- •Введение
- •1. Общие сведения об автоматизации
- •Основные понятия об объектах и системах автоматического управления
- •1.2. Общие сведения о Государственной системе промышленных приборов и средств автоматизации (гсп)
- •2. Автоматический контроль и измерение технологических параметров
- •2.1. Основы метрологии и техники измерений
- •Классификация средств измерений
- •Основные метрологические характеристики ип
- •2.2 Типовые измерительные схемы и приборы технического контроля
- •2.2.1 Общие сведения о датчиках физических величин
- •Систематическая погрешность измерений – составляющая погрешности измерений, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.
- •1.Резисторные датчики
- •2.Емкостные датчики
- •2.2.2. Измерительные схемы для датчиков
- •2.2.3. Вторичные приборы
- •2.3 Методы измерения важнейших технологических параметров.
- •2.3.1.Измерение температуры
- •Термометры расширения
- •Термометры сопротивления
- •Термоэлектрические термометры
- •2.3.2. Измерение давления
- •2.3.3.Измерение уровня
- •Анализаторы состава жидкостей
- •2.3.5. Влагомеры неводных жидкостей [ 40]
- •2.3.6. Измерение плотности и вязкости жидкостей [ 40]
- •2.3.7. Анализаторы газов [ 40]
- •2.3.8. Измерение количества и расхода жидкостей и газов
- •3. Автоматические системы регулирования технологических параметров
- •3.1. Классификация автоматических систем регулирования
- •3.2. Объекты регулирования и их свойства
- •3.3. Автоматические регуляторы и законы регулирования
- •Классификация линейных регуляторов
- •Нелинейные законы регулирования
- •3.4.Усилительно-преобразовательные устройства
- •3.5. Реле
- •3.6.Исполнительные механизмы и регулирующие органы.
- •Управление приводами
- •Основные характеристики элементов и линейных автоматических систем регулирования непрерывного действия
- •3.8.1.Дифференциальные уравнения для элементов и систем
- •3.8.2. Передаточные функции
- •3.8.3. Временные характеристики
- •3.8.4.Частотные характеристики
- •3.8.5.Типовые динамические звенья аср
- •3.8.6. Основные виды соединений звеньев системы
- •3.8.7.Устойчивость одноконтурных аср
- •3.8.8. Качество аср
- •3.9.2. Каскадные аср
- •3.10. Дискретные автоматические системы регулирования
- •3.10.1. Понятия о дискретных аср и их классификация
- •3.10.2. Классификация релейных аср
- •3.10.3. Автоколебания в релейных аср
- •4. Автоматезированные системы управления технологическими процессами (асутп)
- •4.1. Общая характеристика асутп.
- •4.2. Назначение, цель и функции асутп
- •4.3. Упрощенная структура комплекса технических средств (ктс) асутп
- •4.4. Техническое обеспечение распределенных асутп
- •4.4.1 Общая характеристика аппаратурной основы асутп
- •4.4.2. Микропроцессорные автоматические устройства и системы
- •4.4.3. Электропневматические системы управления
- •4.4.4.Автоматизированные тренажерно-обучающие комплексы
- •5. Автоматизация производственных процессов нефтепереработки и нефтехимии
- •5.1. Элементы техники проектирования систем автоматизации
- •5.1.1. Краткие сведения о типовых технологических процессах
- •5.1.2. Последовательность выбора системы автоматизации
- •5.1.3. Выбор регуляторов и параметров их настройки [47]
- •5.1.4. Элементы техники проектирования схем автоматизации
- •5.2. Автоматизация производства нефтепродуктов
- •5.2.1. Автоматизация управления процессами первичной переработки нефти
- •5.2.2 Автоматизация управления процессом
- •5.2.3. Автоматизация управления процессом
- •5.2.4. Процесс замедленного коксования
- •5.2.5. Автоматизация управления процессом алкилирования бензола
- •5.3. Автоматизация управления процессами производства некоторых органических продуктов
- •5.3.1. Автоматизация управления процессом производства олифинов
- •5.3.2. Автоматизация управления процессом производства ацетилена
- •5.4. Автоматизация управления прцессами производства синтетического каучука
- •5.4.1. Автоматизация производства бутадиен-стирольного каучука
- •5.4.2. Автоматизация производства изопренового каучука
5.2. Автоматизация производства нефтепродуктов
5.2.1. Автоматизация управления процессами первичной переработки нефти
Обезвоженная и обессоленная нефть (после блока ЭЛОУ) поступает в колонну отбензинивания 1 (рис.5.4), где происходит испарение легкокипящих фракций (бензина, воды), которые уходят из верхней части колонны, проходят воздушный 2 и водяной 3 конденсаторы-холодильники и поступают в емкость 4. Газ из нее поступает к фракционному абсорберу; отстоявшаяся вода отводится в канализацию; часть бензина подается насосом на орошение колонны 1, а остальной бензин поступает в емкость 19 и далее в стабилизационную колонну 32. Часть отбензиненной нефти с низа колонны забирается насосом 8 и направляется в трубчатую печь 7, откуда возвращается в колонну 1. Остальная нефть насосом 6 через печь 9 подается в колонну 14. Из верхней части колонны 14 пары бензина и воды поступают сначало в воздушный конденсатор 15, а затем в водяной 16. Конденсат собирается в емкости 10, откуда насосом 11 частично подается в колонну 14 в качестве острого орошения. Остальной конденсат поступает в емкость 19. Оставшаяся в емкости 10 вода отводится в канализацию, а газ сбрасывается на факел.
В нижнюю часть колонны 14 подается водяной пар для более полного извлечения светлых нефтепродуктов из мазута. Для съема тепла в колонне применяют два циркуляционных орошения – верхнее (ВЦО) и нижнее (НЦО). Для этого жидкость из колонны забирается насосами 13 и 17, проходит через теплообменники 12 и 18 и возвращается в колонну 1. В теплообменниках 12 и 18 осуществляется подогрев сырой нефти перед поступлением в колонну 1. Мазут из нижней части колонны 14 забирается насосом 21, прокачивается через печь 9 и поступает на вакуумную колонну 38. Из колонны 14 отбираются три боковых погона, которые подаются в отпарную колонну, состоящую из трех самостоятельных секций 22, 23, 24.
В каждую секцию подается водяной пар, способствующий извлечению легких фракций. Эти фракции возвращаются в колонну 14, а освобожденные от них целевые продукты насосами 25 – 27 через воздушные холодильники 28 – 30 подаются в парк. Продукт из секции 23 используют для подогрева бензина перед поступлением его в стабилизационную колонну 32 (см.теплообменник 31), а продукт из секции 22 частично идет в качестве абсорбента во фракционирующий абсорбер.
Пары из верхней части стабилизационной колонны 32 проходят через воздушный конденсатор-холодильник 33. Конденсат сливается в емкость 34, откуда насосом 35 частично поступает в колонну 32 в качестве орошения, другая его часть (головка стабилизации) выводится в установки. Сухой газ из емкости 34 отводится в топливную сеть. Нижний продукт колонны 32 – стабильная бензиновая фракция – поступает через печь 36 на установку вторичной перегонки бензина, где разделяется на узкие фракции. Для поддержания теплового режима в колонне 32 часть бензиновой фракции насосом 37 прокачивается через печь 36, где испаряется и в виде паров возвращается в колонну.
Из верхней части вакуумной колонны 38 водяные пары, газы разложения, небольшое количество дизельной фракции поступают в конденсатор 47. Конденсат направляется на прием сырьевых насосов, а несконденсировавшиеся газы отсасываются эжектором (на рис. не показан), обеспечивающим разрежение в колонне.
Для снижения температуры в нижней части колонны 38 и облегчения испарения легких компонентов в колонну вводится перегретый водяной пар.
Для съема тепла в колонне 38 предусматривается три циркуляционных орошения – верхнее (ВЦО), среднее (СЦО) и нижнее (НЦО). Для этого с определенных тарелок колонны насосами 40, 42 и 44 забирается жидкость (фракции), которая проходит через теплообменники 39, 41 и 43 и частично возвращается в колонну. Другая часть жидкости, прошедшей через теплообменники, возвращается на колонну 32.
Остаток вакуумной перегонки – гудрон – через теплообменник 46 выводится из установки. В теплообменнике 39 происходит подогрев химически очищенной воды. В теплообменниках 41, 43 и 46 осуществляется подогрев сырой нефти перед поступлением ее в колонну 1.
Автоматическое регулирование процесса первичной переработки нефти. Поддерживаются постоянные температуры в верхней и нижней частях колонны 1, для чего используют схемы связанного регулирования. Стабилизации подлежат давление в верхней части колонны 1; температура конденсата после водяного конденсатора 3 (связанное регулирование); расходы жидкости, поступающей в печь 7. Регулируют уровень конденсата в емкости 4 отводом части конденсата в емкость 19. Для сброса воды, собирающейся в нижней части емкости 4, используют регулятор уровня. Уровень жидкости в нижней части колонны 1 стабилизируют изменением расхода ее через печь 9 (схема связанного регулирования). Так же, как и в колонне 1, регулируют давление и температуру в верхней части колонны 14, температуру конденсата после водяного конденсатора 16, уровень в нижней части колонны, уровни в емкости 10 (по аналогии с емкостью 4). Температуры в зонах ВЦО, НЦО колонны 14 стабилизируют изменением расходов орошений (связанное регулирование). Регулируют расходы водяного пара, поступающего в колонну 14 и секции отпарной колонны. Уровни в секциях регулируют изменением расходов целевых продуктов (фракций), уходящих из секций.
Температура в верхней части колонны стабилизации 32 регулируется изменением расхода головки стабилизации, поступающей от насоса 35 в эту колонну (связанное регулирование). Давление в верхней части колонны 32 регулируется изменением расхода сухого газа. Температура в нижней части этой колонны регулируется изменением расхода топлива, поступающего в печь 36 (связанное регулирование). Аналогично регулируется и температура бензина, уходящего из печи 36 на установку вторичной перегонки. Уровень в емкости 34 регулируется изменением расхода головки стабилизации, уходящей с установки.
Температура в зонах циркуляционных орошений вакуумной колонны 38 регулируется изменением расхода фракций, уходящих из колонны, что приводит к изменению расхода орошений, возвращаемых в колонну (связанное регулирование). Уровень в нижней части колонны 38 и расход водяного пара, подаваемого в нее, стабилизируют. Требуемое остаточное давление в колонне обеспечивается воздействием на работу эжектора.