Гидроочистка вакуумного газойля

4 Автоматизация процесса 

 

Процесс гидроочистки является непрерывным процессом. Процесс  проводится при высоких температурах и давлениях. По взрыво-пожароопасности установка относится к категории А.

Гидроочистка характеризуется  большим числом контролируемых и регулируемых параметров и показателей эффективности, разнообразием технологических операций и технологического оборудования, многотоннажностью. В таких условиях управление процессом становится возможным лишь при широком использовании методов, средств и систем автоматизации.

На установке применяется  комплексная автоматизация процесса, которая достигается централизацией управления технологическим процессом, широким применением схем базирующихся на приборах малогабаритной унифицированной системы и использованием анализаторов физико-химического состава веществ.

 

4.1 Выбор и обоснование параметров  контроля, регулирования и сигнализации

 

Выбор и обоснование параметров проводим отдельно по основным аппаратам.

Печь 201.

Температура газосырьевой смеси (ГСС) на входе в печь П -201 не должна быть слишком высокой, так как это ведет к большой потере тепла с дымовыми газами, следовательно, уменьшается КПД печи. Поэтому ведем контроль температуры ГСС на входе в печь.

Реактор.

Температура ГСС на входе в реактор должна быть в пределах 350-420 ⁰С, в случае чрезмерного увеличения температуры происходит закоксовывание катализатора в реакторе, а понижение ведет к уменьшению выхода целевого продукта. Поэтому осуществляем регулирование температуры ГСС на входе в реактор.

Повышение давления увеличивает скорость гидрооблагораживания и уменьшает коксообразование. Для данного процесса оптимальным считается 45÷55 кгс/см². Поэтому осуществляем регулирование давления в реакторе.

Для стабильной работы катализатора необходимо контролировать температуру по зонам реактора.

Сепараторы.

Для стабильного отделения газов  от жидких продуктов необходимо регулировать уровень и давление в сепараторе.

Ректификационная колонна.

Необходимо регулировать расход водяного пара, который подаётся в нижнюю часть колонны К - 202 для исключения термического разложения гидрогенизата и лучшей отпарки легких углеводородов.

Необходимо также регулировать давление, уровень и температуру  в колонне.

Температура подаваемого нестабильного  гидрогенизата в колонну не должна превышать 380 ⁰С, потому осуществляем регулирование данной температуры.

Абсорбер К-201.

В абсорбере давление должно быть 35÷47 кгс/см², поэтому его необходимо регулировать. Также осуществляется контроль температуры (не выше 50 ⁰С) и регулирование уровня в абсорбере.

Абсорбер К-205

В абсорбере давление должно быть 0,4÷1,5 кгс/см², поэтому его необходимо регулировать. Также осуществляется контроль температуры (не выше 50 ⁰С) и регулирование уровня в абсорбере.

На установке гидроочистки необходимо также:

- для определения производительности установки по сырью осуществлять контроль за его количеством, поступающим на установку;

- для определенного соотношения сырье: ВСГ, на линии подачи ВСГ регулировать его расход;

- для поддержания постоянного давления в системе циркуляционного газа регулировать его давление.

 

4.2 Выбор и обоснование средств контроля, регулирования и сигнализациии

 

4.2.1 Датчики температуры.

В качестве датчиков температуры  используется термопара хромель-капелевая  ТХК-0192 и хромель-алюмель ТХА-0192. Диапазон измерения температуры ТХК 0…600 ^оС. Применяем этот прибор ввиду того, что измеряемые значения температур (до 450 ⁰С) входят в диапазон измерения термопары. Диапазон измерения термопары хромель-алюмель ТХА 0…1000 ^оС. Используем этот датчик, так как измеряемые значения температур (до 700 ^оС) входят в диапазон измерения термопары ТХА-0192. Термопара ТХА предназначена для измерения температуры на перевале и дымовых газов в печи. Термопары ТХК-0192 и ТХА-0192 универсальны и удобны в эксплуатации.

 

4.2.2 Датчики расхода.

С целью создания переменного перепада давления на линии потока жидких или газообразных продуктов используются расходомерные диафрагмы типа ДКН-25-200. Расход, как функция перепада давления измеряется тензометрическим преобразователем разности давления Сапфир -22ДД с унифицированным токовым выходным сигналом. Диапазон измерения прибора 0,4…2,5 МПа. Выходной сигнал 0-5 mА. Класс точности 0,5.

 

4.2.3 Датчики уровня.

В качестве датчиков уровня применяются  измерительные тензометрические преобразователи гидростатического давления Сапфир - 22ДГ с унифицированным токовым выходным сигналом. Диапазон измерения прибора 0,4…2,5 МПа. Выходной сигнал 0-5 mА. Класс точности 0,5.

 

4.2.4 Датчики давления.

В качестве датчика давления применяются измерительные тензометрические преобразователи Сапфир - 22ДИ с унифицированным токовым выходным сигналом. Диапазон измерения прибора 0,4…2,5 МПа. Выходной сигнал 0-5 mА. Класс точности 0,5.

 

4.2.5 Функциональные преобразователи.

Для преобразования стандартного токового сигнала, поступающего от регулятора, в стандартный пневматический сигнал, поступающий к исполнительному механизму, используется электропневматический преобразователь ЭПП - М. Входной сигнал 4-20 mA, выходной 0,02-0,1 МПа, класс точности 0,5.

 

4.2.6 Нормирующие преобразователи.

В качестве нормирующего преобразователя  выбираем прибор типа Ш-9322И, который удовлетворяет по техническим характеристикам и отвечает современным требованиям правил эксплуатации. Диапазон измерения прибора -50-600 ^оС. Выходной сигнал 4-20 mA, класс точности 0,5.

 

4.2.7 Дисплейная станция.

Дисплейная микропроцессорная  станция Демиконт ДС-130 используется в качестве вторичного прибора. С помощью ДС-130 можно конфигурировать контроллеры, записывать конфигурацию на магнитную ленту, выполнять наладку систем регулирования, а также проводить сбор, первичную обработку и отображение данных о процессе, ведение истории управления процесса, документирование информации с выводом на печать, дистанционное управление и другое.

Дисплейная станция ДС-130 предназначена  для работы с контроллером Р-130 и  представляет собой программно –  технический комплекс, состоящий из ПЭВМ, совместимой с IBM/AT/XT, укомплектованной цветным дисплеем типа EGA, принтером, клавиатурой общего назначения и специальным пакетом программ, поставляемых на дискетах.

Технические характеристики ДС-130: число  обслуживаемых колец – до 16, число  контроллеров в кольце – до 15, обмена информацией на частоте – 4800 бит./сек, отдаление от кольца от 15 до 500 м.

 

4.2.8 Регуляторы.

В качестве регулятора на установке используется комплекс Ремиконт Р-130.

Ремиконт Р-130 – это комплекс универсальных микропроцессорных технических средств широкого назначения, который может применяться при автоматизации самых разнообразных технологических процессов. Ремиконт Р-130 относится к классу малоканальных средств управления, рассчитанный на решение задач автоматического регулирования и логического управления. Ремиконт Р-130 позволяет, с одной стороны, экономично управлять небольшими агрегатами, и, с другой, – собирать достаточно разветвленные системы управления разной сложности из нескольких контроллеров, используя возможности объединения в локальную кольцевую управляющую сеть “Транзит” и обмена по этой сети цифровой информацией по витой паре проводов.

Комплекс Ремиконт Р-130 включает три  вида моделей:

– регулирующие;

– логические;

– непрерывно-дискретные.

Регулирующие модели позволяют  реализовывать до четырех независимых или взаимосвязанных контуров автоматического регулирования, каждый из которых может быть локальным или каскадным, иметь ручной, программный или внешний задатчик, аналоговый выход для работы с позиционером или импульсный выход для работы с исполнительным механизмом постоянной скорости. В контурах регулирования используется ПИД-закон.

Все настройки ПИД-регулятора могут  устанавливаться либо вручную либо автоматически, изменяться под воздействием сигналов, сформированных внутри контроллера или переданные последнему через переходные цепи. ПИД регуляторы дополнены специальным алгоритмом автонастройки, с помощью которого можно оптимизировать параметры динамической настройки контуров регулирования.

В основу комплекса Ремиконт Р-130 входят:

– МКП – модуль контроля и программирования;

– ПРЦ – процессор на базе КР 182 1ВМ 85;

– МСН – модуль стабилизирующего напряжения;

– УСОА, УСОБ – два посадочных места  для модулей связи с объектом;

– ПЛ – лицевая панель, содержащая клавиши, цифровые и светодиодные индикаторы, предназначенная для оператора-технолога.

Функциональные возможности Ремиконта  Р-130 практически полностью определяются его центральным устройством – блоком контроллера:

– 30 модификаций контроллеров, отличающиеся номенклатурой входов-выходов (модулей УСО);

– 76 защитных в ПЗУ алгоритмов непрерывной и дискретной обработки информации, наиболее употребляемых в задачах управления технологическими процессами;

– 99 алгоритмических блоков с возможностью их заполнения любыми алгоритмами из библиотеки;

– ручная установка или автоподстройка любых параметров настройки в любых алгоритмах;

– безударное изменение режимов, а  также включение, отключение, переключение и переконфигурация управляющих структур;

– объединение до 15 контроллеров одинаковых или различных моделей в канальную или кольцевую управляющую сеть “Транзит”;

– запись запрограммированной информации в ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием;

– самодиагностирование, сигнализация и идентификация неисправностей контроллера.

 

 

4.2.9 Сигнализатор.

Для оповещения обслуживающего персонала о том или ином отклонении от технологического режима используется сигнальная лампа ЛС- 1.

 

4.2.10 Исполнительные устройства. 

Для работы в агрессивных средах, для регулирования расхода газа и нефтепродуктов применяются регулирующие клапаны типа 25нж48нж. Класс точности 2. Условное давление 6,4 МПа.

 

4.3 Контроль параметров

 

4.3.1 Контроль давления в реакторе Р-201.

Давление в реакторе Р-201 измеряется датчиком избыточного давления Сапфир 22-ДИ (поз. 4-1), который преобразует его в стандартный токовый сигнал, который поступает на дисплейную станцию ДС - 130 (поз. 4-2) для непрерывной регистрации и записи.

Аналогичное приборное оформление имеет система контроля давления поз. 4, 17, 18, 19, 20, 28.

 

4.3.2 Контроль расхода нестабильного гидрогенизата, поступающего в печь П-202.

На линии подачи гидрогенизата  из сепараторов С-201,202 установлена диафрагма ДКН-25-200 (поз.3-1), преобразующая расход в перепад давления, затем перепад давления, пропорциональный расходу сырья преобразуется прибором Сапфир - 22ДД (поз.3-2) в стандартный токовый сигнал, который подается на дисплейную станцию ДС - 130 (поз.3-3) для непрерывной регистрации и записи.

Аналогичное приборное оформление имеет система контроля расхода  поз. 3, 9, 37, 38, 52, 53, 56, 60.

 

 

4.3.3 Контроль температуры на входе в печь П-201.

Сигнал термоЭДС с термопары  ТХК (поз. 2-1) поступает на преобразователь Ш-9322И (поз. 2-2), преобразующий термоЭДС термопары в стандартный токовый сигнал, который подается на дисплейную станцию ДС -130 (поз. 2-3) для непрерывной регистрации и записи.

Аналогичное приборное оформление имеет система контроля температуры поз.2, 8, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 21, 22, 24, 25, 27, 29, 30, 32, 35, 44, 45, 50, 58.

 

4.4 Регулирование параметров

 

4.4.1 Регулирование давления в сепараторе С-202.

Давление в сепараторе С-202 измеряется датчиком Сапфир 22-ДИ (поз.5-1), который преобразует его в стандартный токовый сигнал, который подается на дисплейную станцию ДС - 130 (поз.5-2) и на микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 (поз.5-3). Командный сигнал контроллера, который через электропневматический преобразователь ЭПП-М (поз.5-4) в виде стандартого пневматического сигнала, воздействует на исполнительный механизм 25нж48нж (поз.5-5).

Аналогичное оформление имеет система регулирования давления поз. 5, 10, 34, 41, 57, 63.

 

4.4.2 Регулирование уровня в сепараторе С-201.

Высота уровня жидкости воспринимается датчиком гидростатического давления Сапфир 22-ДГ (поз. 6-1), который преобразует его в стандартный токовый сигнал, который подается на дисплейную станцию ДС - 130 (поз. 6-2) и на микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130 (поз. 6-3). Командный сигнал контроллера преобразуется электропневматическим преобразователем ЭПП-М (поз. 6-4) в стандартный пневматический и воздействует на исполнительный механизм 25нж48нж (поз. 6-5), установленный на линии выхода продукта из сепаратора. Параллельно сигнал от дисплейной станции поступает на сигнальные лампы (поз. 6-6 и 6-7) и в случае превышения или понижения уровня сверх допустимого значения срабатывает световой сигнал.

Аналогичное оформление имеет система регулирования уровня поз. 6, 33, 36, 39, 46, 51, 54, 55, 59, 62, 65, 66.