4.3. Примеры функциональных схем асу тп установок переработки нефти
Основой всех нефтеперерабатывающих заводов являются установки переработки нефти [34] . На них разделяют нефть на фракции, различающиеся по температурным пределам выкипания. Деление обычно проводят на установках первичной перегонки с применением нагрева, ректификации, конденсации, охлаждения. Прямую перегонку осуществляют при атмосферном либо несколько повышенном давлении, а тяжелую фракции дополнительно под вакуумом. Диапазон мощностей заводских установок довольно широк - от 0,6 до 8 млн.т. перерабатываемой нефти в год и применение систем АСУ ТП, как показывает наш и зарубежный опыт, во многих случаях оправдан.
4.3.1. Функциональная схема асу тп электрообессоливающей установки
Содержание солей и воды в нефтях, поступающих на нефтеперерабатывающие заводы, обычно превышает допустимые требования - соли 20 мг/л и воды 0,1% (масс). Поэтому, прежде чем поступить на установку перегонки, нефть подвергается дополнительному процессу обессоливания и обезвоживания. Электрообессоливающие установки проектируют двухступенчатыми. На первой ступени удаляется 75... 80% (масс) соленой воды и 95...98% (масс) солей. На второй ступени 60...65% (масс) оставшейся эмульсионной воды и порядка 92% (масс.) оставшихся солей. Аппараты, технологические потоки и пример функциональной схемы контроля и управления в АСУ ТП показан на рис.4.11. Она включает: электродегидраторы горизонтального типа первой Э1 и второй Э2 ступеней; отстойную емкость Е. Из дополнительной аппаратуры используются смесители (СМ, ЭСМ), дозатор (Д), теплообменники (Т1, Т2) и насосы (Н1 - Н5). Сырая нефть с добавлением в нее с помощью дозатора Д 0,002...0,005% (масс.) деэмульгатора насосом Н1 прокачивается через теплообменники Т1 (включая и паровые подогреватели) и с температурой120...1100С поступает в электродегидратор Э1. После подогрева насосом Н2 в нефть вводится раствор щелочи и отстоявшаяся (насосом Н4) в электродегидраторе Э2 вода. Все это предварительно тщательно перемешивается в смесителе ЭСМ. Раствор щелочи вводится для нейтрализации кислот, попадающих в нефть при кислотной обработке скважин, а вода - для вымывания солей. - 75 -
Рис.4.11. Функциональная схема АСУ ТП электрообессоливающей установки: Э1, Э2 – электродегидраторы; Н1, Н2, Н3, Н4, Н5 – насосы; Е – емкость (отстойник); Т1, Т2 – теплообменники (подогреватели); СМ – смеситель; Д – дозатор.
- 76 -
Отстоявшаяся вода пропускается через дренажные коллекторы в дополнительный отстойник Е, откуда насосом Н5 смесь нефти с водой возвращается в процесс, а чистая вода удаляется из системы. После электродегидратора Э1 перед поступлением в электродегидратор Э2 нефть в смесителе промывается свежей химически очищенной водой, подаваемой насосом Н3 в количестве 5...1О% (масс). Вода предварительно подогревается в теплообменнике Т2 до температуры 80...90°С. Обессоленная и обезвоженная в электродегидраторе Э2 нефть отводится в резервуары или подается в ректификационную колонну атмосферной перегонки. Вода из электродегидратора Э2 подается в емкость Е либо отводится из системы.
Функциональной схемой автоматизации предусмотрен контроль расхода нефти с деэмульгатором и её регулирование. Контроля и, регулировании подлежат и температура нефти перед поступлением в смеситель, а так же расход щелочи, расход и температура воды перед смесителем. Уровень раздела воды и нефти в электродегидраторах регулируется путем отвода воды. В зависимости от содержания нефти в воде управляющее устройство может перекрыть отвод воды в контур водоподготовки и направить его в ёмкость для дополнительного отстаивания. Система контроля обеспечивает проведение балансовых расчётов материальных потоков и общую коррекцию производительности установки.