Разработка схемы автоматического управления процессом установки изомеризации легкой нефти

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

• Введение
• 1. Выбор и обоснование параметров автоматического контроля, регулрования, управления и сигнализации
• 2 Выбор и обоснование приборов и средств автоматизации
• 3. Спецификация приборов и средств автоматизации
• Заключение
• Список использованных источников
• Введение
• На современном этапе развития нефтеперерабатывающей отрасли РФ необходимо решение проблемы низкого технического и технологического уровня предприятий, который обусловлен значительным моральным и физическим износом оборудования (70% установок на НПЗ РФ введены в эксплуатацию более 30 лет назад, и не более 15% - эксплуатируются менее 10 лет). В настоящее время отечественные НПЗ по уровню технологии переработки нефти входят в число наиболее устаревших в мире. В среднем глубина переработки нефти по отрасли составляет 71,5%, что обусловливает производство нефтепродуктов низкого качества (автобензин и дизельное топливо), что наряду с высокими транспортными расходами, обусловленными большим расстоянием НПЗ от экспортных терминалов, существенно сокращает экспортный потенциал отечественных нефтепродуктов. В этих условиях ключевыми задачами развития нефтеперерабатывающей промышленности является коренная реконструкция и модернизация НПЗ с опережающим строительством мощностей по углублению переработки нефти, улучшение качества автомобильных бензинов по октановому числу и содержанию бензола, снижение содержания серы в дизельном топливе и так далее, т.е. повышение качества готовой продукции до мировых стандартов. Развитие производства бензинов связано со стремлением улучшить основное эксплуатационное свойство топлива: детонационную стойкость бензина, оцениваемую октановым числом.
• Необходимость улучшения качества и количества моторных топлив и снижения ароматических углеводородов в них обусловлена постоянно возрастающим потреблением, а так же требованиями по охране окружающей среды. Запрет на применение тетраэтилсвинца (ТЭС) и требования существенного снижения содержания ароматических углеводородов в бензинах заставляют нефтеперерабатывающие заводы подыскивать новые возможности по введению высокооктановых компонентов в бензин. Одним из таких способов является процесс изомеризации парафиновых углеводородов.
• Изомеризация легких бензинов - это процесс, который позволяет существенно увеличить октановое число легких бензиновых фракций. Этот процесс особенно важен для дополнения других процессов при получении товарных бензинов, соответствующих требованиям спецификации Euro 3 и Euro 4, прежде всего связанных с уменьшением содержания бензола и серы.
• Включение в технологическую схему НПЗ процесса изомеризации легкой нефти позволяет увеличить октановое число суммарного бензина на 0,7-1,5 пунктов и является наиболее экономически выгодным способом снижения содержания бензола в бензине. В связи с вышеизложенным, целью данного курсового проекта является разработка автоматического контроля, регулирование, управления и сигнализации установки изомеризации на стационарном слое катализатора.
• 1. Выбор и обоснование параметров автоматического контроля, регулирования, управления и сигнализации
• Процесс изомеризации легкой прямогонной нефти является непрерывным, пожаровзрывоопасным. В таких производствах необходимо добиваться наибольшей автоматизации процессов, исключая тем самым, вредное воздействие опасных и вредных производственных факторов на обслуживающий персонал.
• Приборы и средства автоматики, используемые на установке изомеризации, в основном пневматические, это обусловлено тем, что на них постоянно действуют высокие температуры, большая концентрация паров нефтепродуктов, и многие другие факторы, влияющие на их точность показаний и долговечность.
• По месту измерения параметра автоматизации чаще всего используют бесшкальные, герметичные, взрывопожарозащищенные приборы, которые передают информацию по дистанционной передаче на щит оператора.
• Основными измеряемыми параметрами являются - температура и давление системы, расход исходных компонентов и продуктов, а также уровень в аппаратах переработки и хранения нефтепродуктов.
• Температура является главным регулируемым технологическим параметром. Отклонение от заданных регламентом температур приводит к снижению качества выпускаемой продукции.
• Температура в реакторе является главным регулируемым технологическим параметром. При использование более низких температур, чем требуемые регламентом, значительно снижает активность катализатора. А использование более высоких температур увеличивает интенсивность гидрокрекинга и отложения кокса на катализаторе. Средняя температура в системе реакторов 115-145оС.
• Нагреваясь до температуры 128оС, сырье подаётся в реактор изомеризации 200-R-1А. Эту температуру необходимо знать, чтобы не нарушить нормы технологического режима, это относиться и ко второму реактору 200-R-1В. Регулируем температуру с коррекцией по расходу конденсата. Температуру сырья на вход во второй реактор 200-R-1В будем регулировать двумя клапанами на линиях поступления промежуточного продукта в реактор 200-R-1В, для обеспечения дополнительной гибкости в регулировании температуры.

Давление на установке измеряется для контроля работы и проверки герметизации насосов, емкостей, теплообменников, сепараторов и т.д.

Для отделения ВСГ от продуктов реакции, необходимо контролировать давления в сепараторе 200-V-5, регулировка осуществляется клапаном на линии подачи ВСГ в систему с коррекцией по расходу ВСГ.

Уровень в сепараторе 200-V-5 необходимо соблюдать для нормального отделения ВСГ от продукта. Регулирования осуществляется клапаном на линии сброса нестабильного продукта в трубопровод поступления сырья колонны стабилизации 200-T-1.

Так как процесс изомеризации установки Пенекс является каталитическим процессом, то существуют определенные требования к качеству сырья и подпиточного газа. Вода - единственное вещество, встречающаяся в углеводородном сырье и подпиточном газе, которое приводит к необратимому отравления катализатора процесса и сокращению срока его службы. Отсюда необходим контроль содержания влаги в сырье на выходе из аппарата осушки 200-V-2A,B и контроль содержания влаги в подпиточном газе на выходе из аппарата осушки 200-V-1A, B.

2. Выбор и обоснование приборов и средств автоматизации

Изомеризация - процесс взрывопожароопасный, поэтому система управления (СУ) должна быть выполнена во взрыво- и пожаробезопасном исполнении. А также обеспечить достижение цели управления за счет заданной точности поддержания технологических регламентов в любых условия производства при соблюдении надежной безаварийной работы оборудования. При этом важно, чтобы она была по возможности проста и легка в эксплуатации.

Главной задачей при разработке СУ является выбор параметров, участвующих в управлении, то есть тех параметров, которые необходимо регулировать, контролировать и анализировать. А также по значениям, которых можно определить предаварийное состояние технологического объекта управления (ТОУ).

Для измерения температуры до 200?С выбран термопреобразователь сопротивления платиновый ТСПУ Метран-256 взрывозащищенного исполнения, с унифицированным выходом 4-20 мА, поскольку этот прибор обеспечивают необходимую точность измерения в требуемом диапазоне температур, прост по конструкции, и значительно дешевле своих зарубежных аналогов.

Для измерения давления используем датчики Метран-100-ДИ искробезопасного исполнения, которые хорошо зарекомендовали себя в работе, имеют относительно низкую стоимость и обеспечивают достаточную точность измерений.

Первичным прибором для измерения расхода конденсата ребойлера служит сужающее устройство, обеспечивающее перепад давлений, поэтому выбираем диафрагмы ДБС по ГОСТ 8.563.1 , потому что они просты в изготовлении и устройстве, надежны и легко монтируются. На трубопроводы, в которых протекают нефтепродукты, устанавливаем ультразвуковой счетчики «РАСХОД-7», которые применяются для точного измерения мгновенного и суммарного расходов невязких нефтепродуктов.

Для измерения уровня используем датчики серии Метран-100-ДГ искробезопасного исполнения. Данные датчики широко применимы, просты в обслуживание и удобны в эксплуатации, обладают малой величиной погрешности, и, что не маловажно, дешевле зарубежных аналогов.

При выборе исполнительных механизмов следует учитывать диаметр условного прохода, допустимые пределы давления и температуры, возможность их полноценного функционирования при работе в условиях агрессивных сред и резких колебаний температуры. Данные требования удовлетворяют пневматические мембранные исполнительные механизмы.

Применяем регулирующие клапаны 25с48нж регулирующие, с пневматическим, исполнительным мембранным механизмом. Они предназначены для регулирования различных параметров технологического процесса и применяются на трубопроводах для жидких и газообразных сред. Применимы к агрессивным и непрерывно регулируемым средам. А также клапан 25с94нж - регулирующий, двухседельный с ребристой крышкой, фланцевый, с пневматическим мембранным исполнительным механизмом, применим для дискретного регулирования параметров технологического процесса, и используется на трубопроводах для жидких и газообразных сред.

3. Спецификация приборов и средств автоматизации

Таблица 1

ароматический пневматический автоматизация технологический

Список используемой литературы

1. Зингель Т.Г. Приборы и средства автоматизации: Справочное пособие к практическим занятиям, курсовому и дипломному проектированию для студентов всех специальностей и форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2000. - 258с.

2. Зингель Т.Г. Системы управления химико-технологическими процессами. Методические указания к выполнению курсовых работ и разделов в дипломных проектах для студентов химико-технологических специальностей всех форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2006. - 40с.

3. Зингель Т.Г. Системы управления химико-технологическими процессами. Функциональные схемы автоматизации: Учебное пособие для практических занятий, курсового и дипломного проектирования для студентов химико-технологических специальностей всех форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2004. - 212с.

4. Концерн «Метран». Номенклатурный каталог. - Челябинск, 2000. - 364с.

5. Концерн «Метран». Номенклатурный каталог. - Челябинск, 2003. - 500с.

6. Концерн «Метран». Номенклатурный каталог. - Челябинск, 2005. - 520с

Размещено на Allbest.ru