Каталитический риформинг

 

Средниее молекулярные массы углеводородов:

 

 

 

7. Тепловой баланс второго реактора

 

Из теплового баланса реактора имеем:

 

      (2.27)

 

 

тогда:

 

 

Энтальпии соответствует температура . Перепад температуры во втором реакторе равен:

 

 

 

Тепловой баланс второго  реактора:

Таблица 2.11

 

Потоки	Температура,К	Количество, кДж/кг	Энтальпия, кДж/кг	Количество тепла, кВт
1	2	3	4	5
Приход  Сумма Расход Сумма	-   - Принимается -	239500 239500     239500   239500	2218,6 -       -	147,64 147,64

 

8. Основные размеры реактора

 

 Во втором реакторе принята  радиальная схема подачи сырья.  Методика расчета диаметра второго  реактора  не отличается от методики расчета диаметра первоо реактора.

Величину  для реактора примем:

 

     (2.28)

 

 

Полная высота реактора:

 

  (2.29)

 

 

      (2.30)

 

 

     (2.31)

 

 

 

Примем  и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Расчет третьго реактора

 

В реакторе протекает реакция гидрокрекинга  парафиновых углеводородов. Температуру вначале процесса примем равной тампературе, при которой поток покидает второй реактор . Давление втретьем реакторе примем равным:

 

      (2.32)

 

 

Состав смеси, подвергаемой риформингу в реакторе

Таблица 2.12

 

Компоненты	Количество  кмоль/ч	Содержание мол.доли
1	2	3
Сумма	666,9 553,5 1220,4	0,5464 0,4536 1,0000

 

3 РАЗДЕЛ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

 

3.1 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ. СИСТЕМА  ЗАЩИТЫ  И  БЛОКИРОВКИ.

 

Система управления должна обеспечить достижение цели управления за счет заданной точности поддержания технологических  регламентов в любых условиях производства при соблюдении надежной безаварийной работы оборудования и требований взрыво-и пожаробезопасности. При этом важно, чтобы она была по возможности проста и легка в эксплуатации.

Главной задачей при разработке системы управления является выбор  параметров, участвующих в управлении, то есть технических параметров, которые необходимо регулировать, контролировать и анализировать и по значениям которых можно определить предаварийное состояние ТОУ. Иными словами, разрабатывается стратегия управления технологическим объектом. При этом необходимо получить наиболее полное представление о ТОУ, имея минимально возможное число выбранных параметров. Успешному достижению цели управления способствует правильный выбор автоматических устройств для реализации стратегии управления.

На этом этапе из многих параметров характеризующих процесс, необходимо выбрать те, которые подлежат регулированию  и изменением которых целесообразно  вносить регулирующие воздействия. Обычно их число не превышает четвертой  части параметров, участвующих в управлении. Справиться с поставленной задачей можно лишь по результатам анализа целевого назначения процесса и его взаимосвязи с другими процессами производства.

Исходя, из результатов анализа  выбирают критерии управления, его  заданное значение и параметры, изменением которых наиболее целесообразно на него воздействовать. Последнее  осуществляется на основе статических и динамических характеристик процесса, дающих представление о взаимозависимости параметров.

Контролю подлежат те параметры, по значениям которых осуществляется оперативное управление технологическим процессом, а также его пуск и остановок. К таким параметрам относятся все режимные и выходные параметры, а также входные параметры, при изменении которых в объект будут поступать возмущения. Обязательному контролю подлежат параметры, значения которых регламентируются технологической картой.

Параметры характеризующие состояние  взрывоопасных  ТОУ, должны не только контролироваться, но и регистрироваться, а сигнал на устройства контроля должен поступать от нескольких чувствительных элементов: например на емкости со сжиженными газами и легковоспламеняющимися жидкостями следует устанавливать три измерителя уровня.

Оперативный технологический персонал при оповещении его устройствами сигнализации о нежелательных событиях должен принять соответствующие меры по их ликвидации. Если эти меры окажутся неэффективными и параметр, характеризующий состояние ТОУ, достигнет аварийного значения, должны сработать системы противоаварийной защиты, которые автоматически по заданной программе перераспределяют материальные и энергетические потоки, включают и отключают аппараты объекта с целью предотвращения взрыва, аварии, несчастного случая, выпуска большого количества брака. При этом ТОУ должен быть переведен в безопасное состояние, вплоть до его остановки. Возврат в рабочее состояние осуществляется технологическим персоналом.

Автоматические устройства и средства вычислительной техники, реализующие  функции управления должны выбираться по возможности в рамках Государственной системы приборов с учетом сложности объекта и его пожаро - и взрывоопасности, агрессивности и токсичности окружающей среды, вида измеряемого технологического параметра и физико-химических свойств среды, дальности передачи сигналов от датчиков и исполнительных устройств до пунктов управления, требуемой точности и быстродействия.

Автоматический контроль технологических  процессов осуществляется с помощью  измерительных приборов - устройств  измерения, служащих для выработки  сигнала о каком-либо параметре процесса в форме, доступной для непосредственного восприятия человеком.

При централизованном контроле любой  измерительный прибор включает три  основных узла: первичный измерительный  преобразователь, канал связи и  вторичный прибор. Первичный измерительный преобразователь, установленный на объекте, преобразует измеряемую величину в выходной сигнал, удобный для передачи по каналу связи. Канал связи служит для передачи сигнала от первичного преобразователя ко вторичному прибору. Вторичный прибор–устройства, воспринимающее сигнал от первичного преобразователя и выражающее его в удобном виде.

Система автоматического регулирования  технологического процесса представляет собой совокупность регулируемого  объекта и автоматического регулятора, взаимодействующих друг с другом. Существует большое разнообразие система автоматического регулирования технологическими процессами.

В зависимости от характера информации о ходе ТП, используемой для цепей  управления, САР подразделяют на следующие  виды: по отклонению: системы комбинированного регулирования; с использованием промежуточных регулируемых величин: системы многосвязного регулирования.

В зависимости от числа контуров регулирования, образованных регулируемым объектом и автоматическими регуляторами, САР подразделяют на одноконтурной; многоконтурные; с переменной структурой.

В одноконтурных системах регулируемый объект и автоматический регулятор  образуют лишь замкнутый контур регулирования. В многоконтурных системах регулируемый объект и регуляторы образуют несколько  взаимозависимых замкнутых контуров регулирования. САР с переменной структурой. Эти системы само приспосабливаются во время работы к изменениям характеристик либо условий эксплуатации регулируемого объекта.

Технологические процессы современных  химических производств характеризуются оптимальными значениями параметров, во многих случаях приближающимися к критическим значениям. В ряде случаев даже небольшие отклонения параметров от их оптимальных значений могут соответственно снизить эффективность функционирования установки и даже привести к аварийной ситуации. В связи с этим при проектировании и эксплуатации промышленных установок большое значение придают вопросам обеспечения контроля за ходом технологического процесса.

В свою очередь, надежность и достоверность технологического контроля в значительной степени определяется применяемыми системами и устройствами технологической сигнализации защиты и блокировки.

Устройства аварийно-предупредительной  сигнализации позволяют фиксировать  критическое отклонение контролируемого технологического параметра и тем самым предупреждать развитие предаварийной ситуации в аварийный.

Устройства противоаварийной защиты позволяют своевременно обнаруживать аварийные ситуации и автоматически  принимать оперативные меры по предотвращению аварий.

Устройства технологических блокировок предотвращают недопустимые, ошибочные  действия оперативного персонала, определяют заданную последовательность операций по отклонению технологического оборудования.

Устройства сигнализации, защиты и  блокировки основываются на различной элементной базе.

В настоящее время разработаны  достаточно надежные бесконтактные  помехозащищенные схемы сигнализации, защиты и блокировки, реализованные  на тиристорах, транзисторах, микросхемах  и других элементах. Промышленные системы, системы сигнализации, защиты и блокировок разрабатываются с использованием унифицированных комплектных устройств, позволяющих осуществлять модульный принцип проектирования систем. Эти устройства достаточно надежны и удобны в обслуживании.

 

 

 

3.2 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ОСНОВНОГО БЛОКА УСТАНОВКИ

 

Устойчивый режим работы установки  контролируется приборами и поддерживается при помощи автоматических регуляторов. Расход сырья на установку и количество циркулирующего водородосодержащего  газа поддерживаются постоянным. Подача топлива в реакторные печи регулируется в соответствии с поступлением нагреваемого продукта на выходе из печи в реактор. Давление в блоке гидроочистки автоматически поддерживается постоянным регулированием расхода водородсодержащего газа с установки, а давление в блоке риформинга –регулированием расхода избыточного водорода на гидроочистку. Уровень в сепараторах С-1 и С-3 регулируется отводом жидкого продукта.

На установках риформинга имеется  ценное оборудование -циркуляционные компрессоры, а в реактор загружен дорогой катализатор. Поэтому предусматривается система автоматических блокировок для предотвращения порчи оборудования и катализатора в аварийных ситуациях. Если подает давление газа, повышается его температура на приеме компрессора или прекращается подача воды на охлаждение в компрессоры, то компрессор и сырьевой насос автоматически останавливаются, одновременно прекращается подача топлива в печь. При повышении температуры топлива газо-сырьевой смеси на входе в реактор до 525⁰С автоматически отключается сырьевой насос и установка переводится на горячую циркуляцию водородосодержащего газа.

Температура процесса лежит в пределах 470-585⁰С. Понижение температуры при неизменных объемной скорости и давлении ведет к увеличению выхода бензина, снижению выхода газа, уменьшению количества ароматических углеводородов в получаемом бензине.

Объемная скорость составляет обычно 1-2^-1. Снижение объемной скорости при прочих равных условиях дает тот же эффект, что и повышение температуры: уменьшение выхода реформата, повышение содержания ароматических углеводородов в нем, увеличение выхода газа и коксовых отложений на катализаторе. Слишком низкие объемные скорости не экономичны, так как при этом необходимо увеличивать объем реактора.