Файл: Курсовой проект по дисциплине Системы автоматики предприятий нефтегазовой отрасли по теме Автоматизация ректификационной колонны к2.docx

Под оптимальным автоматическим управлением технологическим объектом понимают функционирование объекта с автоматическим выбором такого технологического режима, при котором обеспечивается наибольшая производительность с наилучшим использованием энергетических и сырьевых ресурсов. Технологические процессы бурения, добычи и транспортировки нефти и газа характеризуются значительным числом параметров, определяющих ход этих процессов, наличием внутренних связей между параметрами, их взаимным многообразным и сложным влиянием друг на друга и на течение всего процесса. Для того чтобы решить задачу создания системы оптимального автоматического управления технологическим процессом, необходимо его изучить, определить степень влияния характеризующих его параметров на выходные качественные и количественные показатели процесса.
Ректификационная колонна К-2
Ректификационная колонна является частью установки первичной переработки нефти.

Установка первичной переработки нефти предназначена для получения прямогонного бензина (нафты), дизельных топлив автомобильных и судовых, мазута топочного. Возможен при необходимости отбор фракции керосина. Предусмотрено получение топлив для судовых энергетических установок компаундированием остаточных фракций с керосино-газойлевой фракцией.

Нефть, поступающая на переработку, имеет в своем составе пластовую воду, различные минеральные соли (хлористый натрий, хлористый магний, хлористый кальций и др.), механические примеси в незначительных количествах.

Переработка такой нефти без предварительной ее подготовки приводит к интенсивной коррозии оборудования и трубопроводов, вследствие гидролиза хлористых солей щелочно-земельных металлов с образованием кислот, отложению на стенках аппаратов и трубопроводов механических примесей, накипи, солей и, как следствие, к снижению коэффициента теплопередачи поверхностей нагрева и охлаждения, повышению давления в аппаратах и ухудшению четкости ректификации,

эрозии внутренней поверхности аппаратов, насосов и трубопроводов, повышению зольности остатков нефтепереработки из-за накопления в них солей и мехпримесей.

После электродегидратора обезвоженая и обессоленная нефть с содержанием воды не более 0,1 % масс., и хлоридов не более 3 мг/л вторично подогревается в трубном пространстве теплообменника до температуры 145165 оС и направляется в колонну отбензинивания, затем из куба колонны нефть поступает в печь для дальнейшего нагрева и переработки.

1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание технологического процесса, реализуемого на конкретном виде технологического оборудования

Ректификационная колонна предназначена для:

Получения прямогонного бензина
Получения автомобилных и судовых дизельных топлив
Для получения топочного мазута.
Предусмотрено получения топлив для судовых энергетических установок.

Нагретая в печи до 370-375 °C отбензиненная нефть поступает на ректификацию в колонну К-2. Температура на выходе из печи П-1 регулируется каскадным контуром с коррекцией к регулятору давления топливного газа, поступающего к основным горелкам печи П-1, клапан которого установлен на трубопроводе подачи топливного газа к основным горелкам печи П-1 (контуры 27 и 28).

Для отпарки легких углеводородов в нижнюю часть атмосферной колонны К-2 подается перегретый водяной пар. Регулирование расхода водяного пара осуществляется с коррекцией по расходу мазута из колонны К-2

• «контуры 29 и 30).

С верха колонны К-2 отбираются пары бензина с растворенным газом и водяным паром, которые конденсируется и охлаждаются в теплообменнике нагрева сырой нефти Т-2 (см. рис. 8.3), а затем поступают в емкость орошения Е-2. Из емкости орошения Е-2 бензиновая фракция поступает на прием насосов Н-4, которыми она подается на орошение в колонну К-2, а балансовый избыток — в емкость суммарного бензина Е-3. Отделившаяся кислая вода откачивается с установки насосами Н-13.

Регулирование температуры верхнего продукта после теплообменника Т-2 осуществляется изменением по- через теплообменник клапаном, установленным на байпасе теплообменника по верхнему продукту отбензинивающей колонны К-2 (контур 4 на рис. 8.3). Уровень в емкости Е-2 регулируется каскадной системой с коррекцией к регулятору расхода бензиновой фракции из Е-2 с помощью клапана, установленного на линии подачи жидкой фазы в емкость суммарного бензина Е-3 (контуры 31 и 32).

Температура на верхней тарелке колонны К-2 регулируется каскадной системой с коррекцией к регулятору расхода орошения фракционирующей колонны К-2 с помощью клапана, установленного на линии орошения К-2

от насоса П-4 (контуры 36 и 37).

Уровень кислой воды в зоне отстойника поддерживается изменением расхода кислой воды (контур 33). Предусматривается постоянный контроль pH кислой воды (контур 34). Регулирование давления в емкости орошения Е-2 осуществляется сбросом углеводородного газа на факел (контур 35).

Из колонны К-2 выводится два боковых погона — керосиновая фракция 140-220 °C и дизельная фракция 180-360 °C. Керосиновая фракция температурой 140-220 °C выводится в отпарную колонну К-3/1, откуда она забирается насосами Н-6 и затем, после подогрева промывной воды, направляется в воздушный холодильник Хв-6, доохлаждается в водяном холодильнике Т-20 и выводится с установки. Регулирование температуры на выходе из холодильника Хв-6 осуществляется изменением частоты вращения электродвигателя вентиляторов воздушного холодильника с помощью преобразователя частоты (контур 36). Уровень керосиновой фракции в отпарной колонне К-3/1 поддерживается путем изменения расхода керосиновой фракции из фракционирующей колонны К-2 (контур 48). После водяного холодильника Х-20 предусмотрено регулирование расхода керосиновой фракции с установки (контур 39).

Отпарка легких компонентов в отпарной секции К-3/1 осуществляется за счет циркуляции керосиновой фракции через рибойлер Т-18, обогреваемый теплом дизельной фракции. Температура керосиновой фракции на выходе из рибойлера Т-18 регулируется расходом дизельной фракции, подаваемой через рибойлер Т-18 (контуры 40 и 41). Дизельная фракция с температурой 180-360 °C выводится в отпарную колонну К-3/2, откуда забирается насосами П-7. Часть потока дизельной фракции проходит через рибойлер Т-18, после чего объединяется с основным потоком и поступает в теплообменники Т-6 и Т-12, где отдает тепло на нагрев обессоленной нефти, охлаждается в воздушном холодильнике Хв-3 и выводится с установки. Уровень дизельной фракции в отпарной колонне К-3/2 поддерживается изменением расхода дизельной фракции из фракционирующей колонны К-2 контур 42). Регулирование температуры на выходе из воздушного холодильника Хв-3 осуществляется изменением частоты вращения электродвигателя вентиляторов воздушного холодильника с помощью преобразователя частоты (контур 43).

В колонне К-3/2 предусмотрена возможность отпарки легких компонентов перегретым водяным паром для обеспечения требуемой температуры вспышки дизельной фракции (контур 47). Расход водяного пара регулируется с коррекцией по расходу дизельной фракции с установки (контуры 45 и 46).

Мазут из куба колонны К-2 забирается насосами Н-8 и подается в вакуумную колонну К-5. Расход мазута в блок вакуумной перегонки регулируется с коррекцией по уровню в кубе фракционирующей колонны К-2 контуры 30 и 72). Избыточное тепло в колонне К-2 снимается двумя циркуляционными орошениями.

циркуляционное орошение (1ЦО) забирается насосами Н-9, прокачивается через теплообменники нагрева обессоленной нефти Т-8 иТ-11 и возвращается в колонну К-2. Расход I циркуляционного орошения фракционирующей колонны К-2 регулируется с коррекцией по температуре на верхней тарелке (контуры 49 и 50).
циркуляционное орошение (II ЦО) забирается насосами Н-10, прокачивается через теплообменники нагрева обессоленной нефти Т-14 и Т-10, а также через рибойлер стабилизатора Т-19 и возвращается в колонну К-2. Расход II циркуляционного орошения фракционирующей колонны К-2 регулируется с коррекцией но температуре на верхней тарелке (контуры 51 и 52).

Суммарный нестабильный бензин (нестабильная фракция НК-170 °C) из емкости суммарного бензина Е-3 сдается насосами Н-5 на стабилизацию в колонну К-4, предварительно нагреваясь в теплообменнике Т-20. Расход нестабильного бензина в стабилизационную колонну К-4 регулируется с коррекцией по уровню в емкости -3 (контуры 53 и 54). Регулирование давления в емкости суммарных бензинов Е-3 осуществляется сбросом газовой фазы из емкости Е-3 в топливную сечь к горелкам печей (контур 55).

С верха колонны К-4 пары легких углеводородов поступают в воздушный конденсатор-холодильник Хв-4 водяной холодильник Х-21, где конденсируются и охлаждаются, после чего они поступают в емкостъ орошения Е-4. Регулирование температуры на выходе из холодильника Х-21 осуществляется путем изменения часто

ты вращения электродвигателя вентиляторов воздушного холодильника Хв-4 (контур 56).
1.2 Обоснование необходимости автоматизированного контроля и управления конкретными параметрами технологического процесса.
Отбензиненная нефть, несмотря на то, что она нагревается в печи до. С, при давлении в отбензинивающей колонне 0 25 - 0 35 МПа образует небольшую долго паровой фазы ( 0 28 - 0 3), так как лишена газа и почти половины бензиновых фракций. Серьезным недостатком этого варианта является также то, что на выходе из печи приходится держать давление, достаточное для подачи горячей струй в K-I, т.е. в 2 5 раза выше, чем надо для питания основной атмосферной колонны.

Широко распространены установки с предварительной отбензинивающей колонной и основной ректификационной атмосферной колонной, работоспособные при значительном изменении содержания в нефтях бензиновых фракций и растворенных газов.
Вследствие большого разнообразия перерабатываемых нефтей и широкого ассортимента получаемых продуктов и их качества применять одну типовую схему не всегда целесообразно. Широко распространены установки с предварительной отбензинивающей колонной и основной ректификационной атмосферной колонной, работоспособные при значительном изменении содержания в нефтях бензиновых фракций и растворенных газов.
Работа основной атмосферной колонны К-2 на установках АВТ весьма значительно зависит от. Эту колонну чаще всего называют отбензинивающей колонной. Она выполняет роль стабилизатора состава сырья для основной атмосферной колонны.

Смотрите также файлы

П. И. Пестель Унитарная страна.docx

Реферат по учебной дисциплине Военная история Дмитрий Донской защитник земли Русской.docx

Сценарий праздника"Весна идет, Навруз идет".doc

Должник по исполнительному производству был обязан уплатить взыскателю денежную сумму.docx

Решение педагогической задачи Алгоритм решения.docx

Файл: Курсовой проект по дисциплине Системы автоматики предприятий нефтегазовой отрасли по теме Автоматизация ректификационной колонны к2.docx

1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно