Автоматизация процесса стабилизации бензина

Реферат

В настоящее время задача контроля и регулирования в нефтепереработке является ведущей, так как это очень опасное производство и в то же время развивающаяся отрасль.

В процессе стабилизации бензина автоматический контроль параметров играет большую роль. Он позволяет контролировать параметры процесса практически без участия человека, позволяет предупреждать об отклонениях от допустимых значений параметров, оповещать об этих отклонениях и оперативно устранять их.

Для управления работой энергетического оборудования имеется несколько сотен регулирующих органов с автоматическими регуляторами и дистанционным управлением. Оператор даже самой высокой квалификации не в состоянии справиться с таким объёмом информации и не может без автоматических устройств контроля и регуляторов реагировать на сигналы и показатели приборов. Малая инерционность процессов, высокая стоимость оборудования, тяжёлые формы аварий из-за высоких параметров рабочей среды, требуют особо надёжных систем автоматического контроля энергетического оборудования во всех случаях нарушения нормальных режимов его работы.

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

1.1 Теоретические основы получения продукта

Для обеспечения стандартных значений давления насыщенных паров (или температуры начала кипения), нестабильный бензин из рефлюксных емкостей подается на блок стабилизации бензина. В блоке стабилизации бензина происходит процесс физической стабилизации бензина путем удаления углеводородных газов С14 .

1.2 Описание схемы производства, Технологическая схема стабилизации бензина представлена на рисун-ке 1., Нестабильный бензин из ёмкостей 1,2 подается в колонну стабилизации по двум разным вводам.

Балансовое количество нестабильного бензина из емкости 1 насосом 6 подаётся через теплообменник 12 в колонну стабилизации 5 на 8-ю тарелку. В теплообменнике 12 нестабильный бензин нагревается за счёт тепла стабильного бензина, поступающего из теплообменника 11. Стабильный бензин после теплообменника 12 направляется в блок предварительного нагрева нефти для дальнейшего охлаждения в 9 и вывода из установки.

Балансовое количество нестабильного бензина из емкости 2 насосом 7 подаётся через теплообменник 11 в колонну стабилизации 5 на 22-ю тарелку.

В теплообменнике 11 нестабильный бензин нагревается за счёт тепла стабильного бензина, поступающего из куба стабилизационной колонны 5, который затем направляется в теплообменник 12 для дальнейшего охлаждения.

26 стр., 12883 слов

Эксплуатация и ремонт оборудования нефтяных и газовых промыслов

... и ремонт машины. Общее руководство эксплуатацией оборудования осуществляет нефтегазодобывающее общество, на балансе которого находится оборудования. Непосредственно эксплуатацией оборудования ... болтами и закрыты торцевыми крышками. Диагностические контроли, техническое обслуживание и ремонтные работы ... и сборку последнего без демонтажа крышки насоса и корпусов подшипников. Маслоустановка нефтяного ...

Необходимое для процесса стабилизации тепло обеспечивается термосифонной циркуляцией кубового остатка через межтрубное пространство испарителя (рибойлера) Т-21.

По трубному пространству рибойлера прокачивается дизельная фракция атмосферной колонны, выводимая из установки.

С верха колонны по шлемовой трубе выводится головка стабилизации -углеводородный газ с частью бензина (С1 ÷С5 , или фракция НК-76о С) и водяные пары, которые поступают в конденсатор-холодильник 10. Конденсатная смесь собирается в емкости орошения (рефлюксной емкости) 3, где происходит разделение головки стабилизации и воды.

Конденсатор-холодильник 10 работает в режиме парциального конденсатора, то есть весь сконденсировавшийся продукт, поступающий в ёмкость 3, возвращается в качестве орошения — рефлюкса в колонну 5. Рефлюкс из емкости 3 насосом 8 с целью регулирования температуры верха стабилизационной колонны 5 подается в качестве острого орошения на верх колонны 5.

В случае нарушения, или изменения режимов работы колонны 5, конденсатора-холодильника 10 и вызванного этим роста уровня в емкости 3 предусмотрена откачка фракции НК-75 о С с установки. При этом балансовое количество фракции из емкости 3 по уровню в рефлюксной емкости, направляется за пределы установки.

Избыток пропан-бутановой фракции в емкости 3 испаряют либо подъемом температуры, либо снижением давления в рефлюксной емкости и направляют газ в топливную сеть, либо на факел. Возможно дренирование избытка уровня в дренажную емкость светлых Е-14 с последующей закачкой смеси в сырую нефть.

Отстоявшийся водяной конденсат из отстойника емкости 3 по уровню раздела фаз сбрасывается в емкость парового конденсата 4 для повторного использования в блоке ЭЛОУ. Стабильный бензин выводится не из куба колонны 5, а из рибойлера Т-21 и по уровню в Т-21 направляется в товарный парк через теплообменники 11, 12 аппараты воздушного охлаждения XB-10/1,2 и теплообменник Т-1 под действием избыточного давления колонны.

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ

В процессе стабилизации бензина необходимо контролировать /1/ такие технологические параметры, как температура, давление, расход и уровень, а регулировать — температуру и уровень.

2.1 Выбор параметров контроля

2.1.1 Контроль температуры

В процессе стабилизации необходим контроль температуры бензина в кубе стабилизационной колонны, допустимые пределы которого составляют 150-160 о С с классом точности 0,25.

Контроль температуры осуществляет /2/ термометр сопротивления платиновый с диапазоном измеряемых температур 50…+ 200 °C, степень защиты от воздействия пыли и воды IP65, взрывозащитное исполнение 1ExdllCT6 X, НСХ – 50П.

44 стр., 21848 слов

Расчет вакуумной колонны для переработки мазута по масляному ...

... колонны. Простые колонны (без вывода боковых погонов) - это колонны стабилизации, вторичной перегонки бензина или дизельного топлива. Сложные колонны - это основные колонны, установки - атмосферная и вакуумная; ... 200-250 кПа (атмосферные колонны перегонки нефти). В вакуумных колоннах абсолютное давление обычно составляет 3-10кПа, а в колоннах высокого давления (стабилизационные) давление достигает 1 ...

2.1.1 Контроль давления, Давление является одним из основных параметров, определяющих термодинамическое состояние веществ.

В процессе стабилизации бензина необходим контроль давления в верхней части стабилизационной колонны в пределах от 1,05 – 1,07 МПа с требуемым классом точности 0,2.

Для контроля давления в верхней части стабилизационной колонны /3/ используем преобразователь технологического давления Метран 150-TG, с пределом измерения 0 — 6 МПа, рабочая температура -20…+120o C, взрывозащищенное исполнение 1ExdIIСT6Х.

2.2 Контроль расхода

Расходом называют количество вещества, проходящего через определённое сечение трубопровода в единицу времени. Количество вещества – это суммарный объём или масса вещества. Объёмный расход измеряется в м3 /с, м3 /ч, нм3 /с, нм3 /ч (нм3 – это нормальный кубический метр).

С верха стабилизационной колонны по шлемовой трубе в конденсатор-холодильник выводится «головка стабилизации» — углеводородный газ с частью бензина и водяные пары, балансовый расход которой необходимо контролироваться в пределах от 2-4 м3 /ч с классом точности, равным 0,2.

Для контроля балансового расхода «головки стабилизации» используем /4/ электромагнитный расходомер Метран 370, пределы измерения 1,5 45 м3 /ч, взрывозащищенное исполнение 2ЕхeiaIICT6X.

2.3 Контроль уровня

Уровнем жидкого или сыпучего материала, содержащегося в ёмкости, называется расстояние свободной поверхности этого материала от днища емкости. Уровень измеряется в единицах длины.

В кубе стабилизационной колонне необходим контроль уровня бензина, допустимые пределы которого составляют 500 — 800 мм, с требуемым классом точности 0,2.

Контроль уровня кубового остатка /5/ контролируется радарный уровнемером VEGAFLEX 66 со стержневым волноводом, пределом измерений 0-0,15м, температура рабочей среды: -20..+250°С, рабочее давление -1..100 бар, взрывозащитное исполнение EExia IIC T6.

2.2 Выбор и обоснование параметров управления и каналов воздействия

2.2.1 Колонна как объект управления

В верхней части стабилизационной колонны регулируется температура. Регулирование осуществляется путем изменения расхода орошения, поступающего из емкости Е-24. Регулирование осуществляется в пределах от 60-700 С, с классом точности 0,25.

Целью управления в стабилизационной колонне является поддержание постоянно заданной температуры в ее верхней части, а целенаправленное воздействие на расход острого орошения представляет собой процесс управления.

Возмущения, влияющие на температуру верхней части колонны:

  1. Температура бензина, поступающего в колонну (θб )
  2. Температура острого орошения ( θо )
  3. Давление в колонне (Р)
  4. Расход орошения (Fор )
  5. Теплопотери, зависящие от температуры окружающей среды (q)
  6. Коэффициент теплопередачи, изменяющиеся со временем (Kт )

Последние два пункта можно отнести к неконтролируемым возмущениям. Давление и расход легко подаются контролю.

14 стр., 6639 слов

Автоматизация колонны стабилизации

... аппаратах и свойства продукта. В данном курсовом проекте рассматривается автоматизация колонны стабилизации фракции НК-350ºС установки гидроочистки У.1-732 Астраханского ГПЗ. При нарушении режима работы стабилизационной колонны ухудшаются качественные показатели конечного продукта ...