38

Содержание

Введение……………………………………………………………………….…..5

1 Технологический процесс как объект управления….……………………...…6

2 Разработка принципиальной схемы автоматизации………………………….9

2.1 Обоснование выбора точек контроля, регулирования, сигнализации и блокировки………………………………………………………………………..9

2.2 Характеристика и обоснование выбора комплекса технических средств……………………………………………………………………………11

2.3 Описание системы автоматизации……………………………………16

3 Расчет динамики автоматической системы регулирования расхода………21

3.1 Расчет исполнительного механизма и вывод передаточных функций объекта регулирования………………………………………………………….21

3.2 Расчет оптимальных настроек регулятора…………….……………...31

4. Решение основных вопросов охраны труда и природы……………...34

Заключение……………………………………………………………………….36

Список литературы………………………………………………………………37

Перечень графического материала:

Лист 0. Заказная спецификация на средства автоматизации

Лист 1. Функциональная схема автоматизации

Введение

Одним из путей повышения экономической эффективности технологических процессов является оснащение их системами автоматизации, что приводит к снижению себестоимости продукции. Улучшение экономических показателей чаще всего достигается за счёт уменьшения расхода сырья, материалов и энергии на единицу продукции благодаря более точному поддержанию технологического режима, повышению качества продукции, увеличению производительности оборудования за счёт сокращения потерь рабочего времени из-за неплановых остановок процесса, вызванных ошибками управления и др.

Современное производство характеризуется использованием новых, прогрессивных технологий. Рост масштабов производства, усложнение технологического процесса, увеличение мощности оборудования – всё это является целью, для создания принципиально новых систем управления.

Одним из направлений в области создания таких систем является использование микропроцессорных распределенных систем. Это позволяет сформировать современную структуру управления производственным процессом, повысить надежность работы системы, обеспечить быстрое выявление аварийных ситуаций и возможность их устранения, улучшить качество управления технологическим процессом и качество выпускаемой продукции, уменьшить расходы материальных ресурсов, облегчить работу обслуживающего персонала.

Таким образом, на современных производствах необходимо создание системы автоматического управления технологическим процессом.

1 Технологический процесс как объект управления

Установка сернокислотного алкилирования 25/7 предназначена для получения высокооктанового компонента автомобильных бензинов-алкилбензина.

Установка состоит из следующих блоков:

• Сырьевой парк титул 72 – предназначен для приёма, хранения, и отстоя от воды бутан-бутиленовой фракции, а также изобутана.

• Реакторный блок. Назначение реакторного блока- проведение реакции алкилирования в реакторах, поддержание заданных технологических параметров.

• Компрессорный блок. Назначение блока- снятие тепла реакции за счёт испарения изобутана, пары которого из реакторного блока поступают на приём компенсаторов, компримируются, конденсируются, после чего проходят щелочную очисткуна блоке водной и щелочной очистки и возвращаются в процесс в качестве хладагентаи одного из реагентов.

• Блок ректификации. Назначение блока- фракционирование продуктов реакции с получением изобутановой фракции, фракции нормального бутана и алкилбензина. Блок ректификации включает в себя следующие колонны: деизобутанизатор К-2 и дебутанизатор К-3.

• Блок кислотных отстойников. Назначение блока:

Приём и хранение катализатора реакции алкилирования.

Закачка катализатора -98%-ой серной кислоты в реакторы.

Отстой и дегазация отработанной кислоты на УПСК или на участок реагентного хозяйства.

Очистка продуктов реакции от эфиров серной кислоты.

Отстой продуктов реакции, полученных на реакторном блоке.

• Блокводной и щелочной очистки. Назначение блока: прием и хранение свежего 10-15%-ного раствора щелочи, приготовление 1,5%-ного раствора щелочи, горячая щелочная и водная очисткапродуктов реакции и циркулирующего изобутана от кислых примесей, а так же для отстоя от влаги и щелочи алкилбензина. Блок включает в себя отстойники, смесители, емкости для хранения щелочи.

• Реакторный блок Р-3. Назначение:проведение реакции алкилирования в реакторе струйного типа, поддержание заданных технологических параметров. Блок включает

• Блок подготовки сырья. Назначение: депропанизация бутан-бутиленовой фракции и циркулирующего изобутана с получением пропан-пропиленовой фракции, а также для охлаждения и отстоя от влаги бутан-бутеновой фракции.

Колонна К-2 находится в блоке ректификации, она является деизобутанизатором, предназначена для выделения из продуктов реакции изобутана с последующим возвращением выделенного изобутана на реакторный блок.

Основная фракция-деизобутанизированный кубовый продукт, который идёт на колонну К-3 для дальнейшей переработки. Конечный продукт-авиалкиллат (повышает актановое число при добавлении его в бензин, улучшает качество топлива)

Углеводородная смесь поступает из аккумуляторов Е-11 и Е-11а в качестве питания на 35,45,56,60,64 или 68 тарелку ректификационной колонны К-2. Температура сырья 62°С.

Температура верха колонны 65 °С,а температура низа 103 °С.Давление в колонне 0.8 МПа.

Верхний продукт колонны К-2 после охлаждения и конденсации в конденсаторах-холодильниках ТВ-10а, ТВ-10б, Т-10а, Т-10б, Т-10в и Т-10г поступает в аккумулятор Е-13. Оттуда он подается насосами Н-8,8а на орошение колонны К-2, а часть его идёт на склад.

Нижний продукт из куба колонны К-2 поступает на рибойлеры Т-11 и Т-11а, в котором часть его испаряется и возвращается обратно в колонну К-2 ,а остальное идёт на загрузку колонны К-3.

Основные характеристики технологического оборудования приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристики технологического оборудования

№ п/п	Наименование оборудования	Номер позиции по схеме, индекс	Кол-во, шт.	Материал	Техническая характеристика
1	Ректификационная колонна	К-2	1	ВСт3сп	V = 384 м3; Pрасч. = 10 кгс/см2; Tрасч. = 103 °С; 79 клапанно-трапециевидных тарелок
2	Аккумулятор питания К-2	Е-11, Е-11а	2	09Г2С, 08Х18Н10Т	V = 80 м3; Pрасч. = 11 кгс/см2; Tрасч. = 100 °С
3	Аккумулятор орошения К-2	Е-13	1	16ГС	V = 80 м3; Pрасч. = 16 кгс/см2; Tрасч. = 200 °С
4	Рибойлер колонны К-2	Т-11	1	16ГС	F = 224 м2; Pрасч.(м/тр) = 16 кгс/см2; Ррасч.(тр) = 16 кгс/см2; Tрасч.(м/тр) = 200°С; Трасч.(тр) = 200°С
5	Рибойлер колонны К-2	Т-11а	1	09Г2С	F = 477 м2; Pрасч.(м/тр) = 16 кгс/см2; Ррасч.(тр) = 16 кгс/см2; Tрасч.(м/тр) = 200°С; Трасч.(тр) = 200°С
6	Холодильник-конденсатор К-2	Т-10а, Т-10б, Т-10в,Т-10г	4	09Г2С, 08Х18Н10Т	F = 187 м2; Pрасч.(м/тр) = 11 кгс/см2; Ррасч.(тр) = 10 кгс/см2; Tрасч.(м/тр) = 100°С; Трасч.(тр) = 100°С
7	Аппарат воздушного охлаждения	ТВ-10а, ТВ-10б	2	09Г2С	F = 2897 м2; Pрасч= 16 кгс/см2; Трасч. = 200°С
8	Насос загрузки колонны К-2 НК-210/200	Н-7,7a	2	Сталь легированная	Исполнение взрывозащиты электродвигателя: 1ExdIIBT4
9	Насос загрузки колонны К-2 НК-210/200	Н-8,8a	2	Сталь углеродистая	Исполнение взрывозащиты электродвигателя: 1ExdIIBT4