Проектирование автоматической системы управления температурным режимом печи пиролиза П-101 установки получения технического водорода

Содержание

Введение

1. Описание технологического процесса и технологической схемы производства

1.1 Описание технологического процесса

1.2 Описание технологической схемы паро-углекислотного пиролиза углеводородного сырья

2. ТЭО объекта автоматизации

2.1 Производственные связи установки производства технического водорода

2.2 Технико-технологическая и экономическая ха

рактеристика производства

2.3 Обоснование концепции автоматизации

2.3.1 Характеристика уровня автоматизации производства технического водорода

2.4 Формулирование проблем

2.4.1 Повышения уровня пожаро- взрывобезопасности

2.4.2 Улучшения экологических показателей производства

2.4.3 Улучшения условий труда

2.4.4 Повышение объема производства

2.4.5 Снижения себестоимости Синтез-Газа

2.4.6 Повышения качества Синтез-Газа

2.5 Формулирование целей

2.5.1 Формулирование целей по проблеме улучшения условий труда

2.5.2 Формулирование целей по проблеме повышения надежности получения продукции заданного качества

2.5.3 Формулирование целей по проблеме снижения себестоимости

2.6 Выбор дефектной стадии и цели автоматизации на уровне стадии

2.7 Обоснование критерия экономической целесообразности

2.8 Технологический анализ печи пиролиза П-101

2.9 Выбор и обоснование критерия оптимального управления технологической стадии

2.10 Выводы

3.Идентификация объекта управления

3.1 Постановка задачи

3.2 Математическое описание объекта управления

3.3.1 Эксперимент по определению динамических характеристик

3.3.2 Обработка результатов исследования объекта

4. Алгоритмизация, расчеты и моделирование АСР

4.1 Характеристика технологического объекта и оценка действующих возмущений

4.2 Сравнительный анализ и выбор АСР, для поддержания заданной температуры продукта на выходе печи

4.3 Расчет одноконтурных АСР

4.3.1 Расчет одноконтурной АСР температуры на выходе печи

4.3.2 Расчет одноконтурной АСР расхода топливного газа

4.4 Расчет каскадной АСР

4.5 Сравнение одноконтурных и каскадных АСР

4.6 Расчет и моделирование комбинированной системы

4.7 Расчет и моделирование системы с учетом нелинейностей

4.8 Реализация системы управления

4.9 Выводы

5. Выбор и анализ комплекса средств автоматизации

5.1 Характеристика используемых средств автоматизации

5.2 Метрологический расчет измерительного канала

5.3 Расчет надежности системы автоматического регулирования

5.4 Выводы

6. Проектирование системы автоматизации

6.1 Функциональная схема

6.2 Принципиальная схема питания

6.3 Принципиальная схема управления

6.4 Схема соединений и подключения внешних проводок

6.6 План расположения оборудования и проводок

6.7 Чертежи общих видов щитов и пультов

7. Безопасность жизнедеятельности

7.1 Общая характеристика производства

7.2 Анализ условий труда

7.3 Мероприятия по безопасному выполнению работ

7.3.1.1 Требования безопасности при пуске и остановке технологически систем и отдельных видов оборудования, выводе их в резерв, нахождении в резерве и при выводе из резерва в работу

7.3.1.2 Вывод оборудования в резерв

7.3.1.3 Правила обслуживания резервного оборудования

7.3.1.4 Вывод оборудования из резерва в работу

7.3.2 Средства индивидуальной защиты работающих

5.3.3 Меры безопасности при ведении технологического процесса

7.4 Обеспечение пожарной безопасности предприятия

7.4.1 Требования к обеспечению взрывобезопасности технологических процессов

7.4.1.1 Блок пиролиза

7.4.1.2 Блок поташной очистки, включая насосную (корп.332)

7.4.1.3 Блок мембранного разделения пирогаза

7.4.1.4 Блок компрессии

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

В связи с развитием предприятий нефтегазоперерабатывающей и химической промышленности возникает необходимость в высоком уровне метрологического обеспечения производства. Объёмы производства химических предприятий измеряются сотнями тысяч тонн в год. Даже небольшие отклонения в измерении технико-экономических показателей производства могут принести предприятию ощутимые экономические убытки. Условия, в которых осуществляются технологические процессы, характеризуются высокими значениями параметров проведения процессов. Всё это приводит к тому, что химические предприятия представляют повышенную опасность для окружающей среды, масштабы последствий аварийных ситуаций могут быть очень значительными.

Для того чтобы предотвратить появление подобных проблем, химические производства должны иметь совершенные системы управления, которые брали бы на себя большинство функций управления, технологическими процессами, а в нештатных ситуациях предотвращали аварийные ситуации. В результате возникают задачи точного измерения и контроля технологических параметров, поддержания средств КИП и А в работоспособном состоянии и обеспечения их высокой надёжности.

АСУТП разрабатывается с целью:

· достижения максимальной производительности и качества продукции за счет оперативного управления тех.процессом и соблюдения требований регламента;

· получения достоверной оперативной информации с технологических объектов для решения задач рационального управления и согласования режимов работы в рамках производственной цепочки;

· увеличения межремонтного периода работы оборудования, сокращение простоев, увеличение коэффициентов полезного использования технологического оборудования и сооружений благодаря повышению оперативности и надёжности контроля и диагностики;

· снижения трудоёмкости управления технологическими процессами и эксплуатационных затрат;

· повышения безопасности производства, в т.ч. обеспечение безопасной и безаварийной эксплуатации технологических объектов, сооружений и оборудования.

Технический водород- это полуфабрикат и он будет использоваться:

1. В производстве бутиловых спиртов

2. В производстве 2-этилгексанола

Так же тех. водород – частично товарный продукт, т.к. в дальнейшем он реализуется ОАО "Минеральные удобрения". Показатели качества получаемого технического водорода не всегда удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям ГОСТа.

В данном дипломном проекте будет решена задача разработки и проектирования АСУТП для управления температурным режимом печи пиролиза П-101 установки получения технического водорода, что позволит снизить получение технического водорода неудовлетворяющего требованиям ГОСТ.

1. Описание технологического процесса и технологической схемы производства

1.1 Описание технологического процесса

Основным процессом получения окиси углерода и технического водорода является каталитический пиролиз метана в присутствии водяного пара и углекислого газа, протекающий под давлением 12-17 кгс/см2 в трубчатой печи, реакционные трубы которой заполнены никелевым катализатором К-87 (ГИАП-8, ГИАП-16, К-905), с подводом тепла через стенки реакционных труб.

 Скачать реферат