1.2 Анализ подготовки нефти

Процесс атмосферной перегонки является непрерывным процессом, где все основные аппараты технологической схемы взаимосвязаны последовательно. Любые перебои в работе одного из аппаратов приводят к нарушениям режима на последующих стадиях производства.

Для расчета параметров работы отбензинивающей колонны необходимо учитывать рабочее давление, температуры подачи сырья, температуры отбора фракций, а также состав поступающей нефти. Эти параметры определяют технологический режим работы колонны и размеры аппарата.

При нормальной работе производства регулировка параметров осуществляется редко, а задача обслуживающего персонала заключается в постоянном контроле технологического режима и фиксации его параметров. Важно оперативно обнаруживать отклонения, чтобы предотвратить их распространение на других стадиях процесса.

Методы контроля производства процесса ректификации можно разделить на ручные и автоматические.

К ручным методам относятся регулярный отбор проб и их лабораторный анализ для определения состава и чистоты сырья, промежуточных и конечных продуктов. Временные задержки при проведении ручного контроля могут достигать нескольких часов, что не всегда позволяет оперативно реагировать на изменения технологических параметров.

Автоматические методы контроля обеспечивают непрерывный мониторинг ключевых показателей технологического процесса: температуры, давления, состава газовой смеси и других параметров. Автоматические приборы не только регистрируют показания, но и сигнализируют об отклонениях от заданных значений, позволяя оперативно вмешиваться в процесс. Регистрация данных может осуществляться дистанционно, что позволяет сосредоточить контроль всех показателей на центральном пульте управления.

Таким образом, автоматизация ректификационной колонны играет ключевую роль в повышении эффективности и надежности процесса. Она включает: а) централизацию контроля технологического процесса с пульта управления; б) автоматическое регулирование температуры, давления и подачи сырья на ключевых стадиях производства;

в) дистанционное управление регулирующими органами и оборудованием; г) сигнализацию при достижении предельных значений технологических параметров; д) блокировку оборудования для предотвращения аварийных ситуаций и повреждений аппаратов.

Автоматизация процессов позволяет минимизировать влияние человеческого фактора, повысить производительность и качество атмосферной перегонки нефти, а также обеспечить стабильность и безопасность всего технологического цикла.

2. Технологическая схема атмосферной перегонки нефти.

Технологическая схема установки атмосферной перегонки представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Принципиальная схема блока атмосферной перегонки нефти установки ЭЛОУ-АВТ-6: 1 – отбензинивающая колонна; 2 – атмосферная колонна; 3 – отпарные колонны; 4 – атмосферная печь; I – нефть с ЭЛОУ; II – легкий бензин; III – тяжелый бензин; IV – фракция 180 – 220 ⁰С; V – фракция 220 – 280 ⁰С; VI – фракция 280 – 350 ⁰С; VII – мазут; VIII – газ; IX – водяной пар.

Обезвоженная и обессоленная на ЭЛОУ нефть дополнительно подогревается в теплообменниках и поступает на разделение в колонну отбензинивания 1.

Уходящие с верха этой колонны углеводородный газ и легкий бензин конденсируются и охлаждаются в аппаратах воздушного и водяного охлаждения и поступают в емкость орошения (рефлюксная емкость). Часть конденсата возвращается на верх колонны 1 в качестве острого орошения. Температура ввода нефти в колонну 1 составляет 180 – 250°С, давление до 0,4 – 0,6 МПа., температура верха колонны – 110 – 170°С, температура внизу – 240 – 260°С.

Отбензиненная нефть с низа колонны 1 подается в трубчатую печь 4, где нагревается до требуемой температуры и поступает в атмосферную колонну 2. Часть отбензиненной нефти из печи 4 возвращается в низ колонны 1 в качестве горячей струи. Температура нагрева отбензиненной нефти в печи составляет 330¸– 370°С, температура верха колонны 2 - 120¸– 190°С, температура в низу колонны 320 – 355°С, температура горячей струи 320 - 370^оС, давление в колонне составляет 0,07 – 0,2 МПа.

С верха колонны 2 отбирается тяжелый бензин, а сбоку через отпарные колонны 3 выводятся топливные фракции 180 - 220 (230), 220 (230) - 280 и 280 - 350°С. Атмосферная колонна, кроме острого орошения, имеет 2 циркуляционных орошения, которыми от­водится тепло ниже тарелок отбора боковых погонов. В нижние части атмосферной колонны и отпарных колонн подается перегре­тый водяной пар для отпарки легкокипящих фракций. С низа атмосферной колонны выводится мазут, который либо проходит теплообменник, охлаждается до 90°С и отправляется в парк, либо направляется на блок вакуумной перегонки.

3 Практическая часть

Для выполнения индивидуального домашнего задания необходимо выбрать и обосновать точки контроля и разработать схему автоматизации процесса.

В качестве объекта автоматизации был выбран участок технологической схемы, отвечающий за отбензинивание поступающего сырья.

3.1 Описание схемы автоматизации

Рисунок 4 – Схема автоматизации отбензинивающей колонны

Секция отбензинивания включает в себя колонну отбензинивания С-01, теплообменники Е-01 и Е-02, конденсатор Е-03 и емкость орошения D-01.

Нефть с электрообезвоживающей установки предварительно подогревается в теплообменнике Е-01. Подача теплоносителя в теплообменник регулируется с заданием уставки по температуре сырья на выходе из Е-01.

Далее нефть подается на колонну отбензинивания. Подача нефти на питающую тарелку осуществляется в режиме регулирования расхода. Внизу колонны температура поддерживается за счет циркуляции части тяжелых фракций через теплообменник Е-02. Подача теплоносителя в теплообменник регулируется в зависимости от температуры фракций на выходе. В колонне отводятся тяжелые фракции в режиме регулирования расхода с заданием уставки по уровню. Основным продуктом процесса отбензинивания являются легкие фракции.

Легкие фракции отдуваются в конденсатор Е-03. Подача хладогента в конденсатор осуществляется с уставкой по давлению в колонне С-01. После конденсирования паров отслеживается температура смеси на выходе из Е-01.

Смесь поступает в емкость орошения D-01. Газ из емкости отдувается в режиме регулирования давления. Легкие фракции из емкости подаются в колонну C-01 в качестве «острого орошения». Регулирования расхода осуществляется с уставкой по температуре вверху колонны. Также легкие фракции отводятся из емкости орошения в режиме регулирования расхода с заданием уставки по уровню.