Содержание

курсовой работы

по дисциплине СУХТП

«Разработка АСУТП реакторного блока установки гидроочистки дизельного топлива»

для студентов специальности 242504-БТП

Курсовая работа должна содержать следующие разделы

1. Общая характеристика и описание схемы технологического процесса.

2. Анализ процесса как объекта автоматизации

3. Выбор параметров контроля, регулирования, сигнализации, противоаварийной защиты (ПАЗ) и алгоритмов управления и ПАЗ

4. Выбор и обоснование технических средств АСУТП

5. Описание систем контроля, регулирования, сигнализации и противоаварийной защиты (ПАЗ)

6. Функциональная схема автоматизации

7. Спецификация технических средств АСУТП

8. Список литературы

Методические указания по выполнению разделов курсовой работы приведены в [1].

Исходные данные выдаются преподавателем из банка заданий. В качестве исходных данных по согласованию с преподавателем могут быть использованы материалы производственной практики.

Основная литература:

1. Автоматизация технологических процессов: методические указания к курсовому и дипломному проектированию / Составитель Л.Г.Дадаян.-Уфа: Изд.УНИ,1985.-22 с. (электронный вариант, 2005г.)

2. Кирюшин О.В. Управление техническими системами. Учебное пособие. Уфа: Изд. УГНТУ. 2005 г.-170с.

3. Автоматизация технологических процессов. Обозначения (условные) приборов и средств автоматизации в схемах. ГОСТ 21.404-85.

4. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов. ГОСТ 21.408-93.

5. Шувалов В.В., Огаджанов Г.А., Голубятников В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности: учебник.-М.: Химия, 1991.-480 с.

6. Каталог «Приборы и средства автоматизации», т.1–т.9. Научлитиздат, 2005–2007г.

7. Каталоги средств автоматизации фирм производителей, 2002-2006г., (кафедра АХТП, читальный зал гл. корпуса)

8. Беспалов А.В., Харитонов Н.И. Системы управления химико-технологическими процессами: учебник для вузов. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007, – 690 с.

Содержание

Л.

Содержание 3 1 Общая характеристика и описание схемы процесса гидроочистки ДТ 4 1.1 Общая характеристика процесса 4

1.2 Описание схемы процесса гидроочистки 5

2 Анализ процесса как объекта автоматизации 7

2.1 Реакторный блок 7 2.2 Блок стабилизации 9

2.3 Блок очистки газов 10

3 Выбор параметров контроля, регулирования, сигнализации, противо-аварийной защиты (ПАЗ) и алгоритмов управления и ПАЗ 10 3.1 Уровень 16

3.2 Расход 16

3.3 Температура 16

3.4 Давление 17

4 Выбор и обоснование технических средств АСУТП 17

4.1 Датчики температуры 18

4.2 Датчики давления 19

4.3 Датчики уровня 20

4.4 Датчики расхода 21

4.5 Регуляторы и средства отображения информации 23

4.6 Нормирующие преобразователи 23

4.7 Исполнительное устройство 24

5 Описание систем контроля, регулирования, сигнализации и ПАЗ 24

5.1 Контроль и регулирование давления 24

5.2 Контроль и регистрация давления 25

5.3 Регистрация, контроль и сигнализация температуры 25

5.4 Контроль и регулирование температуры 26

5.5 Контроль, регулирование и сигнализация уровня 26

5.6 Контроль и регистрация расхода 26

5.7 Регулирование, контроль и сигнализация расхода 27

5.8 Описание системы противоаварийной защиты 27

Список использованной литературы 33

1 Общая характеристика и описание схемы процесса гидроочистки дизельного топлива

1. Общая характеристика процесса

Каталитическая гидроочистка дизельного топлива (ДТ) применяется для улучшения экологических и эксплуатационных свойств, для повышения термической и химической стабильности товарного моторного топлива, путем удаления сернистых, азотистых, кислородных, металлорганических соединений, а также насыщения непредельных и ароматических углеводородов. Гидроочистке, подвергают дистилляты, как прямогонные, так и вторичного происхождения: дизельная фракция, легкий газойль каталити++ческого крекинга, легкий газойль пекования. Процесс гидроочистки применяется также для облагораживания компонентов смазочных масел и парафинов.

Остаточное содержание серы в целевых продуктах невелико, например дизельное топливо – 0,005 – 0,001 % (масс.) серы; легкий газойль каталитического крекинга – 0,050 – 0,030 % (масс.) серы.

При гидроочистке получают также газ, отгон, сероводород. Газ, содержащий водород, метан, этан и незначительное количество пропана и бутана, используется как топливо непосредственно на заводе, если же в составе нефтеперерабатывающего завода есть нефтехимический комплекс, то газ, после предварительной очистке, можно использовать как сырье для нефтехимии. Отгон, образующийся при гидроочистке дизельного топлива и более тяжелого сырья и представляющий собой бензиновую фракцию с низким октановым числом, сбрасывается в автомобильный бензин или добавляется к сырью установки платформинга или риформинга. Сероводород применяется для получения серы или серной кислоты.

1.2 Описание схемы процесса гидроочистки

Сырьё - дизельная фракция из промпарка поступает на приём насоса Н-1 и подаётся на смешение с циркулирующим водород содержащим газом, по­даваемым компрессором ПК-1. Газосырьевая смесь нагревается в межтрубном пространстве теплообменника Т-1 и Т-2 и в печи П-1 до температуры 350°С, после чего поступает в два последовательно работающих реактора Р-1, Р-2.

В реакторах Р-1 и Р-2 на алюмокобальтмолибденовом катализаторе происходит гидрирование сернистых, азотистых и непредельных соединений, содержащихся в сырье, с образованием Н₂S, NН₃, а также частичный гидро­крекинг с образованием углеводородного газа и лёгких бензиновых фракций.

Реакции гидрирования протекают со значительным тепловым эффек­том, в результате чего температура на входе может повышаться на 50 - 55°С. Для снятия тепла предусмотрен подвод ВСГ с выкида компрессора ПК-1. Газо-продуктовая смесь из реактора Р-2 с температурой 403°С направляется в трубное пространство теплообменника Т-1, затем в Т-2, где нагревая газо-сырьевую смесь, охлаждается до температуры 140°С. Затем газо-продуктовая смесь охлаждает­ся в холодильнике-конденсаторе ХК-1 и водяном холодильнике Х-1 до тем­пературы 40°С и поступает в сепаратор высокого давления С-1, где происхо­дит разделение на гидрогенизат и циркулирующий ВСГ. Затем циркулирую­щий водородсодержащий газ поступает на очистку от Н₂S 15% раствором моноэтаноламина (МЭА) в абсорбер К-3.

Очищенный ВСГ поступает на линию подачи ВСГ, где смешивается со свежим ВСГ. Гидрогенизат из С-1 поступает в сепаратор низкого давления С-2.

Углеводородный газ из С-2 направляется в абсорбер К-2 на очистку от Н₂S 15%-ым раствором МЭА. Гидрогенизат из С-2 поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-2 и направляется в стабилизационную ко­лонну К-1. В теплообменнике Т-3 гидрогенизат нагревается до температуры 160°С за счет тепла стабильной дизельной фракции - нижнего продукта ста­билизационной колонны К-1.

В стабилизационной колонне К-1 происходит отделение углеводород­ного газа и лёгкой бензиновой фракции (верхний продукт) от стабильной ди­зельной фракции (нижний продукт). Для подвода тепла в колонну К-1 часть нижнего продукта насосом Н-3 подаётся через печь П-2, где подогревается до температуры 300°С и далее в колонну К-1.

Пары легкого бензина и углеводородный газ с верха К-1 конденсируют­ся и охлаждаются в конденсаторе - холодильнике ХК-3 и поступа­ют в сепаратор С-3. В сепараторе С-3 при температуре 40°С и давлении 0,3 МПа. происходит разделение углеводородного газа, воды и лёгкого бензина фрак­ции. Лёгкий бензин из С-3 забирается насосом Н-4 и частично возвращается в К-1 в качестве орошения. Балансовое количество легкого бензина охлаждает­ся и выводится с установки. Насыщенный сероводородом и парами воды углеводородный газ из сепаратора С-2 направляется на очистку в абсорбер К-2.

Углеводородный газ из С-2 очищается от Н₂S в абсорбере К-2 15%-ым раствором МЭА. Сверху абсорбера выходят очищенные углеводородные газы, а снизу насыщенный сероводородом раствор МЭА.

Очищенные от Н₂S углеводородные газы сверху абсорбера К-2 поступают в сепаратор С-4, где отделяются от содержащихся в нем водяных паров, которые конденсируются в сепаратор С-4 и выводятся в дренаж для последующей очистки. Углеводородные газы выводятся сверху сепаратора С-4 и подогреваясь перегретым водяным паром в теплообменнике Т-4 поступает линию, для обеспечения внутризаводских нужд углеводородными газами.

ЦВСГ из С-1 очищается от Н₂S в абсорбере К-3 15%-ым раствором МЭА. Сверху абсорбера выходит очищенный ЦВСГ, а снизу насыщенный сероводородом и углеводородными газами раствор МЭА.

Насыщенный сероводородом и углеводородными газами раствор МЭА снизу абсорберов К-2, К-3 собирается в общий поток и поступает в сепаратор C-5, где от раствора отделяются углеводородные газы, а сам раствор подается в отгонную часть колонны К-4

В десорбере К-4 происходит отделение Н₂S от 15% раствора МЭА. Обогрев десорбера К-4 осуществляется через кипятильник Т-6. Нижний продукт - отгон десорбера К-4 - регенерированный раствор МЭА охлаждается в трубном пространстве теплообменника Т-5, далее поступает в ёмкость Е-1.

Для поддержания заданной концентрации МЭА в ёмкость Е-1 подаётся свежий МЭА. Далее из ёмкости Е-1 насосом Н-5 осуществляется подача МЭА в абсорберы К-2, К-3.

Пары воды и Н2S, уходящие с верху колонны К-4, охлаждаются и кон­денсируются в водяном холодильнике Х-5 и поступают в сепаратор С-6.

Н₂S из сепаратора С-6 выводится с установки, а вода насосом Н-8 на орошение в десорбер К-4.