Описание процесса автоматизации вакуумной колоны

Сырье – мазут из промпарка с температурой до 100 С, поступает на прием сырьевых насосов Н‑1. На линии нагнетания сырьевых насосов преду­смотрены замеры расхода сырья FIR 101A, температуры сырья TIR 101 и давления PIRA 101 с сигнализацией его минимального значения.

С выкида насосов сырье направляется в группу сырьевых теплообмен­ников, где нагревается следующим образом:

- в межтрубном пространстве теплообменника Т-101 потоком гудрона до температуры 123 С˚ (контроль температуры по TI-103);

- в трубном пространстве теплообменников T-102 и 102А потоком ваку­умного га­зойля до температуры 190 С˚ (контроль температуры по TI-105);

- в межтрубном пространстве теплообменника T‑103 потоком гудрона до температуры 209 С˚ (контроль температуры по TI-107);

- в трубном пространстве теплообменников Т-104 и 104А потоком ва­куумного газойля до температуры 272 С˚ (контроль температуры по TI 108);

- в межтрубном пространстве теплообменников T-105 потоком горячего гудрона до температуры 300 С˚ (контроль температуры по TIR-111).

На трубопроводе после теплообменника T-105 установлен прибор PIR-134, позволяющий определить падение давления по сырьевому ходу те­пло­обменников и, таким образом, контролировать их загрязнение со стороны сырья.

Для предотвращения повреждения теплооб­менников от термического расширения жидкости в момент отключения их от схемы, на сырьевых трубопроводах всех сырьевых теплообменников уста­новлены предохранительные клапаны PSV-102, PSV-103, PSV-104, PSV-105 и PSV-106.

Нагретое сырье направляется в печь П‑1. Расход сырья измеряется диа­фрагмой FE-101. Предусмотрена сигнализация по уменьшению расхода сы­рья FIRA 101. Сырье на входе в печь разделяется на четыре потока. Расход каждого потока регулируется контурами FIRCA-103, FIRCA-126, FIRCA-127, FIRCA-128 при помощи клапанов FV-103, FV-126, FV-127, FV-128. На каждом из потоков предусмотрена сигнализация минимального рас­хода и блокировка FSA-1005, FSA-1006, FSA-1007, FSA-1008, отключающая подачу топлива к форсункам печи П-1. Кроме этого, на каждом потоке пре­дусмотрены замеры температур и замер и сигнализация повышения давлений соответственно приборами TIR-115, TIR-162, TIR-163, TIR-164 и PIRA-107, PIRA-190, PIRA-191, PIRA-192.

Для турбулизации потока сырья, снижения температуры стенки и пре­дотвращения коксообразования в каждый ход печи в сырье подается водяной пар, расход которого контролируется по показаниям приборов FI-106, FI-132, FI-133, FI-134 и составляет по 0,125 т/ч на каждый поток. Регулировка подачи пара в сырье производится вручную.

Температура сырья на выходе из каждого хода печи П-1 контролируется приборами TIRA-120, TIRA-165, TIRA-166, TIRA-167. Предусмотрена сигнализация максимальной температуры, которая не должна превышать 390 С.

Нагретое до температуры 370°С частично испаренное сырье поступает в зону питания вакуумной колонны К-1.

Паровая фаза из зоны питания поднимается вверх по вакуумной ко­лонне, где происходит ее постадийная конденсация и фракционирование на пакетах высокоэффективной структурной насадки.

Температура верха колонны контролируется по показаниям прибора TIRA-123 с сигнализацией при достижении максимального значения 110 С. Давление верха колонны контролируется прибором PIRA 160. Предусмот­рена сигнализация при достижении верхнего (25 мм.рт.ст.) и нижнего (35 мм.рт.ст.) значений. Стабильность режима работы вакуумной колонны и от­сутствие зон закоксовывания пакетов насадки контролируется по показаниям прибора PDIR-161, измеряющего перепад давления между зоной питания и верхом колонны К‑1.

Вакуумное дизельное топливо – фракция 260‑360 С (ВДТ), забирается насосом H‑2 со сборной тарелки под пакетом насадки секции верхнего цир­куляционного орошения с температурой 147°С. Температура продукта кон­тролируется прибором TIR-131. Уровень на тарелке отбора дизельной фракции регулируется контуром LIRCA-102, корректирующим уставку контура регулирования расхода отбора ВДТ FIRC-121. Предусмотрена сиг­нализация максимального и минимального уровней. Кроме того, предусмот­рена блокировка (LSA 102A), останавливающая насос Н-5 при достижении уровнем предельного нижнего значения.

Давление нагнетания насоса фракции ВДТ Н-5 контролируется по пока­заниям PI-168.

Часть фракции ВДТ с нагнетания насоса возвращается в колонну К-1 через гравитационный распределитель жидкости в качестве орошения секции фракционирования. Расход орошения регулируется контуром FIRC-115 c помощью клапана FV-115, установленного на линии горячего орошения, с коррекцией уставки расхода контуром TIRC-129 по температуре над паке­том насадки секции фракционирования.

Остальная часть отобранной из колонны К-1 фракции ВДТ охлаждается в аппаратах воздушного охлаждения ХВ‑1,2 до температуры 50 С, контро­лируемой по показаниям приборов TIR-146, TIR-147, установленных на выходных коллекторах из каждой секции АВО.

После ХВ-1,2 часть охлажденного дизельного топлива, пройдя фильтры, в качестве верхнего циркуляционного орошения поступает в фор­суночный распределитель жидкости над пакетом насадки соответствующей секции ко­лонны К-1. Контроль степени загрязнения фильтров осуществля­ется по пе­репаду давления (прибор PDIA-179) с сигнализацией максималь­ного значе­ния. Расход орошения регулируется контуром FIRC-120 с помо­щью кла­пана FV-120, установленного на линии подачи верхнего циркуля­ционного орошения, с сигнализацией при достижении минимального рас­хода. Уставка расхода орошения корректируется оператором с учетом темпе­ратуры паров вверху колонны (TIRA-123). Контроль степени загрязнения форсуночного распределителя жидкости ведется по прибору PIA-179A, из­меряющему дав­ление потока верхнего циркуляционного орошения на входе в колонну. Пре­дусмотрена сигнализация минимального и максимального зна­чений давле­ния.

Балансовое количество фракции ВДТ с температурой 50 С выводится из секции. Расход продукта регулируется контуром FIRC-121 с помощью кла­пана FV-121, установленного на линии вывода фракции ВДТ в парк, с кор­рекцией его уставки по уровню на тарелке отбора дизельной фракции.

Вакуумный газойль – фракция 360-547 С (ВГО), забирается насосом H‑3 со сборной тарелки под пакетом насадки секции нижнего циркуляцион­ного орошения с температурой 261¸290°С. Температура продукта контроли­руется прибором TIR-132. Уровень на тарелке отбора фракции ВГО регу­лируется контуром LIRCA-103, корректирующим уставку контура регули­рования расхода отбора ВГО FIRC-123. Предусмотрена сигнализация мак­симального и минимального уровней. Кроме того, предусмотрена блокировка (LSA-103A), останавливающая насос Н-3 при достижении уровнем пре­дельного нижнего значения.

Давление нагнетания насоса фракции ВГО Н-3 контролируется по пока­заниям PI-136.

Часть фракции ВГО с нагнетания насоса, пройдя фильтры, возвраща­ется в колонну К-1 через форсуночный распределитель жидкости в качестве орошения секции промывки. Контроль степени загрязнения фильтров осуще­ствляется по перепаду давления (прибор PDIA-174) с сигнализацией мак­симального значения.

Расход орошения регулируется контуром FIRC-119 с помощью кла­пана FV-119, установленного на линии подачи орошения секции промывки, с сигнализацией при достижении минимального расхода. Уставка расхода орошения корректируется оператором с учетом температуры паров в колонне над секцией промывки (TIR-125). Контроль степени загрязнения форсуноч­ного распределителя жидкости ведется по прибору PIA-174A, измеряющему давление потока орошения на входе в колонну. Предусмотрена сигнализация минимального и максимального значений давления.

Остальная часть отобранной из колонны К-1 фракции ВГО направля­ется в межтрубное пространство теплообменников Т-104, 104А и Т-102, 102А, где за счет охлаждения до температуры 270 ˚С (TI-109) и 210 ˚С (TI-104) соот­ветственно нагревает поток сырья. Затем поток ВГО поступает на дальней­шее охлаждение в парогенератор T-1, где за счет его охлаждения до темпе­ратуры 175¸195 С (TIR-141) вырабатывается водяной пар с давлением 6 кг/см² (изб.).

Охлажденный вакуумный газойль делится на два потока. Первый ис­пользуется как нижнее циркуляционное орошение колонны К‑1.

Температура этого потока поддерживается постоянной в пределах 185¸195^оС регулирующим контуром TIRC-140, который при помощи кла­панов TV-140B и TV-140A, работающих в "оппозитном" режиме, обеспе­чивает требуемое соотношение расходов при смешении потоков, отбираемых от общего потока ВГО до и после парогенератора T-1 соответственно. Сум­марный расход потока орошения регулируется контуром FIRC-116 с помо­щью клапана FV-116, установленного на линии подачи нижнего циркуляци­онного орошения, с сигнализацией при достижении минимального расхода. Уставка расхода орошения корректируется оператором с учетом темпера­туры паров в колонне над секцией нижнего циркуляционного орошения (TIR-124).

Поток нижнего циркуляционного орошения, пройдя фильтры, направля­ется в колонну К-1 через форсуночный распределитель жидкости над паке­том насадки соответствующей секции колонны. Контроль степени загрязне­ния фильтров осуществляется по перепаду давления (прибор PDIA173) с сигнализацией максимального значения. Контроль степени загрязнения фор­суночного распределителя жидкости ведется по прибору PIA 173A, изме­ряющему давление потока нижнего циркуляционного орошения на входе в колонну. Предусмотрена сигнализация минимального и максимального зна­чений давления.

Балансовое количество фракции ВГО охлаждается в теплообменниках выработки воды промтеплофикации Т‑3,4,5 и с температурой 90°С выво­дится в парк. Измерение температуры потока ВГО после Т-3,4,5 осуществ­ляется с помощью прибора TIR-149. Расход продукта регулируется конту­ром FIRC-123 с помощью клапана FV-123, установленного на линии вы­вода фракции ВГО в парк, с коррекцией его уставки по уровню на тарелке отбора фракции ВГО.

Для обеспечения возможности получения компонента топочного мазута требуемой вязкости предусмотрено подмешивание в него части отбираемых фракций ВДТ и ВГО. Расход фракции ВДТ, направляемой на смешение с гудроном, регулируется контуром FFIRC-121A, поддерживающим посто­янной долю этого потока по отношению к суммарному отбору фракции ВДТ, с помощью клапана FV-121A, установленного на линии подачи фракции ВДТ в гудрон. Аналогично, расход фракции ВГО, направляемой на смеше­ние с гудроном, регулируется контуром FFIRC-123A, поддерживающим по­стоянной долю этого потока по отношению к суммарному отбору фракции ВГО, с помощью клапана FV-123A, установленного на линии подачи фрак­ции ВГО в гудрон. Затемненный продукт со сборной тарелки под пакетом насадки секции промывки с температурой 360 ˚С полностью выводится из ко­лонны на прием насоса Н-4 и подается в секцию отпарки гудрона на та­релку № 5. Температура продукта контролируется прибором TIR-133. Уро­вень на тарелке отбора затемненного продукта регулируется контуром LIRCA-104, корректирующим уставку контура регулирования расхода фракции FIRC-118. Предусмотрена сигнализация максимального и мини­мального уровней. Кроме того, предусмотрена блокировка (LSA-104A), ос­танавливающая на­сос Н-4 при достижении уровнем предельного нижнего значения.

Кроме этого, технологической схемой предусмотрена возможность на­правления части затемненного продукта на смешение с потоком сырья перед печью П-1. В этом случае расход потока по этой линии регулируется конту­ром FIRC-117 с помощью клапана FV-117. При работе секции вакуумной перегонки в проектном режиме данная линия не используется и должна быть отглушена.

В нижней части вакуумной колонны жидкая фаза потока питания сме­шивается с потоком затемненного продукта из секции промывки и перетекает в секцию отпарки колонны, где происходит ее отпаривание перегретым во­дяным паром, который подается под нижнюю тарелку секции. Расход водя­ного пара регулируется контуром FIRC-113. Отпаренный гудрон с тарелки № 1 перетекает в куб вакуумной колонны. Температура гудрона в кубе ко­лонны регулируется контуром TIRC-128, корректирующим уставку контура FIRC-114 регулирования расхода охлажденного гудрона ("квенча"), пода­ваемого в куб колонны. Для предотвращения термического разложения про­дукта и образования кокса температура гудрона в кубе колонны не должна превышать 350 С.

Из куба колонны гудрон откачивается насосом H-2. Уровень в кубе регу­лируется контуром LIRCA-105, корректирующим уставку контура ре­гули­рования расхода гудрона FIRC-122. Предусмотрена сигнализация мак­си­мального и минимального уровней. Кроме того, предусмотрена блокировка (LSA-105A), останавливающая насос Н-2 при достижении уровнем пре­дельного нижнего значения.

Для предотвращения переполнения колонны выше уровня трансфертной линии предусмотрена блокировка LSA-114, останавливающая сырьевой на­сос. Давление нагнетания насоса гудрона контролируется по показаниям PIR-137.

С нагнетания насоса горячий гудрон направляется в трубное простран­ство теплообменников T-105, и Т-103, где за счет охлаждения до темпера­туры 300°С (TI-110) и 270°С (TI-106) соответственно, нагревает поток сы­рья. Охлажденный продукт делится на два потока. Один из них в качестве "квенча" возвращается в куб колонны К-1. Расход этого потока регулируется контуром FIRC-114 с помощью клапана FV-114 с коррекцией уставки по температуре куба колонны контуром TIRC-128. Балансовое количество гуд­рона поступает на дальнейшее охлаждение в сырьевой теплообменник Т-101, где за счет его охлаждения до температуры 210 ˚С нагревает поток сырья. Температура гудрона на выходе из теплооб­менника контролируется прибо­ром TIR-102. Кроме этого здесь предусмот­рен также замер давления PIR-135, позволяющий контролировать степень загрязнения сырьевых теплооб­менников по ходу гудрона.

Охлажденный до 210 ˚С гудрон идет на выработку пара 6 в Т-2 и выво­дится из секции вакуумной пере­гонки в секцию висбрекинга или установку производства битума. Расход продукта регулируется контуром FIRC-122 с помощью клапана FV-122, установленного на линии после теплообменника Т-101, с коррекцией уставки по уровню в кубе колонны К-1. В случае если выработка гудрона не требуется, он смешивается с фрак­цией ВДТ для про­изводства компонента топочного мазута. В этом случае, смешанный поток ВДТ и гудрона с температурой 150-167°С поступает в межтрубное простран­ство теплообменника Т-6,7,8,9 где охлаждается за счет нагрева воды промтеп­лофикации и с температурой до 90 С (TIR-161) выво­дится из секции. Для контроля за качеством продуктов на соответствующих трубопроводах преду­смотрены пробоотборные устройства.

Для предотвращения развития пожара при аварии продуктовых насосов, работающих при температурах свыше 200°С, на линиях всасывания этих на­сосов предусмотрена запорная арматура с электроприводом EUV101-EUV 106, позволяющая быстро отсоединить аварийный насос от колонны.

Кроме этого, для быстрого отключения колонны К-1 от установки, на всех линиях подвода орошений к колонне, а также подвода сырья к печи П-1, предусматривается установка регулирующих клапанов в исполнении "плотно-закрытые" (Tight Shut-off) с возможностью их закрытия по сигналу из операторной.

В таблице 18 приведена спецификация используемых приборов.

Таблица 18 Спецификация приборов.

Позиция	Наименование и тип прибора	Тип	Основные характе­ристики	Кол-во
1
ТЕ   ТIR	Термопара   DCS (АСУ"Freelance"). Модуль DAI 04 Модуль DAO 01	ТХК-0525	ТРАБ=40-600^оС L=250мм Класс точности 1 IВХ=4-20 мА IВЫХ=4-20 мА
FЕ 120;123;121   FТ 120а;123а;121а   FIRCA   FY	Диафрагма камерная Интеллектуальный датчик для измерения перепада давления("Hartmann & Braun" Германия)   DCS (АСУ"Freelance"). Электропневмопреобразователь	ДК10-160 «Contrans P» серии ASK 800   ЭПП-4/1	РУ=10 МПа,DУ=160 мм, РРАБ=10 МПа. Класс точности 1 I=4-20 μА, Цифровая связь (IBIS-интеллектуальная сис­тема связи и инфор­мации) IВХ=4-20 μА РВЫХ=0,02-0,1 МПа
FЕ     FТ   FIRCA   FY	Диафрагма камерная   Интеллектуальный датчик для измерения перепада давления ("Hartmann & Braun" Германия) DCS (АСУ"Freelance"). Электропневмопреобразователь	ДК10- 260   «Contrans P» серии ASK 800   ЭПП-4/1	РУ=10 МПа,DУ=260 мм, РРАБ=0,1 МПа, Класс точности 1 I=4-20 μА, Цифровая связь (IBIS-интеллектуальная сис­тема связи и инфор­мации)     IВХ=4-20 μА РВЫХ=0,02-0,1 МПа
Продолжение таблицы 18
FЕ   FТ   FIRCA   FY	Диафрагма камерная Интеллектуальный датчик для измерения перепада давления ("Hartmann & Braun" Германия) DCS Электропневмопреобразователь	ДК10-60 «Contrans P» серии ASK 800     ЭПП-4/1	РУ=10 МПа, DУ=60 мм, РРАБ=10 МПа, I=4-20 μА, Цифровая связь (IBIS-интеллектуальная система связи и ин­формации)   IВХ=4-20 μА РВЫХ=0,02-0,1 МПа
PT   PDIR	Интеллектуальный датчик для измерения перепада давления ("Hartmann & Braun" Германия) DCS (АСУ"Freelance").	«Contrans P» серии ASK 800	РРАБ=10 МПа, I=4-20 μА, Цифровая связь (IBIS-интеллектуаль­ная система связи и информации) IВХ=4-20 мА IВЫХ=4-20 мА
PT 160   PIRA 160	Интеллектуальный датчик для измере­ния абсолютного давления ("Hartmann & Braun" Германия) DCS (АСУ"Freelance")	«Con­trans P» серии ASD 810	РРАБ=0,006 МПа,I=4-20 μА, Цифровая связь(IBIS)     IВХ=4-20 μА
PT   PIR	Интеллектуальный датчик для измерения абсолютного давле­ния ("Hartmann & Braun" Германия) DCS (АСУ"Freelance").	«Contrans P» серии ASD 810	РРАБ=10 МПа,I=4-20 μА, Цифровая связь(IBIS)     IВХ=4-20 μА

Дата добавления: 2015-05-10