成分在线测量难等特点,整个工序中干扰因素多,操作波动大,变量多,变量之间相互交互,耦合性强,用常规控制系统进行PID控制,控制效果差,精馏后的氯乙烯单体纯度较低,质量较差,并可能造成能耗大、废气排放超标、环境污染厉害等后果。因此,该化工企业都在寻求更优的控制系统来提高氯乙烯单体的质量。本文就目前化工企业生产现状,首先分析国内外氯乙烯生产控制的现状和存在的问题,结合氯乙烯生产的工艺流程和控制要求,针对氯乙烯精馏装置,选用先进控制技术,设计先进控制系统,优化工艺生产过程控制,提高控制质量,保证氯乙烯单体的质量满足后续聚氯乙烯的生产要求。本文研究的目的旨在为氯乙烯化工生产企业提供控制案例,帮助企业提升自控水平,减轻工人劳动强度,提高生产质量,降低企业成本,获得最大生产效益。本文中主要针对氯乙烯精馏工艺,分析精馏动态数学模型,并对数学模型进行降阶处理,研究两变量系统,并研究PID控制算法和模糊控制算法的解耦情况,利用Matlab仿真软件仿真,对比两种算法的解耦情况,了解到模糊控制先进算法要优于PID控制算法。同时研究另一种先进控制算法-预测控制算法,利用浙大中控的JX-300X系统和浙大中控研发的多变量预测控制软件包APC-Hiecon,开发设计先进控制器,研究工程实施,优化先进控制解决方案。研究表明,模糊控制系统具有良好的控制品质,可以成功优化控制氯乙烯生产过程中存在的耦合问题,多变量预测控制能使氯乙烯单体纯度得到提高,产品收率增加,并降低原料和动力消耗,最终实现了优质、高产、低耗的目的,为企业获得最大经济效益。