Автоматизация фильтровального отделения установки 39/2 (Депарафинизации масел)

- не оставлять в растворе дополнительных центров кристаллизации (помимо

зародышей);

- создать условия, обеспечивающие выделение из раствора небольшого числа

зародышей кристаллов.

Сырье после термической обработки, или минуя ее, охлаждается водой, затем

последовательно холодным фильтратом, аммиаком и этаном в кристаллизаторах

до температуры фильтрации.

в) Отделение твердых углеводородов от масла в вакуум-фильтрах.

Разделение смеси на фильтрат (масло + растворитель) и парафиновую

лепешку (парафин + растворитель). Скорость фильтрации на барабанных вакуум-

фильтрах

- 40–60 кг/м2 час.

г) Процесс регенерации растворителя из раствора гача и раствора

депарафинированного масла.

Поступая на регенерацию, смесь подогревается в теплообменниках, где

используется тепло отходящих с блока регенерации продуктов и острого пара,

а затем методом отпарки в колоннах производится разделение смеси на масло,

гач и растворитель. Масло и гач требуемого качества откачивается в парк, а

регенерированный растворитель вновь направляется в систему.

На установке применяется двойной растворитель – кетон (ацетон, МЭК) +

толуол.

В качестве хладагентов применяются аммиак и этан.

При депарафинизации необходимо получать масляные углеводороды в живой

фазе, а парафины и церезины – в твердой.

МЭК (метилэтилкетон).

Химическая формула: CH3 – COCH2 – CH3.

Это предельный кетон жирного ряда, ближайший гомолог ацетона.

МЭК – бесцветная, легкоподвижная жидкость с приятным запахом.

Растворим в воде, бензине, толуоле, спирте и эфире.

Толуол гомолог бензола.

CH CH

Химическая формула:

CH

C CH3

CH CH

Толуол - бесцветная, прозрачная, горящая коптящим пламенем жидкость

характерного запаха.

Аммиак

Химическая формула – NH3.

Представляет собой бесцветный, горючий газ с характерным резким запахом.

Температура кипения минус

33.4є С

Температура затвердевания минус 77.7є

С

Хорошо растворяется в воде. При 0є С один объем воды поглощает около 1200

объемов аммиака.

Этан

Химическая формула – С2 Н6

Представляет собой бесцветный горючий газ с характерным запахом

Температура кипения минус

88.69є С

Температура плавления минус

182.81є С

Инертный газ

Применяется для отдувки гачевой «лепешки» с барабанов вакуум-фильтров и для

создания взрывоопасной газовой подушки во всех аппаратах, содержащих

растворитель. Содержание кислорода в свежем инертном газе, поступающем на

установку не должно превышать 0.5% объема. Содержание кислорода в

циркулирующем инертном газе не должно превышать 6% объема.

1.4 Описание процесса с расстановкой оборудования КИП и А

Трехступенчатая схема фильтрации

С целью снижения содержания масла в гаче и увеличение отбора

депарафинированного масла предусмотрена фильтрация сырья в три ступени.

Охлажденная смесь сырья и растворителя из кристаллизатора 12 поступает в

емкость загрузки 1-й ступени фильтрации Е-1. Из Е-1 самотеком, параллельно

через общий коллектор, смесь сырья и растворителя поступает в вакуум-

фильтры Ф-4, Ф-5, Ф-6. В вакуум-фильтрах кристаллы твердых парафинов

непрерывно удаляются из раствора сырья растворителем в виде парафиновой

лепешки, которая образуется в процессе фильтрации на поверхности

фильтровальной ткани. В процессе фильтрации производится непрерывная

промывка парафиновой лепешки холодным растворителем с промывки подается

насосом Н-2а (Н-2) из емкости Е-6, предварительно охлажденный фильтратом

в теплообменнике Т-12, в кристаллизаторе Кр-11; аммиаком в кристаллизаторе

Кр-13 и холодильника Т-27 до температуры –15 ч -30 є С.

Промытая парафиновая лепешка отдувается с поверхности фильтровальной ткани

инертным газом под давлением 0.2 ч 0.5 кгс/см2, переваливается по ножу в

желоб шнека где происходит дополнительное разбавление гача холодным

растворителем из Т-27 при температуре фильтрации.

Раствор гача из шнеков вакуум-фильтров Ф-4, Ф-5, Ф-6 поступает в емкость Е-

3б, из которой насосом Н-8 (Н-7) откачивается в емкость загрузки второй

ступени фильтрации Е-1а. Из Е-1а самотеком раствор гача поступает в вакуум-

фильтры Ф-1, Ф-2. Производится непрерывная промывка парафиновой лепешки

холодным растворителем из Т-27 и дополнительное разбавление гача

растворителем.

Раствор гача с растворителем поступает из вакуум-фильтров Ф-1, Ф-2 в

емкости гача второй ступени Е-3, из которой насосом Н-7б (Н-7а)

откачивается в емкость загрузки 3-й ступени фильтрации Е-1б. Из Е-1б

самотеком раствор гача поступает в вакуум-фильтр Ф-3 холодным растворителем

из Т-27. Раствор гача 3-й ступени из Е-3а насосом Н-7 (Н-7а) откачивается

на блок регенерации.

Уровень раствора гача в емкости загрузки 3-й ступени фильтрации Е-1б

измеряется прибором LIRAH поз.65б. предусмотрена световая и звуковая

сигнализация достижения уровня в Е-1б – 70%

Фильтрат 1, 2, 3 ступени, состоящий из депарафинированного масла и

растворителя, проходит внутрь трубок барабана вакуум-фильтра и выводится

через нижнюю, среднюю и верхнюю вакуумные линии от распределительной

головки вакуум-фильтра в емкости фильтрата Е-2, Е-2а насосом Н-4 (Н-4а, Н-

5) откачивается двумя насосами:

1 поток в регенеративные кристаллизаторы сырья 5, 4, 3, 2, 1.

2 поток в регенеративные кристаллизаторы растворителя № 10, 11.

Промывка лепешки гача или ткани барабанов вакуум-фильтров 1, 2, 3 ступеней

осуществляется холодным, сухим растворителем из Т-27. Количество

растворителя измеряется прибором FRC поз. 128. Клапан установлен на

трубопроводе подачи растворителя в шнеки вакуум-фильтров. В шнеки вакуум-

фильтров 1, 2, 3 ступени и промывку вакуум-фильтров 1 и 2 ступеней

предусмотрена подача растворителя после

Кр-11(13) с t = -2 є C, -5 є C.

Расход теплого растворителя измеряется прибором FRC поз. 70. Клапан

установлен на трубопроводе растворителя на промывку и в шнеки из Кр-11 (Кр-

13).

Предусмотрена схема откачки фильтрата: из Е-2а насосом Н-4 (Н-4а, 5) в

качестве промывочного разбавления на вход в кристаллизаторы Кр-6, Кр-7, Кр-

8 и выход кристаллизатора Кр-8; фильтрата 3-й ступени из Е-2б насосом Н-12

(Н-13) через клапан регулятор расхода FRC поз. 46а в шнеке вакуум-фильтров

Ф-4, Ф-5, Ф-6, 1-й ступени с коррекцией по уровню в Е-2б.

Клапан типа «ВЗ» установлен на выкиде насоса Н-12 (Н-13).

Уровень фильтрата в емкости Е-2б регулируется прибором LRCAHL поз. 46,

вторичный показывающий прибор установлен на щите в операторной.

Предусмотрена световая и звуковая сигнализации при достижении уровней 10%,

70% в Е-2б.

Предусмотрена схема вывода фильтрата 3-й ступени совместно с фильтратом 1,

2 ступени на отделении регенерации депарафинированного масла.

1.5 Горячая промывка вакуум-фильтров

При работе установки на рафинате II и III погона в течении смены необходимо

производить промывку не менее 4-м фильтрам. Время теплой промывки 30 минут.

Для проведения горячей промывки необходимо проделать следующие операции.

а) Закрыть задвижку на линии сырья в вакуум-фильтре, подлежащего промывке.

б) Отфильтровать сырье, находящееся в корпусе вакуум-фильтра до прекращения

образования лепешки на барабане.

в) Прекратить подачу растворителя холодной промывки на барабане вакуум-

фильтра.

г) Закрыть задвижки на коллекторе от линии вакуум-фильтра в Е-2, на линии

в емкость

Е-2а, на линии в Е-2б.

д) Сдренировать жидкость из корыта вакуум-фильтра в сборник теплой

промывки в Е-9.

ж) Закрыть задвижку в емкость Е-3, Е-3а, Е-3б.

з) Открыть задвижку теплого растворителя от насоса Н-2а (Н-2).

Растворитель от Н-2

подогревается в паровом подогревателе Т-3 и с температурой 60 ч 70 є С

подается на

барабан вакуум-фильтра.

и) Как только линия дренажа начнет оттаивать, закрыть задвижку на линии

дренажа в Е-9.

к) Открыть задвижку на линии от коллектора вакуум-фильтра в сборник теплой

промывки

Е-9. Прикрыть верхний и средний вакуум, нижний закрыть.

л) Закрыть задвижку на линии питания инертного газа в емкость Е-9.

м) Открыть задвижку на линии воздуха в Е-9 и взять емкость Е-9 под вакуум.

н) Промывку производят до начала откачивания пеленгов верхнего и среднего

вакуума.

о) Закрыть задвижку на линии верхнего и среднего вакуума.

п) Закрыть задвижку на линии подачи горячего и теплого растворителя к

вакуум-фильтрам.

р) Закрыть задвижку на линии вакуума в Е-9 и открыть задвижку на линии

питания

инертным газом Е-9.

с) Открыть задвижку на линии дренажа из корыта вакуум-фильтра в емкость Е-

9 и

сдренировать продукт из корыта.

т) Открыть задвижку на линии холодного растворителя к вакуум-фильтру и

охладить

вакуум-фильтр до заданной температуры.

у) Закрыть задвижку на линии дренажа из корыта вакуум-фильтра в емкость Е-

9.

ф) При горячей промывке вакуум-фильтра следить за уровнем продукта в

емкости Е-9.

Промывочный продукт из емкости Е-9 постоянно откачивать насосом Н-1а

(Н-20) в

емкость Е-7а.

х) Барабан вакуум-фильтра должен вращаться в течении всего периода горячей

промывки.

ч) Циркуляция инертного газа внутри корпуса вакуум-фильтра не должен

прерываться.

щ) Горячая промывка вакуум-фильтра производится согласно технического

регламента.

1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2 Расчет регулирующего пневматического клапана

на линии подачи растворителя

Исходные данные:

- среда

растворитель

- максимальный расход Qmax

34.443 м3/ч

- минимальный расход Qmin

23.332 м3/ч

- внутренний диаметр трубопровода D20

200

- давление до клапана Р1

8 кгс/м3

- давление после клапана Р2

4.8 кгс/м3

- температура среды до клапана t

90єC

- плотность среды p

18.35 кгс/м3

- тип клапана

НО

Расчет

а) Определяем расход жидкости, проходящий через клапан по формуле

[pic], (2.1.1)

где [pic]- перепад давления на клапане, кгс/см2;

[pic] – плотность жидкости, кг/м3;

с – коэффициент расхода, учитывающий прохождение жидкости с удельным

весом

1 при [pic]кгс/см2 через клапан определенной конфигурации с

определенным условным диаметром.

б) Определяем коэффициент С, соответствующий максимальному и минимальному

расходу жидкости по формуле (2.1.1).

[pic]

[pic]

в) По значению Сmax из таблицы выбираем Стабл и диаметр условного прохода

клапана

Таблица 2.1 – коэффициент пропускной способности

регулирующих клапанов

| |25ч30нж. 25ч32нж | | | | | | |

| |25с36нж. | | | | | | |

|Dy, |25с38нж. 25с40нж. |СИУ |К. КР.|МКС. |КРВД1|25ч5.|ПОУ706|

|мм |25с42нж. |ряда 363| |МКРС | | | |

| |25с48нж. 25с50нж. | |КЯ. | | |25ч7 | |

| |25с52нж. | |КРЯ | | | | |

| |25с54нж. 25нж36нж. | | | | | | |

| |25нж38нж. 25нж40нж. | | | | | | |

| |25нж42нж. 25нж48нж. | | | | | | |

| |25нж50нж. 25нж58нж. | | | | | | |

| |25нж54нж. 25нж14нж. | | | | | | |

| |25нж16нж | | | | | | |

|6 |- |- |- |- |- |- |0,25 |

|10 |- |- |- |- |- |1,3 |1,5 |

|15 |4; 6,3 |- |5 |- |- |3,2 |- |

|20 |6,3; 10 |- |8 |- |- |5 |- |

|25 |10; 16 |3,2; 5; |14 |4; 6,3;|- |8 |- |

| | |8 | |10 | | | |

|32 |16; 25 |- |- |- |- |13 |- |

|40 |25; 40 |- |32 |- |23,5 |20 |- |

|50 |40; 63 |12; 20; |50 |25; 40 |- |32 |- |

| | |32 | | | | | |

|60 |- |- |- |- |50 |- |- |

|65 |63; 100 |- |- |- |- |50 |- |

|70 |- |- |- |- |60 |- |- |

|80 |100; 160 |32; 50; |- |60; 100|- |80 |- |

| | |80 | | | | | |

|90 |- |- |- |- |108 |- |- |

|100 |160; 250 |- |- |160 |- |130 |- |

|125 |250; 400 |- |- |- |168 |- |- |

|150 |400; 630 |- |- |400 |- |- |- |

|200 |630; 1000 |- |- |- |- |- |- |

|250 |1000; 1600 |- |- |- |- |- |- |

|300 |1600; 2500 |- |- |- |- |- |- |

Таблица 2.2 - Размеры пневматических регулирующих клапанов

|усл. в мм. |15 |20 | 25| 40 | 50| 70| 80| | 150 |

| | | | | | | | |100 | |

|С=Q/[pic] |5.0|8.0 | 14| 32 | 50| 80| 100| | 425 |

| | | | | | | | |210 | |

Таблица 2.3 - Допустимые перепады давления

|Тип клапана |Dy, мм |(Р, кгс/см2 |

| | |Жидкость |газ |

|Стальной |менее 80 |не более 25 до 15 |не более 25 до |

| | | |15 |

| |не менее 80 |не более 15 до 10 |не более 12 до |

| | | |15 |

|Чугунный |менее 80 |не более 16 |не более 16 |

| |не менее 80 |не более 10 |не более 12 |

По значению Сmaxвыбираем Стабл.=210 Dусл.=100

г) Рассчитываем процентный максимальный и минимальный ход штока клапана

[pic] ,

(2.1.2)

[pic] ,

(2.1.3)

[pic]

[pic]

д) Проверка расчета процентного максимального и минимального хода штока

клапана

%max10%

%57.910%

Проверка

Dусл. 100 ?

[pic] D20 , (2.1.4)

100 =100

Расчет выполнен правильно, согласно таблице выбираем клапан с Ду=100мм.

марки 25с25нж с пропускной способностью 210 типа, НО без ребристой

рубашки.

12 Расчет регулирующего пневматического клапана на линии острого пара

Исходные данные

- измеряемое вещество

острый пар

- максимальный расход, Qv max ,м3/ч

60

- минимальный расход, Qv min , м3/ч

50

- внутренний диаметр трубопровода, D20 , мм

200

- давление до клапана, Р1, кгс/см2

5

- давление после клапана, Р2, кгс/см2

3

- температура измеряемого вещества, t, є С

100

- плотность вещества, [pic], кг/м3

0.720

- тип клапана

НО

Расчет

Для пара расход выражается приведенным к нормальному состоянию, т.е.760мм.

рт. ст и равен

[pic] ,

(2.1.5)

где t – температура острого пара є С;

[pic]- вес единицы объема пара в нормальном состоянии, кг/м3;

[pic]- коэффициент сжимаемости.

[pic]

, (2.1.6)

[pic] ,

(2.1.7)

Из формулы (1) выражаем Сmax и Сmin

[pic] ,

(2.1.8)

[pic]

[pic] ,

(2.1.9)

[pic]

По таблице по Сmax выбираем Стаб , а по Стаб выбираем Dусл

Стаб=5.0 Dусл=15мм

Проверка расчета

[pic] ,

(2.1.10)

[pic]

[pic] ,

(2.1.11)

[pic]

Проверка диапазона условного прохода фланца

[pic] ,

(2.1.12)

15=Yki2,

где Yki1, Yki2 – допускаемые границы показаний в значениях кода,

погрешность в проверяемой точке Xi превышает предел допускаемых значений и

в столбце 6 таблицы 5.1 записывают заключение «БРАК», «ГОДЕН» и выполняют

указанные выше действия для следующей проверяемой точки.

Пределы измерения, В/мА/Ом: от Xb до Xh.

Пределы погрешности Dр, в % от диапазона измерения.

4.2 Расчет измерительного канала

Измерительный канал измерительной системы – это последовательное

соединение каналов комплексных компонентов, выполняюшее законченную функцию

от восприятия измеряемой величины до получения результата её измерения,

выражаемого числом или соответствующим кодом.

Расчетные формулы

а) Граница составляющей относительной погрешности, вызванной основной

погрешностью

средства измерения

[pic]

[pic]

где [pic] - предел абсолютной основной погрешности;

[pic] - предел приведенной погрешности;

[pic] - номинальное значение измеряемого параметра;

[pic] - верхнее и нижнее значение в тех же единицах.

б) Относительная погрешность оценки относительной погрешности

- для сигнализирующих и блокировочных параметров

[pic]

где [pic]- предел допускаемого значения относительной погрешности без

учета знака

[pic]принимается равным 1.5%;

[pic] - оценка границы относительной погрешности измерений

- для регулируемых и контролируемых параметров

[pic]

в) способы суммирования границ, составляющий относительных погрешностей

измерения

- при последовательном соединении

[pic]

где К=1 – для не особо важных параметров

К=1.2 – для важных параметров

- при параллельном соединении

[pic]

где [pic]- погрешность ветвей в количестве, m;

[pic]- погрешность общей части схемы.

а) Измерительный канал позиция 2

Рисунок 4.1 – канал измерения температуры

Таблица 4.1.1 – Характеристики приборов

|№ |Наименование компонента |Погрешность |Измерительный |

|п.п.|Измерительного канала | |диапазон |

|1.1 |Преобразователь термоэлектрический |2.5є С |0 - 1100є С |

| |ТХК | | |

|1.2 |Провод компенсационный ПТГВ - ХК |2.5є С |0 - 1100є С |

|1.3 |Преобразователь APU - 0313 |0.1% |- 100 +100mV |

|1.4 |Барьер искробезопасный пассивный |- |- |

|1.5 |Контроллер фирмы SIMENS |0.01 |4 – 20mA |

|1.6 |Влияние температуры |0.1 |0 - 1100є С |

|1.7 |Влияние установки нуля |0.1 |0 - 1100є С |

|1.8 |Влияние установки настройки |0.13 |0 - 1100є С |

|1.9 |Влияние статического давления |0.12 |0 - 1100є С |

|1.10|Напряжение питания |0.002 |0 - 1100є С |

а) Найдем составляющие погрешности измерения

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

б) Произведем предварительное суммирование

[pic]

С учетом ряда класса точности, имеем [pic]

в) Выделяем существующие составляющие измерения

Для этого определяем 20% от квадрата оценки погрешности и сравним эту

величину с квадратом составляющего погрешность измерения 20%=0.007

Соберем дополнительную информацию об условиях эксплуатации средств

Страницы: 1, 2, 3