Общая характеристика технологического процесса и задачи его автоматизации

На установке гидроочистки дизельного топлива давление в системе достигает 4 МПа, а в реакторах 5,8 МПа. Процесс гидрооблагораживания проводится при температуре 420 °С. Кроме того важными параметрами процесса являются расходы различных потоков, таких как подача сырья, водородсодержащего газа, топливного газа и других. Также важно поддерживать заданное значение уровня в основных аппаратах, так как этот параметр влияет на качество и количество получаемых продуктов.

Отклонение определенных параметров от заданного допускаются лишь в незначительных пределах. Поэтому проектируемую установку нельзя эксплуатировать без применения контрольно-измерительных приборов и автоматики. С целью обеспечения требуемого качества продуктов, норм технической безопасности и исключения тяжелого ручного труда, проектируемая установка оснащается новейшими средствами автоматизации параметров контроля и регулирования.

Для нормального ведения процессом очень важным аспектом является оптимальное регулирование и контроль основных технологических параметров, существенно влияющих на ход процесса.

Автоматизация процесса имеет особое значение, как в отношении безопасности, поскольку процесс протекает с высокой скоростью, при высоких температурах и давлении, так и для обеспечения требуемого качества получаемых продуктов.

На выход продуктов процесса в основном влияют следующие параметры:

- температура;

- давление;

- объемная скорость подачи сырья.

Реакции гидрирования сернистых соединений протекают в определенном температурном интервале. Оптимальное значение температуры подбирается исходя из применяемого катализатора и в среднем составляет 330-400 ^оС.

Давление по термодинамическим соображениям не должно влиять на процесс, так как он протекает без изменения объема. Давление в реакционной зоне поддерживается на уровне 4,0 МПа. Повышенное давление водорода поддерживается для уменьшения закоксовывания катализатора.

Объемная скорость подачи влияет обратно пропорционально температуре. Увеличение объемной скорости аналогично снижению температуры процесса. Этот параметр поддерживается в пределах 1,5 – 3 ч^-1.

На установке предусмотрено отображение следующих параметров: температуры, давления (перепад давлений), расхода, уровня.

Целью регулирования подачи сырья на установку является поддержание определенной нагрузки на теплообменники и печь, кроме того стабилизация расхода сырья позволяет держать температуру на выходе из печи П-1 и теплообменников в заданном значении.

На установке необходимо контролировать и сигнализировать следующие параметры:

- для определения производительности установки по сырью осуществляется контроль его количества, поступающего на установку;

- индикация значений температуры предусмотрена в теплонагруженных участках установки (реактора, печи, теплообменники), высокая температура на входе в печь ведет к большой потере тепла с дымовыми газами, следовательно, уменьшается КПД печи;

- осуществляется регулирование температуры на выходе из печи, так как в случае чрезмерного увеличения температуры происходит закоксовование змеевиков печи, контактных устройств ректификационных колон и разложению углеводородов, а понижение температуры ведет к уменьшению выхода целевого продукта;

- осуществляется контроль температуры в ректификационных колоннах;

- регулируется давление в колоннах, для стабильного отделения газов от жидких продуктов;

- на линии подачи сырья регулируют также его расход.

- отображение давления (или перепада давлений) предусмотрено в основном на потоках реакторного блока. Величина давления позволяет не только регулировать оперативные параметры с целью поддержания качества конечных продуктов на должном уровне, но и дает возможность судить о работоспособности некоторых узлов, аппаратов или, например, о закоксованности катализатора;

- уровень в колоннах и емкостях регулируется для обеспечения нормальной работы насосов, а также во избежание захлебывания аппаратов;

- величина расходов потоков является важным и технологическим, и коммерческим параметром. Изменением расхода можно напрямую или косвенно влиять на различные технологические параметры процесса.

Описание технологической схемы установки гидроочистки дизельной фракции приведено в пп. 2.2.

Выбор регулируемых аппаратов и стадий процесса проводится в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Нормы технологического режима

Место установки прибора	Измеряемый параметр	Единица измерения	Пределы изменения параметров	Требуемый класс точности прибора
Трубопровод «газо-продуктовая смесь в С-1»	Температура	°С	200 - 250	1,0
Трубопровод «от Т-1 в ХВ-1»	Температура	°С	230 - 280	1,0
Трубопровод из П-1	Температура	°С	380 - 420	1,0
Печь П-1	Температура	°С	700 - 760	1,0
Трубопровод газо-сырьевой смеси из Н-1 в СМ	Давление	МПа	5,0 - 6,9	0,1
Трубопровод газо-сырьевой смеси из Н-1 в СМ	Расход	м3/час	60 - 115	0,1
Трубопровод газо-сырьевой смеси из Т-2 в П-1	Температура	°С	310 - 325	1,0
Трубопровод из П-1	Температура	°С	380-420	1,0
Сепаратор С-1	Уровень	% шкалы	10 - 95	0,5
Трубопровод в Р-1	Температура	°С	180 - 250	1,0
Реактор Р-1, Р-2	Перепад давления	МПа	0,1 - 0,8	1,0
Реактор Р-1	Температура	°С	350-420	1,0
Реактор Р-2	Температура	°С	350-420	1,0
Трубопровод гидрогенизата из С-2 в Т-3	Расход	м3/час	70-100	1,0
Трубопровод подачи стабильного ДТ в П-2	Расход	м3/час	50 - 160	2,5

Продолжение таблицы 3.1

Реактор Р-2	Температура	°С	350-420	1,0
Трубопровод гидрогенизата из С-2 в Т-3	Расход	м3/час	70-100	1,0
Трубопровод подачи стабильного ДТ в П-2	Расход	м3/час	50 - 160	2,5
Трубопровод «горячей струи» на выходе из П-2	Температура	°С	300 - 370	1,5
Колонна К-1	Давление	МПа	1,8 - 2,5	1,5
Колонна К-1	Уровень	% шкалы	20 - 80	1,5
Колонна К-1	Температура низа	°С	260 - 300	1,5
Колонна К-1	Температура верха	°С	170 - 200	1,5
Трубопровод подачи орошения в К-1	Расход	м3/час	80 - 150	1,0
Трубопровод вывода ДТ в парк	Расход	м3/час	80 - 180	1,5
Сепаратор С-3	Уровень	% шкалы	20 - 80	1,5
Сепаратор С-3	Давление	МПа	0,8 - 1,1	1,5
Абсорбер К-2	Уровень	% шкалы	20 - 80	1,5
Абсорбер К-2	Давление	МПа	2,5 - 3,0	1,5
Сепаратор С-4	Расход	м3/час	50 - 150	1,5
Сепаратор С-4	Уровень	% шкалы	20 - 80	1,5
Трубопровод подачи МЭА в К-3	Расход	м3/час	60 - 140	1,5

Окончание таблицы 3.1

Абсорбер К-3	Уровень	% шкалы	20 - 80	1,5
Абсорбер К-3	Давление	МПа	3,5 - 4,8	1,5
Сепаратор С-5	Уровень	% шкалы	20 - 80	1,5
Трубопровод вывода бензина с установки	Расход	м3/час	80 - 180	1,5
Трубопровод выхода углеводородного газа из С-5	Давление	МПа	0,4 - 0,6	1,5
Десорбер К-4	Уровень	% шкалы	20 -80	1,5
Трубопровод выхода регенерированного МЭА из К-4	Расход	м3/час	50 - 140	1,0
Десорбер К-4	Температура верха	°С	100 - 117	1,5
Трубопровод вывода углеводородного газа с установки	Расход	м3/час	80 - 180	1,5
Трубопровод на выходе из ребойлера Т-6	Температура	°С	210 - 260	1,5
Емкость Е-1	Уровень	м	20 - 80	1,5
Сепаратор С-6	Уровень	м	20 - 80	1,5
Сепаратор С-6	Давление	МПа	1,0 - 1,4	1,5