Реконструкция производства бутадиена на базе цеха Д-4а ЗАО «ЭКООЙЛ»

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Апреля 2014 в 07:26, дипломная работа

Краткое описание

В проделанной работе проанализировано состояние производства бутадиена на базе цеха Д-4а ЗАО «ЭКООЙЛ» и выявлена необходимость реконструкции узла очистки бутадиен-сырца от ацетитленовых углеводородов, а именно колонны экстрактивной ректификации К-45, так как в колонне в процессе очистки происходит унос ацетонитрила и ацетилена с парами бутадиена, что по нормам технологического режима недопустимо.
Данное отклонение вызвано повышенными нагрузками по сырью, превышающим нормы расхода по проекту. Нарушение приводит к необходимости воз-врата бутадиена-сырца с нежелательными примесями на повторную очистку, что повышает энергозатраты и увеличивает затраты времени на получение готовой продукции.

Содержание

Введение
1. Аналитический обзор………………………………………………………........ 6
1.1. Современные промышленные способы получения бутадиена………….. 6
1.2. Обоснование технологии базового производства…………………………. 6
1.3. Структурная схема проектируемого процесса и ее описание……………. 8
2. Технологическая часть……………………………………………………......... 14
2.1. Характеристика готовой продукции……………………………………........... 14
2.2. Характеристика сырья, вспомогательных материалов,
полуфабрикатов………………………………………………………………….. 15
2.3. Нормы технологического режима…………………………………………….. 16
2.4. Технологическая схема проектируемого процесса и ее описание……… 23
2.5. Аналитический контроль производства………………………………........... 25
3. Расчетная часть………………………………………………………………….. 28
3.1. Расчёт материального баланса проектируемого процесса………............ 28
3.2. Технологический расчет аппарата………………………………………........ 34
3.3. Конструктивный расчет аппарата…………………………………………….. 38
4. Автоматизация и АСУ ТП……………………………………………………… 45
5. Охрана труда и техника безопасности………………………………………. 55
6. Охрана окружающей среды……………………………………………………. 66
7. Экономическая часть……………………………………………………………. 77
7.1. Входная информация и предварительные расчеты………………………. 77
7.2. Расчет численности и годового фонда заработной платы рабочих…….. 79
7.3. Расчет затрат на сырье, вспомогательные материалы и
энергоресурсы……………………………………………………………………. 81
7.4. Расчет цеховых расходов и калькуляции себестоимости………………… 82
7.5. Расчет технико-экономических показателей………………………………… 84
8. Заключение……………………………………………………………………….. 86
9. Список используемой литературы…………………………………………….. 87

Приложения:
1. Приложение 1
2. Приложение 2
3. Технологическая схема производства
4. Технологическая схема узла экстрактивной ректификации с
автоматизацией
5. Чертёж общего вида ректификационной колонны
6. Чертёж деталей и узлов основного аппарата
7. Сравнительная таблица технико-экономических показателей

Прикрепленные файлы: 1 файл

ДП-2011.doc

— 7.96 Мб (Скачать документ)

Продолжается совершенствование комплекса технических средств АСУТП. Осуществлен переход от устаревшего пневматического оборудования и традиционных щитовых систем к бесщитовым распределенным микропроцессорным АСУТП сетевой архитектуры, в составе которых широко используются IBM-совместимые компьютеры и новейшие программные средства. В управлении технологическими процессами, как правило, используются сети, являющиеся разновидностями стандартного МАР-протокола для автоматизации производства, разработанного компанией General Motors (США).

АСУТП нефтепереработки и нефтехимии традиционно строится по двухуровневому принципу.

Подсистема нижнего уровня АСУТП, информационно-управляющая подсистема, предназначена для оперативного контроля, автоматического регулирования и ручного дистанционного управления процессами, программно-логического управления технологическими агрегатами, контроля состояния, сигнализации, блокировки и защиты оборудования в аварийных ситуациях.

Информационно-управляющая подсистема является централизованной по характеру процессов контроля и управления и распределенной по аппаратной реализации своих функций. Задачи контроля и управления, решаемые на каждом рабочем месте в рамках этой подсистемы, достаточно универсальны и мало зависят от свойств объекта управления, а используемое программное обеспечение определяется выбором технических средств.

Функционирование информационно-управляющей подсистемы связано с пере-работкой текущей информации, поступающей с объекта. Решение задач, использующих информацию, накапливаемую за достаточно продолжительные интервалы времени, как правило, характерно для верхнего уровня АСУТП.

Подсистема верхнего уровня АСУТП ориентирована на решение задач расчетного характера и является централизованной как по способам хранения и обработки информации, так и по аппаратной реализации. В составе функциональных задач верхнего уровня АСУТП выполняются технологические и технико-экономические рас-четы, диагностика состояния технологического оборудования и учет времени его работы, прогнозирование показателей качества выпускаемой продукции, оптимальное управление установкой в целом и каждой из ее секций, архивирование значений технологических переменных с целью их апостериорного анализа.

Определяющими факторами, характеризующими качество подсистемы верхнего уровня, является, прежде всего, универсальность используемых алгоритмов, обеспечивающая возможность их применения на различных объектах, а также гибкость системы, удобство ее настройки и сопровождения.

 

 

В составе технических средств распределенных АСУТП выделяются следующие аппаратно-функциональные элементы:

  • субкомплексы связи с объектом, обеспечивающие сбор информации, формирование и выдачу управляющих воздействий;
  • рабочие места операторов-технологов, реализующих систему отображения информации и человеко-машинный интерфейс связи с процессом;
  • вычислитель для решения функциональных задач верхнего уровня.

При организации субкомплексов связи с объектом большинство зарубежных и отечественных фирм считают основным подходом использование программируемых контроллеров как в составе сложных систем, так и автономных. Высокая надежность микропроцессорных программируемых контроллеров (МПК) обеспечивается путем аппаратного резервирования (дублирования или двойного дублирования) устройства в целом или отдельных информационных каналов. Живучесть выполняемых функций достигается высокой степенью их распределенности по аппаратным средствам за счет применения функциональных плат.

Рабочее место оператора-технолога предназначено для обеспечения контроля и управления ходом технологического процесса и его агрегатами без привлечения дополнительных средств. Организовано рабочее место оператора-технолога на базе контроллеров, оснащенных цветными графическими терминалами, алфавитно-цифровыми и функциональными клавиатурами. Многие фирмы используют сенсорные экраны, позволяющие перемешать курсор по полю экрана прикосновением пальца. [30]

 

 

Разработка системы управления реконструированного производства

бутадиена на базе цеха Д-4а ЗАО «ЭКООЙЛ»

 

Проведенный анализ системы управления действующего производства бутадиена на базе цеха Д-4а ЗАО «ЭКООЙЛ» показал, что действующая система управления не требует изменения в связи с реконструкцией производства.

 

Регулирование процесса

 

Основным условием нормальной бесперебойной работы узла экстрактивной ректификации отделения Д-4а, является выдерживание постоянного технологического режима, постоянного давления и температуры, равномерной подачи и отбора, постоянного уровня жидкости в кубах колонн и сборниках.

Основные параметры технологического режима узла поддерживаются автоматически или на ручном управлении регуляторами. Доступ к управлению регуляторами, электрозадвижками и показаниям регистраторов осуществляется с рабочих мест [1].

 

Перечень регуляторов приводится в таблице 4.1, регистраторов – в таблице 4.2, электрозадвижек – в таблице 4.3.     

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.1

Перечень регуляторов

 

п/п

Позиция

регулятора

Назначение

Место установки клапана

FRC1

Регулирование расхода

сырья

Трубопровод сырья в К-1

TRC2

Регулирование температуры сырья

Трубопровод АЦН испарителя Т-1

LRC3

Регулирование уровня в

колонне К-3

Трубопровод АЦН из К-3 в Е-1 перед Т-2

LRC4

Регулирование уровня в

емкости Е-2

Трубопровод обратной воды аппарата Т-3

TRC5

Регулирование температуры АЦН, подаваемого в К-1

Трубопровод обратного

рассола от аппарата Т-4

FRC6

Регулирование расхода АЦН от Н-1 в колонну К-1

Трубопровод АЦН от насоса Н-1 в колонну К-1

FRC7

Регулирование расхода АЦН от Н-3 в К-2

Трубопровод АЦН от насоса Н-3 в колонну К-2

FRC8

Регулирование расхода АЦН от Н-4 в К-3

Трубопровод АЦН от насоса Н-4 в колонну К-3

TRC9

Регулирование температуры куба колонны К-2

Трубопровод АЦН испарителя Т-6

FRC10

Регулирование расхода флегмы в колонну К-1

Трубопровод флегмы от Н-2 в колонну К-1

FRCSA11

Регулирование расхода

азота

Трубопровод азота

TRC12

Регулирование температуры АЦН от Т-8 в Е-3

Трубопровод обратной воды от аппаратов Т-8

TRC13

Регулирование температуры АЦН от Т-9 в К-4

Трубопровод обратной воды от аппаратов Т-9

FRC14

Регулирование расхода АЦН от Н-6 в К-30

Трубопровод АЦН от насоса

Н-6 в колонну К-3

FRC15

Регулирование расхода

бутадиена-сырца от колонны К-3 в К-4

Трубопровод бутадиен-сырца от К-3 в К-4

FRC16

Регулирование расхода АЦН в колонну К-4

Трубопровод АЦН от

аппарата Т-9 в колонну К-4

TRC17

Регулирование температуры в кубе колонны К-4

Трубопровод АЦН из куба

К-3 в кипятильник Т-10

FRC18

Регулирование расхода флегмы в колонну К-4

Трубопровод флегмы от насоса Н-7 в колону К-4

PRCA19

Регулирование давления верха колонны К-4

Трубопровод обратного

рассола от аппарата Т-11

PRCA20

Регулирование давления верха колонны К-1

Трубопровод БИФ с верха

колонны К-1 в колонну К-150

TRC21

Регулирование температуры АЦН после Т-2

Трубопровод обратной воды от аппарата Т-2

FRC22

Регулирование расхода

ацетиленовых углеводородов из колонны  
К-3

Трубопровод ацетиленовых углеводородов из К-3 в

аппарат Т-8


 

Таблица 4.2

Перечень регистраторов

 

п/п

Позиция

регистратора

Измеряемый параметр

Место установки датчика

FR23

Расход БИФ из К-1 в К-150

Трубопровод  БИФ в К-150

LRS24

Уровень бутадиена в Е-4

Емкость Е-4

LR25

Уровень АЦН в Е-1

Емкость Е-1

РRА26

Давление сырья на вводе в цех

Трубопровод сырья

PR27

Давление в кубе колонны

К-1

Куб колонны К-1

PDR28

Перепад давления в

колонне К-1

PR29

Давление в кубе колонны

К-2

Куб колонны К-2

PDR30

Перепад давления в

колонне К-2

PR31

Давление в кубе колонны

К-3

Куб колонны К-3

PDR32

Перепад давления в

колонне К-3

PR33

Давление в кубе колонны

К-4

Куб колонны К-4

PDR34

Перепад давления в

колонне К-4

TR35

Температура верха К-1

TR36

Температура в кубе К-1

Куб колонны К-1

TR37

Температура верха К-2

TR38

Температура в кубе К-3

Куб колонны К-3

TR39

Температура верха К-4

TR40

Температура АЦН от Т-10 к Т-2

Трубопровод АЦН от Т-10

TRSA41

Температура ацетиленовых углеводородов в точке отбора от К-3 в Т-8

Трубопровод бокового отбора К-3 перед Т-8

QIR42

Состав сырья

Трубопровод сырья-куб К-1

QIR43

Состав БИФ в емкости Е-2

Всас Н-2

QIR44

Состав бутадиена-сырца в Е-4

Трубопровод после Е-4


 

Таблица 4.3

Перечень электрозадвижек

 

п/п

Позиция задвижки

Назначение

Место установки

НС45

Прием сырья в цех

Трубопровод сырья в цех

НС46

Пар в кипятильник Т-7

Трубопровод пара в  аппарат Т-7


 

При регистрации и регулировании расхода датчиком является первичный прибор типа Метран-100-Ех-ДД.

При регистрации и регулировании давления датчиком давления является первичный прибор типа Метран-100-Ех-ДИ.

При регистрации и регулировании температуры в аппаратах и трубопроводах датчиком является термометр-сопротивление типа ТСМУ-3212.

При регистрации температуры на обвязке насосов датчиком является термопара ТХК (L0006).

При регистрации и регулировании уровня первичным прибором является прибор УБ-ЭМ и УБ-ЭМ1.

Первичные приборы установлены по месту, их показания подаются на входные модули отделения Д-4а.            

Для непрерывного анализа качества на узле экстрактивной ректификации установлены хроматографы типа  «Нефтехим-СКЭП»:

  • ХПА-902 – состав сырья на входе в цех.
  • ХПА-903 – состав дистиллята колонны К-1.
  • ХПА-905 – состав бутадиена-сырца в трубопроводе после Е-4.    

 

Сигнализация критических параметров и блокировки

 

Для защиты технологического оборудования и режимных параметров технологического процесса на узле предусмотрены звуковая и световая сигнализация критических параметров и блокировки [1].

 

Перечень блокировок и сигнализации приводится в таблице 4.4.     

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.4

Перечень блокировок и сигнализации

 

Наимено-вание оборудова-ния и стадий процесса

Контроли-

руемый

параметр

Допустимый предел

контролируемого параметра

Предусмотренная

защита оборудования, стадии

технологического

процесса

блокировка

сигнализация

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Трубопро-вод ацетиленовых углеводо-родов

от К-3 к Т-8

Темпера-тура

TRSA41

135°С

130°С

Включается световая и звуковая сигнализация, автоматически отключается подача пара и сырья в цех (закрываются электрозадвижки НС45 и 46)

Трубопро-вод подачи азота

Расход

FRCSA11

50

нм3/ч

50 нм3/ч

Включается световая и звуковая сигнализация, автоматически отключается подача пара и сырья в цех (закрываются  электрозадвижки НС45 и 46)

Верх

Колонны К-4

Давление PRCA19

0,4

МПа

Включается звуковая и световая сигнализация

Верх

Колонны К-1

Давление PRCA20

0,38

МПа

Включается звуковая и световая сигнализация

Информация о работе Реконструкция производства бутадиена на базе цеха Д-4а ЗАО «ЭКООЙЛ»