Процесс производства бензина

метки: Бензин, Производство, Работа, Измерение, Смесь, Метран, Заполнение, Двигатель

1. Бензин. Основные показатели качества

Бензин (от франц. benzine) — смесь легких углеводородов с температурой кипения 30 — 205 єС. Прозрачная жидкость плотностью 0,70-0,78 г/см3. Производится путем смешивания компонентов первичной (прямой) перегонки нефти, продуктов крекинга отдельных ее фракций и присадок (в основном повышающих октановое число).

Бензин является топливом для автомобильных двигателей с искровым зажиганием. Основные показатели качества бензина: фракционный состав, давление насыщенных паров, детонационная стойкость.

Фракционный состав. Бензин, который поступает в систему питания карбюраторного двигателя, должен образовывать топливовоздушную смесь определенного состава, обеспечивающую полноту сгорания на всех режимах двигателя. Горючая смесь должна иметь определенные соотношения паров бензина и воздуха. Сущность определения фракционного состава сводится к следующему. Бензин в количестве 100 мл нагревают в специальном приборе, образующиеся пары охлаждают, они конденсируются, превращаются в жидкость, которую собирают в мерный цилиндр. Во время перегонки регистрируют температуру начала кипения (падения первой капли в цилиндр), а затем выкипания 10, 50, 70, 90 % и конца кипения. Эти данные приводят в стандартах и паспортах качества.

Давление насыщенных паров (ДНП) — это давление, которое оказывают пары на стенки сосуда при испарении топлива в замкнутом пространстве. ДНП зависит от химического и фракционного составов топлива. Как правило, чем больше в топливе содержится легкокипящих углеводородов, тем выше упругость (давление) паров. ДНП возрастает при повышении температуры. Определяют давление паров, выдерживая испытуемый бензин 20 минут в герметичном резервуаре при температуре 38 єС. По прошествии данного времени по манометру фиксируют давление паров бензина.

Детонационная стойкость — важнейший показатель качества бензина. Октановое число (ОЧ) бензина — основной показатель, характеризующий детонационную стойкость бензина. Определяют подбором смеси эталонных углеводородов — гептана (ОЧ=0) и изооктана (ОЧ=100), детонационная стойкость которой равна детонационной стойкости испытываемого бензина при равных условиях испытания. Процентное содержание изооктана в полученной смеси принимают за октановое число бензина. Определение ОЧ производится на специальной моторной установке, с переменной степенью сжатия, двумя методами: исследовательским и моторным. При исследовательском методе режимы и параметры моторной установки подбирают так, чтобы характеризовать детонационные свойства бензина при эксплуатации автомобиля в городских условиях (движение с небольшой скоростью, частыми пусками и остановками двигателя).

Технология производства и потребительские свойства бензина автомобильного

... масла, каучука и т.п. Одна из разновидностей бензина - лигроин (тяжелый бензин) - используется в качестве горючего для тракторов. Еще один вид топлива ... в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью. Также ... всего лишь около 26% энергии топлива в полезную работу. Дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного ...

Моторный метод имеет более жесткий режим испытания (повышенная температура, большее число оборотов) для определения ОЧ бензина в условиях форсированной работы двигателя (например, при движении по скоростной трассе).

В связи с этим ОЧ по исследовательскому методу на 4-10 единиц выше, чем по моторному. Эту разницу называют чувствительностью бензина.

Изменить ОЧ топлива можно путем смешения низко- и высококтанового бензинов. Октановое число такой смеси (по моторному методу) подсчитывается по следующей формуле:

ОЧсмеси = ОЧн + y(ОЧв — ОЧн)

где ОЧв и ОЧн — октановые числа соответственно высоко- и низкооктанового бензина по моторному методу, y — доля высокооктанового бензина в смеси.

Если ОЧ компонентов смеси определены по исследовательскому методу, их следует заменить ОЧ, определенными по моторному методу.

Высокая детонационная стойкость (большое ОЧ) бензина достигается использованием в качестве его компонентов высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти и/или антидетонаторов.

Антидетонаторы — вещества, которые добавляются в бензин с целью повышения его детонационной стойкости.

В бензинах А-76, А-80, А-91 и А-92 применяются антидетонаторы на основе ароматических аминов (экстралин, А4А, Дакс, Самин).

Эти вещества малотоксичны, не образуют нагара, стабильны и обладают хорошей эффективностью — в концентрации до 1 % повышают ОЧ бензина на 9 — 12 единиц.

Одним из наиболее эффективных антидетонаторов, широко применяемых в настоящее время в высокоразвитых странах, является метил- трет-бутиловый эфир (МТБЭ).

По свойствам МТБЭ близок к бензинам, имеет высокое октановое число, нетоксичен. Добавка 10-15 % МТБЭ в бензин повышает ОЧ на 6 — 12 единиц, что позволяет получать неэтилированные бензины с высокой детонационной стойкостью и хорошими экологическими характеристиками.

Бензины по ГОСТ 2084-77, в зависимости от испаряемости и, соответственно, пусковых свойств, делятся на зимние, летние и всесезонные сорта. Зимние сорта содержат больше легких спусковых фракций, поэтому заправка ими автомобиля летом может вызвать паровоздушные пробки в топливной системе, приводящие к перебоям в работе двигателя.

В зависимости от ОЧ (по исследовательскому методу), установлены четыре марки бензинов: «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум 95» и «Супер-98». Первый предназначен для автотранспорта, использующего А-76. «Регуляр-91» заменяет А-92, А-93. Бензины «Премиум-95» и «Супер-98» полностью отвечают западным стандартам и предназначены, в основном, для автомобилей иностранного производства.

1.1 Методы получения бензина

Промышленное производство топлива состоит из следующих основных этапов: подготовительный (обессоливание и обезвоживание), первичная переработка нефти и процессы смешения (компаундирования).

Первичная переработка (прямая перегонка) — разделение нефти на отдельные фракции по температурам кипения. Смысл этого процесса довольно прост. Как и все другие соединения, любой жидкий углеводород нефти имеет свою температуру кипения, то есть температуру, выше которой он испаряется. Температура кипения возрастает по мере увеличения числа атомов углерода в молекуле. Например, бензол С6Н6 кипит при 80,1 °С, а толуол С6Н5-СН3 при 110,6 °С.

Нефть: происхождение, состав, методы и способы переработки

... глубине 2000-3000 метров. Нефть Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна характеризуется низким содержанием серы (до 1,1%), и парафина (менее 0,5%), содержание бензиновых фракций высокое (40-60%), ... повышенное количество летучих веществ. Сейчас на территории Западной Сибири добывается 70% российской нефти. Основной ее объем извлекается ...

Различают два способа перегонки нефти. Более старый из этих способов основан на принципе фракционированного испарения: нефть подвергают постепенно возрастающему нагреву, во время которого из нее последовательно отгоняются сначала легкокипящие бензины, лигроины, а потом все более тяжелые фракции — керосиновые, дизельные и мазутные. Выше 350 °С температуру не поднимают, так как в остающихся углеводородах содержатся нестабильные соединения, которые при нагреве осмоляют нефть, разлагаются до углерода и способны закоксовать, забить смолой всю аппаратуру.

Второй способ перегонки нефти основан на принципе фракционной конденсации: нефть подвергается быстрому нагреву до температуры кипения наиболее тяжелых фракций, а затем конденсируется в ректификационных колоннах. После перегонки бензин подвергается стабилизации (испарение легких углеводородов С3-С5) и очистке от непредельных, сернистых и кислородных соединений.

Прямая перегонка позволяет получить небольшую часть (10-25 %) бензиновых фракций, в основном невысокого качества. Прямогонные бензины имеют, как правило, очень низкое ОЧ (не более 60).

Для увеличения выхода и улучшения его качества используют деструктивные процессы.

Вторичная переработка (деструктивные процессы от лат. destructio — нарушение, разрушение структуры) изменяет химический состав и структуру углеводородов.

Основным методом является крекинг (от латинского cracking — расщепление), главная реакция которого — расщепление крупных молекул на более мелкие: под действием высоких температур без катализатора — термический крекинг, в присутствии катализатора — каталитический крекинг, катализатора и водорода — гидрокрекинг. Эти процессы позволяют увеличить выход бензиновых фракций из нефти до 60 %.

Для получения высокооктановых компонентов товарных бензинов используют процессы каталитического риформинга (получение ароматических компонентов), алкилирования (получение алкилатов), изомеризации (получение изомеров), пиролиз (термическое расщепление и изомеризация).

Для удаления серы из топлива применяется гидроочистка.

По сравнению с прямой перегонкой все процессы вторичной переработки дорогостоящие и сложные в технологическом отношении, однако, позволяют существенно увеличить выход товарных топлив и улучшить их качество.

Смешение прямогонных фракций с компонентами вторичных процессов и присадок является завершающим процессом получения товарных бензинов. Компаундированием можно приготовить заданный продукт из ряда компонентов в различных пропорциях, рационально используя физические и химические свойства каждого компонента. Кроме того, компаундирование дает возможность правильно использовать все ресурсы имеющихся компонентов для приготовления товарных продуктов.

2. Описание конструкций установки

2.1 Каталитический риформинг нефтепродуктов

Риформингом называется вторичный процесс переработки нефтепродуктов, проводимый с целью получения индивидуальных ароматических углеводородов, водорода или бензина с повышенным содержанием ароматических углеводородов. Процесс риформинга проводится в присутствии алюмосиликатных катализаторов (каталитический риформинг).

Этапы проектирования химического реактора

... важным при проектировании реакторов является определение оптимальных габаритов реактора и минимальных объемов катализатора, гарантирующих для заданной ... со скоростью 0 848 м3 / ч поступает в трубчатый реактор при 100 С. Начальная концентрация составляет 3 ... и давлении 2 МПа теплосъем лимитируется коэффициентом теплопередачи внутренней поверхности трубок реактора. При проектировании реакторов объемного ...

Полученный активацией сернокислым алюминием, содержит значительное количество железа, внесенного на стадиях мокрой обработки. Оно отлагается на поверхности катализатора в каталитически активной форме, в результате чего показатели крекинга ухудшаются.

В зависимости от цели процесса существует две разновидности каталитического риформинга:

• ароматизация — получение ароматических индивидуальных углеводородов.
• облагораживание бензина — получение бензина с высоким содержанием ароматических углеводородов и высоким ОЧ.

Технологическая схема установки со стационарным слоем катализатора алюмоплатиновые (АП-64) производительностью один миллион тонн в год бензина АИ-95 приведена на рис

Рисунок 1 Технологическая схема облагораживания бензина: 1, 8 — теплообменники, 2 — печь двухсекционная, 3 — реактор гидроочистки, 4,10, 14 — холодильники, 5 — сепаратор гидроочистки, 6 — этаноламинный абсорбер, 7 — отпарная колонна, 9 — реактор платформинга, 11 — сепаратор платформинга высокого давления, 12 — сепаратор платформинга низкого давления, 13 — колонна стабилизации

Исходное сырье, пройдя теплообменник 1, смешивается с циркулирующим газом гидроочистки и избыточным водородсодержащим газом риформинга и нагревается в первой секции печи 2. Образовавшаяся газосырьевая смесь поступает в реактор гидроочистки 3, где очищается от соединений серы, азота и кислорода. Очищенная парогазовая смесь охлаждается в теплообменнике 1 и холодильнике 4 и поступает в сепаратор гидроочистки высокого давления 5, где разделяется на циркуляционный газ и жидкий гидрогенизат (очищенный бензин).

Гидрогенизат проходят ряд сепараторов высокого и низкого давления, где отделяются пары реакционной воды и летучих органических соединений. Газ, 1 содержащий водород и сероводород, подается в абсорбер 6, где очищается от сероводорода раствором этаноламина, после чего в виде циркуляционного газа смешивается с сырьем, поступающим на гидроочистку. Гидрогенизат из сепаратора 5 поступает в отпарную колонну 7, где из него удаляют остатки сероводо­рода, водяные пары и газообразные углеводороды. Стабильный гидрогенизат выводится из нижней части колонны, проходит теплообменник 8, смешивается с водородсодержащим газом риформинга и, пройдя вторую секцию печи 2, поступает в батарею из трех реакторов платформинга 9( один из видов каталитической переработки нефтепродуктов, применяемый для получения высокооктановых компонентов автобензинов и ароматических углеводородов. ).

Из последнего реактора батареи газопродуктовая смесь проходит теплообменник 8 и холодильник 10 и охлажденная до 30°С поступает в сепаратор высокого давления 11 для отделения циркуляционного газа от жидкого катализата. Циркуляционный газ возвращается в систему платформинга и гидроочистки, а нестабильный катализат (бензин) поступает в сепаратор низкого давления 12. Из сепаратора катализат направляется в колонну стабилизации 13, где из него отделяются легколетучие продукты, направляемые на сжижение. Стабильный бензин отбирается из нижней части колонны и, пройдя холодильник 14, поступает на фракционирование.

Производство синтетического аммиака при среднем давлении. Расчёт колонны синтеза

... производству синтетического аммиака на Чернореченском химическом заводе, 9 февраля 1928 года наша страна впервые получила синтетический аммиак. Синтез аммиака осуществлялся под давлением 76 МПа и при температуре ... реакторов с внутренним диаметром 400 мм, производительность каждого агрегата составляла 8 т/сут жидкого аммиака, общая мощность установки - около 7,5 тыс. т/год. После первого года работы ...

Фракционирование (ректификация), разделение смеси веществ посредством кристаллизации (фракционная кристаллизация) или дистилляции (фракционная дистилляция).

При фракционной кристаллизации смесь растворяется в горячем растворителе. Позже, когда раствор постепенно охлаждается, компоненты смеси кристаллизуются в определенном порядке: наименее растворимый кристаллизуется первым.

На основании приведённых данных выбираем наиболее оптимальную схему по производству бензина каталитическим крекингом нефтепродуктов.

Для установления оптимального характера и порядка взаимодействия отдельных аппаратов в производственном процессе рассмотрим технологическую схему производства бензина в процессе крекинга (рис. 2).В технологической схеме представлены последовательные, и обратные (рециклические) топологические связи между аппаратами.

Рисунок 2 Технологическая схема установки крекинга 1-А/1-/М: 1 — теплообменники, 2 — трубчатая печь, 3 — реактор «КС», 4 — ректификационная колонна, 5 — холодильник-конденсатор, 6 — газоотделитель, 7 — отпарнаа колонна, 8 — холодильники, 9 — шламоотделитель, 10 — узел смешения, 11 — регенератор катализатора «КС», 12 — котел-утилизатор, 13 — электрофильтр

каталитический риформинг бензин крекинг

Дизельное топливо и тяжелая фракция проходят через секции отпарной колонны 7, охлаждаются в теплообменниках 1 и холодильниках 8 и отводятся как товарные продукты. Часть тяжелой фракции в виде рециркулята смешивается с сырьем и подается в реактор 3, а часть направляется на орошение нижней части колонны 4. Смесь тяжелых жидких продуктов крекинга и катализаторной пыли из низа колонны 4 поступает в шламоотделитель 9, из которого шлам возвращается в реактор 3, а богатый ароматическими углеводородами декантат отводится с установки.

Дезактивированный в процессе работы катализатор из кипящего слоя реактора опускается в его отпарную зону и катализаторопроводом отводится в узел смешения с воздухом 10. Из него за счет воздушного потока катализатор переносится в регенератор 11, в котором создается кипящий слой. Основная часть воздуха для выжигания катализатора подается непосредственно в регенератор. Газы, образовавшиеся в результате выжигания кокса, проходят котел-утилизатор 12, электрофильтр 13 для улавливания катализаторной пыли и выбрасываются в» атмосферу. Регенерированный катализатор из нижней части регенератора 11 поступает в катализаторопровод и вместе с сырьем и рециркулятом возвращается в реактор 3.

Основными аппаратами установки каталитического крекинга являются реактор кипящего слоя, и регенератор катализатора кипящего слоя. Реактор крекинга «КС» представляет цилиндрический стальной аппарат диаметром 4 м и высотой 40 м с верхним штуцером для ввода паров сырья и нижним — для вывода отработанного катализатора. Внутренний объем реактора разделен на три зоны: реакционную, отпарную и отстойную. В отпарную зону подается водяной пар для отделения адсорбированных на катализаторе углеводородов. Реакционная зона реактора заполнена кипящим слоем катализатора, который создается парами сырья высотой 5-6 м и плотностью 400 кг/м3. Производительность реакторов составляет 800 т/сутки.

Назначение датчика давления Метран

... параметров манометрического преобразователя от из­меряемого давления, относится рассмотренный в моей курсовой работе датчик давления Метран-55. Датчики давления Метран-55 предназначены для работы в различных ... погрешность датчиков, вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, на каждые 10°С ...

Крекингом называется вторичный процесс переработки нефтепродуктов, проводимый с целью повышения общего выхода бензина. Применение вторичных процессов в нефтепереработке позволяет увеличить на 30—35% выход светлых продуктов (моторных топлив), повысить их антидетонациониые свойства и термическую стабильность, а также расширить диапазон производимого переработкой нефти химического сырья.

2.2 Описание способов измерения технологических параметров

Контроллер FlexLogix 1794 использует унифицированные токовые сигналы 4..20 мА, поэтому рекомендуется применение датчиков с электрическими выходами, чтобы исключить из системы лишние элементы — межсистемные преобразователи. Так как для исполнительных пневматических механизмов необходимо электрический выход контроллера преобразовывать в пневматический, используется электропневмопозиционер, выполняющий также роль определителя положения плунжера исполнительного механизма.

Измерение давления

Интеллектуальные датчики давления серии Метран-100 предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин давления (избыточного, абсолютного, разряжения, разности давлений, гидростатического давления нейтральных и агрессивных сред) в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи и цифровой сигнал на базе HART-протокола.

Принцип действия датчиков основан на использовании пьезорезистивного эффекта в гетероэпитаксильной пленке кремния, выращенной на поверхности монокристаллической пластины из искусственного сапфира.

При деформации чувствительного элемента под воздействием входной измеряемой величины изменяется электрическое сопротивление кремниевых пьезорезисторов мостовой схемы на поверхности этого чувствительного элемента.

Электронное устройство датчика преобразует изменение электрических сопротивлений в стандартный аналоговый сигнал постоянного тока и/или в цифровой сигнал в стандарте протокола HART, или цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485.

В памяти сенсорного блока хранятся в цифровом формате результаты калибровки сенсора во всем рабочем диапазоне давлений. Эти данные используются микропроцессором для расчета коэффициентов коррекции выходного сигнала при работе датчика.

Цифровой сигнал с платы АЦП (аналого-цифрового преобразователя) сенсорного блока вместе с коэффициентами коррекции поступает на вход электронного преобразователя, микроконтроллер которого производит коррекцию и линеаризацию характеристики сенсорного блока, вычисляет скорректированное значение и:

• для датчиков с кодами МП, МП1, МП2, МП3 передает его в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует его в аналоговый выходной сигнал;
• для датчиков с кодами МП4, МП5 при помощи драйвера RS-485 по запросу выдает значения давления (в заданном формате) в цифровую линию связи.

Измерение температуры

Интеллектуальный преобразователь температуры (ИПТ) Метран-286 предназначен для точных измерений температуры нейтральных, а также агрессивных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким.

Сигнал первичного преобразователя температуры преобразуется в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4..20 мА с наложенным на него цифровым сигналом HART версии 5 с физическим интерфейсом Bell-202 с помощью электронного модуля, встроенного в корпус первичного преобразователя. Для передачи сигнала на расстояние используются 2-х-проводные токовые линии.

Управление ИПТ осуществляется дистанционно, при этом обеспечивается настройка датчика:

• выбор его основных параметров;
• перенастройка диапазонов измерений;
• запрос информации о самом ИПТ (типе, модели, серийном номере, максимальном и минимальном диапазонах измерений, фактическом диапазоне измерений).

В Метран-286 реализовано три единицы измерения температуры.

1. Градусы Цельсия, °С.

2. Градусы Кельвина, К.

3. Градусы Фаренгейта, F.

Конструктивно Метран-286 состоит из термозонда и электронного модуля, встроенного в корпус соединительной головки. В качестве первичного термопреобразователя используются чувствительные элементы из термопарного кабеля КТМС (ХА) или резистивные чувствительные элементы из платиновой проволоки.

Электронный модуль (ЭМ) осуществляет:

• контроль настройки диапазонов измерений температуры с учетом минимальной разницы между верхним и нижнем значениями (50 °С);
• детектирование обрыва или короткого замыкания первичного преобразователя температуры (ППТ);
• самодиагностику состояния ИПТ;
• автокомпенсацию изменения термо-ЭДС от изменения температуры холодных спаев чувствительного элемента первичного преобразователя температуры.

При обнаружении неисправности в режиме самодиагностики выходной сигнал устанавливается в состояние, соответствующее нижнему сигналу тревоги.

Измерение расхода

Расходомеры Метран-360 предназначены для прямых измерений массового расхода и вычисления объемного расхода любых жидких, газообразных сред и передачи полученной информации для коммерческого учета и технологических целей.

Расходомеры Метран-360 представляют собой идеальную альтернативу объемным счетчикам и расходомерам на базе сужающих устройств.

Основные преимущества:

• высокая точность измерений параметров в течение длительного времени;
• возможность работы вне зависимости от направления потока;
• отсутствие прямолинейных участков трубопровода до и после расходомера;
• отсутствие затрат на установку вычислителей расхода;
• надежная работа при наличии вибрации трубопровода, при изменении температуры и давления рабочей среды;
• длительный срок службы и простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся и изнашивающихся частей;
• отсутствие необходимости в периодической перекалибровке и регулярном техническом обслуживании;
• допущены к использованию в пищевой и фармацевтической промышленностях.

Расходомеры Метран-360 имеют модульную конструкцию (рисунок 2.1), состоящую из:

• датчика расхода (сенсора);
• измерительного микропроцессорного преобразователя моделей IFT 9703, 1700 и 2700;
• основного преобразователя;
• фланцев для присоединения к магистрали.

Датчик представляет собой вибрирующую мерную трубу специальной формы, внутри которой движется измеряемая среда.

Согласно эффекту Кориолиса и вследствие подбора формы трубы различные её части при силовом воздействии среды изгибаются друг относительно друга. Этот изгиб приводит к взаимному рассогласованию по фазе колебаний разных участков мерной трубы, которое преобразуется электромагнитными детекторами скорости в выходной сигнал сенсора.

Рисунок 2.1 Расходомер Метран-360

Массовый расход определяется путем измерения временной задержки между сигналами детекторов. При отсутствии потока измеряемой среды изгиба трубы не происходит, и выходной сигнал отсутствует. При наличии потока возникает разность по времени в поступлении двух сигналов по скорости. Эта разность пропорциональна массовому расходу.

По измеренным значениям массового расхода и плотности вычисляется объемный расход.

Измерение уровня

Датчики серии VEGAPULS 40 являются новым поколением очень компактных, маленьких радарных датчиков с высокой разрешающей способностью измерения и точностью. Они характеризуются особыми свойствами фокусирования для проведения измерений в тесном пространстве. Занимая очень маленькое пространство, они разработаны для измерения расстояний в 0..10/20 м и используются как в стандартных резервуарах для хранения, складских резервуарах и буферных емкостях, так и являются отличным выбором для технологических емкостей.

Из-за маленьких размеров корпуса и крепления компактные датчики являются, прежде всего, чрезвычайно выгодными по цене наблюдателями уровня заполнения. Со встроенной индикацией, они делают возможным высокоточное измерение уровня заполнения и открывают преимущества радарного измерения уровня в тех случаях, в которых прежде из-за цены вынуждены были отказаться от преимуществ бесконтактного измерения.

Питающее напряжение и выходной сигнал передаются через двухжильный провод. В качестве выходного или измерительного сигнала они выдают аналоговый выходной сигнал 4..20 мА.

Радарные датчики VEGAPULS являются приборами для измерения уровня заполнения, которые постоянно и бесконтактно измеряют расстояние. Измеренное расстояние соответствует высоте заполнения и выдается как уровень заполнения. Принцип измерения: посылать — отражать — принимать (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 Принцип работы радарных датчиков уровня

Антенной радарного датчика излучаются кратчайшие 24 ГГц радарные сигналы в виде коротких импульсов. Радарные импульсы, отраженные от заполняемого материала опять принимаются антенной в виде радарного эха. Время прохождения радарного импульса от излучения до приема пропорционально дистанции и, таким образом, высоте заполнения.

Независимо от температуры, давления и любой газовой атмосферы радарные датчики VEGAPULS определяют бесконтактно, быстро и точно уровень заполнения различных материалов.

Измерение октанового числа

Установка УИТ-85 предназначена для определения октановых чисел бензинов и их компонентов по моторному и исследовательскому методам согласно СТ СЭВ 2243-80 и СТ СЭВ 2183-80 Диапазон определения октановых чисел по обоим методам от 40 до 110.

Сущность определения октановых чисел по моторному и исследовательскому методам едина и заключается в сравнении испытуемого образца топлива с эталонами (смесями изооктана с нормальным гептаном) при стандартных условиях испытания.

Установка состоит из одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, привода с асинхронным двухскоростным электродвигателем переменного тока, пульта управления с контрольно-измерительной аппаратурой, систем двигателя и вспомогательного оборудования.

Для приготовления топливно-воздушной смеси служит трехбачковый карбюратор, позволяющий попеременно работать на трех топливах из разных бачков.

В комплект установки также входит колонка для кондиционирования всасываемого в двигатель воздуха по влажности и ресиверный бачок на выхлопе. Для измерения интенсивности детонации при определении октановых чисел используется электронный детонометр с магнитострикционным датчиком и указателем детонации

2.3 Перечень вредных производственных факторов

Наиболее вредными производственными факторами, оказывающие влияние на работников предприятия, могут быть:

• физические факторы;
• химические факторы;
• биологические факторы.

Вредные факторы трудового процесса:

• тяжесть труда;
• напряженность труда.

Наличие на установке газов, нефти, бензина и нефтехимических смесей с низкой температурой вспышки и высокой упругостью паров, деэмульгатора и ингибитора коррозии обуславливает ее повышенную взрывную и пожарную опасность и относится к категории пожаровзрывоопасных производств. Все основные и побочные продукты производства относятся к горючим газам и легковоспламеняющимся жидкостям.

2.4 Пожарная безопасность помещений

Помещения в зависимости от характеристики используемых в производстве веществ и их количества, по пожарной и взрывной опасности подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д.

Помещение ГПЗ относится к категории «Д» по степени пожарной опасности, так как в нем отсутствует обработка пожароопасных веществ, отсутствуют источники открытого огня. А стены здания и перекрытия выполнены из трудно сгораемых и несгораемых материалов (кирпич, железобетон, и др.).

При неправильной эксплуатации и несоблюдение правил техники безопасности, может произойти короткое замыкание электрической сети, которое повлечет возгорание и возможное уничтожение всего подключенного электрооборудования. Система вентиляции, в таком случае, может стать источником распространения возгорания.

Возможные причины возгораний:

• наличие горючей пыли;
• короткие замыкания;
• перегрузка сетей, которая ведет к сильному нагреву токоведущих частей и возгоранию изоляции;
• запуски оборудования после ненадлежащего ремонта и пр.

Для исключения причин необходимы — правильный выбор, монтаж и соблюдение установленного режима эксплуатации электрических сетей, дисплеев и других электрических средств автоматизации. Во всех помещениях руководящего персонала установлены углекислотные огнетушители типа ОУ-2, на входных дверях приведены планы эвакуаций в случае пожара, и на досягаемом расстоянии находится пожарный щит.

Кроме устранения самих очагов пожаров, необходимо быстро и без лишней паники организовывать эвакуацию людей.

2.5 Охрана окружающей среды

Защита окружающей среды — это комплексная проблема, требующая усилий всего человечества. Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам. Это потребует решения целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научно-технических достижений.

Одно из основных составляющих этого комплекса на ГПЗ является установка очистки газа от сероводорода, благодаря которой производится утилизация и переработка высокосернистого нефтяного газа. Благодаря этой установке, управление «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть» решает серьезную экологическую задачу. В ходе производства возникает необходимость отводить сточные воды. Они передаются организации, занимающейся очисткой сточных вод, по специальному изолированному трубопроводу. Если сточные воды не соответствуют требованиям принимающей организации, то организовывается их очистка в пределах предприятия с помощью специальных очистных сооружений.

2.6 Основные мероприятия по обеспечению безопасности ведения технологического процесса и защите организма человека

Все рабочие, инженерно-технический персонал, поступающие на установку, могут быть допущены к самостоятельной работе только после прохождения ими инструктажа по технике безопасности, пожарной безопасности, газобезопасности, стажировке на рабочем месте и проверке полученных ими знаний.

2.7 Организация и планирование работ

Одной из основных целей планирования работ является определение общей продолжительности их проведения. Наиболее удобным, простым и наглядным способом для этих целей является использование линейного графика.

Для реализации проекта необходимо два исполнителя — научный руководитель (НР) и инженер-программист (ИП).

Научный руководитель ставит задачу, указывает цель проекта, осуществляет контроль над его практической реализацией для соответствия требованиям и участвует в стадии разработки документации и рабочих чертежей. Инженер-программист осуществляет разработку проекта с соблюдением всех норм и правил, разрабатывает программное обеспечение для функционирования всех систем обладающих логическим управлением и производит пуск и наладку всех систем. Составим сводную таблицу 2.1 соответствия работ своим исполнителям.

Таблица 2.1 Перечень работ

№	Этапы работы	Исполнители	Загрузка исполнителей
1.	Постановка задач и целей	НР	НР — 100%
2.	Изучение и анализ имеющихся данных	НР	НР — 100%
3.	Составление технического задания	НР, ИП	НР — 100% ИП — 20%
4.	Разработка технического регламента	НР, ИП	НР — 30% ИП — 100%
5.	Разработка структурных схем будущего объекта	НР, ИП	НР — 30% ИП — 100%
6.	Разработка электрических схем оборудования	НР, ИП	НР — 100% ИП-70%
7.	Разработка программного обеспечения	ИП	ИП — 100%
8.	Проверка и коррекция схем	ИП	ИП — 100%
9.	Подбор технологического оборудования	НР, ИП	НР — 50% ИП — 100%
10.	Разработка и наладка SCADA системы	ИП	ИП — 100%
11.	Проверка и обработка результатов, внесение необходимых изменений	НР, ИП	НР — 50% ИП — 100%
12.	Оформление пояснительной записки	ИП	ИП — 100%

2.8 Продолжительность этапов работ

Расчет продолжительности этапов работ осуществляется двумя методами: технико-экономическим; опытно-статистическим.

В данном случае используется опытно-статистический метод, который реализуется двумя способами: аналоговый; вероятностный.

Для определения ожидаемого значения продолжительности работ tож применяется вероятностный метод — метод двух оценок tmin и tmax.

, (7.1)

где tmin — минимальная трудоемкость работ, чел/дн.;

• tmax — максимальная трудоемкость работ, чел/дн.

Для построения линейного графика необходимо рассчитать длительность этапов в рабочих днях, а затем перевести в календарные дни. Расчет продолжительности выполнения этапа в рабочих днях:

, (7.2)

Где tож — трудоемкость работы, чел/дн.;

• KВН — коэффициент выполнения работ (KВН = 1);
• КД коэффициент, учитывающий дополнительное время на компенсации и согласование работ, КД = 1,2.

Расчет продолжительности этапа в календарных днях

, (7.3)

Где TРД — продолжительность выполнения этапа в рабочих днях;

• TКД — продолжительность выполнения этапа в календарных днях;
• TК — коэффициент календарности.

Коэффициент календарности рассчитывается по формуле:

, (7.4)

Где TКАЛ — календарные дни (TКАЛ = 366);

• TВД — выходные дни (TВД = 52);
• TПД — праздничные дни (TПД = 12).

В таблице 5.3 приведены длительность этапов работ и число исполнителей, занятых на каждом этапе.

Таблица 2.2 Трудозатраты на выполнение проекта

Этап	Испол.	Продолжительность работ, дни	Длительность работ, чел./дн.
		tmin	tmax	tож	ТРД	ТКД
					НР	ИП	НР	ИП
1. Постановка задач и целей	НР	1	2	1,4	1,68	—	2,04	—
2. Изучение и анализ имеющихся данных	НР	1	2	1,4	1,68	—	2,04	—
3. Составление технического задания	НР, ИП	3	4	3,4	4,08	0,82	4,94	0,99
4. Разработка технического регламента	НР, ИП	3	7	4,6	1,66	5,52	2,01	6,69
5. Разработка структурных схем будущего объекта	НР, ИП	4	9	6	2,16	7,2	2,62	8,73
6. Разработка электрических схем оборудования	НР, ИП	4	7	5,2	6,24	4,37	7,56	5,29
7. Разработка ПО	ИП	4	7	5,2	—	6,24	—	7,56
8. Проверка и коррекция схем	ИП	3	5	3,8	—	4,56	—	5,53
9. Подбор оборудования	НР, ИП	10	18	13,2	7,92	15,84	9,6	19,2
10. Разработка и наладка SCADA системы	ИП	8	15	10,8	—	12,96	—	15,71
11. Проверка и результатов, внесение изменений	НР, ИП	5	8	6,2	3,72	7,44	4,51	9,02
12. Оформление пояснительной записки	ИП	4	10	6,4	—	7,68	—	9,31
ИТОГО:				67,6	29,14	72,63	35,32	88,03

2.9 Расчет нарастания технической готовности работ

Величина нарастания технической готовности работы показывает, на сколько процентов выполнена работа на каждом этапе.

(7.5)

Где tНi — нарастающая трудоемкость с момента начала работы i-го этапа;

tО — общая трудоемкость

(7.6)

Где tОЖi — ожидаемая продолжительность i-го этапа.

(7.7)

Результаты вычислений Нi и Уi отражены в таблице

Таблица 2.3 Результаты вычислений Нi и Уi

Этап	Нi, %	Уi, %
1. Постановка задач и целей	2,07	1,64
2. Изучение и анализ имеющихся данных	4,14	1,64
3. Составление технического задания	9,17	5,03
4. Разработка технического регламента	15,98	6,8
5. Разработка структурных схем будущего объекта	24,85	8,88
6. Разработка электрических схем оборудования	32,54	7,69
7. Разработка программного обеспечения	40,24	7,69
8. Проверка и коррекция схем	45,86	5,62
9. Подбор технологического оборудования	65,38	19,53
10. Разработка и наладка SCADA системы	81,36	15,98
11. Проверка и обработка результатов, внесение необходимых изменений	90,53	9,17
12. Оформление пояснительной записки	100,00	9,47

Таблица иллюстрирует получившийся линейный график работ на основе рассчитанного для инженера-программиста и научного руководителя времени TКД.