Автоматизация фильтровального отделения установки 39/2 (Депарафинизации масел)

СОДЕРЖАНИЕ
Л
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1. Обоснование выбора темы дипломного проекта
2. Общее описание блока
3. Характеристики сырья и получение на блоке продуктов
4. Описание технологического процесса с расстановкой оборудования КИП
5. Управление горячей промывкой вакуум-фильтра
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1. Расчет регулирующих пневматических клапанов
1. Расчет на жидкость
2. Расчет на пар
2. Расчет сужающего устройства на жидкость
3 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
1. Монтаж и эксплуатация средств автоматизации
2. Выполнение графика текущего и капитального ремонта
4 МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
4.1 Проведение поверки на контроллер SIEMENS
2. Расчет погрешности и обеспечение метрологического контроля по измерительным каналам
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Спецификация приборов КИП и А
2. Определение времени простоя оборудования на ремонтах
3. Расчет годовой потребности приборов КИП в электроэнергии
4. Расчет затрат на приобретение приборов КИП и А
5. Расчет локальной сметы на монтаж приборов КИП и А
6. Расчет численности рабочих на монтаж приборов КИП и А
7. Расчет общего фонда заработной платы
8. Расчет капитальных вложений на монтаж КИП и А
9. Технико-экономический показатель проекта
6 ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИИ
1. Классификация помещений по взрывоопасности
2. Вредные выбросы и отходы
3. Техника безопасности при эксплуатации средств автоматизации на установке 39/2
ВЫВОД
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
В нефтехимической промышленности большинство технологических процессов и установок относятся к 1 категории пожара- и взрывоопасности, среды технологических процессов являются агрессивными, а условия труда - вредными и тяжелыми. Поэтому автоматизации технологических процессов уделяется особое внимание.
Автоматизацией в широком смысле слова называется частичное освобождение человека от непосредственного участия в ведении производства и передача основных функций средствам автоматического регулирования, сбора информации, контроля и управления. В качестве характерных аппаратов на данной установке используются вакуум-фильтры и кристаллизаторы.
Технологическая схема подразделяется на следующие блоки:
а) блок кристаллизации и фильтрования б) блок регенерации растворителей в) холодильное отделение и блок инертного газа
Блок инертного газа предназначен для создания во всех аппаратах безопасной газо-инертной подушки (т.е. создано искусственное избыточное давление, выполняющее роль затвора, для выхода летучих углеводородов наружу).
Важная роль в народном хозяйстве принадлежит нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Они тесно связаны между собой. Завершающим этапом в совокупном производственном процессе являются переработка нефти и получение топлив, масел и других видов продукции в данном отчете речь пойдет об установке 39/2. Прошедший год выдался для АО “НОРСИ” тяжелым: поставки нефтяного сырья были самыми низкими за последнее время – 3,7 млн. тонн. И, тем не менее, продолжалась крупномасштабная реконструкция, осуществлялись мероприятия по повышению качества продукции и снижению ее себестоимости. Очередное этапное событие в жизни ЗПМ и всего АО “НОРСИ” - окончание реконструкции установки 39/2.
На ней осуществлены самые современные требования по промышленной безопасности, получена возможность выпускать продукцию высокого качества с увеличением отборов, со снижением содержания масла в гаче. Выполнены экологические мероприятия.
Недавно установка сдана рабочей комиссии, впереди тяжелый, наладочный переод. В феврале намечено вывести ее на нормальный технологический режим, что даст возможность выпускать до 25 – 26 тысяч тонн масел в месяц. С экономической точки зрения на данной установке выполнены мероприятия, которые позволят снизить стоимость выпускаемых АО “НОРСИ” масел, резко сократить энергетические затраты на выпуск тонны продукции. Значительная доля энергозатрат падает на установки депарафинизации (около 30-35%). С учетом выполненных на установке 39/2 мероприятий они должны уменьшиться вдвое. А потребление пара, сократится примерно вчетверо. В 2000-м году заводом выпущено масел свыше 211 тыс. тонн. В результате реконструкции мощность установки увеличилась на 20%. В целом общая экономия по ЗПМ за год составила 9.9млн. рублей.
Сейчас выполняются пусковые операции – промывка и прокачка технологических схем установки, их опробование. На циркуляции многие узлы установки: гачевая и депсекция, змеевики печи. Осуществляется циркуляция на растворителе кристаллизационного отделения. В работе также аммиачная система со старым компрессором АДК, ведется подготовка к опробованию винтового компрессора. Специалисты АСУ ТП заканчивают подготовку компьютерной системы управления печью с выводом параметров сигнализации и блокировок печи, насосов и вакуумного компрессора. Ведется опробование трех из имеющихся пяти новых герметичных насосов БЭН-349 производства “Молдовагидромаш”. Герметичный насос БЭН-349 пущен пока на растворителе. Циркулируется депсекция блока регенерации К-1-печь-К-3-К-4 и опять в К-1. В этой схеме участвует два насоса. Печь ведет себя нормально, она пока находится в щадящем режиме – 200 градусов на перевале. Сушку ее произвели, теперь температура будет подниматься дальше. Изменение параметров осуществляется через контроллер и монитор, который стоит в помещении операторной. Монтаж КИП и А полностью закончен, т.е. все трассы положены, датчики выставлены и расключены. Сигналы с пневматических приборов – уровнемеров, расходчиков, прибороров давления – выведены на щит. Проводятся испытания вновь установленных герметичных насосов. Прибористы включили необходимые блокировки: по заполнению – сигнализаторы уровня УСО-1, на выкиде – электроконтактные манометры. Когда на входе насоса нет жидкости, он получает с блокировок команду “СТОП!”.
Был включен аммиачный компрессор, запустили вновь установленный контроллер фирмы “Сименс”, на графической панели которого отображается вся информация по компрессору. Все приборы с печи выведены на щит операторной, температурные позиции отображаются на вторичных приборах ФЩЛ – 502. Кроме того, выведены на щит расходы по потокам.На блоке регенерации и колонах применены пневматические приборы КИП и А, все они находятся в работе. В фильтровальном отделении монтаж всех приборов закончен, в том числе и на горячей промывке вакуумфильтров. Там смонтированы соленоиды, которые управляют задвижками подачи воздуха. Для контроля за концентрацией аммиака установлена новая отечественная газоаналитическая система СКВА – 01 – в “НОРСИ” она применена одна из первых в России. На установке смонтировано новое оборудование, в частности, барабаны вакуумфильтров БГН – 50/3 в количестве 6 – ти штук, изготовлены на “Уралхиммаше”. На данных барабанах будет, осуществляется совершенно новая система смазки – централизованная. Пока запускается четыре барабана, оставшиеся два будут запитаны по индивидуальным схемам. После окончательной отладки централизованной схемы все фильтры будут включены по ней. Кстати данная схема применена впервые в России. Температура растворителя для теплой промывки вакуум-фильтров регулируется прибором TRC поз.25. Клапан типа «ВО» установлен на линии о.пара в Т-3. Расход теплого растворителя измеряется прибором FR поз.105. Обоснование: Проведен монтаж КИП и А регистрации расхода теплого растворителя на промывку вакуум-фильтров.
Раствор гача из шнеков вакуум-фильтров Ф-3, Ф-4, Ф-5, Ф-6 поступает в емкости Е-3а и Е-3б соответственно, из которых наосами Н-7а (Н-7ар) и Н-8 (Н-7) откачивается в емкость Е-1а, откуда раствор самотеком поступает в вакуум-фильтры Ф-1, Ф-2 (параллельно), на вторую ступень фильтрации. Обоснование: Произведен монтаж резервного насоса Н-7ар по откачке раствора гача из Е-3а. Раствор гача (петролатума) после второй ступени фильтрации поступает в емкости Е-3, от куда насосом Н-7б (Н-7бр) откачивается на блок регенерации растворителя из раствора гача. Температура стенок емкости Е-3 и приема насосов Н-7б (Н-7бр) измеряется прибором Ti поз.121. Обоснование: Произведен монтаж резервного насоса Н-7бр по откачки раствора гача из Е-3. Смонтирован наружный электрообогрев и поверхностные термопары (4 шт.) на Е- 3 и прим. Н-7б (Н-7бр).
Назначение и общее описание установки 39/2
Установка депарафинизации масел 39/2 входит в состав завода по производству масел ОАО «НОРСИ». Введение в действие установки в 1962 году. Назначение процесса депарафинизации – удаление из масел высокозастывающих твердых углеводородов – парафинов, с целью получения масел с достаточно низкими температурами застывания. Депарафинированные масла должны обладать свойствами подвижности (текучести) при температуре их применения. Свойство подвижности необходимо для применения масел при низких температурах в зимних условиях, для облегчения процесса запуска двигателей, для возможности обеспечения нормальной циркуляции в аппарате с целью отвода тепла, выделяемого его рабочими узлами. На установке депарафинизации получают средне-вязкое, вязкое, высоковязкое, смесевое, остаточное депарафинированное масло и, соответственно, выделяются нежелательные компоненты масел в виде гача-петролатума. Депарафинированные масла являются промежуточными продуктами в процессе производства компонентов товарных масел. В процессе депарафинизации остаточного и смесевого сырья получается петролатум, который используется топочного мазута.
1. Установка депарафинизации состоит из следующих отделений:
-отделение кристаллизации;
-фильтровального отделения;
-отделения регенерации и осушки депарафинированного масла;
-отделение инертного газа;
-холодильного отделения. 2. Процесс депарафинизации рафинадов селективной очистки в растворе кетон- толуол проводится в несколько последовательных операций.
1.2.1 Смешение сырья с растворителем для выделения твердых углеводородов из масляного сырья.
Депарафинируемое сырье растворяют в смеси растворителей МЭК (ацетон) – толуол. Толуол в процессе депарафинизации является растворителем для масла и обеспечивает его полное растворение при температуре депарафинизации. Ацетон или МЭК не растворяют твердые углеводороды и обеспечивают их осаждение. Оптимальное состояние и кратность разбавления сырья растворителем выбирается с учетом промачиваемости смеси в системе охлаждения и степенью фильтруемости растворов. Состав растворителя следующий:
МЭК + ацетон – 30 – 70% Толуол - 70 – 30 %
Общее количество растворителя в процессе депарафинизации составляет 300 – 400% (объемных) на сырье.
2. Термическая обработка сырья с растворителем
Смесь сырья с растворителем нагревается в паровом подогревателе до температуры 60 – 80 є С, при которой парафин и масло полностью растворяются в растворителе, образуя однородную массу (раствор). При работе на дестилятном сырье термообработке подвергается сырье без растворителя.
Цель термообработки: -не оставить в растворе дополнительных центров кристаллизации (помимо зародышей); -создать условия, обеспечивающие выделение из раствора небольшого количества кристаллов. После термической обработки смесь охлаждается водой, холодным фильтратом в регенеративных кристаллизаторах и аммиаком в аммиачных кристаллизаторах до температуры фильтрации. Для достижения высокой скорости фильтрации и более полного отделения масла от парафиновых углеводородов смеси при охлаждении смеси сырья с растворителем получить крупные и качественные кристаллы. На размер и форму кристаллов влияют различные факторы: природа и состав растворителя, методы разбавления сырья растворителем, скорость охлаждения.
3. Отделение твердых углеводородов от масла на вакуум-фильтрах.
После охлаждения сырья с растворителем, смесь поступает в непрерывно- действующий барабаны вакуум-фильтров, где происходит разделение смеси на фильтрат (масло-раствор) и парафиновую лепешку (парафин + растворитель + масло). Скорость фильтрации на барабанах вакуум-фильтров составляет 80-100 кг/м2 в час по (сырью).
4. Процесс регенерации растворителя из раствора гача и раствора депарафинированного масла. Раствор масла и раствор гача после фильтровального отделения направляются соответственно в секции регенерации растворителя. Поступающая на регенерацию смесь подогревается в теплообменнике, где используется тепло отходящих с блока регенерации продукта, в печи П- 101/1,2, а затем в колоннах производится отгон растворителя из раствора масла и гача. Откаченный растворитель из раствора масла в колоннах К-1, К-2, К-3 является сухим, из раствора гача в колоннах К-5, К-6 – влажным, т.к. вода, поступающая на установку с сырьем, выкристаллизовывается с гачем на фильтровальной ткани вакуум-фильтров. Остаточный растворитель из отпаренных колон регенерации К-4, К-7, К-8 является обводненным, т. к. в колонны подается водяной пар.
Депарафинированные масла направляются на блок осушки от влаги. Гач, соответствующий по качеству утвержденным нормам, откачивается в парки производства №2 ЗПМ или ТП, НПЗ, а сконденсированный и охлажденный растворитель вновь направляется в систему.
5. Осушка депарафинированного масла от влаги Регенерированное от растворителя депарафинированное масло направляется в колонну вакуумной осушки (Р=700 мм. рт. ст.) масла от воды – К-9. Депарафинированное масло, соответствующее по качеству утвержденным нормам, откачивается в парк производства №2 ЗПМ.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1. Обоснование выбора темы дипломного проекта
Автоматизация производства (технологических процессов) приводит к улучшению основных показателей эффективности производства; увеличению количества, улучшению качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.
Для этого необходимо использовать современные системы управления, обладающие расширенными функциональными возможностями. Возможность системы SIEMENS позволяет использовать ее для автоматизации технологических процессов малого и среднего масштаба.
В связи с этим я выбираю тему дипломного проекта «Автоматизация фильтровального отделения установки 39/2». Основными направлениями в рамках темы дипломного проекта будут являться:
а) автоматизация фильтровального отделения с применением микроконтроллера
SIEMENS; б) описание технологического процесса с расстановкой оборудования КИП; в) определение величины капитальных вложений на монтаже приборов КИП и А;
1.2 Общее описание блока
2-х ступенчатая схема фильтрации Смесь сырья и растворителя из емкости Е-1самотеком через коллектор поступает в вакуум-фильтры 1-й ступени фильтрации: Ф-3, Ф-4, Ф-5, Ф-6 (параллельно через общий коллектор). Уровень смеси сырья и растворителя в корытах вакуум-фильтров Ф-3, Ф-4, Ф-5, Ф-6 регулируется приборами LRC (поз.54, 55, 56, 57). Клапаны типа «ВЗ» установлены на линиях входа смеси сырья и растворителя в корыто вакуум-фильтров; вторичные показывающие приборы установлены на щите в операторной. В вакуум-фильтрах кристаллы твердых парафинов непрерывно удаляются из раствора в виде парафиновой лепешки, которая образуется в процессе фильтрации на поверхности фильтровальной ткани. В процессе фильтрации производится непрерывная промывка парафиновой лепешки охлажденной до температуры фильтрации -15 ч -30єС растворителем с целью полного извлечения масла из гача (петролатума). На промывку парафиновой лепешки на фильтровальной ткани вращающегося барабана ВФ подается насосом Н-2(2а) из емкости Е-6 отделение регенерации сухой растворитель. Промытая парафиновая лепешка отдувается с поверхности фильтровальной ткани инертным газом, который подается к распределительной головке вакуум-фильтра под давлением 0,2ч0,5 кгс/см2 . Лепешка парафина (гач петролатум) переваливается с барабана по ножу в желоб шнека. В шнек дополнительно подается сухой охлажденный растворитель с температурой -15 ч -30єС для разбавления гача (петролатума). Сухой растворитель, подаваемый на ВФ, охлаждается последовательно фильтратом в теплообменнике Т-12 и в кристаллизаторе Кр-11; аммиаком в кристаллизаторе Кр-13(14) и холодильнике Т-27. Количество сухого растворителя , подаваемого на холодную промывку парафиновой лепешки и в шнеке вакуум-фильтров регулируется соответствующими приборами FRC поз.128, 70. Клапаны типа «ВЗ» установлены на линиях подачи холодного растворителя на промывку лепешки в шнеке вакуум- фильтров. Температура растворителя, на промывку вакуум-фильтров и в шнеке контролируется прибором поз. Ti-121 и измеряется TR поз. 7. Раствор гача из шнеков вакуум-фильтров Ф-3, Ф-4 и Ф-5, Ф-6 поступает в емкости Е-3а и Е-3б соответственно, из которых насосами Н-8 (Н-7а, Н-7) откачивается в емкость Е-1а, откуда раствор самотеком поступает в вакуум-фильтры Ф-1 и Ф-2 (параллельно) на вторую ступень фильтрации. Уровень в вакуум-фильтрах Ф-1 и Ф-2 регулируется прибором LRC (поз.52, 53). Клапаны типа «ВЗ» установлены на линиях входа смеси гача I-ступени и растворителя в корыто вакуум-фильтров. Уровень смеси сырья и растворителя в емкостях Е-1, Е-1а измеряется прибором LIRAH (поз.65, 65а), вторичные приборы установлены на щите в операторной. Предусмотрена световая и звуковая сигнализация достижения уровня в Е-1, Е- 1а – 70%. Раствор гача (петролатума) после второй ступени фильтрации поступает в емкость Е-3, от куда насосом Н-7а (Н-7б) откачивается на блок регенерации растворителя из раствора гача. Уровень в емкостях раствора гача Е-3а, Е-3б, Е-3 измеряется приборами LRC поз.240а, 240б, 240. Клапаны-регуляторы типа «ВЗ» установлены на выкиде насоса менее 3.8 кгс/см2. Для снижения вязкости перекачиваемого раствора гача предусмотрена схема рециркуляции: Часть раствора гача из К-5 от насоса Н-9 (Н-9а) направляется в емкости Е-3, Е-3а, Е-3б и схема подачи теплого растворителя от Т-3 в приемный трубопровод из Е-3, Е-3а, Е-3б к насосам. Фильтрат 1-й и 2-й ступени, состоящий из депарафинированного масла и растворителя, проходит внутрь трубок барабана вакуум-фильтров и выводится через нижнюю, среднюю и верхнюю вакуумные линии в емкости фильтрата Е-2, Е- 2а, от куда насосом Н-4 (Н-4а, Н-5) откачивается двумя потоками в отделение кристаллизации: 1-й поток в регенеративные кристаллизаторы 5, 4, 3, 2, 1. 2-й поток в регенеративные кристаллизаторы 10 и 11. Для улучшения работы отделения регенерации, увеличение конечного разбавления или в случае брака депарафинированного масла по температуре застывания предусмотрена схема вывода фильтрата 2-й ступени в емкость Е-2а, от, куда насосом Н-5 (Н-4а, Н-4) откачивается в качестве промежуточного разбавления на вход кристаллизатора 6, 7, 8 или выход Кр-8 через клапан – редуктор расхода поз.129. Уровень фильтрата в емкостях Е-2, Е-2а регулируется приборами LICAHL поз.47, 62 вторичные показывающие приборы установлены на щите в операторной. Клапан, регулирующий уровень в емкости Е-2, Е-2а типа «ВЗ» установлен на линии выхода насоса Н-4, Н-4а, Н-5. Предусмотрена световая и звуковая сигнализации при достижения уровней 10% и 70% в Е-2, Е-2а и блокировка на отключение насосов и их запуск при понижении давления на выкиде насоса менее 12,3 кгс/см2.
Теплая промывка вакуум-фильтров
Во время фильтрации происходит постепенное забивание фильтровальной ткани
вакуум-фильтров кристаллами парафина и льда, в результате чего происходит снижение скорости фильтрации. Поэтому фильтровальную ткань надо периодически промывать теплым растворителем. На период промывки вакуум- фильтры из работы выключаются. Теплая промывка вакуум-фильтров производится по схеме: Сухой растворитель из емкости Е-6 насосом Н-2а (Н-2) прокачивается через теплообменник Т-3, где подогревается до температуры 60ч70 є С, за счет тепла острого пара и через оросительные трубы подается на ткань барабана. Температура растворителя для теплой промывки вакуум-фильтров регулируется прибором TRC поз.25. Клапан типа «ВО» установлен на линии острого пара в Т- 3. Дренаж промывочного растворителя из вакуум-фильтров производится в емкость Е-9, откуда растворитель откачивается насосом Н-1а (Н-20) в емкость Е-7а. Уровень в емкости Е-9 измеряется уровнемером поз.151 LIAHL. Показания выводятся на щит в операторную. Предусмотрена световая и звуковая сигнализация при достижении предельных уровней в Е-9 70%, 10% и блокировка на отключение насоса Н-1а (Н- 20) и его запуск при отсутствии перекачиваемой жидкости в корпусе насоса. Теплая промывка вакуум-фильтра осуществляющего циклопрограму автоматической системы с использованием пневмоприводов арматуры. Процесс автоматической и ручной теплой промывки вакуум-фильтров производится с использованием микропроцессорной системы.
Трубопроводы фильтровального отделения до вакуум-фильтров опресовать депарафинированным маслом. Корпуса вакуум-фильтров инертным газом.
1.3 Химические свойства процесса
Процесс депарафинизации рафинатов селективной очистки в растворе кетон- толуол проводится в несколько последовательных операций: а) Смешение сырья с растворителем для выделения твердых углеводородов из масляного сырья.
Депарафинированное сырье растворяют в смеси растворителей (кетон- толуол). Толуол в процессе депарафинизации является растворителем для масла и обеспечивает его полное растворение при температуре депарафинизации, кетон не растворяет твердые углеводороды и обеспечивает их осаждение.
В процессе депарафинизации рекомендуется состав растворителя для низко застывающих депарафинизированных масел:
Кетоны (МЭК, ацетон) 55 – 65%;
Толуол 35 – 45%;
МЭК + ацетон 30 – 70%;
б) Термическая обработка смеси сырья с растворителем
Цель:
- 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