Скачать:  

1377369723_otchet_po_praktike-1.zip [119,44 Kb] (cкачиваний: 120)

Содержание

Содержание. 3

Введение. 4

1       Технологическая часть. 4

1.1        Физико-химические основы технологического процесса (производства) 4

1.2        Назначение, место технологической установки (объекта) в структуре предприятия. Схема технологического процесса. 5

1.3        Основные закономерности процесса (модель) 7

1.4        Порядок пуска и останова установки. 9

1.5        Нормируемые показатели качества продуктов производства. 11

1.5.1         Стойкость к истиранию.. 12

1.5.2         Объем пор и распределение пор по размеру. 12

1.5.3         Термическая и гидротермическая стабильность. 13

1.5.4         Распределение частиц по размеру. 14

1.5.5         Насыпная плотность. 15

2       Автоматизация. 16

2.1        Задачи и методы управления технологическим процессом.. 16

2.2        Перечень технологических параметров, регулируемых вручную, автоматически (автоматизировано) 16

2.3        Перечень технологических параметров, автоматически контролируемых и сигнализируемых  17

2.4        Перечень технологических параметров, по которым осуществляется аварийная защита. 19

2.5        Перечень и описание технических средств и программно-технических комплексов, средств и систем регулирования, сигнализации, защиты, блокировки, диагностики различных уровней, описание исполнительных устройств. Функциональная схема автоматизации (ФСА) 20

2.6        Анализ уровня автоматизации, недостатков существующих схем и технических средств. 22

Заключение. 25

Список используемой литературы.. 26

 

Введение

На данный момент нефтепереработка является одним из ведущих направлений мировой промышленности. Ежегодно в мире перерабатывают миллиарды тонн нефти, а получаемая продукция оценивается миллиардами долларов. Поэтом одним из основных направлений в сфере нефтепереработки является поиск путей повышения эффективности катализаторов для основных каталитических процессов, в т.ч. и для каталитического крекинга. ООО «Ишимбайский специализированный химический завод катализаторов» занимается производством катализатора октифайн – незаменимого компонента нефтеперерабатывающей промышленности.

 

1           Технологическая часть

 

1.1   Физико-химические основы технологического процесса (производства)

 

Октифайн – группа катализаторов, основными компонентами которых являются цеолит типа Y и матрица.Цеолит типа Y – это алюмосиликат с упорядоченной структурой. Процесс производства цеолита напрямую влияет на строение его молекулярной структуры. Синтез цеолита-Yосуществляется в специальных реакторах. Процесс роста кристаллов проверяется в лабораториях, где отслеживаются малейшие отклонения в структуре кристаллов, которые могут повлиять на активность катализаторов.

Элементарная ячейка решетки цеолита состоит из атомов алюминия, кремния, кислорода и катионов натрия. Однако оксид натрия негативно влияет на химические свойства катализатора, поэтому возникает необходимость проведения химического и термического модифицирования натрия-Y из структуры цеолита. Катионные обмены на редкоземельные металлы и аммоний производится в барабанных и ленточных фильтрах. В результате образуется микро- , мезопористая структура, покрытая изнутри активной алюмосиликатной фазой, образующая своего рода нанореакторы.

Второй компонент катализаторов октифайн – матрица. Она представляет собой пористую структуру размером до 0.5 мкм, состоящую из миллионов молекул цеолита. Размер пор влияет нас одной стороны на прочность, с другой – на степень закупориваемости каналов коксовыми отложениями. Поэтому приходится выбирать наиболее оптимальную величину пор, которая позволит достаточно расщепить сырье для эффективного катализа в структуре цеолита.

 

1.2   Назначение, место технологической установки (объекта) в структуре предприятия. Схема технологического процесса

 

Матрицы на основе глины входят в состав катализаторов, полученных в результате insituкристаллизации цеолита в микросферических частицах глины. Эта технология первоначально была разработана Хейденом и его коллегами в компании Энгельгард. В последствии она была усовершенствована Брауном и др. Соответствующий процесс приготовления катализатора схематически представлен на рисунке 1.

 

Прокалочная печь

 

Смеситель

 

FCC катализатор

 

Каолин

 

Каолин

 

Силикат натрия

 

Затравка цеолита

 

Суспензия

 

Распылительная сушилка

 

Микросфера

 

Прокалочная печь

 

Прокаленная микросфера

 

Кристаллизатор

 

Т~1000оС

 

Т~732оС

 

~95оС, 10-24HRS

 

Силикат натрия

 

Вода

 

NaOH

 

Микросфера после кристаллизации

 

Ленточный фильтр

 

Вода

 

Промытая микросфера

 

Емкость для ионного обмена

 

РЗ3+ и/или NH4+

 

РЗ/NH4-обмененная микросфера

 

Сушилка

 

Добавки

Рисунок 1 – Схема производства FCC катализатора с использованием процесса insituкристаллизации

Согласно процессу, описанному Брауном и др., катализатор получают следующим образом:

1)       мелкодисперсный каолин прокаливают при ≈1000^оС, при этом каолин переходит в шпинель;

2)       готовят суспензию из прокаленной глины, каолина, небольшого количества силиката натрия и цеолитной затравки;

3)       суспензию распыляют, полученную микросферу прокаливают при 732^о, чтобы каолин перешел в метакаолин.

Узел приготовления композиции предназначен для непрерывного синтеза многокомпонентной однородной пульпы (суспензии в объеме реактора за счет смешения суспензии цеолита с каолином, оксихлоридом алюминия (далее ОХА), с активной окисью алюминия (далее АОА)) и ее подачи на секцию распылительной сушки.

Технологический процесс включает следующие этапы:

1)           прием компонентов;

2)           дозирование;

3)           смешивание;

4)           аспирация.

 

1.3   Основные закономерности процесса (модель)

 

1.3.1                  Прием компонентов

 

После завершения ионного обмена и отмывки от сульфата аммония (NH₄)₂SO₄, суспензия цеолита REHY из репульпаторов насосами Р-435А/В подается в реактор поз.S-401.

Каолин и АОА транспортируются из приемных в расходные бункера S-403, S-404 пневмотранспортом за счет разряжения создаваемого воздуходувкой В-417. Для выделения сыпучих компонентов из пылевоздушной смеси служат рукавные фильтры Х-411 и Х-208.

ОХА поступает на установку из 51 цеха по трубопроводу емкости поз. S-438, S-434.

 

1.3.2                  Дозирование

 

Цеолит REHYсуспензируется в технологической воде периодическим действием и хранится в расходной емкости цеолитной пульпы поз. S-401. Циркуляция суспензии осуществляется насосом Р-401А/В/С через клапан FCV-4001.

Объем перекачиваемогоОХА задается расходчикомFQIR-4003. Затем с помощью насоса Р-424 ОХА из емкости поз. S-434 через клапан FV-4003 поступает в реактор поз. М-426.

По окончании подач ОХА в S-401, приготовленная композиция перемешивается и циркулируется в течении заданного времени.

 

1.3.3                  Смешивание

 

Одновременно с началом подачи цеолита включают мешалку AG-401, установленную в S-401.

После дозаторов поз.М-401-2, М-402-2 каолин и АОА поступают на ленточный транспортер М-412 и через элеватор подаются на струйный смеситель поз. М-426, в котором  они непрерывно смешиваются с расчетным количеством раствора ОХА и суспензии цеолита. Для достижения однородного состава смесь компонентов после М-426 сливается в реактор-смеситель S-405. При этом параметры, как величина рН, температура, концентрация и время созревания, должны находиться под строгим контролем.

Контроль уровня в S-405 осуществляется по прибору LRCSA-4059. При достижении уровня 90% автоматически блокируется дозировка всех компонентов в М-426. Пульпа подается непрерывно к коллоидной мельнице М-429 для гомогенизации. Рабочее значение уровня в S-405 поддерживается автоматически в пределах 40-60% за счет откачки готовой реакционной смеси насосами Р-403 А/В в расходную емкость установки распылительной сушки S-401B через дублированный сетчатый фильтр.

1.3.4    Аспирация

 

Для регенерации тканей рукавов фильтры Х-411 и Х-208 снабжены устройством импульсного встряхивания на подаче технического воздуха. Освобождение  Х-411 и Х-208  в  S-403 и S-404 соответственно через сдвоенные шлюзовые питатели RVX-411 и  RVX-412.

Для промывки оборудования и трубопроводов предусмотрена подача сетевой технической воды (клапан SV-4043)  и трубопровод суспензии цеолита (клапан SV).

С целью исключения потерь предусмотрена система сбора и возврата способных образовывать пыль дозируемых компонентов (каолин и АОА).

Система собирает, транспортирует и отделяет пыль на рукавном фильтре поз.Х-413 за счет разряжения создаваемого воздуходувкой В-411.

 

1.4   Порядок пуска и останова установки

 

Пуск и остановка процесса дозирования осуществляется в следующем порядке:

1                   Операции останова насоса поз Р-424А/В на подаче ОХА в М-426 выполняются на месте.Необходимо отключить работающий насос Р-424А/В. Закрыть всасывающий и нагнетательный клапаны насоса Р-424А/В. В целях промывки необходимо открыть клапан для подачи технологической воды в насос Р-424А/В.

2                   Спустить жидкость после промывки из Р-424А/В.

3                   Нажать на кнопку «Останов установки подачи и взвешивания каолина» (KaolinefeederunitSTOP) на местном щите управления.Нажатием этой кнопки одновременно останавливается питатель каолина М-401-1, устройства взвешивания каолина М-401-2 и вибрационный разгружатель М-428.

4                   Нажать кнопку «Останов установки подачи и взвешивания АОА» (AlfeederunitSTOP) на местном щите управления.Нажатием этой кнопки одновременно останавливаются питатель АОА М-402-1 и устройство взвешивания АОА М-402-2.

5                   В питателях М-401-1, М-402-1 и устройствах взвешивания М-401-2, М-402-2 проверить внутренность и при необходимости очистить ее.

6                   Закрыть главный клапан для подачи технического воздуха в Х-411, Х-208 и Х-413.

7                   При останове вспомогательного оборудования отключить шлюзовый питатель RVX-413 рукавного фильтра Х-413.Отключением шлюзового питателя RVX-413 отключается вентилятор местной вытяжки В-411.

8                   Отключить шлюзовый питатель RVX-411, RVX-412 рукавного фильтра Х-411, Х-208 соответственно.Отключением шлюзового питателя RVX-411, RVX-412 отключается вентилятор местной вытяжки В-428, В-499 соответственно.Сообщить об отключении шлюзового питателя RVX-411, RVX-412 и воздуходувки В-428, В-499 операторам, работающим в блоке №100 и блоке №200 соответственно.

9                   При прекращении подачи исходных материалов в S-405, резко уменьшается уровень в S-405. В результате этого выдачей сигнала нижнего аварийного предела уровня от LS-4059 автоматически останавливается мешалка AG-405B.

10              При выдаче сигнала нижнего аварийного предела уровня от LS-4059, нажать на кнопку «Аварийный останов секции приготовления» (E.S.D.) на ЦПУ. После этого переключить подаваемую жидкость с приготовленной пульпы на воду в секции распылительной сушки.Нажатием кнопки «Аварийный останов секции приготовления» (E.S.D.) открывается спускной клапан SV-4041 под S-405 и переключается клапан SV-4042 в положение «Технологическая вода» (PW), а также открывается клапан SV-4043 для подачи технологической воды в S-405 в течение определенного времени. При этом одновременно останавливаются ленточный конвейер М-412 и струйный смеситель М-426.

11              На ленточном контейнере М-412 удалить порошок из поддона для пылеулавливания и проверить отсутствие повреждения ленты.В струйном смесителе М-426 проверить внутренность и при необходимости очистить ее. Если деталь слишком износилась, заменить ее новой.

12              Срабатыванием функции аварийного останова секции приготовления промывается линия промывки рН-метра для S-405 технологической водой, подаваемой из клапана SV-4042, в течение определенного времени. По истечении определенного времени автоматически закрывается клапан SV-4045.

13              Остановить работу S-405 и отключить мешалку AG-405А.

14              Операции останова насосов поз Р-403А/В и поз.Р-429 А/В выполняются на месте.Необходимо отключить работающие насосы Р-403А/В и Р-429 А/В. Закрыть всасывающий и нагнетательный клапаны насосов Р-403А/В и Р-429 А/В. В целях промывки необходимо открыть клапаны для подачи технологической воды в насосы Р-403А/В и Р-429 А/В.

 

1.5   Нормируемые показатели качества продуктов производства

 

Важные физические характеристики FCC катализаторов: стойкость к истиранию, распределение пор по размеру, объем пор, термическая и гидротермическая стабильность, фракционный состав частиц, площадь поверхности, плотность, степень кристалличности. Некоторые из этих свойств, такие как площадь поверхности,распределение пор по размеру и степень кристалличности, а также термическая и гидротермическая стабильность влияют на каталитические свойства катализатора. Другие свойства, такие как стойкость к истиранию, фракционный состав и плотность влияют на механические свойства катализаторов в каталитическом процессе. Обсуждение этих характеристик приводится ниже.

1.5.1    Стойкость к истиранию

 

Это свойство важно по следующим причинам: а) стойкость к истиранию в значительной степени влияет на скорость добавления свежего катализатора в FCC процесс, а значит и на экономику FCC процесса; б) это свойство может оказывать влияние на загрязнение окружающей среды, т.к. низкая стойкость к истиранию может привести к разрушению частиц катализатора и значительному поступлению их в атмосферу; в) стойкость к истиранию влияет на текучесть катализатора за счет воздействия на фракционный состав.

В общем, увеличение содержания цеолита приводит к снижению стойкости к истиранию. Это особенно заметно при высоком содержании цеолита, и при содержании цеолита более 35% стойкость к истиранию становится критической. Уменьшение размера кристаллов цеолита и высокая степень дисперсности цеолита в матрице улучшает стойкость катализатора к истиранию. Морфология кристаллов цеолита также может влиять на стойкость к истиранию.

Стойкость к истиранию тесно связана с другими физическими свойствами катализатора. Например, катализаторы с низкой насыпной массой и большим объемом пор обычно обладают низкой стойкостью к истиранию. В некоторых случаях концентрацию суспензии можно увеличить, используя снижающие вязкость добавки. Это позволяет увеличить содержание твердых веществ в суспензии, подаваемой на распылительную сушилку, и получить катализатор с превосходной стойкостью к истиранию.

Количественно стойкость катализаторов к истиранию характеризуется индексом истирания, который определяют по одному из методов, используемых производителями катализаторов.

 

1.5.2    Объем пор и распределение пор по размеру

 

Распределение пор по размеру в матрице катализатора  играет ключевую роль в каталитических свойствах катализатора. Преобладание маленьких пор может привести к закупорке пор коксом и диффузионным ограничениям,  а также гидротермической неустойчивости  поровой системы матрицы. Преобладание макропор обычно связано с низкой площадью поверхности, что уменьшает каталитическую роль матрицы. Это также снижает стойкость катализатора к истиранию. Оптимизация распределения пор по размеру обычно заключается в  соблюдении баланса в распределении малых и больших пор в зависимости от  типа сырья и условий крекинга.

Подобные рассуждения относятся  также и к объему пор матрицы. Малый объем  пор обычно улучшает  стойкость катализатора к истиранию, но вызывает закупорку пор и диффузионные ограничения. Обычно большой объем пор желателен при использовании тяжелого сырья.

Органические полимеры и углеродная сажа,  вводимые в микросферические катализаторы впоследствии сгорают, образуя поры специфического диаметра. Например, при добавлении углеродной сажи в суспензию, содержащую цеолит REY, пептизированныйпсевдобемит, глину и полисиликат аммония, дальнейшей распылительной сушки суспензии, и выгорании добавки значительно возрастает объем пор в пределах  100-200 Å.

 

1.5.3    Термическая и гидротермическая стабильность

 

Для сохранения хорошей активности и селективности в процессе регенерации необходимо, чтобы цеолитные  катализаторы обладали высокой термической и гидротермической стабильностью. Такой стабильностью должны обладать и цеолит и матрица.

Стабильные матрицы сохраняют адекватную пористость в процессе регенерации, что позволяет молекулам сырья и газа (при регенерации) диффундировать в кристаллах цеолита. Синтетические матрицы с высоким процентом  микропор менее стабильны,  чем матрицы с низким процентным содержанием микропор. Активные матрицы с хорошей стабильностью сохраняют  адекватную площадь поверхности после гидротермической обработки, сохраняя, таким образом, каталитическую активность. Стабильность катализатора определяют в лаборатории, подвергая его термической и гидротермической обработке в различных условиях. После такой обработки измеряют специфические физические (степень кристалличности, площадь поверхности, распределение пор  по размеру) и каталитическиесвойства катализаторов. Деактивация паром свежего катализатора описана в ASTMD4463.

 

1.5.4    Распределение частиц по размеру

 

Распределение по размеру частиц катализатора, полученного в результате распылительной сушки, обычно описывается с помощью колоколообразной кривой с максимумом в области 60 – 80  мкм. Содержание частиц с диаметром менее 40мкм и особенно менее 20 мкм (катализаторная пыль) должно быть минимальным, так как они не удерживаются в системе. Очень крупные частицы (более 140мкм) могут создавать проблемы для поддержания режима псевдоожижения.

Помимо пыли, присутствующей в свежем катализаторе, в процессе крекинга образуется дополнительное количество пыли в результате истирания более крупных частиц катализатора. При этом снижается средний размер частиц катализатора. Большая часть пыли удаляется в основном процессе и обычно возвращается в первичном и вторичном циклонах, связанных с регенератором. Чрезмерное образование катализаторной пыли может вызвать увеличение выбросов в атмосферу и, как следствие, усиление негативного воздействия на окружающую среду. Это также влияет на текучесть катализатора. Увеличение стойкости катализатора к истиранию снижает образование пыли.

В промышленности распределение частиц катализатора по размеру измеряется при помощи микросит, которые классифицируют частицы в интервале 20-150мкм (метод ASTMD4513). Недавно распределение частиц по размеру измерили, используя зависимость степень рассеивания лазерного луча от размера частиц (метод ASTMD4464) или электронного счетчика (метод ASTMD4438).

1.5.5    Насыпная плотность

 

Это свойство определяется как составом, так и условиями приготовления катализатора. Катализаторы, приготовленные insitu кристаллизацией цеолита из прокаленной глины, обычно обладают более высокой насыпной плотностью по сравнению с катализаторами, содержащими полусинтетическую матрицу. Катализаторы, содержащие связующее на основе кремнезоля или оксихлорида алюминия обладают более высокой насыпной плотностью, чем катализаторы, содержащие аморфное алюмокремневое связующее, полученное в результате взаимодействия силиката натрия с солью алюминия.

Условия распылительной сушки оказывают сильное влияние на насыпную плотность катализаторов с полусинтетической матрицей. Например, увеличение концентрации твердых веществ в сырье или увеличение температуры на выходе приводит к увеличению насыпной плотности катализатора.

Более высокая насыпная плотность обычно указывает на более высокую стойкость катализатора, а также на низкий объем пор и пористость. Т.о., насыпная плотность является важной физической характеристикой FCC катализаторов.

Плотность катализатора, которая представляет собой вес единицы объема, может быть выражена как объемная плотность и насыпная плотность. В первом случае плотность измеряется без уплотнения катализатора, тогда как во втором случае измерение осуществляется при максимальном уплотнении катализатора (метод ASTMD4164 и D4512).

 

2           Автоматизация

 

2.1   Задачи и методы управления технологическим процессом

 

Основной задачей стадии дозирования является смешение составляющих катализатора октифайн в установленных условиях и соотношении.Цеолит REHYсуспензируется в технологической воде периодическим действием и хранится в расходной емкости цеолитной пульпы поз. S-401. Циркуляция суспензии осуществляется насосом Р-401А/В/С через клапан FCV-4001.

Объем перекачиваемогоОХА задается приборомFQIR-4003. Затем с помощью насоса Р-424 ОХА из емкости поз. S-434 через клапан FV-4003 поступает в реактор поз. М-426.

По окончании подач ОХА в S-401, приготовленная композиция перемешивается и циркулируется в течении заданного времени.

 

2.2   Перечень технологических параметров, регулируемых вручную, автоматически (автоматизировано)

 

Процесс дозирования каолина построен таким образом, что все перечисленные параметры технологического процесса регулируются автоматически и не требуют вмешательства работников-аппаратчиков. Это говорит о высокой степени внедрения САУ в процесс производства. Следует отметить, что клапаны, управляющие подачей технической воды и сливом смеси в ёмкость S-405, управляются дистанционно, но в ручном режиме. В таблице 1 приведен перечень параметров, регулируемых вручную.

 

Таблица 1–Дистанционное включение и отключение в ручном режиме

 

Наименование аппарата		№ поз.на схеме	Параметр управления
1	Трубопровод подачи технической воды в трубопровод суспензии цеолита	SV-1*	открыто закрыто
2	Трубопровод подачи технической воды в М-426	SV-4043	открыто закрыто
3	Трубопровод опорожнения М-426 в S-405	SV-2*	открыто закрыто

 

Рукавные фильтры Х-411 и Х-208 оборудованы световой и звуковой сигнализацией наличия уровня ≥10%, а также системой  автоматической защиты, отключающей В-417 при создании разряжения в системе -0,7 кгс/см², а при - 0,6 кгс/см²включающей световую и звуковую сигнализацию.

Расход каолина устанавливается по подаче суспензии цеолита (100%-ого)FT-4001 и регулируется линейным измельчением оборота приводов питателя М-401-1 и взвешивающего устройства М-401-2 (WICQ 4041).

Аналогично работает система дозировки и подачи АОА

Дозировка каолина, АОА и ОХА ведется автоматически в каскадном режиме по объемному расходу суспензии цеолита (по 100%-ому цеолиту).

Уровень и перепад давления в Х-413 контролируется приборами PDA 4046 и LА 4046. При создании разряжения в системе -0,6 кгс/см²срабатывает световая и звуковая сигнализации.

 

2.3   Перечень технологических параметров, автоматически контролируемых и сигнализируемых

 

С целью предотвращения отклонений протекания режима технологического процесса в процесс управления производством внедряются пороги сигнализации, которые предупреждают оператора о возможности появления сбоя.нормы для включения предупредительной сигнализации в процессе производства катализаторов приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Нормы технологического регламента для предупредительной сигнализации

 

Наименование аппарата		Показатели режима	Единицы измерения	Предельные значения	Пороги сигнализации
1	S-403 Бункер каолина	уровень	%	65	mах L
			%	45	min L
2	S-404 Бункер активной окиси алюминия	уровень	%	65	mах L
			%	45	min L
3	Х-411 Рукавный фильтр	уровень	%	10	mах L
		перепад давлений	кгс/см2	200	maх PD
4	Х-208 Рукавный фильтр	уровень	%	10	min L
		перепад давлений	кгс/см2	200	maх PD
5	Х-413 Рукавный фильтр	уровень	%	10	min L
		перепад давлений	кгс/см2	200	maх PD
6	М-412 транспортерная лента	работа	-	Остановка	свет.звук. сигнал. при останове ленты;
7	Элеватор	работа	-	Остановка	свет.звук. сигнал. при останове ленты;
8	S-405 Реактор	уровень	%	80	max L
				20	min L
9	Трубопровод системы аспирации	разряжение	кгс/см2	-0.6	значение
10	Насосы Р-401С; 403-А/В; 429- А/В;	работа	-	-	cвет. звук.сигнал. при отключении
11	AG-405А/В; М-426; М-401-1/2; М-402-1/2; М-428; RVX-411/412/413.	работа	-	-	cвет. звук.сигнал при отключении
12	Воздуходувки В-421,428,499	работа	-	отключение	cвет. звук.сигнал. при отключении
13	Питатели на загрузке каолина и АОА RVX-414/415	работа	-	отключение	свет.звук. сигнал. при отключении

 

 

2.4   Перечень технологических параметров, по которым осуществляется аварийная защита

 

Схемой предусмотрены блокировка оборудования системы непрерывного дозирования в случае остановки ленточного транспортера М-412 и элеватора.

В случае прекращения подачи одного из компонентов включается блокировка на прекращение дозирования остальных компонентов.

 

Таблица 3 – Перечень технологических параметров аварийной защиты

Наименование аппарата		Показатели режима	Значение	Ед. изм.	Допустимые пределы техн. параметров
1		2	3	4	5
1	Трубопроводы пневмотранспортов	разряжение	(-0,7)*	кгс/см2	блокировка на останов В-428,В-499 питателей на загрузке каолина и АОА
2	М-401-2 устройство взвешивания каолина	массовый расход, (в пересчете на 100%)	min F	кг/	Блокировка на останов дозирующих компонентов
3	М-402-2 устройство взвешивания АОА	массовый расход, (в пересчете на 100%)	min F	кг/ч	Блокировка на останов дозирующих компонентов
4	М-412 транспортерная лента	работа	М-412	-	блокировка на останов дозирующих компонентов
5	Элеватор	работа	-	-	блокировка на останов дозирующих компонентов
6	S-405 Реактор	уровень	90	%	блокировка на останов дозирующих компонентов
7	Трубопровод подачи ОХА в М-426	объемный расход(массовый расход в пересчете на 100%)	minF	м3/ч (кг/ч)	блокировка на останов дозирующих компонентов

 

 

 

1		2	3	4	5
8	Трубопровод подачи суспензии цеолита в М-426	объемный расход(массовый расход в пересчете на 100%)	minF	м3/ч (кг/ч)	блокировка на останов дозирующих компонентов
9	Трубопровод опорожнения рабочей камеры М-426 в S-405	-	Появление уровня	-	аварийный останов станции
10	Пусковой режим станции	-	-	-	Снятие блокировок при пусковом режиме

 

2.5   Перечень и описание технических средств и программно-технических комплексов, средств и систем регулирования, сигнализации, защиты, блокировки, диагностики различных уровней, описание исполнительных устройств. Функциональная схема автоматизации (ФСА)

Перечень основных параметров, используемых в процессе дозирования компонентов, приведен в таблице 4.

Таблица 4 – Основные характеристики технологического оборудования

Поз. аппарата	Наименование аппарата	Предназначение	Характеристика
1	2	3	4
1.S-403 (533)	Бункер каолина	Для сбора каолина	V=30м3 Tразр.= 180 0С
2 S-404	Бункерактивной окиси алюминия	Для сбора активной окиси алюминия	V=  30 м3 Tразр.= 180 0С
3. X-411	Рукавный фильтр	Для улавливания сыпучих компонентов из пылевоздушной смеси	Q=2700 м3/ч
4. X-412	Рукавный фильтр	Для улавливания сыпучих компонентов из пылевоздушной смеси	Q=2100 м3/ч
5. X-413	Рукавный фильтр	Для улавливания сыпучих компонентов из пылевоздушной смеси	Q=1750 м3/ч
6. М-401-1	Питатель каолина	Для дозировки каолина  в М-401-2	Q=4500 кг/ч Tраб.= 5÷40 0С Э/дв – 3,7 кВт n=1800об/мин.
7. М-401-2	Устройство взвешивания каолина	Для точной дозировки каолина в М-412	Q=550÷1360 кг/ч Tраб.= 5÷40 0С Э/дв – 2,2 кВт n=1800об/мин.
1	2	3	4
8. М-402-1	Питатель активной окиси алюминия	Для дозирования активной окиси алюминия	Q=1200 кг/ч Tраб. – 50 0С Э/дв – 1,5 кВт n=1800об/мин.
9. М-402-2	Устройство взвешивания активно окиси алюминия	Для дозирования активной окиси алюминия	Q=140÷360 кг/ч Tраб. – 50 0С Э/дв – 0,75 кВт n=1500об/мин.
10. М-412	Транспортерная лента	Для транспортировки каолина и АОА	Q=2 т/ч
11. М-426	Струйный смеситель	Для мгновенного перемешивания  каолина, АОА, ОХА, суспензии цеолита	Tраб.= 350С Э/дв – 11 кВт n=970 об/мин.
12. М-413	элеватор	Для транспортировки каолина и АОА	W-2,2 кВт n=1425 об/мин.
13. S-405	Реактор смеситель	Для получения композиции	AG-405A =1.5кВт Nм=563об/мин. n=1435 об/мин. AG-405В =0,2кВт Nм=360 об/мин. n=1430 об/мин.
14. Р-401А,В	Насос	Для подачи суспензии цеолита в струйный смеситель поз. М-426	F=570 м3/ч Н=32 м.вод.ст. Эл.дв=75 кВт n=1430 об/мин.
15. Р-401С	Насос	Для подачи суспензии цеолита в струйный смеситель поз. М-426	F=146 м3/ч Н=32 м.вод.ст. Эл.дв=11 кВт n=1460 об/мин.
16. Р-403 А,В	Насос	Для подачи суспензии цеолита в струйный смеситель Поз. S-401В	F=14 м3/ч Н=15 м.вод.ст. Эл.дв=7,7 кВт n=1435 об/мин.
17. М-429 А,В	Гомогенизатор	Для получения однородной смеси в реакторе смесителе S- Поз. 405	F=12 м3/ч Н=50 м.вод.ст. Эл.дв=55 кВт n=2505 об/мин.
18. В-411	Воздуходувка	Для создания вакуума в системе аспирации	Q=32 м3/ч Эл.дв=11 кВт n=2930 об/мин.
19. В-428	Воздуходувка	Для создания вакуума при загрузке каолина	Q=2800 м3/ч Эл.дв=45 кВт n=1500 об/мин.
20. В-499	Воздуходувка	Для создания вакуума при загрузке АОА	Q=1500 м3/ч Эл.дв=30 кВт n=1465 об/мин.
21. RVX411	Шлюзовой затвор	Для перемещения каолина в бункер с Х-411	Q=3,6 т/ч Эл.дв=1,5 кВт n=1430 об/мин.

 

1	2	3	4
22. RVX412	Шлюзовой затвор	Для перемещения АОА в бункер с Х-412	Q=0,57 т/ч Эл.дв=0,75 кВт n=1370 об/мин.
23. RVX413	Шлюзовой затвор	Для перемещения каолина и АОА с Х-413 в М-412	Q=0,05 т/ч Эл.дв=0,4 кВт n=1400 об/мин.
25 S-431; S-431	Бункер	Загрузки каолина и АОА	Рраб-атм. Траб.=40 0С V=0.7 м3

 

 

2.6   Анализ уровня автоматизации, недостатков существующих схем и технических средств

 

Одним из основных недостатков существующей системы дозирования является процесс контроля качества катализатора. Контроль осуществляется в специализированной лаборатории предприятия. Актуальной проблемой в производстве катализаторов октифайн является нестабильность показателей последнего в целевой установке крекинга вакуумного газойля. Вариация характеристик катализатора происходит в силу ряда факторов:

1. определенные отклонения в характеристиках сырья, поступающего в установку производства микросферических катализаторов. К таковым относят: влагосодержание сыпучих компонентов, концентрация суспензии цеолита и ОХА;
2. возмущения со стороны  окружающей среды такие как жесткость воды и температура оказывают влияние на плотность текучих компонентов, а также на их вязкость. Следовательно, изменяется расход и доля компонента в составе композиции;
3. человеческий фактов может проявляться в задержке пуска/останова системы дозирования, которая перерастает в согласование звеньев системы, примером служит управление расходом суспензии на вход прерывистого дозатора;
4. нестабильность характеристик средств измерения и контроля.

Анализ текущей системы контроля качества свидетельствует о необходимости введения непрерывной коррекции задаваемой пропорции дозируемых компонентов катализатора по результатам лабораторных исследований. Однако, данные решения имеют ряд существенных недостатков:4

1. лабораторный анализ охватывает не весь жизненный цикл катализатора, а анализируется его физические показатели. При этом не учитываются результаты работы катализатора;
2. продолжительность лабораторного анализа может достигать от 2 до 5 часов;
3. решение о коррекции состава композиции принимается технологом интуитивно, что с учетом сменного характера работы персонала установки многократно увеличивает влияние человеческого фактора на качество микросферических катализаторов.

После проведения анализа работы звена дозирования компонентов предлагаются 2 пути решения данной проблемы. На первом этапе разрабатывается модель функционирования катализатора на установке крекинга. На этой стадии предполагается осуществить наиболее оптимальный набор параметров катализатора, которые обеспечат максимальный выход продуктов нефтепереработки на колонне крекинга заказчика. На втором этапе моделируется зависимость физико-химических свойств катализатора от пропорции компонентов в отделе дозирования предприятия. Тем самым предлагается перенести фокус внимания при постановке задачи управления качеством катализатора с результатов лабораторного анализа на результаты работы установки крекинга, а также автоматизировать процесс принятия решений от коррекции состава. Обобщенная модель решения проблемы контроля качества катализатора представлена на рисунке 2.

 

 

Рисунок 2 – Алгоритм работы программы контроля и управления качеством катализатора