Курсовая работа по автоматизации на тему Функциональная и структурная схема

ВВЕДЕНИЕ
Установка для регенерации метанола из водных растворов метанола может быть использована в нефтяной и газовой промышленности.
Известны установки регенерации метанола в которых на регенерацию поступает насыщенный BMP с установки подготовки газа, где метанол применяется для предотвращения гидратообразования. Для извлечения метанола из BMP используется стационарный процесс ректификации при атмосферном давлении с испарением жидкости в кубовой части и парциальной дефлегмацией.
В результате проведения процесса образуется три материальных потока (один целевой и два побочных):
- регенерированный водно-метанольный раствор высокой концентрации (более 90 мас. %), направляемый в емкостной парк;
- кубовая вода с концентрацией метанола менее 4 мас. %, направляемая на утилизацию;
- газ дегазации, (содержащий легкие компоненты природного газа, метанол и воду), направляемый, как правило, на факел.

 
1. АНАЛИЗ УСТАНОВКИ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА

1.1 Описание
Установка регенерации метанола (УРМ) предназначена для регенерации метанола из его водного раствора.
Регенерация метанола осуществляется методом ректификации на идентичных технологических линиях, основным элементом которых является ректификационная колонна.
Сырьем для установки служит водометанольная смесь, поступающая с установок сепарации газа. Концентрация метанола в сырье должна быть не ниже 10 % (для УКПГ-7 - не ниже 5%).
Продукцией установки является регенерированный метанол с концентрацией не ниже 70%, поступающий на склад метанола для повторного использования.
Технологическая линия УРМ включает в себя:
- ректификационную колонну;
- емкость для сбора регенерированного метанола;
- аппарат воздушного охлаждения для конденсации паров метанола;
- межблочные трубопроводы;
- запорную и регулирующую арматуру.
Общими для технологических линий являются:
- емкости для сбора и разгазирования водометанольной смеси;
- емкость для сбо¬ра кубовой воды;
- емкость для ингибитора солеотложений;
- кожухотрубчатый теплообменник (загружаемое сырье - кубовая жидкость);
- насосы.
Для защиты приемных емкостей от превышения давления служит пневмоприводной кран MOV-505, расположенный перед Е-503.
Емкость Е-503 выполняет роль отстойника, предотвращающего возможность попадания конденсата, содержащегося в сырье, в загрузоч-ную емкость.
Накапливающийся в Е-503 конденсат периодически утилизируется насосом Н-8 в 3х-фазный аппарат технологической линии по подготовке газа.
Загрузка технологической линии сырьем осуществляется из емкости Е-504 одним из центробежных насосов Н-1 (Н-2) и направляется в работающую технологическую линию УРМ.
Сырье проходит через регулирующий клапан LCV-01, который регулирует загрузку сырья.
На линии подачи сырья установлен счетчик "Норд", который измеряет суммарное количест¬во сырья, подаваемого на загрузку с регистрацией на щите диспетчера.
Далее следует рекуперативный кожухотрубчатый теплообмен¬ник Т-401, в котором сырье нагревается кубовой жидкостью, поступающей из колонны регенерации.
Ректификация ВМС осуществляется в колонне К-401. Колонна предс¬тавляет собой вертикальный аппарат с 40 тарелками колпачкового типа. Ректификация осуществляется за счетразницы в температурах кипения метанола (64,5 оС) и воды (100 оС).
Водометанольная смесь подается на 17 тарелку колонны регенерации К-401. Имеется возможность одновременной подачи сырья на 13 и 17 та¬релки колонны, либо только на 13 тарелку.
Для нормальной работы ректификационной колонны в ней должен под¬держиваться определенный технологическим регламентом температурный режим.
Необходимое для ректи¬фикации тепло подводится посредством подачи перегретого водяного пара с давлением 5÷6 кг/см2 и температурой 150÷170 оС в кубовую часть колонны.
Температура низа колонны поддерживается на уровне 100÷110 оС посредством автоматического регулирования подачи пара.
Измерение суммарного расхода пара осуществляется в котельной. Датчиком расхода служит диафрагма. Расход пара регистрируется вторичным прибо¬ром на щите машиниста котельной.
Температура верха колонны поддерживается на уровне 65÷75 оС посредством автоматического регулирования расхода части охлажденного метанола, подаваемого на орошение. Система регулирования состоит из термометра сопротивления TE-01, установленного в верхней части колонны, моста КСМ-ЗП и регулирующего клапана TCV-01, установленного на линии подачи орошения в колонну.
Скрыть объявление
Температура верха и низа колонны К-401 регистрируется приборами на щите диспетчера.
В рабочем режиме избыточное давление в колонне не должно превы¬шать 0,5 кг/см2. При повышении давления в колонне предусмотрен сброс паров на факел низкого давления через СППК. Предохранительные клапаны PSV-01 установлены на шлемовых трубах каждой из колонн К-401.
Уровень жидкости в кубовой части колонны К-401 поддерживается за счет гидрозатвора на трубопроводе сброса кубо¬вой жидкости в емкость Е-401.
Кубовый остаток поступает в емкость Е-401, откуда одним из насосов Н-3 (Н-4) откачивается в поглощающую скважину или в промсточный коллектор. Насос работает в автоматическом режиме в зависимости от уровня в емкости.
Утилизация кислых газов и паров метанола из емкости Е-401 производится в Е-504 под уровень ВМС.
Выходящие из верхней части колонны К-401 пары метанола направля¬ются в аппарат воздушного охлаждения ВХ-401, в котором они, охлажда¬ясь до температуры летом 45÷55 оС, а зимой 10÷15 оС, кон-денсируются в жидкость.
Аппарат ВХ-401 - двухсекционный, зимой работает одна секция, летом - две. Степень охлаждения может также регулиро¬ваться путем изменения угла атаки лопастей вентилятора.
Регенерированный метанол из аппарата ВХ-401 поступает в емкость Е-406. Из этой емкости регенерированный метанол частично подается об-ратно на верх колонны как орошение, частично - как товарный продукт на склад метанола. С этой целью один из насосов Н-5 (Н-6) пос¬тоянно включен.
Расход метанола на орошение регулируется клапаном TCV-01, а от-качка на склад - клапаном LCV-02. Клапан LCV-02 задействован от уровня регенерированного метанола в емкости Е-406. При повышении уровня клапан приотк¬рывается и товарный продукт подается на склад в емкость для регенери¬рованного метанола.
За клапаном LCV-02 установлен счетчик типа "Норд", изме¬ряющий количество регенерированного метанола, откачанного на склад. Суммарное количество откачанного метанола регистрируется на щите дис¬петчера.
Газоотвод из емкости Е-406 подключен к факельной линии низко¬го давления, в которую из регенерированного метанола выделяется газ с высоким содержанием сероводорода. С целью уменьшения коррозии факель¬ной линии она постоянно продувается очищенным газом.
Для предупреждения отложения солей в оборудовании УРМ предусмот¬рена подача ингибитора солеотложения.
Раствор ингибитора солеотложения приготавливается в емкости Е-410 и из емкости дозировочным насосом Н-7 непре¬рывно закачивается в линию подачи сырья нагнетательного трубопровода насосов Н-1 (Н-2).
Вредность технологического пpоцесса регенерации метанола связана с токсичностью сырья, товарных продуктов и химреагентов (метанол, конденсат, сероводородсодержащий газ и пр.).
Безопасное ведение технологического пpоцесса достигается при:
· соблюдении технологического pежима pаботы сосудов, тpубопpоводов;