Тса заочники / Вариант5_6

1. Описание технологического процесса

Цех производства олигомеров децена – синтетической основы масел №1106, входящий в состав ООО «Татнефть-Нижнекамскнефтехим-Ойл», предназначен для получения полиальфаолефиновых основ синтетических масел (ПАО-2, ПАО-4, ПАО-6 и ПАО-10), используемых для производства моторных (автомобильных, авиационных, вертолетных, и др.), трансиссионных, редукторных, холодильных, компрессорных, вакуумных, трансформаторных, и смазочно-охлаждающих жидкостей, высокооктановых добавок к топливам и т.д.

Исходное сырье-децен-1 производства ОАО «Нижнекамскнефтехим».

Цех №1106 состоит из следующих технологических секций:

1. Олигомеризация децена-1.

2. Дезактивация и выделение отработанного катализатора.

3. Термическое дехлорирование олигомеризата и нейтрализации соляной кислоты и хлора.

4. Выделение легких углеводов и непрореагировавшего сырья, разделения полученного олигамеризата на целевые фракции.

5. Гидрирование выделенных фракций.

Полиальфаолефины (ПАО) получают путем олигамеризации децена-1 (линейный альфаолефин С₁₀Н₂₀) в присутствии катионных катализаторов. При этом образуется ряд гомолов олигамеров децена (димеры, тримеры, тетрамеры и т.д.). Тримеры децена-1 являются основой наиболее высококачественных, экологически чистых, низкозастывающих, высокоиндексных моторных синтетических полиальфаолефиновых масел (ПАОМ).

Секция олигомеризации децена-1 состоит из:

• процесса приема и осушки децена;

• процесса приема компонентов катализатора и приготовления их растворов в децене;

• процесса олигомеризации децена.

Свежий децен‑1 из емкости Е‑174/1-4 насосами Н‑174 (Н‑175) титула 5/11 цеха  № 1107 с давлением 30-400 кПа (0,3-4,0 кгс/см²) непрерывно поступает в приемную емкость V‑101 секции олигомеризации децена. Расход децена составляет 400‑1750 кг/ч по прибору поз. 19-3. При повышении расхода децена до 1800 кг/ч по прибору поз. 19-3 срабатывает световая и звуковая сигнализация Схемой предусмотрена возможность подачи в емкость V‑101 рецикловой декан-деценовой фракции из колонны К‑301. Температура потока контролируется по прибору поз. 24-1 и составляет 20‑50 °С. Давление в линии подачи рецикла контролируется по приборам поз. 25-1.

Температура в емкости V‑101 контролируется по прибору поз. 21-1.

В емкость V‑101 предусмотрена подача азота для создания азотной подушки. Избыточное давление азота в емкости V‑101 регулируется с помощью клапана поз. 22-5, установленного на линии сдувок из данной емкости.

Уровень в емкости V‑101 регулируется в пределах 1,0‑1,4 м (1000‑1400 мм) от днища по прибору поз. 27-1 с помощью клапана поз. 19-7, установленного на линии подачи свежего децена в данную емкость. При понижении уровня в емкости V‑101 до 0,6 м (600 мм) и повышении уровня в емкости V‑101 до 1,7 м (1700 мм) от днища по прибору поз. 20-1 срабатывает световая и звуковая сигнализация. При повышении уровня в емкости V‑101 до 1,8 м (1800 мм) от днища срабатывает соответственно блокировка поз. 20-1, при которых закрываются клапаны поз. 20-5, 20-10.

Децен из емкости V‑101 насосами Р‑101А/В подается в один из работающих адсорберов К‑101А/В, в котором при прохождении через слой адсорбента (молекулярное сито) происходит удаление остаточной влаги. Второй адсорбер при этом находится в режиме регенерации, которая производится азотом, предварительно нагретым в теплообменниках Е-103, Е‑107. Расход азота регулируется по прибору поз. 1-1 с помощью клапана‑регулятора поз. 1-5, расположенного на линии подачи азота в теплообменник Е‑107. По окончании процесса регенерации в адсорбер подается холодный азот для подготовки его к режиму адсорбции. Температура в адсорберах К‑101А/В контролируется по приборам поз. 5-1 и поз. 14-1 соответственно.

Давление в адсорберах К‑101А/В контролируется по приборам поз. 6-1 и поз. 15-1 соответственно.

Перепад давления по адсорберам К‑101А/В контролируется по прибору поз. 7-1.

Осушенный децен поступает в емкость V‑102.

В емкость V‑102 предусмотрена подача азота для создания азотной подушки. Избыточное давление азота в емкости V‑102 регулируется в пределах 10‑60 кПа (0,1‑0,6 кгс/см²) с помощью клапана поз. 26-5, установленного на линии сдувок из данной емкости.

Уровень в емкости V‑102 регулируется в пределах 0,7‑1,5 м (700‑1500 мм) от днища по прибору поз. 27-1 с помощью частотного регулятора привода насоса Р‑101А/В. При понижении уровня в емкости V‑102 до 0,6 м (600 мм) и при повышении уровня в емкости V‑102 до 1,7 м (1700 мм) от днища по прибору поз. 27-1 срабатывает световая и звуковая сигнализация. При повышении уровня в емкости V‑102 до 1,8 м (1800 мм) от днища по прибору поз. 27-1 срабатывают блокировка с автоматической остановкой насоса Р‑101А/В.

Децен из емкости V‑102 подается для предварительного подогрева в теплообменник Е‑102. Температура децена после теплообменника Е‑102 регулируется в пределах 60‑90 °С по прибору поз. 29-1 посредством клапана поз. 29-5, расположенного на линии подачи теплоносителя.

1.1.1 Описание сырьевых и продуктовых потоков. В колонну поз. К-101 А/В непрерывно поступает свежий децен‑1 из емкости Е‑174/1-4 насосами Н‑174 (Н‑175) титула 5/11 цеха  № 1107 с давлением 30-400 кПа (0,3-4,0 кгс/см²) в приемную емкость V‑101 секции олигомеризации децена, из колонны поз. К-101 А/В непрерывно отводится осушенный децен-1 в приемную емкость поз. V-102 на дальнейшую переработку.

Требования к качеству сырьевых и продуктовых потоков в таблице 1.

Таблица 1-Требования к качеству сырья и продукции

Наименование	Номер государственного или отраслевого стандарта, TУ, Стандарта предприятия	Показатели качества обязательные для проверки	Норма, по ГОСТу ОСТу, стандарту предприятия
1	2	3	4
Децен - 1 Внешний вид - прозрачная бесцветная жидкость	ТУ 2411-057-05766801-96	Плотность при 20 С, кг/м^3 Массовая доля углеводородов C10, %, не менее Массовая доля легких углеводородов C8 и ниже, %, не более Температура кипения при нормальном давлении,^0C Температура самовоспламенения,^0C Температура вспышки,^0C Температура плавления,^0C	725 99,0 170,6 235 48 минус 66

1.1.2 Описание энергетических потоков. Основными энергоносителями на узле приема и осушки децена-1 являются масляный теплоноситель «Силтерм», азот, воздух КИП, электроэнергия. Для обогрева аппаратов также

используются сырьевые и продуктовые потоки.

Требования к качеству энергетических потоков в таблице 2.

Таблица 2 -Требования к качеству энергетических потоков

Наименование	Номер государственного или отраслевого стандарта, TУ, Стандарта предприятия	Показатели качества обязательные для проверки	Норма, по ГОСТу ОСТу, стандарту предприятия
1	2	3	4
Азот газообразный	ГОСТ 9293-74 Система азотоснабжения предприятия	Давление, кПа Молекулярная масса, г/моль Объёмная доля азота, об.%, не менее Объёмная доля О2, об.%, не более Водяные пары, г/м^3, не более	50 28 99,9 0,005 0,005
Сжатый осушенный (инструментальный) воздух КИП	Из заводской сети	Давление, кПа Температура Точка росы, ^оС Взвешенные твёрдые частицы, мг/м^3, не более Содержание масла, мг/м^3, не более	60 окружающей среды -63 1 0,1
Масляный теплоноситель “Силтерм” Внешний вид - Прозрачная желтоватая маслообразная жидкость	Импортный продукт	Плотность при 25^оС, г/см^3 Вязкость при 25^оС, мПа·с Температура застывания, ^оС Температура воспламенения в заткрытом тигле, ^оС Температура самовоспламенения, ^оС Средняя молекулярная масса, г/моль	0,93 9,1 -60 85 1100 300-380
Электроэнергия	Система энергоснабжения	Напряжение, В Частота, Гц	380 и 220 50

Исходя из технологии рассматриваемого процесса можно выделить возмущающие воздействия процесса, регулируемые параметры, управляющие потоки.

Регулируемые параметры, это переменные, которые связаны с воздействием системы регулирования, их в процессе регулирования необходимо поддерживать на заданном уровне. Управляющие потоки - это потоки, изменением которых система может воздействовать на объект с целью управления. Возмущающие воздействия - это переменные, которые нарушают нормальный ход процесса в объекте. Различают внешние и внутренние возмущающие воздействия. Внешние возмущающие воздействия проникают в объекты управления извне: вследствие изменения входных параметров, некоторых выходных параметров, а также параметров окружающей среды. Внутренние возмущающие воздействия возникают в самом объекте управления, например, при загрязнении и коррозии внутренних поверхностей аппарата.

Перечень параметров приведён в таблице 3.

Таблица 3 - Перечень управляющих потоков, возмущающих воздействий и регулируемых параметров

Управляющие потоки	Возмущающие воздействие	Регулируемые параметры
Расход теплоносителя «Сильтерм» в теплообменник поз. Е-102	Расход осушенного децена-1 в теплообменник поз. Е-102	Температура осушенного децена-1 на выходе из теплообменника поз. Е-102
Расход азота от ОАО «НКНХ»	Температура азота	Давление азота в цеховом коллекторе перед входом в теплообменник поз. Е-107
Расход свежего децена-1 из емкости Е-174	Давление свежего децена-1	Уровень в емкости поз. V-101
Расход свежего децена-1 от насосов поз. Р-101 А,В	Давление свежего децена-1	Уровень в емкости поз.V-102
Отвод азота на свечу «SV»		Давление в емкости поз. V-101
Отвод азота на свечу «SV»		Давление в емкости поз.V-102

Ниже представлена структурная схема автоматизации.

Рис. 1 Структурная схема автоматизации

х–входные параметры, характеризующие материальные и энергетические потоки на входе в исследуемый объект (регулирующие воздействия):

• расход азота от ОАО «НКНХ» - Fa;

• расход свежего децена-1 из емкости Е-174 - Fд;

• расход свежего децена-1 от насосов поз. Р-101 А,В - Fд;

• отвод азота на свечу «SV» - Fsv;

• расход теплоносителя «Сильтерм» в теплообменник поз. Е-102 - Fs.

z–переменные, изменения которых не связаны с воздействием системы регулирования (возмущающие воздействия):

• расход осушенного децена-1 в теплообменник поз. Е-102-Fд ;

• параметры тепло - и хладоносителей;

• коррозия;

• параметры окружающей среды.

y–выходные параметры, характеризующие материальные и энергетические потоки на выходе из исследуемого объекта (регулируемые величины):

• давление азота в цеховом коллекторе перед входом в теплообменник поз. Е-107- Ра;

• уровень в емкостях поз. V-101, V-102- Lv;

• давление в емкостях поз.V-101, V-102 – Р;

• температура осушенного децена-1 на выходе из теплообменника поз. Е-102 – Т.