Автоматизация процесса каталитического риформинга
Аппаратура технологического процесса каталитического риформинга. Особенности рынка средств автоматизации. Выбор управляющего вычислительного комплекса и средств полевой автоматики. Расчет и выбор настроек регуляторов. Технические средства автоматизации.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.05.2015 |
Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Автоматизация технологических процессов является решающим фактором в повышении производительности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, экономии сырья и энергии.
Создание средств измерения, контроля и управления оборудованием и техническими процессами характеризуется переходом от решения частных, относительно простых задач автоматизации к созданию на основе микропроцессорной техники, устройств с программным управлением, решающих сложные функциональные задачи контроля и управления при большом объеме перерабатываемой информации.
В проекте подробно изучены процессы и аппараты объекта управления, описаны особенности узла, значимые для построения автоматизированной системы управления. Корректно выполнена постановка и декомпозиция задач управления, что позволило правильно структурировать созданную автоматизированную систему.
Предпроектные исследования и анализ модернизируемого блока каталитического риформинга выявили высокую степень автоматизации управления, однако, в системе используется морально и физически устаревшая техника локального контроля и регулирования (приборные регуляторы и пульты управления).
Поэтому в качестве основных задач дипломного проекта были поставлены:
а) модернизация существующей системы управления с учетом технических требований, реализация автоматического управления на базе современного вычислительного комплекса;
б) описание подходов к решению задач сопряжения новой модернизированной системой управления с существующей общезаводской;
в) создание рационального человеко-машинного интерфейса, сокращающего время на анализ технологических ситуаций и диагностика нарушений.
С учетом поставленных задач определены функции проектируемой системы контроля и регулирования автоматизации, проведена замена морально устаревших средств полевой автоматики на современные и более надежные на основе анализа рынка программно-технических средств.
Для реализации системы автоматизации выбран программно-технический комплекс: контроллер Simatic S7-400, средство его программирования и конфигурирования Step7 и SCADA-пакет Win CC. В этих пакетах разработаны программы управления основными процессами, протекающими на участке. Сценарий человеко-машинного интерфейса, включающий набор взаимосвязанных кадров для оператора, управляющего технологическим процессом, выполненный с помощью SCADA-пакета Win CC, содержит информацию полностью адекватную решаемым задачам.
Разработано техническое и математическое обеспечение системы в этой среде. Синтезирована робастная система регулирования температуры продукта на выходе из печи.
В дипломном проекте были рассмотрены вопросы охраны окружающей среды и охраны труда на участке каталитического риформинга и в целом на производстве.
Экономические расчеты показали эффективность реализации проекта.
1. Описание технологического процесса
1.1 Характеристика производственного процесса
Описание технологической схемы производства и процесса каталитического риформинга. Закрытое акционерное общество «Павлодарский нефтехимический завод» - один из самых современных комплексов по переработке нефти в Казахстане. Завод имеет уникальный набор установок, которые позволяют достигать глубину переработки нефти до 85 процентов.
Производство бензина всегда будет необходимо, так как без транспортировки грузов при помощи легковых и грузовых автомобилей в наши дни никак нельзя обойтись. Завод перерабатывает малосернистую Западно - Сибирскую нефть, которая поступает по нефтепроводу Омск - Павлодар. Содержание серы в нефти примерно 0,58 процента от массы.
ЗАО «ПНХЗ» перерабатывает малосернистую западносибирскую нефть, которая поступает по нефтепроводу Омск - Павлодар. Проектная мощность завода составляет 7,5 миллионов тонн в год.
Особенностью предприятия является большие единичные мощности комбинированных технологических установок с набором современных процессов.
Современные требования, предъявляемые к ассортименту и уровню качества нефтепродуктов, оказали решающее влияние на технический прогресс в области производства нефтепродуктов, на создание более совершенных технологических установок и производственных комплексов. Переработка нефти осуществляется с использованием процессов:
- электрообезвоживания и обессоливания нефти;
- первичной перегонки электрообезвоженной и обессоленной нефти;
- гидроочистки бензинов, реактивного и дизельного топлива;
- каталитического риформинга бензиновых фракций;
- каталитического крекинга;
- газофракционирования;
- производства нефтебитумов;
- производства коксов;
- производства серы.
Особенностью предприятия является большие единичные мощности комбинированных технологических установок с набором современных процессов.
Комбинированная установка ЛК-6У, на которой осуществляется основной технологический процесс по первичной переработке нефти, имеет важную особенность - полный цикл переработки. На таких комплексах, можно вырабатывать товарные высококачественные продукты практически из любых нефтей, включая высокосернистые.
Взаимосвязь отдельных блоков (секций), входящих в состав комбинированной установки ЛК-6У, показана на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Взаимосвязь отдельных секций
Каждая секция практически представляет собой отдельно работающую установку. Разными вариантами работы всего комплекса предусмотрена связь между секциями (из секции в секцию) или через промежуточные товарные парки. Работа по „жесткой схеме" требует более тщательной и наладки контрольно-измерительных приборов и систем автоматизации.
Секция 100 - головная установка, отвечающая за электрообессоливание, обезвоживание и атмосферной перегонки нефти. Она является головной в комбинированной установке ЛК-6У и предназначена для переработки смеси Западно-Сибирских нефтей, Кумкольской нефти или смеси Западно-Сибирских нефтей и Кумкольской нефти.
Процесс проводится с помощью физико-химических методов: обессоливания, обезвоживания, ректификации, теплообмена.
Секция 100 состоит из двух блоков: блока ЭЛОУ, предназначенного для электрообессоливания поступающей на переработку нефти и блока АТ, на котором производится разделение нефти на фракции.
В результате технологического процесса получаются отдельные нефтяные фракции, которые являются сырьем для последующих секций установки ЛК-6У.
Секция 200 установки ЛК-6У - каталитический риформинг, предназначена для получения высокооктановых компонентов автомобильных бензинов и технического водорода в результате каталитических превращений широкой бензиновой фракции 62-180°С секции 100 установки ЛК-6У.
Водородосодержащий газ (технический водород) используется далее в процессах гидроочистки топлив.
Процесс риформинга осуществляется при последовательном прохождении сырья через четыре реактора, заполненных катализатором:
- Р-202, Р-203 - полиметаллический катализатор кр-108;
- Р-204 - полиметаллический катализатор RG-482 фирмы «Прокатализ»;
- Р-205 - катализатор АП-64.
Для улучшения качества сырья каталитического риформинга в состав секции 200 включен блок гидроочистки, позволяющий снижать содержание сернистых, азотистых, кислородосодержащих, металлоорганических и непредельных соединений в сырье. В реакторе предварительной гидроочистки используется катализатор КГУ-941.
Секция 300/1 установки ЛК-6У - гидроочистка дизельного топлива, предназначена для очистки фракции 180-350°С от сернистых, азотистых и других вредных соединений.
В процессе гидроочистки, основанном на реакции умеренной гидрогенизации, органические соединения серы, кислорода и азота превращаются в присутствии водорода и катализатора в углеводороды с выделением сероводорода, воды и аммиака.
Готовой продукцией секции являются:
- Гидроочищенное дизельное топливо;
- Бензин-отгон, используемый в качестве компонента сырья секции 200;
- Углеводородный газ используется в качестве топлива.
Секция 300/2 - гидроочистка керосина предназначена для очистки прямогонной фракции 140-230°С от сернистых, азотистых и других вредных соединений.
В процессе гидроочистки соединения серы, кислорода и азота превращаются в присутствии водорода и катализатора в углеводороды с выделением сероводорода, воды и аммиака.
Готовой продукцией секции являются:
- Гидроочищенная фракция 140-230°С;
- Бензин-отгон, используемый в качестве компонента сырья секции 200;
- Углеводородный газ используется в качестве топлива.
Секция 400 установки ЛК-6У - установка газофракционирования предельных углеводородов, предназначена для получения сжиженных углеводородных газов коммунально-бытового и технического назначения, сырья для нефтехимических производств и компонентов автомобильных бензинов путем переработки нестабильных головок первичной переработки нефти и каталитического риформинга.
КТ - 1 - уникальная установка по глубокой переработке мазута. Этот комплекс был построен первым в СНГ с целью увеличения глубины переработки нефти и в его состав входят:
- секция 001 - вакуумная перегонка мазута;
- секция 100 - гидроочистка вакуумного газойля, служащая для очистки вакуумного газойля от сернистых, азотистых, кислородсодержащих соединений;
- секция 200 - каталитический крекинг, предназначенный для получения высокооктановых компонентов бензина;
- секция 300 - абсорбция и газофракционирование, предназначена для абсорбции, стабилизации и фракционирования жирного газа и нестабильного бензина, поступающих с секции каталитического крекинга.
С целью углубления переработки тяжелых фракций на заводе действуют:
- установка производства битумов (состоит из блока вакуумной перегонки мазута и блока окислительных колонн);
- установка замедленного коксования, предназначеная для получения нефтяного кокса, включает в себя блок ректификации и реакторный блок;
- установка производства серы для регенерации водного раствора моноэтаноламина и получения серы.
В данном дипломном проекте в качестве объекта автоматизации будет рассмотрена секция 200 установки ЛК - 6У - Каталитический риформинг.
Секция 200 каталитический риформинг предназначена для получения высокооктанового компонента автомобильных бензинов и технического водорода, в результате каталитических превращений широкой бензиновой фракции 62 - 180°C секции 100 установки ЛК - 6У.
Водородсодержащий газ (технический водород) используется далее в процессах гидроочистки топлив.
Установка каталитического риформинга введена в эксплуатацию в 1978 году. Производительность секции 1 миллион тонн в год.
Бензиновая фракция, полученная прямой перегонкой нефти, подвергается риформингу с целью получения высокооктанового бензина.
Процесс заключается в ароматизации бензиновых фракций за счет каталитического преобразования нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические; при этом заметно возрастает октановое число. Значительную долю в увеличение октанового числа вносит также реакция изомеризации парафиновых углеводородов нормального строения с образованием изомеров. Риформинг протекает при повышенных температуре и давлении в присутствии катализаторов. При этом углеводороды различных групп претерпевают значительные преобразования.
Основой процесса является ароматизация бензинов, осуществляемая за счет дегидрогенизации шестичленных нафтенов и дегидроциклизации парафинов.
а) Дегидрогенизация шестичленных нафтенов
СН2 СН
СН2 СН2 СН СН
| | | || + 3Н2
СН2 СН2 СН СН
СН2 СН
циклогексан бензол
б) Дегидроизомеризация пятичленных нафтенов
СН2 СН
СН2 СН2
| | СН2 СН2 СН СН
СН2 СН2 | | | || + 3Н2
СН2 СН2 СН СН
СН СН3
СН2 СН
метилциклопентан циклогексан бензол
в) Дегидроциклизация парафинов
н - С6Н14 С6Н6 + 4Н2
бензол
г) Гидрокрекинг парафинов
С8Н18 + Н2 С5Н12 + С3Н8
н-октан н-пентан пропан
Кроме того, в той или иной степени протекают реакции гидродеалкилирования, превращения шестичленных нафтенов в парафины, гидрогенолиза.
В результате указанных реакций в сырье увеличивается количество ароматических углеводородов.
Реакции дегидридрогенизации, дегидроциклизации, дегидроизомеризации эндотермичны, протекают с отрицательным тепловым эффектом.
Реакции гидрокрекинга идут с выделением тепла, частично компенсируя затрату тепла на основные реакции ароматизации. Суммарно отрицательный тепловой эффект реакций каталитического риформинга равен 250 - 520кДж на 1кг сырья. В связи с этим необходим подогрев не только исходного сырья, но и продуктов его частичного превращения.
Степень протекания каждой реакции зависит от природы катализатора, состава сырья и условий проведения процесса.
Все указанные реакции могут происходить при следующих параметрах работы блока каталитического риформинга:
а) температура в зоне реакции 480-530°C;
б) давление на выходе из третьего реактора 20-30 кг/см2;
в) объемная скорость подачи сырья 2 - 4 час-1 ;
г) кратность циркуляции ВСГ 1200-1500 нм3/м3 ;
д) катализатор - полиметаллический - RG-482,582;
е) срок службы катализатора - 7-10 лет.
В качестве сырья риформинга используют прямогонную бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 85--180°C. Головную фракцию, выкипающую до 85°C, подвергать риформингу нецелесообразно, потому что повышения октанового числа не происходит, а газообразование резко возрастает, снижая при этом выход бензина. При переработке сырья с концом кипения выше 180°C заметно увеличиваются реакции крекинга и полимеризации, что приводит к повышенному коксообразованию и снижает межрегенерационный период работы системы риформинга. Качеством и выходом катализата определяется и углеводородный состав сырья. Чем больше нафтенов в исходном сырье, тем больше образуется ароматических углеводородов и тем выше октановое число катализата. При этом увеличивается выход риформинга бензина и водорода. При переработке сырья с повышенным содержанием парафинов выход бензина и водорода снижается, растет образование газов и кокса.
Сырье риформинга предварительно проходит гидроочистку с целью удаления примесей, являющихся ядами для катализатора. В результате предварительной гидроочистки на алюмо-кобальт-молибденовом или алюмо-никель-молибденовом катализаторе соединения, содержащие серу, азот и кислород, гидрируются до соответствующих углеводородов с выделением сероводорода, аммиака и воды. Металлоорганические соединения при гидроочистке разрушаются, и металлы отлагаются на катализаторе. От гидроочищенного сырья отгоняют затем летучие соединения.
Технологический процесс риформинга протекает следующим образом.
Сырье -- прямогонный бензин -- подают поступает на предварительную гидроочистку. Гидроочистку бензиновых проводят на алюмо-кобальт-молибденовом или алюмо-никель-молибдено-вом катализаторах.
Стабильный гидрогенизат с низа колонны К-201 проходит теплообменник Т-203, где нагревает нестабильный гидрогенизат, и поступает на прием насоса Н-208. После смешения с водородсодержашим газом от циркуляционного турбокомпрессора ЦК-201 газо-сырьевая смесь проходит теплообменник Т-204, где нагревается встречным потоком газо-про-дуктовой смеси, и поступает в печь П-203/1 (первая ступень). Нагретая в печи П-203/1 до 480--530°С газо-сырьевая смесь направляется в реактор Р-202 первой ступени. Газо-продуктовую смесь из этого реактора направляют в печь П-203/2 второй ступени и подают в реактор Р-203 второй ступени. Затем смесь вновь подают для нагрева в печь П-203/3 третьей ступени, откуда она поступает в реактор Р-204 третьей ступени.
Газо-продуктовая смесь из Р-204 проходит трубное пространство теплообменника Т-204, где отдает тепло газо-сырьевой смеси, охлаждается в воздушном холодильнике Х-203 и водяном доохладителе Х-204 и поступает в сепаратор С-202 высокого давления. В сепараторе водородсодержащий газ отделяется от нестабильного катализата. Водородсодержащий газ с верха сепаратора С-202 поступает в два параллельноработающих адсорбера К-203 и К-204, где на цеолитах происходит осушка циркулирующего водородсодержащего газа. Осушенный газ из адсорберов поступает на прием циркуляционного компрессора ЦК-201, которым его вновь подают в тройник смешения с гидрогенизатом; при этом часть водородсодержащего газа смешивают с сырьем предварительной гидроочистки риформинга.
Нестабильный катализат из сепаратора С-202 перетекает в сепаратор -207 низкого давления, где происходит разделение углеводородного газа и нестабильного катализата. Углеводородный газ выводят в топливную сеть, а нестабильный катализат через теплообменник Т-206, где нагревается до 130°С, поступает в стабилизационную колонну К-202. С верха колонны К-202 газы стабилизации и пары „нестабильной головки" проходят воздушный конденсатор-холодильник ХК-203 и водяной до-охладитель ХК-204, где конденсируются и охлаждаются. Конденсат собирается в рефлюксной емкости Е-202. Часть продукта из Е-202 насосом Н-210 подают в колонну К-202 в качестве острого орошения, а избыток откачивают на газофракционирование или в товарный парк.
Подвод нестабильного количества тепла в низ колонны К-202 обеспечивается циркуляцией стабильного катализата этой колонны насосом Н-212 через печь П-204. Стабильный катализат с низа К-202 проходит теплообменник Т-206, где отдает тепло нестабильному катализату, охлаждается в воздушном холодильнике Х-205, доохладителе Х-206 и выводится с установки в товарный парк высокооктанового бензина.
1.2 Аппаратура технологического процесса
Для полного понимания работы технологического процесса каталитического риформинга требуется подробное описание оборудования. По функциональному назначению это оборудование может быть подразделено на следующие основные группы:
- реакторное -- реакторы;
- массообменное -- колонны, адсорберы;
- нагревательное -- трубчатые печи, теплообменники;
- охладительное -- холодильники и конденсаторы, аппараты воздушного охлаждения;
- оборудование для хранения жидких продуктов -- емкости и резервуары;
- оборудование для транспортировки жидких и газообразных сред -- насосы и компрессоры;
- оборудование для отключения аппаратов и участков трубопроводов -- запорная арматура (задвижки, вентили).
Реактор каталитического риформинга.
Реактор представляет собой цилиндрический аппарат с эллиптическими днищами рисунок 1.2.
В верхнем днище расположены штуцер ввода газо-сырьевой смеси и штуцеры для многозонных термопар, в нижнем днище -- штуцеры для вывода газо-продук-товой смеси и для выгрузки катализатора. Стенки реактора покрыты термостойкой торкрет-бетонной футеровкой, толщина которой на цилиндрической части корпуса составляет 100 мм. Корпус выполнен из стали 12ХМ, штуцеры из стали 15ХМ, внутренние устройства из стали Х18Н10Т.
Сырье вводят в реактор через штуцер, через который ведут монтаж всех внутренних устройств реактора, загружают катализатор и керамические шарики. Газо-сырьевая смесь в реакторе проходит распределительное устройство и направляется в специальные желоба, из которых проходит через слой катализатора по направлению к центральной трубе, откуда газо-продуктовая смесь выводится из реактора через нижний штуцер.
Реакторы соединяются между собой последовательно через отдельные секции печи, в которых нагревают газо-сырьевую смесь перед поступлением в следующий по ходу реактор. Высота первого реактора 10,5 м, а диаметр 2,4 м; высота второго „по ходу" реактора 10,6 м, диаметр 3,2 м; для третьего 14 и 4,5 м соответственно.
1 -- корпус; 2 -- тепловая изоляция; 3 -- перфорированный стакан; 4 -- внутренняя перфорированная трубка; 5 -- катализатор
Рисунок 1.2 - Реактор каталитического риформинга
Колонные аппараты, имеющиеся на установке, -- отпарные колонны, стабилизаторы-- оборудованы ректификационными элементами, представляющими собой тарелки различной конструкции: колпачковые, желобчатые, с 3-образными элементами, клапанные.
Колонные аппараты представляют собой цилиндрические сосуды вертикального типа. Они оборудуются штуцерами, патрубками, люками-лазами и другими приспособлениями, необходимыми для эксплуатации колонны и проведения ремонтных работ.
Трубчатые печи.
На блоках каталитического риформинга и гидроочистки топлив тоже имеются вертикально-секционные печи, представленной на рисуноке 1.3. Печь П-203 предназначена для трехступенчатого нагрева газо-сырьевой смеси, поступающей на риформинг. Многопоточная печь П-203 состоит из трех отдельных радиантных частей, предназначенных для нагревания смеси перед каждой из трех ступеней риформинга, и общей конвекционной камеры, предназначенной для нагревания газо-сырьевой смеси перед I ступенью. Радиантные секции I и II ступеней имеют по две камеры без разделительной стенки между ними, III ступень состоит из одной камеры. В каждой радиантной камере смонтированы по 7-9 комбинированных газо-мазутных форсунок.
Рисунок 1.3 - Трубчатая печь
Конвекционная камера представляет собой шахту прямоугольного сечения, заполненную горизонтальными ошипованными трубами. Расположена конвекционная камера над радиантной.
Для защиты шипов от воздействия высоких температур и прямой радиации первый ряд по ходу продуктов сгорания конвекционных труб выполнен гладкими или закрыт перекидками из конвекционной камеры в радиантную.
Продукты сгорания из секции удаляются сверху. Диаметр и количество труб продуктового змеевика, а также число параллельных потоков в разных печах несколько отличаются друг от друга.
Змеевик каждой радиантной камеры состоит из ряда параллельных труб, расположенных так, что каждая труба проходит вдоль пода, свода и двух боковых сторон камеры и присоединена к входному и выходному коллекторам. Змеевики каждой камеры в П-203/I и П-203/II соединены последовательно.
Змеевик конвекционной камеры выполнен из горизонтальных неошипованных труб.
Теплообменные аппараты. Применение теплообменников для нагревания холодного потока за счет тепла отходящего горячего продукта позволяет значительно экономить энергоресурсы.
На блоках каталитического риформинга и гидроочистки применены противоточные одноходовые теплообменники, что позволяет уменьшить в них сопротивление потоку и снизить давление процесса. Для снижения перепада давления в системе газо-продуктовую смесь вводят в теплообменники параллельными потоками, которые затем объединяют. Снижение перепада давления в системе позволяет понизить перепад давления между приемом и нагнетанием циркуляционного компрессора, что обеспечивает наиболее экономичные условия его работы.
Одна секция сырьевого теплообменника каталитического риформинга изображена на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 -Теплообменник для нагревания газо-сырьевой смеси
Насосы. На установке ЛК-6У применяют центробежные насосы, обеспечивающие равномерную подачу жидкости. На приемном и выкидном трубопроводах установлены задвижки для возможности отключения насоса от трубопроводов, на выкидной линии до задвижки установлены манометр и обратный клапан.
Центробежные насосы обеспечивают равномерную подачу продукта, занимают меньше места, чем поршневые, имеют более доступную конструкцию. На ПНХЗ используются центробежные нефтяные консольные насосы типа НК, выпускаемые по ТУ 26-02-766-77. Номинальная производительность этих насосов составляет 35-560 м3/час, дифференциальный напор колеблется от 26 до 240 метров столба жидкости.
Насос состоит из:
- станина с крышками подшипников;
- улитка (корпус спиральный);
- станок передний и задний;
- броня передняя и задняя;
- рабочее колесо;
- вал с защитной втулкой, подшипниками и гайками;
- вал конический;
- сальниковые устройства.
Емкости. Емкостные аппараты используются на заводе ПНХЗ для хранения воздуха, газа и жидкостей на технологических установках. В настоящее время на заводе применяются емкости, выпускаемые по ГОСТу 26-02-1496-76. Этим ГОСТом установлены три типа сосудов и аппаратов:
- горизонтальные для жидкости (42ч0м3);
- вертикальные для воздуха и газов (1ч25м3);
- вертикальные для жидких сред (1ч100м3).
Краткая характеристика технологического оборудования представленна в Таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Краткая характеристика технологического оборудования
Наименование оборудования |
Номер позиции по схеме |
Коли-чество |
Материал |
Техническая характеристика |
|
Реактор гидроочистки с радиальным вводом 13749.2.1 г. Волгоград Россия |
Р-201 |
1 |
Сталь двухслойная 12ХМ+ОХ18Н10Т ОХ18Н10Т ОХ18Н10Т 15ХМ 12ХМ 30ХМА 25ХМФА 16ГС |
Диаметр-3600мм Высота-10500мм Катализатор: алюмоникельмолибденовый- KF-752-3Q Объем - 68 м3 Давление, кг/см2: цикл реакции-29 цикл регенерации- 3 Температура, °C: цикл реакции-400 цикл регенерации- 470 |
|
Реактор риформин-га с радиальным вво-дом 13750.2.1 г. Волгоград Россия |
Р-202 |
1 |
Сталь 12ХМ, 15ХМ Х18Н10Т,ОХ18Н10Т 16ГС,Х5МУ,30ХМА 25Х2МФА Торкретная защита |
Диаметр-2400мм Высота-10600мм Катализатор: полиметаллический - RG-482 Объем - 13 м3 Давление, кг/см2: цикл реакции-44 цикл регенерации- 19 Температура, °C: цикл реакции-530 цикл регенерации-510 |
|
Реактор риформин-га с радиальным вво-дом 13751.2.1 г. Волгоград Россия |
P-203 |
1 |
Стали 12ХМ 15ХМ Х18Н10Т ОХ18Н10Т 16ГС, Х5МУ 25Х2МФА ОХ13 30ХМА Торкретная защита |
Диаметр-3200мм Высота-11700мм Катализатор: полиметаллический - RG-482 Объем-38м3 Давление, кг/см2: цикл реакции-44 цикл регенерации 19 Температура,°C: цикл реакции-530 цикл регенерации-510 |
|
Реактор рифор-минга с радиальным вводом 14343.2 Волгоград Россия |
P -204 |
1 |
Стали 12ХМ 15ХМ, 12ХМ ОХ18Н10Т Х18Н10Т16ГС, Х5МУ Торкретная защита |
Диаметр-4000мм Высота-15500мм Катализатор: полиметаллический - RG-582 Объем - 76 м3 Давление, кг/см2: цикл реакции-44 |
|
цикл регенерации 19 Температура,°C: цикл реакции-530 цикл регенерации- 510 |
|||||
Печь гидроочистки А.318-50 г.Новочеркасск Россия |
П-201 |
1 |
Х5М, +Х8ВФ |
Теплопроизводительность-11,0х106ккал/час |
|
Печь отпарной колонны А.318-5.1.0 г.Бузэу Румыния |
П-202 |
1 |
Ст.20 |
Теплопроизводительность-11,0х106ккал/час |
|
Печь риформинга А.318-6.00.00 г.Новочеркасск Россия |
П-203/I,II, III |
1 |
1Х2М1 |
Теплопроизводительность-11,0х106ккал/час |
|
Печь стабилизационной колонны А.318-7.0 г.Бузэу Румыния |
П-204 |
1 |
Ст.20 |
Теплопроизводительность-11,0х106ккал/час |
|
Стабилизационная колонна НА-64408/А г. Черновцы Украина |
K-202 |
1 |
Сталь16ГС ВМСт3сп Сталь 20 ОХ13 |
Диаметр-2200/3200мм Высота-40970мм Количество тарелок: Д=2200 - 20, Д=3200 - 20 Давление-16кг/см2 Температура,°C: верх -75, низ- 240 |
|
Теплообменник гидроочистки сырьевой строенный Ссо-3968 г. Дечин ЧССР |
T-201/1-3 T-202/1-3 |
2 |
12МХ+ОХ13 15ХМ+ОХ13 Х18Н10Т ОХ18Н10Т 25ХIИФ,30ХМА Сталь угл. 4Х12Н8ГВ НФБ Х5М |
Поверхность-214х3=642м2 Диаметр - 800мм Длина - 7570мм Давление, кг/см2: в трубках - 29 в корпусе -29 Температура,°C: в трубках400150 в корпусе32038 |
|
Теплообменник риформинга (блок из 4-х аппаратов) 2304.29-О/А г. Плоешти Румыния |
Т-204/1-4 |
1 |
Обечайка 13СrМ044 Трубки W 7362 |
Поверхность- 361х4=1444м2 Диаметр - 1000мм Длина - 8050мм |
|
Теплообменник катализата 800ТП-40-М1 НА-81562 |
Т-206 |
1 |
Сталь 20 сталь 16ГС 35Х 2Х12ВМБФР |
Поверхность-224х2=448м2 Диаметр - 800мм Длина - 7570мм |
|
Холодильник воздушного охлаждения продуктов риформинга Ссо-3186 г. Дечин ЧССР |
Х-203/1 |
1 |
Углеродистая сталь |
Поверхность по оребрению-7200м2 Давление: в трубках- 44 кг/см2 Температура: в трубках -185°C Электродвигатель: ВАО-72-6 32 квт, 980об/мин, 380 В |
|
Холодильник воздушного охлаждения продуктов риформинга Ссо-3186 г. Дечин ЧССР |
Х-203/4 |
1 |
Углеродистая сталь |
Поверхность по оребрению-7200м2 Давление: в трубках- 44 кг/см2 Температура: в трубках -185°C Электродвигатель ВАО-72-6 40 квт, 980об/мин, 380В |
|
Холодильник продуктов риформинга Ссо-3199/а г. Дечин ЧССР |
Х-204 |
1 |
Сталь 16ГС Ст.ВМСт3сп 35Х 2х12ВМБФР |
Поверхность-7200м2 Диаметр - 1400мм Длина - 7760мм Давление, кг/см2: в трубках - 3 в корпусе - 44 Температура,°C: в трубках-38, в корпусе-45 |
|
Водяной холодильник конденсатор колонны К-202 1000КП25-М3 20Г6 613700 000 г. Черновцы Украина |
ХК-204 |
1 |
Сталь 16ГС Латунь ЛОМШ 70-1-0,66 СТ.09 Г2С |
Поверхность-355м2 Диаметр - 1000мм Длина - 7290мм Давление, кг/см2: в трубках - 22 в корпусе - 22 Температура,°C: в трубках-25-35 в корпусе-45-35 |
|
Сепаратор риформинга 2582-007-0 г. Плоешти Румыния |
С-202 |
Сталь 16ГС Сталь 20 ОХ13, IX13 |
Объем - 50 м3 Диаметр-3000мм Высота-8490мм Давление-32 кг/см2 Температура-100°C |
||
Сепаратор низкого давления 2583-003.0 г. Бухарест Румыния |
С-207 |
1 |
Сталь 20 Сталь16ГС |
Объем - 25 м3 Диаметр-2400мм Длина - 5840мм Давление-21,8 кг/см2 Температура-100°C |
|
Емкость орошения колонны К-202 3043 |
Е-202 |
1 |
Сталь 16ГС Сталь 20 |
Объем - 25 м3 Диаметр-2400мм Длина - 5840мм |
|
Насос орошения колонны К-202 г. Волгоград Россия |
Н-210 Н-211 |
2 |
Марка:НК-200/120-120 ОК-70 Производительность- 97м3/ч Дифференциальный напор-128 м.ст.ж. Электродвигатель: ВАО-81-2 40 кВт, 2950об/мин, 380в |
||
Насос горячей струи колонны К-202 г. Волгоград Россия |
Н-212 Н-213 |
2 |
Марка: НК-560/335-120в-2б СОТ Производительность-305м3/ч Дифференциальный напор-112 м.ст.ж. Электродвигатель: ВАО-92-2 100 кВт, 2960об/мин, 380в |
||
Компрессор циркуляционного газа риформинга г.Казань Россия |
ЦК-201 |
1 |
Центробежный компрессор марка: 5ЦД-208/30-45М Производительность-320000нм3/ч Режим реакции: давление всасывания-29кг/см2 давление нагнетания- 44 кг/см2 Температура на всасе-38°C Режим регенерации: давление всасывания- 7-9кг/см2 давление нагнетания- 15-19 кг/см2 Температура на всасывании-38°C Привод электродвигателя марки: К-6-30П |
1.3 Технологические требования по регламенту и аварийным ситуациям
Для стабильной работы установки каталитического риформинга необходимо чтобы выполнялись требования по регламенту; предотвращению аварийных ситуаций для этого важно соблюдать режимные параметры, которые приведены в Таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Характеристика исходного сырья,катализаторов, полуфабрикатов, изготовляемой продукции
Наименование сырья, катализаторов, полуфабрикатов, изготовляемой продукции |
Показатели качества, обязательные для проверки |
Норма по ГОСТ, МЦН |
Область применения изготовляемой продукции |
|
Стабильный катализат риформинга - 10% масс. |
Содержание воды, % масс. Октановое число |
следы не нормированно |
||
Газовый бензин (фр. С5 и выше С-400 ЛК-6У) - 10% масс. |
Содержание микропримесей серы, % масс., не более |
0,05 |
||
Содержание непредельных углеводородов, % масс., не более |
2,0 |
|||
Массовая доля хлора, ppm |
не нормированно |
|||
Химический состав, % масс. |
не нормированно |
|||
- парафиновые углеводороды - нафтеновые углеводороды - ароматические углеводороды |
||||
Цвет |
бесцветный |
|||
Испытание на медной пластине |
выдерживает |
|||
Массовая доля свинца, ppb, не более |
50 |
|||
Массовая доля мышьяка, ppb, не более |
50 |
|||
Гидрогенизат (сырье для каталитического риформинга) |
Плотность при 20°С, кг/м3 Фракционный состав, °С |
не нормированно |
||
- начало кипения, не ниже |
70 |
|||
- конец кипения, не выше |
180 |
|||
Содержание воды |
следы |
|||
Октановое число |
не нормированно |
|||
Содержание микропримесей серы,% масс., не более |
0,0001 |
|||
Содержание непредельных углеводородов,% масс., не более |
0,1 |
|||
Цвет |
Бесцветный |
|||
Испытание на медной пластинке |
||||
Химический состав |
не нормированно |
|||
Стабильный гидрогенизат (сырье каталитического риформинга) |
Содержание воды, % масс. Фракционный состав: - температура начала перегонки, |
Сырье блока каталитического риформинга |
||
- 10% перегоняется при температуре, С |
||||
- 50% перегоняется при температуре, С |
||||
90% перегоняется при температуре, С |
||||
- конец кипения, С |
||||
Содержание микропримесей серы, % масс., не более |
0,0001 |
|||
Содержание азота, % масс., не более |
0,0001 |
|||
Содержание хлора, ppm, не более |
1,0 |
|||
Массовая доля свинца, ppb, не более |
1,0 |
|||
Массовая доля мышьяка, ppb, не более |
1,0 |
|||
Испытание на медной пластинке |
выдерживает |
|||
Плотность при 20С, кг/м3 |
не нормированно |
|||
Химический состав |
не нормированно |
|||
Стабильный катализат |
Фракционный состав: |
Компонент автомо- |
||
- температура начала перегонки, |
35 |
бильного бензина |
||
С, не ниже |
||||
- 10% перегоняется при температуре, С, не выше |
90 |
|||
- конец кипения, С, не выше |
205 |
|||
Циркуляционный водородсодержащий |
Компонентный состав, % об. |
Компонент сырья |
||
газ системы риформинга и предгидро- |
- содержание Н2, не менее |
65 |
||
очистки |
- содержание N2, не более |
1,5 |
||
- содержание СН4 |
||||
- содержание С2Н6 |
||||
- сумма С4, не более |
0,85 |
|||
- сумма С5, не более |
0,5 |
|||
Содержание сероводорода, % об., не более |
0,003 |
|||
Плотность при 20°С, кг/м3 |
||||
Содержание хлор-ионов, ррm |
||||
Газ стабилизации риформинга |
Компонентный состав, % об. |
Компонент газооб- |
||
- содержание Н2, не более |
12 |
разного топлива |
||
- сумма С5 и выше, не более |
0,2 |
|||
Содержание сероводорода, %об., не более Плотность при 20°С, кг/м3 |
0,005 |
|||
Нестабильная головка блока риформинга |
1. Углеводородный состав, % масс. |
Сырье С-400 ЛК-6У |
||
- сумма С5 и выше, не более |
4,0 |
|||
2. Плотность при 20°С, кг/м3 |
||||
Дымовые газы от сгорания топлива в трубчатых печах П-201; П-202; П-203/I,II,III; П-204 |
1. Компонентный состав, % об. - содержание О2, не более - содержание СО, |
6,0 1,0 |
||
Топливный газ к печам С-200 из топливного кольца комплекса |
1. Компонентный состав, % об. - сумма С3 и С4, не более |
30,0 |
Газообразное топливо к печам С-200 |
|
2. Плотность при 20С, кг/м3 |
||||
3. Содержание сероводорода, %об., не более |
0,01 |
|||
4. Теплотворная способность, кДж/кг, не менее |
47280 |
Основными параметрами, характеризующими процесс риформинга, являются: температура, давление, объемная скорость подачи сырья, кратность циркуляции водородсодержащего газа и качество сырья.
Из всех параметров процесса наиболее важный - температура.
Температура является основным регулируемым параметром процесса каталитического риформинга.
Повышение температуры процесса приводит к увеличению скорости всех, протекающих в процессе риформинга, реакций превращения углеводородов.
Увеличение скорости реакций ароматизации нафтеновых и парафиновых углеводородов приводит к увеличению концентрации ароматических углеводородов в жидком продукте - катализате, и как следствие этого - к повышению октанового числа жидкого продукта.
Однако повышение температуры процесса ведет к ускорению побочных реакций, способствующих закоксовыванию катализатора и его дезактивации. Соответственно снижается межрегенерационный период работы катализатора.
Давление является вторым по значимости технологическим параметром процесса каталитического риформинга.
Снижение давления приводит к увеличению селективности процесса риформинга. Со снижением давления возрастает интенсивность реакций ароматизации, уменьшается скорость гидрокрекинга углеводородов. Как следствие этого - увеличивается выход жидкого продукта и водорода, уменьшается выход легких углеводородов С1-С4.
Вместе с тем, снижение давления приводит к увеличению скорости дезактивации катализатора, уменьшению межрегенерационного периода.
При повышении давления снижается содержание непредельных углеводородов в жидких продуктах реакции, возрастает газообразование и, следовательно, снижается выход катализата.
Объемная скорость подачи сырья характеризует загрузку системы сырьем. Увеличение объемной скорости подачи сырья приводит к увеличению выхода жидкого продукта при одновременном снижении выхода ароматических углеводородов, что снижает октановое число катализата.
При низкой объемной скорости может наблюдаться неравномерность распределения парогазовой смеси через слой катализатора и связанное с этим усиленное коксообразование. Поэтому работать при объемной скорости подачи сырья ниже 0,75 час-1 не рекомендуется.
Кратность циркуляции водородсодержащего газа практически не оказывает влияния на протекание реакций превращения углеводородов в процессе каталитического риформинга.
Вместе с тем, изменение соотношения водород: сырье существенно влияет на стабильность работы катализатора риформинга. Снижение кратности циркуляции увеличивает скорость дезактивации катализатора вследствие накопления кокса. Дальнейшее снижение этого соотношения приводит к резкому падению активности катализатора.
В зависимости от качества сырья, заданной производительности, активности катализатора и необходимой глубины превращения сырья устанавливают практическую кратность циркуляции в пределах 1200-1800нм3 на 1м3 сырья в час при содержании водорода в водородсодержащем газе не менее 65процентов.
В процессе каталитического риформинга фракционный состав сырья играет очень большую роль. Пределы выкипания сырья влияют как на показатель процесса (октановое число и выход риформата), так и на скорость накопления кокса на катализаторе.
Переработка фракции с температурой начала кипения ниже 85°С и фракции с температурой конца кипения выше 180°С нецелесообразна, т.к. в первом случае увеличивается газообразование, а второй случай ведет к закоксовыванию катализатора. Поэтому целесообразно подвергать риформингу фракции бензина, выкипающие в пределах 85-180°С.
Содержание серы в сырье должно быть минимальным (не более 1 ррm). Особенно чувствительны к сере полиметаллические катализаторы.
Ограничивается также содержание азота (до 0,5 ррm) и влаги (15-25ppm).
Катализаторы риформинга являются бифункциональными:
а) активный носитель (оксид алюминия, алюмосиликат) катализирует реакции изомеризации, гидрокрекинга, насыщения;
б) платина, диспергированная на поверхности носителя, обладающая гидрирующими-дегидрирующими свойствами.
Эксплуатация полиметаллических катализаторов требует высокого уровня технологии: необходима более глубокая гидроочистка сырья, более четкое регулирование содержания хлора на катализаторе.
Для получения бензина с более высоким октановым числом ведут процесс в более жестких условиях: при повышенной температуре, меньшей объемной скорости подачи сырья, пониженном давлении и большей кратности циркуляции водородсодержащего газа.
1.4 Постановка задачи управления блока каталитического риформинга
Процесс переработки нефти наиболее подготовлен к автоматизации производственных процессов, так как для этого имеются все необходимые предпосылки: высокий уровень механизации, относительно небольшая скорость протекания технологических процессов и их непрерывность.
Результатом автоматизации является сокращение численности обслуживающего персонала, увеличение срока службы оборудования, сокращение расхода топлива и электроэнергии, повышение качества выпускаемого продукта.
Каталитический риформинг - сложный химический процесс, включающий разнообразные реакции, предназначенный для получения высокооктанового компонента автомобильных бензинов.
Целью управления процесса является получение на выходе продукта с заданным качеством.
Для этого необходимо поддерживать соответствующий температурный режим в трубчатых печах, реакторах, стабилизационной колонне. Одновременно с поддержанием этих режимов необходимо учитывать внешние факторы, влияющие на работу аппаратов, и, следовательно, на качество выходного продукта.
Целью автоматизации процесса является решение следующих задач:
а) Модернизация существующей системы управления с учетом технических требования, реализация автоматического управления на базе современного вычислительного комплекса;
б) Описание подходов к решению задач сопряжения новой модернизированной системой управления с существующей общезаводской;
в) Создание рационального человеко-машинного интерфейса, сокращающего время на анализ технологических ситуаций и диагностика нарушений.
Требования к функциям SCADA - системы:
- Прием информации о контролируемых технологических параметрах от контроллеров нижних уровней и датчиков;
- Сохранение принятой информации в архивах;
- Вторичная обработка принятой информации, расчет сводных технологических и технико-экономических показателей (ТЭП) и оперативный контроль в минутных, часовых, сменных разрезах;
- Графическое представление хода технологического процесса, а также принятой и архивной информации в удобной для восприятия форме (динамизированые мнемосхемы, таблицы, графики, тренды);
- Прием команд оператора и передача их в адрес контроллеров нижних уровней и исполнительных механизмов;
- Регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями персонала, ответственного за эксплуатацию и обслуживание системы; ведение истории их состояния;
- Оповещение эксплуатационного и обслуживающего персонала об обнаруженных аварийных событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУ ТП с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях;
- Формирование сводок и других отчетных документов на основе архивной информации, печать отчетов и протоколов;
- Обмен информацией с автоматизированной системой управления предприятием (информационной управляющей системой завода), с серверами и другими рабочими станциями сети.
Непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами, выполнение прикладных программ пользователя во взаимосвязи с текущими измерениями и управленческими решениями.
На уровне реализации высокочастотных подсистем автоматического управления будут рассмотрены системы автоматического регулирования, решающие следующие задачи:
- Стабилизация температуры продукта на выходе печи (5 подсистем локального регулирования);
- Стабилизация давления после реактора Р-204 (1 подсистема локального регулирования);
- Стабилизация давления на входе в сепаратор (1 подсистема локального регулирования);
- Стабилизация расхода нестабильного катализата с коррекцией по уровню в сепараторе С-207 (1 подсистема каскадного регулирования);
- Стабилизация температуры питания колонны К-202 (1 подсистема локального регулирования);
- Стабилизация давления в колонне К-202 (1 подсистема локального регулирования);
- Стабилизация расхода орошения К-202 с коррекцией по температуре верха колонны (1 подсистема каскадного регулирования);
- Стабилизация нестабильной головки из емкости Е-202 с коррекцией по уровню (1 подсистема каскадного регулирования).
Возмущениями, оказывающими воздействие на системы автоматического управления, являются ниже перечисленные факторы:
неадекватная работа исполнительных механизмов;
шумы в каналах измерения и управления;
погрешности измерения датчиков;
несовершенные регулирующие органы с нелинейными пропускными характеристиками.
2. Выбор принципиальных технических решений
2.1 Особенности современного рынка средств автоматизации
Общие сведения. Использование вычислительной техники для управления крупных промышленных предприятий в последние годы стало резко увеличиваться. Причиной этому стало бурное развитие и доступность, как техники, так и сетевых средств. Новые информационные технологии проникают практически во все службы управления предприятием от финансово-экономических задач, до сложных задач управления технологическим оборудованием. Все больше функций по обработке и принятию решений доверяют умным машинам. Однако принятие главных решений остается за человеком. А чтобы специалист мог принять правильное решение ему необходимо предоставить всю необходимую информацию в удобном и сжатом виде. Поэтому большую популярность получили информационные системы, способные донести до любого рабочего места всю нужную информацию об управляемом объекте.
Информационная система АСУТП предназначена для специалистов по управлению технологией глиноземного производства. Её основной целью является возможность быстро и удобно получать данные о состоянии и работе технологического оборудования.
К основным задачам информационной системы относятся:
- сбор информации;
- передача информации;
- хранение информации;
- обработка;
- отображение.
В последнее время наблюдается тенденция к переходу от информационных систем к информационным управляющим системам (ИУС). Это позволит пользователям не только получать своевременно достоверную информацию о состоянии технологического узла или передела, но и управлять ходом процесса, не отходя от рабочего места. ИУС обрабатывает поступающую информацию, вырабатывает и реализует управляющие воздействия на технологические объекты управления и протекающие процессы. При этом ИУС берет на себя самостоятельное принятие большей части управленческих решений по отношению к объекту управления (для этого она и создается). Одной из главных функций информационной системы управления является информирование человека об управляемом технологическом процессе (о его состоянии, параметрах).
Информационные функции ИУС [4]:
- представление показаний датчиков на приборных щитах и пультах в операторских (с освоением современных информационных систем число вторичных приборов в операторских уменьшается);
- мониторинг технологических установок, управляемых с помощью микропроцессорных систем с использованием контроллеров, Scada-программ);
- расчет, хранение и представление оперативных технологических показателей сменному персоналу (операторам участков, диспетчерам цехов) с помощью общезаводской информационно-управляющей системы);
- расчет, хранение и представление с помощью ИУС ТЭП цехов и участков для руководителей участков и производств, сотрудников технико-экономического бюро;
- использование математических моделей ТП и систем управления для анализа их работы и принятия технических решений в текущем ситуационном управлении производством, а также при выработке мероприятий по совершенствованию аппаратуры, процессов и систем управления.
Большинство современных систем автоматизации строятся по трехуровневой структуре рисунок 2.1:
– уровень полевой автоматики;
– уровень контроллеров;
– уровень человеко-машинного интерфейса (ЧМИ).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2.1 - Трехуровневая структура системы автоматизации
Уровень полевой автоматики. В системе автоматизации любого производства или объекта начальным уровнем является уровень полевой автоматики. На этом уровне используются устройства, обеспечивающие автоматическую передачу информации о состоянии объекта управления, а также передачу воздействий на него. Обмен информацией осуществляется в виде унифицированных сигналов. В состав полевой автоматики включаются датчики и исполнительные механизмы [5].
Датчик - техническое устройство, непосредственно воспринимающее технический параметр объекта управления и формирующее на своем выходе пропорциональный сигнал.
Исполнительный механизм служит для изменения посредством регулирующего органа состояния транспортных линий и оборудования, с которыми непосредственно связан объект управления. Таким образом, осуществляется воздействие на объект управления.
В 1968 году была введена так называемая государственная система приборов (ГСП), целью которой являлось построение систем автоматизации на основе блочно-модульного типа и унификация стандартов на сигналы передачи информации между этими устройствами. В электрической ветви ГСП информация представляется в виде следующих (выборочно приведенных) сигналов:
– напряжение постоянного тока (0-1 В; 0-10 В; 10 В; 24 В);
– напряжение переменного тока (0-10 В; 0-100 В);
– частота переменного тока (0-10 кГц; 5-25 кГц);
– ток (0-5 мА; 0-20 мА; 4-20 мА);
– взаимная индуктивность (-10-0-10 мГн).
В пневматической ветви ГСП сигнал представляется в виде давления 0.2-1 кгс/см2 (20-100 кПа).
Уровень контроллеров. Вторым вслед за уровнем полевой автоматики идет уровень автоматического управления (уровень регуляторов, контроллеров). Сюда с уровня полевой автоматики в унифицированном виде поступает вся собираемая об объекте управления информация, и отсюда же передаются управляющие воздействия на исполнительные механизмы.
Контроллер представляет собой микропроцессорное устройство, предназначенное для решения задач автоматического регулирования. Наилучшим образом задача построения ИУС практически любого объекта промышленности решается путем применения программируемых логических контроллеров (ПЛК) универсального назначения с отображением информации о состоянии технологического объекта управления на операторских панелях и персональных компьютерах. К контроллеру можно подключить определенное количество сигналов от датчиков (входы контроллера) и определенное число исполнительных механизмов (выходы контроллера). При этом ПЛК осуществляет сбор данных об объекте управления, выполнение алгоритмов расчетов, блокировок, противоаварийной защиты и регулирования, выдачу управляющих сигналов на исполнительные элементы. Все алгоритмы контроллера реализуются загружаемой в него программой. Контроллеры проектируются для применения в промышленности с учетом требований надежности, безотказности в работе и простоты в обслуживании. Вероятность отказа современного контроллера несравненно меньше вероятности отказа компьютера. Поэтому на современном производстве контроллеры и технологический объект составляют замкнутый контур, а компьютеры используются в режиме супервизора для визуализации хода процесса, отображения и протоколирования технологических параметров, ввода в систему команд оператора. Отказ компьютера не приводит к прекращению управления процессом, так как контроллер продолжает работать со старыми уставками и заданиями, хранящимися в его памяти.
Уровень человеко-машинного интерфейса. За уровнем контроллеров следует третий по счету (и последний) уровень ИУС - уровень человеко-машинного интерфейса (ЧМИ). Здесь используются устройства, обеспечивающие автоматическую передачу информации о состоянии объекта управления человеку, а также передачу воздействий человека к объекту управления. На этом уровне размещаются ПЭВМ, выполняющие функции серверов баз данных и рабочих станций. Они обеспечивают хранение и анализ всей поступившей с уровня контроллеров информации об управляемом процессе, представление ее в виде мнемосхем, графиков, таблиц, взаимодействие с оператором (изменение уставок, заданий, технологических границ, сигнализации). Основой программного обеспечения этого уровня являются SCADA-пакеты (Supervisory Control and Data Acquisition - супервизорное управление и сбор данных). В качестве комплексного решения для локальных систем управления в настоящее время предлагаются так называемые программно-технические комплексы (ПТК). Обычно ПТК представляет собой комплекс из SCADA-пакета и ПЛК с программным обеспечением, то есть ПТК охватывает второй и третий уровни.
Информационная сеть. Автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов участков, технологов, инженеров-разработчиков являются пользователями единой информационной сети Ethernet, использующей для связи протокол TCP/IP. Серверы сети ведут базы данных реального времени, протоколируют и архивируют значения различных технологических параметров. Остальные станции, имеющие доступ в сеть, могут обращаться к серверам для отображения значений из баз данных или архивов. Причем эти станции могут настраиваться либо только на просмотр информации, либо иметь возможность влиять на какой-либо технологический процесс путем изменения выходных параметров (заданий и уставок), задаваемых контроллерам от сервера. Данные серверов активно используются для расчета технико-экономических показателей (ТЭПов), таких как, например, среднее потребление электроэнергии за смену, удельный расход пара на единицу продукции, количество затраченной на производство воды и др. ТЭПы в свою очередь являются данными для автоматизированной системы управления предприятием (АСУП). Здесь идет учет и обработка показателей предприятия в финансовых терминах. К этим показателям относятся кадровый, бухгалтерский, складской учеты, учеты ремонтов.
2.2 Анализ существующего уровня автоматизации
В состав автоматизированной системы управления технологическим процессом каталитического риформинга входят средства получения, преобразования, передачи и отображения информации, управляющие, вычислительные устройства, с помощью которых происходит переработка информации и предоставление ее персоналу. АСУТП представлено управляющим вычислительным комплексом КТС Режим -1М.
Подобные документы
Понятие каталитического риформинга. Влияние замены катализатора на увеличение мощности блока каталитического риформинга секции 200 на установке ЛК-6У Павлодарского нефтехимического завода после модернизации производства. Технологическая схема установки.
презентация [2,3 M], добавлен 24.05.2012Автоматизация технологического процесса на ДНС. Выбор технических средств автоматизации нижнего уровня. Определение параметров модели объекта и выбор типа регулятора. Расчёт оптимальных настроек регулятора уровня. Управление задвижками и клапанами.
курсовая работа [473,6 K], добавлен 24.03.2015Адиабатический реактор установки каталитического риформинга для превращения исходных бензиновых фракций. Принцип работы реактора риформинга. Приемка фундамента, оборудования и транспортировка. Расчет и выбор грузоподъемных средств и такелажной оснастки.
курсовая работа [851,1 K], добавлен 01.06.2010Технико-экономическая характеристика нефтехимического производства: сырье, продукты. Технологический процесс промышленной установки каталитического риформинга предприятия ОАО "Уфанефтехим". Информационные системы и экологическая политика организации.
отчет по практике [284,6 K], добавлен 20.05.2014Общая схема и этапы переработки нефти. Процесс атмосферно-вакуумной перегонки. Реакторный блок каталитического крекинга. Установка каталитического риформинга, ее назначение. Очистка и переработка нефти, этапы данного процесса, его автоматизация.
презентация [6,1 M], добавлен 29.06.2015Обоснование автоматизации роботизированного технологического комплекса штамповки. Анализ путей автоматизации. Разработка системы и структурной схемы управления РТК. Выбор технических средств. Электромагниты, автоматические выключатели и источники питания.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.01.2014Характеристика объекта автоматизации. Описание поточной линии для приготовления шоколадных масс. Анализ технологического процесса как объекта автоматизации и выбор контролируемых параметров. Выбор технических средств и описание схемы автоматизации.
курсовая работа [170,4 K], добавлен 09.05.2011Описание технологического процесса нагревания. Теплообменник как объект регулирования температуры. Задачи автоматизации технологического процесса. Развернутая и упрощенная функциональная схема, выбор технических средств автоматизации процесса нагревания.
курсовая работа [401,0 K], добавлен 03.11.2010Описание технологического процесса получения частично обессоленной воды из речной. Структурная схема предлагаемой АСУ. Применение технологий SCАDA для автоматизации задач. Использование программируемых контроллеров с резервированной структурой S7-400H.
дипломная работа [10,7 M], добавлен 24.04.2012Схема переработки нефти. Сущность атмосферно-вакуумной перегонки. Особенности каталитического крекинга. Установка каталитического риформинга с периодической регенерацией катализатора компании Shell. Определение качества бензина и дизельного топлива.
презентация [6,1 M], добавлен 22.06.2012