2 Анализ процесса как объекта автоматизации

На установке гидроочистки дизельного топлива необходимо контролировать, регулировать и сигнализировать следующие параметры:

температура, давление, уровень, расход. Оптимальные значения этих параметров определяют эффективность и нормальную работу процесса. Применяется комплексная автоматизация процесса, которая достигается централизацией управления, широким применением схем каскадного и комбинированного регулирования, базирующихся на приборах малогабаритной унифицированной системы.

2.1 Реакторный блок

Регулирование и контроль расхода сырья необходимо для поддержания заданной производительности установки. При этом осуществляется равномерная нагрузка оборудования установки. Изменение расхода сырья может вызвать аварию.

Регулирующее воздействие на процесс с целью регулирования параметров расхода вносится с помощью исполнительных устройств, установленных на трубопроводах и изменяющих расход тех или иных материальных потоков. При этом время запаздывания должно быть минимальным, а степень влияния воздействия на регулируемый параметр наибольшей.

На установке необходимо регулировать и контролировать расход водородсодержащего газа, поскольку изменение соотношения подачи водородсодержащего газа к сырью может привести к нарушению технологического процесса (закоксованности катализатора в результате нарушения соотношения ВСГ:сырье, увеличения перепада давления в системе выше допустимого, перегрева, закоксованности и прогара труб змеевика печи П-1), браку выпускаемой продукции. Регулируемыми и сигнализируемыми параметрами являются расход сырья, расход свежего водородсодержащего газа на узел смешения с сырьем.

Для нормального ведения процесса необходимо контролировать температуру сырья на входе и выходе печи П-1, так как высокая температура на входе в печь ведет к большой потере тепла с дымовыми газами, следовательно, уменьшается КПД печи, а также к перегреву и разрыву труб в печи из-за неравномерного нагрева потоков. Температура сырья на выходе из печи П-1 (температура на входе в реактор) регулируется количеством топлива подаваемого в печь для ее нагрева, так как в случае чрезмерного увеличения температуры происходит закоксовывание катализатора в реакторе, а понижение температуры ведет к уменьшению выхода целевого продукта.

Реакторы являются основными аппаратами процесса. Автоматизация их имеет особое значение, как в отношении безопасности, поскольку процесс протекает с высокой скоростью, при высоких температурах и давлении, так и для обеспечения длительной эксплуатации катализатора. Основным фактором, влияющим на качество получаемого продукта, является температура в реакторе. Правильно выбранный интервал температур обеспечивает как требуемое качество, так и длительность безрегенерационного пробега и общего срока службы катализатора.

Повышение давления при постоянных других параметрах процесса влияет на степень превращения сырья и тем самым на качество по­лучаемых продуктов.

Для безопасности ведения процесса и обеспечения четкости разделения парожидкостной смеси необходимо контролировать и сигнализировать давление в аппаратах С-1, С-2. Необходимо контролировать перепад давления в реакторах, так как высокое гидравлическое сопротивление в слое катализатора может привести к его закоксовыванию - а следовательно, снижению активности, а также может повлиять на эксплуатацию технологического оборудования.

Необходимо регулировать и сигнализировать уровень жидкости в газосепараторах С-1, С-2 с помощью регулирующих клапанов, расположенных на трубопроводах, по которым гидрогенизат поступает в колонну К-1. При понижении уровня может произойти попадание ВСГ в систему низкого давления, а при повышении – переполнение сепараторов, попадание дизельного топлива с систему очистки газов.