ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 361
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
1 Регламент производства винилхлорида
1.1.1 Ректификация продуктов пиролиза в колонне С-601
1.1.2 Ректификация винилхлорида в колонне С-602
1.1.3 Отпарка хлористого водорода в колонне С-603
1.1.4 Нейтрализация и сушка винилхлорида
1.1.5 Отпарка хлористого водорода в колонне С-603
1.2 Контроль производства и нормы управления технологическим процессом
2 Изучение технологического процесса
2.1 Выбор объекта автоматизации
2.2 Математическое описание колонны
2.4Тепловой баланс колонны ректификации
2.4.1 Тепловой баланс низа колонны
2.4.2 Тепловой баланс кипятильника
2.4.3 Тепловой баланс верха колонны
2.5 Материальный баланс колонны ректификации
2.5.1 Материальный баланс низа колонны по всему веществу
2.5.2 Материальный баланс по легколетучему компоненту
2.5.3 Материальный баланс верха колонны по всему веществу
2.5.4 Материальный баланс по целевому компоненту.
2.5 Информационные схемы колонны ректификации
3 Автоматизация процесса ректификации в колонне С-602
3.1 Технологические параметры контроля и управления
3.2 Автоматическое регулирование параметров в колонне С-602
3.3 Сигнализация и контроль допустимых параметров
3.4 Блокировка технологических параметров
3.5 Структура технических средств
3.6 Подбор промышленных средств автоматизации
3.6.1 Главные условия подбора средств автоматизации среднего уровня
3.6.2 Обоснование выбора технических средств среднего уровня
3.6.4 Подбор средств автоматизации нижнего уровня
4.1 Расчёт регулирующего органа
4.1.1 Построение расходной характеристики
4.3 Рабочее место оператора АСУТП
4.4 Создание общего вида визуализации
4.4.1 Закрепление визуализации за реальными объектами
4.4.2 Создание программ сигнализации и автоматического регулирования температуры.
4.4.3 Контроль технологического процесса и управления в реальном времени
5 Расчет экономических показателей проекта автоматизации
5.1 Расчет затрат на модернизацию оборудования автоматизации
5.2 Расчет увеличения производственной мощности колонны ректификации
5.2.1 Расчёт изменения затрат по статьям себестоимости от внедрения новой системы автоматизации
5.2.3 Таблица расчета затрат на единицу продукта
5.2.4 Расчет показателей экономической эффективности проектного варианта автоматизации
5.2.5 Таблица сравнения показателей базового и проектного варианта автоматизации объекта
6.1 Характеристика и анализ вредных и опасных производственных факторов на стадии 600
6.2 Производственная санитария
6.3 Параметры микроклимата рабочей зоны в производственном помещении
6.4.1 Требования охраны труда во время работы
6.4.2 Требования охраны труда в аварийных ситуациях
Список используемых источников
Приложение А. Схема автоматизации
Приложение Б. Схема принципиальная электропитания №1
Приложение В. Схема принципиальная электропитания №2
Приложение Г. Схема принципиальная давления в колонне
Приложение Д. Схема принципиальная контроля выходной температуры продукта
Приложение Е. Схема принципиальная контроля уровня в колонне С-602.
Приложение Ж. Схема принципиальная контроля температуры на тарелках.
Приложение З. Схема принципиальная управления клапаном с ЭИМ по расходу дихлорэтана.
Приложение И. Схема принципиальная управления клапаном с ЭИМ по расходу флегмы.
Приложение К. Схема внешних проводок №1
Приложение Л. Схема внешних проводок №2
Приложение М. Схема внешних проводок №3
Температура на пластине № 8 находится в диапазоне 75-110 ° C контролируется прибором ТР-61635.
Для поддержания регулярного количества хлористого водорода в кубическом продукте ректификационной колонны С-601, в зависимости от нагрузки, температура на пластине 15 должна находиться в диапазоне 65-92 С, контролируемых прибором ТРКА-61630. Когда температура падает до 65 C и увеличивается до 92 C, на APM срабатывает сигнал тревоги. В целях стабилизации температурного режима колонны С-601 за счет изменения давления пара (15,0 кгс/см2) на входе в производство винилхлорида регулируется подача пара в испарители E-602A, B,C FRSA-61215 осуществляется в ручном или автоматическом режиме с помощью регулятора температуры TRC-61631, который работает в каскаде с регулятором расхода пара FRSA-61215. Регулятор температуры TRC-61631 вычисляет среднее значение суммы температур =T-61630 (15 пластин) + T-61635 (8 пластин) + T-61638, или T-61639, или T-61640 (куб, задана температура рабочего испарителя). Значение TRC-61631, поддерживаемое в автоматическом режиме, может быть установлено оператором в диапазоне80-105°C в зависимости от нагрузки на колонну С-601.
Температура на пластине 45 в диапазоне минус 31-минус 17°С контролируется прибором ТРА-61622. Когда температура поднимается выше минус 17°C и опускается ниже минус 31°C, на APM срабатывает сигнализация.
Температура верхней части ректификационной колонны С-601 в диапазоне минус 31-минус 19 ° С контролируется прибором ТРА-61621. Когда температура поднимается выше минус 19 ° C и опускается ниже минус 31 ° C, на APM срабатывает сигнал тревоги.
Поддержание температуры сверху и на 41 пластине обеспечивает необходимую степень чистоты напорного продукта (хлористого водорода, для этого предусмотрен каскадный контроль температуры регулятором TRC-61627 в верхней части колонны С-601 путем изменения расхода мокроты FRCA-61220. Задачей для главного контроллера TRC-61627 является среднее значение трех температурных точек (температура TRA-61626 на 41 пластине, температура TRA-61622 на 45 пластинах, верхняя температура колонки TRA-61621), которое устанавливается оператором ДПУ стадии 600 в диапазоне от минус 50С до минус 270 С для поддержания минусовой температуры на 41 пластине.
Головной продукт ректификационной колонны С-601 поступает в трубное пространство конденсатора-испарителя Е-601 с площадью теплообменной поверхности 450 м2, в котором он сжижается примерно на 40%, а затем газожидкостная смесь поступает в резервуар В-601 емкостью 61,7 м3.
В межтрубное пространство конденсатора-испарителя Е-601 в качестве хладагента подается фреон-22 из холодильной установки. Уровень фреона-22 в конденсаторе-испарителе Е-601 в диапазоне 25-40% поддерживается с помощью регулятора уровня LRC-61341, клапан которого установлен на трубопроводе для подачи жидкого фреона-22 в конденсатор-испаритель.
Давление в головке ректификационной колонны С-601 в диапазоне 1,0-1,45 Мпа (10,0-14,5 кгс/см2) контролируется прибором PRСА-61420 и поддерживается регулятором давления PRСА-61491, установленным на трубопроводе для вывода хлористого водорода из резервуара В-601. Если давление уменьшается менее 1,0 МПа (10,0 кгс / см2) и увеличивается более 1,45 МПа (14,5 кгс/см2), устройство RRSA-61491 подает сигнал тревоги на APM. При повышении давления в соответствии с прибором PRCA-61420 до 1,6 МПа (16,0 кгс / см2) на APM срабатывает сигнализация и активируется замок типа I-601.
Перепад давления в колонне S-601 составляет не более 50 кПа(5000 мм).st) контролируется прибором PdR-61423.
Для контроля работы внутренних устройств (гидравлическое сопротивление, заполнение пластин) осуществляется дополнительный контроль давления, согласно приборам
PR-61421, PR-61422, монтируются на 22 и 31 пластинах. Эти устройства позволяют математическую разницу между показаниями разделить колонку на перепад давленияС-601 в трех частях:
1-от куба до 22 пластин-PR-61421 и PR-61424;
2-от 22 пластин до 31 пластины-PR-61421 и PR-61422,
3-от 31 пластины до верхней части PR-61422 и PR-61420,
Это позволяет анализировать засорение и работоспособность внутренних устройств.
Газообразный хлористый водород из резервуара V-601 поступает в конденсатор
Е-503. Состав хлористого водорода контролируется аналитически. Объемная доля ацетилена должна составлять не более 0,25 %; винилхлорида и не более 0,05 %; хлористого водорода а так же не менее 99,2 % других органических примесей-не более 0,5 %.
Газообразный хлористый водород проходит через клапан регулятора давления
RRCA-61491, где он дросселируется до давления 0,48-1,45 МПа (4,8 -14,5 кгс/см2) (контролируется устройством PRCA-61405) и поступает в конденсатор E-503 в качестве хладагента с температурой минус 31-минус 19°C, контролируемой устройством TR-61646. После конденсатора Е-503 хлористый водород поступает в вертикальный буферный резервуар В-504 емкостью 80 м3.
Давление в буферном баке V-504 поддерживается в заданных пределах путем регулирования производительности холодильной установки (степени конденсации хлористого водорода в конденсаторе-испарителе Е-601) и изменения нагрузки на этапе 100.
Контроль давления в диапазоне 0,48-1,45 МПа (4,80-14,5 кгс / см2) осуществляется с помощью прибора PRCA-61405. Если давление в буферном баке V-504 увеличивается более чем1,45 МПа (14,5 кгс/см2) или уменьшается менее чем на 0,48 МПа (4,80 кгс/см2), на APM срабатывает сигнализация.
Из буферного резервуара В-504 на ступень 100 подается газообразный хлористый водород с температурой0-20 С, контролируемый прибором ТР-61607. увеличении более 80 % на АРМ срабатывает сигнализация. Дополнительно контроль уровня ведется по прибору
LG-61345.
Часть жидкого хлористого водорода из бака В-601 насосом Р-601А, В подается в виде мокроты в колонну С-601, а другая его часть подается в цикл конденсатор-испарительЕ-601.
Насос P-601A,B имеет герметичную конструкцию (нескользящую с магнитной муфтой). Во избежание пуска насоса P-601А при работе без наполнения жидкостью (сухой ход) контроль уровня в контуре насоса обеспечивается в соответствии с прибором LСА-61311,61312. При уровне 60 % срабатывает сигнализация, и двигатель насоса автоматически останавливается. Наличие уровня жидкости более 60% в контуре насоса служит условием для запуска насоса.
Для предотвращения кавитации во время работы насоса, которая может привести к разрушению деталей насоса, предусмотрен контроль перепада давления всасывания – разряда не менее 0,5 МПа (5,0 кгс/см2) по прибору PdRSA-61461.61462. Когда перепад давления всасывания и нагнетания падает до 0,5 МПа (5,0 кгс/см2), на APM срабатывает сигнализация. Когда перепад давления всасывания и нагнетания падает до 0,45 МПа (4,5 кгс/см2), на APM срабатывает сигнализация, и двигатель насоса автоматически останавливается.
После запуска электродвигателя насоса P-601A, B в течение одной минуты срабатывает замок LSA-61311,61312, который через одну минуту автоматически выключается. После этого автоматически активируются замки низкого перепада давления "Нагнетание – всасывание" PdRSA-61461,61462 и "После отстойного насоса – всасывание".»PdRSA-61459, 61460.
Для охлаждения и смазки подшипников насоса перекачиваемая жидкость (HCL) подается в подшипники непосредственно из сливного отверстия насоса. Для защиты от механических примесей, попадающих в подшипниковый узел, на трубопроводе от нагнетания насоса к подшипникам установлен поддон. Контроль перепада давления отстойно - всасывающего насоса не менее 0,4 МПа (4,0 кгс/см2) осуществляется с помощью прибора PdRSA-61459, 61460. Когда падение давления снижается до 0,4 МПа (4,0 кгс / см2), на APM срабатывает сигнализация. Когда перепад давления снижается до 0,35 МПа (3,5 кгс/см2), на APM срабатывает сигнализация, и двигатель насоса P-601A, B автоматически останавливается.
Местные манометры PI-61451, 61452 используются для контроля давления всасывания и нагнетания насоса.
Температура подшипников насоса Р-601А, В не выше 60 С контролируется прибором ТРСА-61601,61602,61603,61604. Когда температура подшипников насоса повышается до 60 ° C, на APM срабатывает сигнализация. Когда температура подшипников насоса повышается до 70 ° C, на APM срабатывает сигнализация, и двигатель насоса P-601A, B автоматически останавливается.
Объемный расход мокроты в диапазоне 4,0-14,0 м3 / ч поддерживается регулятором расхода FRSA-61220, который работает в каскаде с двумя клапанами: один клапан установлен на рециркуляционном трубопроводе конденсатора-испарителя Е-601, другой-на трубопроводе подачи мокроты. Данная схема управления позволяет поддерживать давление нагнетания насоса Р-601А, В и количество перекачиваемого жидкого хлористого водорода на заданном уровне. Если объемный расход мокроты уменьшается до менее 3,0 м3/ч, на APM срабатывает сигнализация.
Предварительная сушка колонной системы С-601 производится сухим дихлорэтаном. После сушки резервуар В-601 промывают от дихлорэтана путем замены его винилхлоридом, подаваемым насосом Р-602А,В, Р-604А,В на пластину 33 колонны по линии жидкой фазы или на пластину 9 сверху колонны С-603 (или сливаемым винилхлоридом из куба колонны С-603 по мосту в линию газовой фазы с регулированием расхода не более 15,0 м3/ч по прибору ФР-62251, с выходом газовой фазы из колонка С-603). 603 к теплообменнику Е-611) с последующей заменой на хлористый водород при вводе системы в эксплуатацию.
1.1.2 Ректификация винилхлорида в колонне С-602
Ректификационная колонна С-602 предназначена для разделения дихлорэтана и винилхлорида, поступающих из куба колонны С-601.
Ректификационная колонна С-602 представляет собой вертикальное цилиндрическое устройство вместимостью 245 м3, диаметром 2664 мм, высотой 50530 мм, внутри оснащенное 85 тарелками, из которых первая тарелка представляет собой провал, выступающий из нижней части колонны, остальные 84 являются клапанными тарелками.
Кубовый продукт ректификационной колонны С-601 в зависимости от ее состава поступает на тарелки 30, 40 или 50 ректификационной колонны С-602 с объемным расходом не более 100,0 м3 / ч.
Уровень в кубе ректификационной колонны С-602 поддерживается в диапазоне 70-85 % регулятором уровня LRCA-62302 или LRCA-62303 (выбирается кнопкой, расположенной на операторской APM станции 600) регулирующего клапана, который устанавливается на трубопроводе вывода кубического продукта. Если уровень снижается менее чем на 70% и увеличивается более чем на 85 %, на APМ срабатывает сигнал тревоги.
Кубический продукт ректификационной колонны С-602, состоящий в основном из дихлорэтана,подается через фильтр S-602A, B с фильтрующей поверхностью 0,59 м2 на ступень 400 установки предварительного хлорирования R-3203, R-3202.
Из ступени 400 в легкокипящую разделительную колонну С-401, в колонну ректификации дихлорэтана С-402 или в реактор прямого хлорирования R-401B. Состав кубического продукта определяется аналитически. Массовая доля винилхлорида не должна превышать 0,1 %, а массовая доля воды не должна превышать 0,0010 %.
Объемный расход кубического продукта колонны С-602 составляет не более 65,0 м3/ч и регулируется устройством FR-62202.
Куб колонны С-602 нагревается испарителем Е-604А с площадью теплообменной поверхности 840 м2.
Пар подается в межтрубное пространство испарителя Е-604А,В в качестве теплоносителя. Давление пара 1,0-1,5 МПа (10,0-15,0 кгс/см2) контролируется приборомPRА-00437. Массовый расход пара в диапазоне 6600,0-27000,0 кг/ч поддерживается регулятором расхода FRC-62204.