Проект автоматизации вакуумосоздающей системы установки ЭЛОУ – ВДУ

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования 

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автоматизация производственных процессов» 
 

                              Допускаю к защите

Руководитель____________________________

                                                                                          П.Р.Ершов 
 
 
 
 

Проект  автоматизации вакуумосоздающей системы  установки ЭЛОУ – ВДУ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому  проекту по дисциплине 

«Автоматизация  технологических процессов и  производств»

1.002.00.00.ПЗ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил студент  группы АТП-08-1      _____________       А.С.Воронин

                                                                                           подпись 

Нормоконтроль     _____________      П.Р.Ершов

                                                                            подпись  

Курсовой проект защищен с оценкой ________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Иркутск 2012 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………...4

1. Технологическая часть……………………………………………………….5
1. Описание технологии производства………………………………….5
2. Структурная схема производства……………………………………..8
3. Таблица параметров……………………………………………………9
4. Интерфейс оператора………………………………………………....10
2. Анализ процесса как объекта автоматизации……………………………..25
1. Система балансов………………………………………..……………25
2. Информационная схема объекта управления……………………….27
3. Синтез АСУТП………………………………………………………..27
3. Выбор КТС…………………………………………………………………..28
4. ФСА……………………………………………...…………………………..48
5. Заказная спецификация…………………………………………………….49

Список использованной литературы…………………………………………..58 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

Установка первичной  переработки нефти ЭЛОУ-АВТ - обычно одна из нескольких таких установок, предназначенных для переработки  малосернистых смесевых нефтей, которые  поступают на предприятие.

   Сырая нефть из резервуаров парка узла приема нефтей поступает на прием насосов технологической насосной, которые по жесткой схеме качают нефть через узел учета на прием сырьевых насосов всех установок ЭЛОУ-АВТ.

   В тренажере  моделируются процессы и оборудование  одной установки ЭЛОУ-АВТ.

   Установка  ЭЛОУ-АВТ состоит из трех основных  технологических секций:

· электрообессоливание сырой нефти;

· атмосферная  перегонка нефти по двухколонной схеме;

· вакуумная  перегонка мазута.

   Установка  первичной переработки нефти  состоит из двух частей:

модель  ЭЛОУ-АТ, в которой реализована работа двух технологических секций установки – электрообессоливания сырой нефти и атмосферной

перегонки нефти;

модель  ВДУ, в которой реализована работа секции вакуумной перегонки мазута.

   В настоящем  проекте описывается модель ВДУ,  в которой

моделируются  процессы в аппаратах, оборудование и приборы КИП секции

вакуумной перегонки  мазута. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Технологическая часть
1. Описание технологии производства

   Мазут поступает в сырьевую емкость секции вакуумной перегонки с атмосферной секции установки.

   На блоке вакуумной перегонки мазута вырабатываются следующие продукты:

· вакуумная  дизельная фракция (ВДТ);

· I, II, III вакуумные  погоны – маловязкая, средневязкая и

высоковязкая фракции;

· затемненная  фракция;

· гудрон.

Процесс переработки  мазута на вакуумной секции заключается  в следующем.

   Из буферной сырьевой емкости насосами мазут подается через теплообменники предварительного подогрева, где нагревается продуктами вакуумной колонны, в печь П-3 для частичного испарения и далее поступает в ректификационную колонну вакуумной секции, которая имеет три зоны: отпарки, однократного испарения и фракционирования.

   Сырье из печи подается в зону однократного испарения, где разделяются пары и жидкость.

   Выше зоны испарения в зоне фракционирования по высоте колонны расположены 8 уровней насадки, под 1,2,,4,6 и 8 слоями которой расположены отборные тарелки.

   С них из колонны выводятся продукты – вакуумное дизельное топливо (ВДТ), I, II, III вакуумные погоны и затемненная фракция. Для утилизации тепла и обеспечения требуемого качества продуктов в вакуумную колонну подаются три циркуляционных орошения на верхний, четвертый и шестой слой насадки, а также четыре внутренних горячих орошения на второй, третий, пятый и седьмой слой насадки.

   Вакуумные погоны поступают сначала для отпарки паром в стриппинги, из которых насосами откачиваются с установки.

   Ниже зоны испарения в зоне отпарки колонны с помощью пара низкого давления отпариваются легкие компоненты, а из куба колонны насосами откачивается гудрон.

   Колонна работает под вакуумом, который обеспечивает трехступенчатая паровая эжекторная система. Паровые эжекторы осуществляет отсос паров с верха колонны, которые затем конденсируются в водяных холодильниках-конденсаторах, и далее газожидкостная смесь поступает в емкость-разделитель.

  Вакуумная секция установки первичной переработки нефти состоит из трех блоков: блока подготовки сырья, блока ректификации и вакуумсоздающей системы.

   Блок подготовки сырья включает: уравнительную сырьевую емкость Е-201, насосы сырья Н-201 / А, В; систему последовательно расположенных теплообменников Т-201¸Т-206 для предварительного подогрева мазута гудроном и средним и нижним циркуляционными орошениями колонны К-5; четырехпоточную печь нагрева мазута П-3 со смешанным отоплением.

   Блок ректификации включает: вакуумную колонну К-5 и стриппинги К-6/1,2,3, насосы Н-202,203,205,207,209 подачи циркуляционных и внутренних орошений в К-5, насосы откачки продуктов из стриппингов Н-204,206,208 и насосы Н-210/А,В откачки гудрона из колонны; холодильники продуктов (воздушный ХВ-201/1-3, водяные Х-301¸305) и насосы подачи охлаждающей воды Н-301А/В..

   Вакуумсоздающая система включает: три ступени сдвоенных паровых эжекторов ПЭ-201А/В, ПЭ-202А/В, ПЭ-203А/В с холодильниками-конденсаторами парогазовой смеси ХК-207,208,209, емкость вакуумной системы E-202 с насосами Н-211, Н-212 для откачки нефтепродукта и кислой воды из Е-202.

Трехступенчатая эжекторная система предназначена  для создания вакуума в

колонне К-5. Каждая ступень состоит из двух параллельных эжекторов.

Водяной пар  подается к эжекторам через один из фильтров Ф-201/А,В. Датчик поз.FIR-399 контролирует общий расход пара в эжекторы.

Сначала пары с  верха К-5 отсасываются в паровые эжекторы первой ступени

ПЭ-201А/В и поступают в конденсаторы первой ступени ХК-207А/В, охлаждаемые оборотной водой. Пары из конденсаторов ХК-207А/В извлекаются пароэжекторами второй ступени ПЭ-202А/В, а затем конденсируются в холодильниках-конденсаторах

второй ступени  ХК-208А/В. Пары из ХК-208А/В отсасываются пароэжекторами третьей ступени ПЭ-203А/В и конденсируются в конденсаторах третьей ступени ХК-209А/В. Конденсаторы ХК-208,209 также охлаждаются оборотной водой.

Для обеспечения  необходимого вакуума в колонне  К-5 используется регулятор перепада давления поз.РDС-260, клапан которого расположен в линии подачи пара в эжекторы 1-ой ступени. Регулятор поддерживает заданный перепад между давлением газов из эжекторов 2-ой ступени и давлением водяного пара в эжекторы 1-ой ступени, причем уставка на перепад корректируется в каскаде от регулятора поз.РIRС-250,

который поддерживает постоянное давление в зоне испарения вакуумной колонны К-5. Для тонкой настройки системы регулирования разрежения часть паров из конденсатора третьей ступени XK-209 можно рециркулировать на всас второй ступени эжекторов через задвижку поз.НС-262. Неконденсируемые пары из конденсатора третьей ступени XK-209 поступают в емкость разделения вакуумной системы Е-202. Давление в емкости контролирует датчик поз.PIR-261, температуру – датчик поз.TIR-186. Сконденсированная жидкость из четырех конденсаторов самотеком поступает также в емкость Е-202. Датчик поз.AI-001 контролирует содержание кислорода в сдувочных газах в Е-202. В нормальном режиме оно должно быть около 2.5 % об. Рост содержания кислорода в газах свидетельствует о наличии подсоса воздуха в систему.

При нормальных рабочих условиях отходящие газы из емкости разделения Е-202 направляются на сжигание в печь П-3, если печь отключается, то следует перевести вывод сдувочного газа на факел. В случае аварийного повышения давления газов в

Е-202 или превышения допустимого уровня нефтепродукта  в разделителе Е-202, автоматически закрывается отсекатель на линии газов на сжигание в П-3 и открывается отсекатель на линии сброса отходящих газов в факельную емкость.

Жидкость, поступившая  в емкость-разделитель Е-202 из всех конденсаторов,

разделяется на водную и углеводородную фазы.

Кислая вода откачивается из емкости Е-202 насосом  Н-212А(резервный Н-212В).

Отвод воды регулируется по уровню раздела фаз в емкости  прибором поз.LIRС-452, клапан которого расположен на линии отвода воды в систему отпарки кислых стоков.

Расход кислой воды из емкости контролирует датчик поз.FIR-367.

Heфтепродукт из Е-202 откачивается насосом Н-211A (резервный насос Н-211B) в линию некондиции с установки через клапан регулятора поз.LIRС-450, который поддерживает заданный уровень продукта в емкости. Расход нефтепродукта из Е-202 контролирует датчик поз.FIR-366.

 
 
 
 
 

2. Структурная схема вакуумосоздающей системы установки ЭЛОУ – ВДУ

 

 

     

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Таблица параметров

Наименование параметра	Единица измерения	Функция
		Показ. (I)	Регистр. (R)	Регул. (C)	Сигн. (A)
Расход  пар в п/эжектор	т/ч	+	+	-	-
Давление  пара из п/э в холодильник – конденсатор	МПа	+	+	+	-
Расход  воды из емкости в/с	т/ч	+	+	-	-
Давление  пара из х/к в емкость в/с	МПа	+	+	-	-
Уровень в емкости в/с	%	+	+	+	-
Температура пара на выходе из емкости в/с	0С	-	-	+	+
Расход  нефтепродукта с установки	т/ч	+	+	-	-