Тса заочники / Вариант1_2

1.1. Описание технологического процесса

Гидрирование ацетиленовых соединений в изопрене.

Изопрен с установки Т-10 или после отмывки в колонне К-103,через теплообменник Т-156, на выходе которого поддерживается температура изопрена 12^оС за счет подачи оборотной или захоложенной воды, подается в нижнюю часть реакторов Р-157/1,2,4,5 для гидрирования ацетиленовых соединений. Расход изопрена-сырца на гидрирование регулируется регулятором расхода поз.1-6, клапан которого установлен на линии подачи изопрена в холодильник Т-156.

Ацетиленовые соединения представляют собой, в основном, пропилацети­лен и изопропилацетилен, которые гидрируются в амилены.

Схема реакции:

СН₃--СН—С=СН + Н_{2 →} СН₃ -- СН -- СН =СН₂

_{│ │}

СН₃ СН₃

_{изопропилацетилен изоамилен}

Жидкофазное гидрирование осуществляется на стационарном катализа­торе "Никель на Кизельгуре" пиролизным водородом, поступающим через распределительное устройство в нижнюю часть реактора.

Давление пиролизного водорода, поступающего с ЭП-450 из цеха № 2106, регулируется регулятором давления поз.4-5, клапан которого установлен на линии приема пиролизного водорода из сети в реактора Р-157/1,2,4,5.

Расход водорода, подаваемого на гидрирование в реактора Р-157/1,2,4,5 регулируется регулятором расхода поз.33-6,10-6,16-6,22-6 клапаны которого уста­новлен на линии подачи водорода в реактор Р-157/1,2,4,5.

С целью исключения перегрева катализатора "Никель на Кизельгуре" предусмотрена блокировка, перекрывающая отсечной клапан поз.3-5 на линии приема пиролизного водорода в реактор Р-157/1,2,4,5 при внезапном прекращении подачи на гидрирование изопрена [19].

Более полное использование объема реактора может быть повышено за счет соответствующей организации гидродинамической обстановки в реак­торах и упрочнения структуры слоя катализатора, для чего в реакторах Р-157/1,2,4,5 установлены распределительные решетки для водорода и изопре­на, а катализатор засыпается с инертным материалом (теплоносителем) в соотношении 1:1*2:1 по объему. Наличие теплоносителя увеличивает проч­ность катализатора, препятствует его спрессовке, что предотвращает спе­кание катализатора. В Р-157/1,2,4,5 загружается по 1,5-2 т катализатора «Никель на Кизельгуре».

С верха первого по ходу реактора смесь частично прогидрированного изопрена с водородом поступает вниз второго по ходу реактора, и так далее в зависимости от числа включенных в работу реак­торов. Обвязка реакторов позволяет включать в работу реакторы в любой последовательности. С верха последнего по ходу реактора, где происходит полное гидри­рование ацетиленовых соединений, изопрен и водород поступают через рас­сольный холодильник Т-157а/2, где охлаждаются до конденсации изопрена, в сепаратор Е-158 для отделения изопрена от инертов и непрореагировавше­го водорода.

Из сепаратора Е-158 изопрен-ректификат поступает в емкость Е-165, откуда насосом Н-6 откачивается на установку Т-10. Уровень в емкости Е-165 регулируется откачкой изопрена на установку Т-10 (регулятор поз.31-8).

С верха сепаратора Е-158 несконденсированные углеводороды и водо­род поступают в конденсатор Т-159, охлаждаемый рассолом. Конденсат воз­вращается в сепаратор Е-158, а инерты стравливаются в линию контактного газа цеха № 1506 в буфер 1.

Давление в системе гидрирования изопрена выдерживается регулятором давления поз.29-5, клапан которого установлен на линии отдувок из кон­денсатора Т-159 в линию контактного газа цеха № 1506.

Применяемый в процессе гидрирования катализатор "Никель на Кизель­гуре" в своей активной форме энергично окисляется на воздухе. При этом происходит загорание катализатора. Поэтому перед выгрузкой его из реак­тора необходима пассивация катализатора водяным паром. Пассивация ката­лизатора проводится не менее 48 часов, после чего реактор охлаждается водой до температуры 15^оС и менее [20].

Таблица 1 - Перечень управляющих потоков, возмущающих воздействий и регулируемых параметров.

Возмущающие воздействия	Регулируемые параметры	Управляющий поток
Расход изопрена, подаваемого на гидрирование	Расход водорода при входе в Р-157/1,2,4,5	Расход оборотной и захоложенной воды в Т-156
Температура изопрена, подаваемого на гидрирование	Давление водорода при входе в Р-157/1,2,4,5	Расход рассола в Т-157 а II
Состав изопрена-сырца	Температура товарного изопрена при выходе из Т-157 а II	Расход отдувок из Т-159
Свойства хладоносителей	Уровень товарного изопрена в Е-165
Параметры окружающей среды	Состав конечного продукта
Внутренние параметры объекта	Давление в системе реакторов
	Температура в реакторах

Рассматриваемый технологический процесс как объект автоматизации может быть представлен в виде обобщённой структурной схемы, изображённой на рис.1.1.

Регулируемые параметры y:

- расход водорода при входе в Р-157/1,2,4,5 F_В;

- давление водорода при входе в Р-157/1,2,4,5 Р_В;

- температура товарного изопрена при выходе из Т-157 а II Т_ТИ;

- уровень товарного изопрена в Е-165 L_ТИ;

- состав конечного продукта Q_ТИ;

- давление в системе реакторов Р_Р; температура в реакторах Т_Р.

Возмущающие воздействия z:

- расход изопрена, подаваемого на гидрирование F_И;

- температура изопрена, подаваемого на гидрирование Т_И;

- состав изопрена-сырца Q_И;

- температура атмосферного воздуха Т_А;

- засорение распределительных решеток в реакторах З_Р;

- тарение оборудования С_ОБ.

Управляющие воздействия х:

- расход оборотной или захоложенной воды в Т-156 F_ОВ ;

- расход рассола в Т-157 а II F_Р;

- расход отдувок из Т-159 F_ОТ.

Рис. 1.1 Структурная схема объекта управления