Атырауский нефтеперерабатывающий завод

4.2 Негізгі аппараттардың технологиялық есептеулері

 

Ректификациялық колоналарды есептеу

 

ЭЛТҚ АВҚ қондырғысының өнднімділігі 3,0 млн. тонна жылына. Қондырғыға манғыстау мен мартыш мұнайдың қоспасы беріледі.

 

Кесте 4.3

К-2 атмосфералық колонаның материалдық баланс

 

Өнім	Саны
	Қондырғының шикізатына     % масс	Мұнайға % масс	кг/сағ	т/тәул	т/жыл
1	2	3	4	5	6
Келген: Тұссыздандырылған және сусыздандырылған мұнай	100.0	99.6	366176.5	8788.24	2988000
Жинағы:	100.0	99.6	366176.5	8788.24	2988000

 

 

 

 

 

 

Кесте 4.3 жалғасы

1	2	3	4	5	6
Алынған: 1. Құрғақ газ 2.Атокомпонент 3.Уайт-спирит 4. ТС-1отыны 5.Дизельдік отын 6.Мазут	1.0   13.1     8.3   16.3   29.3   32.0	0.996 13.05    8.27 16.23 29.18 31.87	3661.77   47969.12   30392.65   59686.77 107289.71 117176.48	87.88 1151.26   729.42 1432.48 2574.95 2812.24	29880 391428 248004 487044 875484 956160
Жинағы:	100.0	99.6	366176.5	8788.24	2988000

 

К-6 вакуум колонасына 117176.48 кг/сағ мазут берілді.

 

Кесте 4.4

К-6 вакуум колонаның материалдық баланс

 

Өнім	Саны
	Қондырғының шикізатына     % масс	Мұнайға % масс	кг/сағ	т/тәул	т/жыл
Келген: Мазут	100	31.87	117176.48	2812.24	956160
Жинағы:	100	31.87	117176.48	2812.24	956160
Алынған: 1.Вакуум     дистилляты 2.Гудрон	65   35	20.72 11.15	76181.26   40995.22	1827.96   984.28	621504 334656
Жинағы:	100	31.87	117176.48	2812.24	956160

 

Мұнайөнімнің  молекулярлық салмағын табу Б.М.Войнов формуласын қолданамыз:

 

 

            a, b, c – коэффициенттер;

            t – фракцияның қайнау орташа температурасы, 0С.

Парафин көмірсутектерге Б. М. Войнов формуласы мынадай түрі болады:

 

 

Фракцияның қайнау орташа температурасы  орташа арифметикалық температура ретінде алынады:

 

 

            Тн и Тк – мұнай фракциясының  қайнау температурасының басы мен соңы.

Газойл булары үшін:

 

 

 

5000С градустан жоғары фракцияларға молекулярлық салмақ Крег формуласы арқылы табылады: 

 

       

           - 150С мұнайөнімнің салыстырмалы тығыздығы.

Мазуттың тығыздығы =0.930, сонда төмендегі формула арқылы табуға болады:

 

                        (1)

             - 10С-қа  температуралық 0.000594 тең.

Сонда

 

 

 

Колонаның диаметрін булардың максималды шығымы және олардың колонаның қимасындағы мүмкіндік жылдамдығы формуласымен анықтайды:

 

 

          t – жүйе температурасы;

         П - 6 атм. тең жұмыс қысымы;

         М – шикізаттың молекулярлық массасы;

         G – вакуум колонаның шикізат өнімділікі.

 

 

 м3*сек

 

 

Вакуум колонадағы булардың жылдамдығы (U) 12-20 м/сек болады.

 

 

 

Колонаның жоғары жағындағы диаметрі 8 м тең.

Колонаның төменгі диаметрін табу үшін, булардың максималды мөлшері шикізат кіргізу қимасынан жоғары болады деп аламыз, сонда (2) формуламен:

 

 м3*сек

 

Колонаның төменгі жағындағы диаметрі 5.5 м тең.

Колонаның биіктігі ректификациялық тарелкалардың санына, түріне және арасындағы ара қашықтығына тәуелді.

К-6 ка колоннада 21 тарелка бар: 17 науалық және 4 клапандық.

 

 

 

    h1 – төменнен бесінші тарелкаға дейінгі биіктік. Тарелкалардың арасындағы ара қашықтығы 0.9 м тең.

 

 

       h2 биіктігін сол бөліктегі тарелканың саны мен арасындағы ара қашықтығы арқылы табамыз.

 

 

     h3 биіктігін 2.8 м тең деп аламыз.

     h4 – колонаның төменгі жағының биіктігі.

 

 

     h5 биіктігін 3.58 м тең деп аламыз.

 

 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.  Бақылау-өлшеу құралдары және АВҚ жұмысының автоматизациясы.

 

Қазіргі уақыттағы мұнайөндеу немесе мұнайхимимялық зауыттырдың іріленуі, комбинирленген көп тонналық қондырғылардың дамуы, өнім ассортиментінің кеңеюі басқару жүйесін жаңа сапалы сатыға көтеруге талап етеді.

Қазіргі технологияның автоматизация басқару жүйелері күрделі әрі де терең болып келеді. Техникалық процесстерді оптимизациялау қондырғылардың өнімділігін жоғарлатып, шикізатты, материалдарды және энергоресурстарды шығынын төмендетеді. 

Замандас автоматизация құралдарын, соның ішіндегі электронды есептеу комплекттерді қолдану, оператор-технолог жұмысын жеңілдетіп, психологиялық ауырлығын төмендуге және процесттердің қауіпсіздігін жоғарлатуға жол берді. Қазіргі уақытта ТПАБЖ құруға жалпы принциптер жасалынды, яғни оларды құрғанда типтік шешімдерді қолдануға болады. Жүйе шешетін мақсаттарды негізі ретінде алады алады: басқару, мәліметтерді жинау және өндеу және т. б.Техникалық құралдарды таңдау олар да анықтайды.

Автоматизация – бұл адам тікелей қатыссыз процестерді басқаратын техникалық құралдарды енгізу. Автоматизация өндіріс эффективтілігінің негізгі көрсеткіштерін жақсартуға әкеледі: санның жоғарлауына, спапаның жақсартылуына және дайын өнімнің өзіндік құнын төмендеуіне. Автоматикалық құралдарды енгізу өнімнің жоғары сапалығына, шикізат пен энергияның шығымын төмендетуге, негізгі жұмысшылар санын кемітуге, ғимараттарды салуға арналған капиталдың төмендеуіне (өндіріс ашық аспан астында құру), құрылғылардың аралықжөндеу мезгілдің үлкендеуіне әкеледі.      

Кейбір замандас өндірістік процестерді толық автоматизациялаған кезінде ғана өткізуге болады (мысалы, атом қондырғылардағы және жоғары қысым бу котелдардағы процестер, дегидрация процестері және т. б.)  Бұндай процестерді қолдап өткізгенде, адамның сәл сасықтануы немесе процеске дерсіз кезінде әсер ету, үлкен зардапқа әкелуі мүмкін. Арнайы автоматикалық құралдар енгізу құрылғылырдың қауіпсіз жұмысына әкеледі, жарақаттануды тыс шығарады, өндірістік шығымдармен атмосфералық ауаны және  су қоймаларды ластануын ескертеді.Химиялық өндірісте автоматизация сұрағына ерекше көңіл бөледі. Бұл технологиялық процестердің жоғары жылдамдығымен және қиыншылығымен, жұмыс шартының режимі бұзылуына жоғары сезгіштігімен, өнделег заттардың жарылыс- және өртқауіптілігімен және т. б. түсіндіріледі.

Химикалық-технологиялық процестерді басқарғанда көбінесе келесі технологиялық параметрлерді бақылау келеді: температура, қысым, газдың, сұйықтың және будың шығымын және процестің жұмыс орталығының химикалық құрамын. Басқа технологиялық параметрлерді аналитикалық мөлшердің жалпы атымен топтастыруға болады: тығыздық, электроөткізгіштік, РН орталар сияқты. Обьект туралы мәліметті оның параметрлерін өлшеу жолымен алуға болады.

Мыныдай параметрлерді – өлшеу үшін әртүрлі бақылау-өлшегіш құралдарды қолданады, олар өз қондырылған жерде ғана өлшеп, өлшеген параметрдің мағынасын  көрсете алады. Оларды көбінесе бақылаушылар ретінде қолданады. Технологиялық процесті орталық бақылау және басқару үшін, обьекттің әртүрлі нүктелерден өлшенетін параметрлердің мағынасын бақылау және басқару біріккен пунктына – операторлық бөлмесінде қондырылған КиП қалқаныға  берілуі тиіс.

Басқару обьектінің күй-жағдай туралы біріншілік мәлімет беретін бақылау-өлшеу құралдар – басқару жүйесінің датчигі деп аталады. Бақылау-өлшеу құралдардан басқа басқару жүйесіне басқа да берілген мәліметті өзгерту және сақтау құралдары кіреді.

Басқару жүйесінің қйын әрі де жауапкершіл функциялары – бақылау жүйесінен келген мәліметті анализдеу және басқару обьектісіне әсер ету туралы шешім қабылдау. Басқарудың жеке жағдайы, технологиялық процестің берілген режимін бірқалыпты ұстау, яғни оның параметрлердің берілген мағыналарын ұстау – қалыпқа салу деп аталады.

Датчик технологиялық процестің бір нақты жерде темпертураны өлшейді. Содан соң қалыпқа салғыш өлшенген температураны нақты жүйеге берілген темпретураның өлшем мағынасымен салыстырады. Бұл берілген температурамөлшерінің мағынасы берілген нүкте немесе құрылым деп аталады. Егер өлшенген температура берілген нүктеден жоғары немесе төмен болса, онда қалыпқа салғыш клапанға сигнал береді. Нәтижесінде клапан температура берілген нүктемен сәйкес келгенше, жүйедегі сұйықтың шығын мөлшерін өзгертеді.

Датчик берілген қалыпқа келтіретін параметрдің мағынасын пропорционалды сигналға (электрлік, пневматикалық с. с.) өзгертеді. Бұл сигнал автоматикалық қалыпқа салғыш жүйесінің негізгі элементіне жіберіледі.

Қалыпқа салғыш қондырғы қалыпқа келтіретін параметрдің мағынасын берілген мағынасымен салыстырып, қалыпқа салатын сигнал шығарады. Обьектке әсер ететін элемент қалыпқа салатын орган деп аталады. Қалыпқа салатын органды жылжыту үшін қолданылатын механизм атқаратын механизм деп аталады. Сонымен, әр бір автоматикалық қалыпқасалғыш жүйе қалыпқа келтіретін обьекттен, датчиктан, автоматикалық қалыпқа салғыштан  және қалыпқа салатын органы бар атқаратын механизмне тұрады.

Мұнайды біріншілік өндеудің негізгі талабы – мұнайдан жоғары сапалы өнімді мүмкінше көп алу. Бұл талапты орындауда маңызды роль АВҚ технологиялық процестің автоматизациялау және қадағалу жүйесі атқарады. Жүйе мынадай компоненттерден құрылған:

• Өлшеу жабдықтардың комплексі, технологиялық аппараттардың жұмыс параметрлерін қадағалайды;
• Параметрлерді бір деңгейде ұстау жөнге салу және автоматикалық комплексі, технологиялар мен приборлардың қауіпсіз режимінде жұмыс істеуіне жауап береді;
• Қондырғының басқару блогі (қалқан), жоғарыдағы екі компонентінің мәліметтердің бір жерге жиналуы және адам немесе ЭЕМ арқылы жүйеге команда береді;
• Микропроцессор техника базасындағы орталық басқару жүйесі.

1980 жылдырға дейін АВҚ  қондырғының бүкіл мәліметі орталық  басқару пультіне жиналған, пульттің  ұзындығы 10-15 м-ге дейін жеткен. Қазіргі уақытта микропроцессор технологиясын қолдану негізінде басқару қондырғының ұзындығы 4-5 есе кеміді.АВҚ қондырғысын басқаруда көбінесе ЭЕМ-ын қолданады. Құрылғының параметрлер мәліметін жинап, ЭЕМ екі режимде жұмыс істей алады: кеңесші немесе процесті оптимизаторы ретінде. Бірінші жағдайда мәлімет приодтық немесе оператор қалауы бойынша дисплейде көрсетіледі, сосын оператор сол мәлімет бойынша оптимизациялауға керек аусулар немесе шешулер қабылдайды. Ал екінші жағдайда процесті оптимизациялаудан ЭЕМ өзі корректировка істейді.

АМӨЗ-да автоматты басқару жүйесін (АБЖ) қолданады. Оған мынадай компоненттер кіреді: АБЖ-дан құралған технологиялық қондырғылар, зауыттың жалпы шаруашылық обьектілердің АБЖ-сі және өнімнің және шикізаттың шығымын, алынуын, сақталу режимдерін қадағалайтын АБЖ. Зауыттың АБЖ-сі компьютерлік желі, микропроцессорлық техниканың және электроника базасына негізделген. Жоғарыда көрсетілген әрбір АБЖ келесі ішкі жүелерден құралған:

• Технологялық процестерді қадағалайтын және басқаратын автоматикалық ішкі жүйе;
• Технологиялық процестер мен қондырғыларды апаттан қарғау (АҚ) автоматикалық ішкі жүйе.

Бірінші ішкі жүйе технологиялық процесті оптималды және рационалды басқаруды қамтамасыз етеді және желілік құрамы бар микропроцессорлік программалық-технологиялық комплексі (ПТК) арқылы жүзеге асады.

АҚ ішкі жүйесі жоғары сенімді микропроцессорлік программалық-логикалық бақылау (ПЛБ) арқылы жүзеге асады.

ПТК АБЖ-ың мәліметтік және басқару  функцияларын жүзеге асырады және ПЛБ әрекеттері туралы мәлімет көрсетеді. ПТК  технологиялық обьектінің қауіпсіз қосылун және айырылуын, параметрлердің критикалық жағдайға аусуын, қоршаған ортаның жағдайын қадағалап, апаттың мүмкіншілігін көрсетеді.