АСУТП гидроочистки бензина

б) степень извлечения (степень извлечения определяется как отношение потока пермеата к потоку ВСГ. Если установка работает при более высокой степени извлечения, это позволяет большему количеству газов диффундировать через мембранные волокна. Это приведет к большему извлечению водорода и меньшей чистоте водородного продукта);

в) рабочая температура (проницаемость мембранных волокон возрастает с ростом температуры, но селективность уменьшается. Вместе с водородом через мембраны будет диффундировать больше примесей. Более высокая рабочая температура позволяет блоку концентрирования водорода отбирать больше водорода, однако чистота газа при этом падает);

г) перепад давления (скорость проникновения водорода через мембранные волокна обеспечивается перепадом парциального давления на волокнах, давление непермеата, в сущности, равно давлению подаваемого водорода. Давление пермеата определяется давлением последующих потребителей водорода).

 

Моноэтаноламиновая очистка газов

Моноэтаноламиновая очистка необходима для извлечения сероводорода из циркуляционного  и углеводородного газов. Процесс  очистки газов основан на абсорбции  сероводорода водным раствором МЭА  с последующей его регенерацией.

Процесс очистки основан на обратимой  реакции:

2 (C₂H₄OH) NH₂ + H₂S ® [(С₂Н₄0Н)₂ NH₃]₂ S;

[(С₂Н₄ОН)₂ NH₃]₂ S + H₂S ¬® 2 (C₂H₄OH) NH₃HS

При температуре 35-40°C реакции идут в сторону поглощения сероводорода, при температуре 100-125 °С - в сторону выделения сероводорода из раствора МЭА.

Реакции поглощения сероводорода раствором  МЭА протекают с выделением тепла, а реакции его выделения из насыщенного раствора - с поглощением  тепла.

Основными факторами, влияющими на процесс очистки газов, являются: температура, давление, массовая доля МЭА в растворе, расход раствора МЭА.

- Оптимальная температура абсорбции  сероводорода - 30-40 °С. Повышение температуры ухудшает поглощение сероводорода. Важную роль играет соотношение температур раствора МЭА и газа, поступающего на очистку.

Повышение давления благоприятно влияет на процесс поглощения сероводорода, чем выше давление, тем выше коэффициент  абсорбции.

Уменьшение массовой доли МЭА в  растворе ослабляет коррозию аппаратуры, снижает растворимость в нем углеводородов, но увеличивает энергетические затраты на регенерацию повышенных объемов циркулирующего раствора.

С увеличением расхода циркулирующего раствора МЭА степень извлечения сероводорода увеличивается.

 

Схема теплоснабжения и энергоснабжения

Источниками тепло- и энергоснабжения установки являются внешние сети завода и узел утилизации тепла горячих нефтепродуктов.

 

Электроснабжение

Электроснабжение установки предусматривается на напряжении 6 кВ трехфазного тока с частотой 50 Гц двумя кабельными вводами от двух независимых источников рассчитанным каждая на полную мощность, потребляемую установкой.

 

Водоснабжение

Водоснабжение установки производиться  химически очищенной водой и  оборотной водой I и II систем из общезаводской  системы оборотного водоснабжения.

Оборотная вода I системы используется для охлаждения жидких нефтепродуктов, насосного оборудования и масла  в маслоохладителях турбокомпрессора.

Оборотная вода II системы используется для охлаждения электродвигателя турбокомпрессора, для конденсации и охлаждения водяного пара и конденсата.

Химически очищенная вода используется для первоначального заполнения аппаратов Е-212, Т-208 и в летний период.

 

Снабжение воздухом

Установка потребляет воздух для регенерации  катализатора, на нужды приборов КИП  и А, для выжига кокса печи и ремонтных нужд.

Воздух поступает из общезаводской  сети воздуха КИП в ресивер  Е-216, откуда производиться разводка к приборам и исполнительным механизмам (клапанам).

 

Снабжение установки топливом

В качестве топлива печи П-201 используется смесь газов, образующихся на установке в ходе технологического процесса.

В сепараторе С-208 осуществляется смешение газов с установки и из заводской  сети и отделение от них конденсата.

При работе установки по режиму регенерации  используется только заводской газ , поступающий по тем же коммуникациям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Анализ установки как объекта автоматического управления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На систему автоматизации возлагается  задача проведения технологического процесса в регламентном режиме, с целью  получения на выходе продукта заданного качества, отвечающего всем предъявляемым требованиям.

Помимо этого, система автоматизации  обеспечивает безопасное течение процесса, не допускает выхода параметров за аварийные границы, а если такое  случается, осуществляет блокировку отдельных узлов процесса, переводит оборудование на предусмотренные аварийные режимы работы, вплоть до остановки процесса в целом. Все операции, связанные с блокировкой, пуском или остановом оборудованием осуществляются системой только после получения разрешения оператора.

Обо всех выходах наиболее ответственных  параметров за установленные технологические  и аварийные границы система  оповещает оператора с учетом опасности ситуации. Оператору предоставляется  возможность осуществлять контроль процесса, воздействовать на процесс и производить пуск и останов отдельных агрегатов.

Управление процессом осуществляется по двухуровневой схеме: на первом уровне расположены микроконтроллеры, задачей  которых является первичная обработка  информации, осуществление регулирования по заданному закону, локальная блокировка (например, отключение одного из аппаратов, не влекущее за собой существенного влияния на процесс); на втором уровне расположена ЭВМ, осуществляющая такие функции, как предоставление информации оператору, коррекция работы микроконтроллеров, оптимизация отдельных технологических параметров, блокировка (с возможностью остановки целого узла или процесса в целом), расчет технико-экономических показателей, архивация данных и печать.

Микроконтроллеры и ЭВМ объединены в локальную сеть, которая Позволяет осуществлять двухсторонний обмен информацией как между микроконтроллером и ЭВМ, так и между самими микроконтроллерами. Последняя функция необходима для обеспечения согласованности действий нижнего уровня системы, и для возможности распределить функции какого- либо микроконтроллера между другими в случае его отключения или неисправности.

При регулировании важных параметров процесса используются одноконтурные  схемы регулирования, которые обеспечивают высокую точность и надежность регулирования, а так же каскадные.

Для решения поставленной задачи автоматизации  необходимо поддерживать на заданном значении или в допустимых пределах все основные технологические параметры, такие как расходы, температура  потоков, уровень в ёмкостях и колоннах и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Функциональная схема как объект автоматизации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямогонные дизельные фракции  с установок АВТ-3, ЭЛ0У-АВТ-6 блока AT установки АТ-ВБ, Г-43-107 поступают  на установку JI4-24-2000 из сырьевых резервуаров  участка ВЗП цеха № 8

Сырье насосом Н-202 подается на смешение с циркуляционным водородсодержащим  газом (ВСГ). Затем направляется в  трубное пространство теплообменника Т-202, где нагревается потоком  стабильного дизельного топлива, поступающего из нижней части колонны К-201. Расход сырья контролируется прибором поз. F 1-1, который управляет клапаном FY 1-3.

Газосырьевая смесь после теплообменниека  Т-202 поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-201 где нагревается  потоком газопродуктовой смеси, затем в печь П-201 для дальнейшего нагрева.

Температура газосырьевой смеси после  теплообменника Т-201 контролируется прибором поз. ТЕ 3-1. После печи П-201 сырье направляется в реактор Р-201.

Температура на выходе из печи П-201 контролируется прибором поз. ТЕ 4-1. Давление в реакторе контролируется прибором поз. РТ 6-1.

Температура газопродуктовой смеси  на выходе из реактора Р-201 контролируется прибором поз. ТЕ 7-1 с сигнализацией  максимального значения.

Газопродуктовая смесь из реактора Р-201 поступает в трубное пространство теплообменника Т-201 где отдает тепло газосырьевой смеси и далее направляется в горячий сепаратор С-201.

Температура на входе в С-201 регулируется прибором поз.ТЕ 8-1 который управляет  клапаном TY 8-3 на линии выхода газопродуктовой  смеси из Т-201. В сепараторе С-201 происходит разделение газопродуктовой смеси газовую и жидкую фазы.

Парогазовая смесь, с верха сепаратора С-201 охлаждается теплообменниках  Т-205 и Т-208, поступает в воздушные  холодильники Х-201 и водяные холодильники Х-202 и направляется в холодный сепаратор С-202 для дополнительного разделения жидкой и газообразной фаз.

Температура парогазовой смеси  на входе в сепаратор С-202 регулируется прибором поз. ТЕ 9-1.

В сепараторе С-202 происходит разделение на циркуляционный газ, бензин и конденсат, который направляется в линию водяного конденсата из С-205 в С-207.

Циркуляционный ВСГ сверху С-202 напрааляется в абсорбер К-202 на очистку  от сероводорода раствором моноэтиламина (МЭА).

Гидрогеннзат снизу сепаратора С-201 смешивается с гидрогенизатом из холодного сепаратора С-202, частично нагретым парогазовой смесью в Т- 205, и направляется в стабилизационную колонну колонну К-201 на 14-ю и 20-ю тарелки.

Уровень в сепараторе С-201 регулируется приборами поз. LE 10-1, с регулирующим клапаном, установленным на линии вывода гидрогенизата из С-201 LY 10-3. Уровень в сепараторе С-202 контролируется приборами поз, LE 12-1 с регулирующим клапаном LY 12-3, установленным на линии вывода гидрогенизата из С-202.

Стабилизация дизельного топлива  осуществляется в колонне К-201 поддувом концентрированного ВСГ (пермеата). Пермеат поступает с блока концентрирования водорода «Полисеп», нагревается в конвекционной части печи П-201 и поступает в колонну К-201.

Температура на входе в стабилизационную колонну К-201 контролируется прибором поз. ТЕ 14-1, с регулирующим клапаном ТЕ 14-3 установленным на байпасе теплообменика Т-205.

Расход пермеата контролируется прибором поз. FE 16-1, температура газа, поступающего на поддув в К-201 из печи П-201, контролируется прибором поз ТЕ 5-1.

Температура в верхней части  колонны К-201 контролируются прибором поз. ТЕ 18-1, давление и температура  внизу колонны контрактуются  приборами поз. ТЕ 20-1 и РТ 19-1 соответственно. Уровень в стабилизационной колонне  К-201 контролируется приборами поз. LE 20-1, LE 21-1 и LE 22-1 с регулирующим клапаном на линии выхода стабильного дизельного топлива из Х-204.

Стабильное топливо с низа колонны  К-201 направляется в теплообменник  Т-202 где отдает тепло сырью, затем  охлаждается в воздушных холодильниках Х-204.

Пары бензина и газ с верха  колонны К-201 охлаждаются и конденсируются в воздушном конденсаторе-холодильнике ХК-201 и водяном холодильнике Х-209и  поступают в сепаратор С-205.

Для очистки от сероводорода раствором  моноэтиламина (МЭА) циркуляционный ВСГ из сепаратора С-202 направляется в абсорбер К-202.

Парогазовая смесь с верха колонны  К-201 поступает в сепаратор С-205, где происходит ее разделение на газ (водород, углеводородный газ, сероводородный газ) и жидкость (бензин и вода).

Температура продукта на входе в сепаратор С-205 контролируется прибором поз. ТЕ 23-1.

Уровень бензина в С-205 контролируется прибором поз. LE 24-1, регулируется прибором поз. FY 30-3, который управляет клапаном на линии подачи бензина в К-206 . Уровень воды контролируется прибором поз. LE 27-1, который управляет клапаном поз. LY 27-3 на линии дренирования сероводородной воды в С-207, давление в сепараторе С-205 контролируется прибором поз. РТ 29-1.

Бензин из сепаратора С-205 поступает  на прием насоса Н-203 .Часть бензина  направляется в качестве орошения в колонну К-201. Балансовое количество бензина подается в колонну К-206 для отдува из него сероводорода.

Сероводородная вода из С-205 поступает  в линию насыщенного раствора МЭА, направляемого в сепаратор  С-207.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Обоснование выбора точек контроля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все точки контроля выбраны в  соответствии технологическому регламенту установки гидроочистки дизельного топлива ЛЧ-24-2000, и обеспечивают оптимальное протекание процесса.

Контроль температуры:

1. Печь П-201
• регистрируется температура дымовых газов на перевале поз. 1(<850°С)
• регистрируется температура газосырьевой смеси на выходе (330-400°С) из печи П-201, поз. 3 и регулируется клапаном 3-3.
• регистрируется температура газосырьевой смеси на входе(125°С) в печь П-201, поз. 10.
2. Реактор Р-201
• регистрируется температура на выходе (425°С), поз. 7.
3. Сепаратор С-201
• регистрируется температура газопродуктовой смеси на входе в сепаратор С-201 поз.11.(280°С).
• регистрируется температура гидрогенизата на выходе из сепаратора С-201, поз. 17 и регулируется клапаном 17-3.