litceysel.ru
добавить свой файл
1
Министерство образования и науки Украины


Сумский Государственный университет

Кафедра «Автоматизация процессов и аппаратов»





РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА


по дисциплине: «Основы автоматизированного управления технологическими процессами »


Тема: «Блок осушки сжатого воздуха»


Выполнил: Огиенко

Группа: ХМЗ-51с

Преподаватель: Лазненко

Сумы 2010

Содержание

Содержание

Введение

1 Характеристика технологического процесса как объекта

автоматического контроля

1.1 Физико-химические основы технологического процесса

1.2 Технология процесса и характеристика основного технологического оборудования

2 Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования

3 Выбор и обоснование технических средств автоматизации

Литература

Приложение



Введение

Природный газ с каждый годом всё в большей мере используется в промышленности и народном хозяйстве, и поэтому необходимо уделять большое внимание его добыче и переработке. Повышение потребления природного газа в странах Европы приводит к его удорожанию, и в следствии этого увеличению стоимости продукции, в которой как энергоноситель он используется. Открытие новых месторождений не приведёт к изменению ситуации на энергорынке, но при постройке газоперерабатывающих заводов можно увеличить прибыль, полученную от переработки газа и получении целевых компонентов.


Объективной основой для дальнейшего развития газопереработки служат, с одной стороны, наличие прочной сырьевой базы – крупнейших месторождений, содержащих этан, пропан, бутаны, сероводород, гелий, тиолы, а с другой – потребность в указанных компонентах других отраслей народного хозяйства, в первую очередь нефтехимической.

Использование этана, пропана и бутанов в качестве сырья для получения мономеров имеет значительное преимущество над продуктами нефтепереработки, используемыми для той же цели. Выделение сероводорода из природного газа повышает производство серы, которая используется в производстве серной кислоты

Газовый конденсат является хорошим сырьем для производства моторных топлив. Выделение этана, пропана, бутанов, сероводорода, диоксида серы, тиолов и т. д. из природных газов осуществляется на промысловых установках комплексной подготовки газа (УКХ1Г) и газоперерабатывающих заводах (ГПЗ) с применением различных процессов.

Автоматизация производства и переработки природного газа – это этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей этих функций автоматическим устройствам.

Конечной целью автоматизации является создание полностью автоматизированных производств, где роль человека сведется к составлению режимов и программ технологических процессов, к контролю за работой приборов, ЭВМ и их наладке.

К настоящему времени в автоматизации технологических процессов в химической промышленности достигнуты значительные успехи. Накопленный в этой области опыт позволяет проектировать системы автоматизации технологических процессов для всех видов строящихся и модернизируемых предприятий пищевой промышленности.

Опыт внедрения автоматизации показал её эффективность, которая достигается благодаря увеличению производительности оборудования, уменьшению удельных материальных и энергетических затрат, повышению качества выпускаемой продукции и сокращению её трудоёмкости. При этом наибольший эффект достигается в тех случаях, когда внедрение автоматизации сопровождается модернизацией производства, т.е. переходом к более современному технологическому процессу и новому оборудованию.



1 Характеристика технологического процесса как

объекта автоматического контроля


    1. Физико-химические основы технологического процесса

Процесс выделения из абсорбента поглощённых компонентов газовой смеси называется десорбцией.

Движущей силой процесса является разность парциальных давлений компонента в газовой смеси Рг и в жидкой Рж фазах. Если Рг< Рж, то поглощённые компоненты газа переходят из абсорбента в газовую фазу, то есть осуществляется процесс десорбции. Он имеет цель регенерировать отработанный абсорбент для дальнейшего многократного использования и выделить абсорбционные газообразные компоненты.

Десорбция осуществляется путём взаимодействия встречных потоков регенерируемого абсорбента и десорбирующего агента, нагреванием абсорбента(растворимость падает с ростом температуры), понижением его давления, а в ряде случаев сочетанием этих методов.

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.


1.2 Технология процесса и характеристика основного технологического оборудования

Система осушки газа и регенерации гликоля (рис.1.1) предназначена для осушки технологического газа перед подачей потребителю в газопровод высокого давления с целью предотвращения процесса гидратообразования, а также для регенерации осушителя - диэтиленгликоля. В состав системы входят:

- абсорбер;

- блок регенерации;

- блок насосов гликоля;

- блок разделительных емкостей;

- емкость чистого диэтиленгликоля;

- емкость дренажная диэтиленгликоля;

- теплообменники охлаждения регенерированного диэтиленгликоля и парогазовой смеси;

- система трубопроводов с арматурой и предохранительными

устройствами;

- приборы автоматики и контроля.

Газ с выхода установки компрессорной газлифтной добычи нефти с температурой 40-50 °С поступает в нижнюю (кубовую) часть абсорбера, представляющего собой многофункциональный аппарат колонного типа.

В кубовой части абсорбера установлена сепарационная тарелка для улавливания капельной жидкости (воды, жидких углеводородов и масла), находящейся в газовом потоке компримирования и охлаждения.

Собирающийся в кубовой части конденсат периодически, по достижении верхнего рабочего уровня, отводится в сепаратор. Предусмотрен контроль уровня жидкости в кубовой части абсорбера с принудительной сигнализацией. Для предотвращения замерзания жидкости в кубовую часть абсорбера встроен змеевик, через который в холодное время года подается горячий теплоноситель из общестанционной системы теплоснабжения.

Далее отсепарированный газ направляется в среднюю часть абсорбера, оборудованную массообменными тарелками. На верхнюю массообменную тарелку подается высококонцентрированный диэтиленгликоль (концентрация не менее 99,5 %), стекающий навстречу потоку газа и образующий на каждой тарелке рабочий уровень. При этом водяной пар, находящийся в газе, поглощается гликолем, насыщая его.

Осушеный до точки росы газ поступает в верхнюю часть абсорбера, где проходит через слой мелкоячеистой сетки, предназначенной для улавливания уносимого потоком газа гликоля и подается в газопровод высокого давления.

Насыщенный водой диэтиленгликоль собирается на глухой тарелке абсорбера и отводится в газоотделитель. Предусмотрен контроль уровня гликоля на глухой тарелке абсорбера с принудительной сигнализацией.

В газоотделителе происходит разгазирование насыщенного водой диэтиленгликоля, выделение поглощенного в абсорбере газа. Выделившийся газ гликоля направляется на вход компрессорной станции, а насыщенный водой диэтиленгликоль через фильтры (один рабочий, один резервный) направляется в блок регенерации гликоля.


Уровень гликоля в газоотделителе поддерживается с помощью крана-регулятора.

Дегазированный насыщенный влагой ДЭГ под собственным давлением поступает на регенерацию в десорбер. Десорбер оборудован испарителем, через трубный пучок которого циркулирует теплоноситель. В межтрубном пространстве испарителя уровень ДЭГа поддерживается постоянным.

В десорбере влага и остатки углеводородов отгоняются. Для полного их удаления применяются отдувочные газы – смесь углеводородных газов в определённом количестве. Отгоняемые пары и углеводородные газы сверху колоны поступают в межтрубное пространство конденсаторов –холодильников типа АВО, где охлаждаются до определенной температуры и конденсируется. Часть конденсата направляется обратно в десорбер в качестве орошения для уменьшения потерь гликоля, остальная часть конденсата и углеводородов с конденсаторов АВО поступают в промежуточную ёмкость Е-3, где происходит разделения воздуха и углеводородного конденсата.

Вода с ёмкости Е-3 спускается в канализацию, а бензиновые фракции, что собирались, перетекают по трубопроводу в ёмкость Е-4, где дополнительно отстаивается вода, а обезвоженная бензиновая фракция отводится на АГФУ.

Регенерированный ДЭГ через теплообменник забирается насосами Н-1-2 и подаётся в абсорбер на орошение и цикл повторяется.

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.


Рисунок 1.1 – Технологическая схема осушки газа


2. Выбор и обоснование контролируемых параметров.


Параметры обосновываются на основе анализа технологических и физико-химических основ технологического процесса.

При выборе величин, которые контролируются, необходимо руководствоваться принципом: минимальное количество параметров должна предоставлять максимальную информацию о процессе.


Контролю подчиняются в первую очередь те параметры, фиксация текущих значений которых облегчает пуск правильное ведение процесса.

Для создания оперативного управления необходимо контролировать наиболее важные входящие и выходящие параметры процесса.

Процесс осушки газа отделения десорбции, контролируем следующими параметрами:

- в десорбере контролируем – давление, температуру верха и низа колонны;

- количество регенерированного ДЭГа, отдувочного газа и подаваемого теплоносителя;

- в испарителе - давление, уровень, а в емкостях – уровень;

- АВО – температура на входе и выходе

Стремление получить более концентрированные растворы привело к необходимости внедрения в систему регенерации отдувочного агента - осушенного газа - в испаритель или регенерационную колонну, при концентрации регенерируемого раствора 96,0 - 97,5 % применяется десорбция при давлении, близком к атмосферному. Расход отдувочного агента контролируем на входе в десорбционную колонну, оно должно соответствовать 300 м3/ч.

Температура регенерации диэтиленгликоля, 149-163°С. Глубина осушки газа гликолями в основном зависит от температуры контакта газ-поглотитель и содержания остаточной влаги в регенерированном растворе гликоля.

Гидравлическое сопротивление колонны почти не изменяется. Поэтому давление в колонне достаточно стабилизировать в одном месте, обычно в верхней части Р=0,12 МПа.

Температуру на входе и выходе в АВО необходимо контролировать для нормального протекания процесса конденсации ДЕГа, на входе она должна соответствовать 35 °С.

Уровни жидкости в емкостях и испарителе необходимо поддерживать постоянными, не допуская ни их переполнения, ни полного опорожнения. В указанных случаях будет нарушаться режим работы установки.

Выбранные параметры контроля представлены в таблице 1.1.

3. Выбор и обоснование технических средств автоматизации


Разработку функциональных схем и выбор технических средств автоматизации выполняют с учетом условий пожаро- и взрывоопасности процесса; агрессивности и токсичности среды; параметров и физико-химических свойств измеряемой среды; дальности передачи сигналов информации от места установки измерительных преобразователей, вспомогательных и исполнительных устройств до пункта управления и контроля.

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.


Список использованной литературы


1. Полоцкий Л.М.,Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств.-М.:«Химия»,1982.- 296 с.

2. ГОСТ 21.404-85. Автоматизация технологических процессов.Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.


Приложение

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.