Разработка системы автоматизации электрообессоливающей установки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Мая 2013 в 13:41, курсовая работа

Описание работы

Автоматизация играет решающую роль при организации промышленного производства по принципу: выпуск заданного количества продукции при минимуме материальных затрат и затрат ручного труда. В особенности актуальной автоматизация становится в отраслях промышленности, конечная продукция которых находит массовый спрос у потребителя и используется практический во всех производственных процессах. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (в металлургии, машиностроении, нефтегазовой промышленности и др.) являются высшим этапом комплексной автоматизации и призваны обеспечить существенное увеличение производительности труда, улучшения качества выпускаемой продукции и других технико-экономических показателей производства, а также защиту окружающей среды.

Содержание работы

1.
Введение.
Основные понятия и определения автоматики.
2.
Основной раздел. Электрообессоливающее устройство.
1. ^
Процесс обессоливания нефтей.
2.
Основные виды электрообессоливающих установок.
3.
Установка ЭЛОУ-АВТ-6.
4.
Расчет электродегидратора.
3.
Заключение.
4.
Список литературы

Файлы: 1 файл

еще.docx

— 59.86 Кб (Скачать файл)

Министерство  Образования и Науки Республики Казахстан 
 
Атырауский Институт Нефти и Газа 
 
 
Факультет «Экономики и Информационных систем» 
 
 
Кафедра: «Информационные системы» 
 
 
К У Р С О В А Я Р А Б О Т А 
 
 
На тему: «Разработка системы автоматизации электрообессоливающей установки» 
 
 
По дисциплине «Системы автоматизированного проектирования» 
 
 
Выполнил: ст. гр. АУ-05 к\о 
 
Мухамедияров Д. 
 
Проверила: к.т.н.,доцент 
 
Габбасова .Д. 
 
 
Атырау - 2008 
 
 
СОДЕРЖАНИЕ 
 

  1.  
    Введение. 

 
Основные понятия и определения  автоматики. 

  1.  
    Основной раздел. Электрообессоливающее устройство.
    1. ^

Процесс обессоливания  нефтей.

    1.  
      Основные виды электрообессоливающих установок.
    2.  
      Установка ЭЛОУ-АВТ-6.
    3.  
      Расчет электродегидратора.
  1.  
    Заключение.
  2.  
    Список литературы

 
Введение 
 
 
Автоматизация играет решающую роль при организации промышленного производства по принципу: выпуск заданного количества продукции при минимуме материальных затрат и затрат ручного труда. В особенности актуальной автоматизация становится в отраслях промышленности, конечная продукция которых находит массовый спрос у потребителя и используется практический во всех производственных процессах. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (в металлургии, машиностроении, нефтегазовой промышленности и др.) являются высшим этапом комплексной автоматизации и призваны обеспечить существенное увеличение производительности труда, улучшения качества выпускаемой продукции и других технико-экономических показателей производства, а также защиту окружающей среды. Особенностью построения любой АСУ является системный подход ко всей совокупности металлургических, теплотехнических, экологических и управленческих вопросов. Специалист в области разработки АСУТП должен владеть теорией автоматического регулирования и управления, разбираться в конструкциях и основах технологии производственных агрегатов, достаточно свободно ориентироваться в работе ЭВМ, математическом и алгоритмическом обеспечения, уметь правильно применять средства информационной и управляющей техники.  
 
Развитие современного производства идет по пути создания высокоэффективных промышленных установок, сопровождается интенсификацией технологических и производственных процессов и систем управления ими. При этом постепенно был осуществлен переход от ручного управления технологическими процессами к автоматизированным и далее – к полностью автоматическим. 
 
Резкое увеличение добычи нефти при сокращении затрат труда рабочих, а также уменьшении суммы капиталовложений в нефтедобывающую промышленность возможно только при всемерном совершенствовании технологии и техники добычи нефти с привлечением новейших достижений в области автоматизации и телемеханизации. Современное нефтедобывающее предприятие представляет собой сложное многоотраслевое хозяйство, рассредоточенное на обширных площадях и в целом являющееся совокупностью основных и вспомогательных технологических объектов. 
 
Основные технологические объекты — это объекты непосредственной добычи, транспорта и первичной подготовки нефти и газа. 
 
Вспомогательные технологические объекты — это объекты обеспечения нормальной работы основных технологических объектов, т. е. газокомпрессорные и насосные станции, котельные установки, энергохозяйство, водоснабжение, объекты поддержания пластовых давлений и др. 
 
В связи с рассредоточенностью скважин и прочих нефтепромысловых объектов на больших площадях, а также непрерывностью и определенной технологической однотипностью работы нефтяных промыслов вместе с необходимостью почти круглосуточного контроля за работой нефтедобывающего предприятия вопросы автоматизации и телемеханизации технологических процессов добычи нефти и попутного газа приобретают очень важное значение. 
 
В настоящее время разработан ряд систем и средств автоматизации и телемеханизации процессов добычи нефти, которые позволяют осуществлять нормальное течение технологических процессов и обеспечивают дистанционный контроль за работой основных и вспомогательных объектов нефтяного промысла в целом. 
 
Для непрерывного рода экономики нашей страны решающее значение имеет непрерывный и быстрый рост производительности труда. Одной из главных предпосылок этого роста является комплексная механизация и автоматизация производства — важнейшее направление экономической политики нашего государства. 
 
Под комплексной механизацией и автоматизацией понимают такой производственный процесс, при котором все операции выполняются машинами или механизмами, а их управление специальными устройствами - автоматами, действующими без непосредственного участия человека. 
 
Если при механизации работ облегчается физический труд, то автоматизация к тому же освобождает работника от непосредственного управления машинами и механизмами. Она также позволяет существенно повысить производительность труда и качество продукции, безопасность работ и культуру производства. Однако стоимость средств автоматизации и. расходы по их наладке и регулированию в ряде случаев могут оказаться достаточно высокими. Поэтому автоматизация производственных процессов должна применяться только при условии экономической целесообразности, а также для освобождения человека от тяжелого или вредного труда. Предпосылкой для автоматизации производственных процессов является полная механизация всех ручных операций, а также широкое применение контрольно-измерительных приборов. 
 
Автоматика—отрасль науки и техники об управлении различными процессами и контроле их протекания, осуществляемых без непосредственного участия человека. 
 
Развитие автоматики способствовало в основном современному техническому прогрессу и определило его главные черты. 
 
Факторами развития автоматики явились: необходимость все более расширенного воспроизводства и повышения качества продукции, а также потребность в совершенствовании труда человека. 
 
Современное производство характеризуется многообразием связей между отдельными процессами и необходимостью их четкой последовательности. Непрерывное и поточное производство, а также высокие скорости протекания отдельных операций вызывают необходимость в сокращении времени перехода от одной операции к другой, повышают требования к быстродействию, точности и объективности управления, которое стало практически невыполнимым для человека. 
 
Массовое производство высококачественной продукции требует контроля практически на всех операциях технологического процесса и при необходимости быстрой перестройки параметров оборудования, что, безусловно, не по силам человеку и должно быть осуществлено без его участия. 
 
В этих условиях на помощь человеку в управлении современным производством (получение информации, ее обработка и воздействие на соответствующие элементы процесса) пришли специальные устройства называемые автоматами. Роль человека при этом сводится только к наблюдению за работой автоматов, их наладке и регулированию. 
 
Одним из основных путей повышения эффективности нефтеперерабатывающего производства является создание автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) на базе современных средств автоматизации и вычислительной техники. Управление технологическими процессами с использованием автоматических устройств включает в себя решение следующих основных задач: контроль параметров процессов (температуры и давления в аппаратах, состава и качества жидкостей и газов и т.д.); регулирование параметров (поддержание их в заданных значениях); сигнализацию (оповещение, предупреждение) об отклонениях значений параметров за допускаемые пределы; блокировку (запрещение) неправильного включения оборудования; защиту оборудования в аварийных ситуациях (выключение, перевод на безопасный режим). Автоматизация производственных процессов начинается с постановки задачи, определяющей уровень (степень) автоматизации конкретного объекта, например, технологической установки. Этим определяется направление всей дальнейшей работы, ее объем и стоимость затрат, в частности, на приобретение и внедрение средств автоматизации. Важным в решении задачи автоматизации является выбор управляющей системы, т.е. определение степени участия людей в процессе управления, использования автоматических устройств, средств вычислительной техники. 
 
Все эти вопросы решаются на основании тщательного изучения подлежащих автоматизации процессов. Изучаются свойства исходных, промежуточных и готовых продуктов – их взрыво- и пожароопасность, токсичность, физико-химические свойства. Исследуются (или задаются) статические и динамические характеристики технологических аппаратов, определяются классы и категории производственных помещении по взрыво- и пожароопасности. На основании поставленной задачи и исходных данных разрабатывается проект автоматизации. При этом может учитываться опыт автоматизации аналогичных процессов или установок. 
 
В разработке управляющей системы для технологической установки можно выделить следующие основные направления: 

  1.  
    решение вопроса организации управления. Оно может быть местным или централизованным. Управление работой технологических установок, как правило, централизовано и осуществляется из операторских пунктов. С учетом этого решаются и другие вопросы;
  2.  
    выбор контролируемых параметров, что должно обеспечить получение наиболее полной измерительной информации о технологическом процессе, о работе оборудования. Контролю, как правило, подлежат основные параметры процесса – температура. давление, уровень и др. Для возможности оценки технико-экономических показателей работы технологической установки и выполнения учетно-расчетных операций необходимо измерять расход и количество сырья, готового продукта, теплоносителей и т.д. Там, где это возможно, необходимо использовать анализаторы качественных показателей – хроматографы, газоанализаторы, концентратомеры, плотномеры, вискозиметры и др., в том числе анализаторы сточных вод и газовых выбросов в атмосферу;
  3.  
    выбор регулируемых параметров и каналов внесения регулирующих воздействий;
  4.  
    Выбор параметров сигнализации, блокировки и защиты. Эту часть разрабатывают, исходя из требований безопасного ведения технологического процесса с учетом многих факторов: технологического регламента, инструкций по пуску, ведению и остановку процесса, признаков аварийных ситуаций. При этом должны быть учтены различные действующие указания, нормы, правила, технические условия и т.д., распространяющиеся на данный процесс или технологическую установку.
  5.  
    выбор средства автоматизации. Средства автоматизации должны выбираться согласно принятым решениям по контролю, регулированию и сигнализации параметров процесса, а также с учетом обеспечения автоматической защиты и блокировки. При этом должны учитываться следующие основные требования:

 
а) приборы должны выбираться из числа  серийно выпускаемых приборостроительной  промышленностью, т.е. согласно действующим  номенклатурным справочникам; 
 
б) средства автоматизации должны удовлетворять требованиям безопасной эксплуатации их (например, с учетом взрывоопасности процессов принять приборы с пневматической системой дистанционной передачи, электрические приборы в искробезопасном исполнении и т.д.) 
 
в) по техническим характеристикам приборы и другие средства автоматизации должны выбираться с учетом условий эксплуатации: давления, температуры, физико-химических свойств контролируемой среды. 
 
В нашей стране теоретическим и практическим вопросам автоматики придается большое значение. Создан ряд научно-исследовательских институтов в составе Академии наук РК, разрабатывающих теоретические и прикладные вопросы автоматики, а также институты, конструкторские бюро и объединения в составе отраслей промышленности, разрабатывающих прикладные вопросы автоматизации производства. 
 
Поставленные Правительством РК задачи по дальнейшему росту производительности труда, увеличению количества и улучшению качества выпускаемой продукции возможно решить только на основе широкого внедрения автоматики в производственные процессы и внедрить автоматизированные системы в различные сферы хозяйственной деятельности, и в первую очередь в проектирование, управление оборудованием и технологическими процессами. Поднять уровень автоматизации производства примерно в 2 раза. Создавать комплексно-автоматизированные производства, которые можно быстро и экономично перестраивать. 
 

    1.  
      ^ Основные понятия и определения автоматики

 
 
Формирование автоматики как самостоятельной  отрасли науки и техники сопровождалось установлением определенных общепринятых понятий. Определенность понятий и их точное понимание имеют важное значение, так как методы и средства автоматики нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. 
 
Автоматика — отрасль науки и техники об управлении и контроле протекания различных процессов, действующих без непосредственного участия человека. Более конкретное (узкое) определение автоматики — это совокупность методов и технических средств, исключающих участие человека при выполнении операций конкретного процесса. 
 
Автоматизация — процесс, при котором функции управления и контроля осуществляются методами и средствами автоматики. В применении к любому производству автоматизация характеризуется освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей этих функций автоматическим устройствам. Понятие автоматизации имеет широкое содержание, включающее комплекс технических, экономических и социальных вопросов. Техническая направленность автоматизации позволяет организовать технологические процессы с такой скоростью, точностью, надежностью и экономичностью, которые человек обеспечить не может. Экономическая направленность позволяет получить сравнительно быструю окупаемость первоначальных затрат за счет снижения эксплуатационных расходов и повышения объема и качества выпускаемой продукции, а социальная направленность позволяет изменить характер и улучшить условия труда человека. 
 
По степени автоматизации производства различают частичную, комплексную и полную автоматизацию. 
 
^ Частичная автоматизация — это автоматическое выполнение отдельных производственных операций, осуществляемое в тех случаях, когда определенные технологические процессы вследствие своей сложности или быстродействия невыполнимы для человека. Функции человека при частичной автоматизации определяются технологическим процессом и сводятся к участию в производственных операциях, контроле и управлении. Частично автоматизируется, как правило, действующее производственное оборудование, причем наиболее эффективно автоматизировать технологический процесс, который сравнительно легко можно функционально выделить из общего производства. 
 
^ Комплексная автоматизация — автоматическое выполнение всех основных производственных операций участка, цеха, завода, электростанции и т. д. как единого взаимосвязанного комплекса. Функции человека при комплексной автоматизации ограничиваются контролем и общим управлением. При комплексной автоматизации отдельные автоматические регуляторы и программные устройства должны быть связаны между собой, и образовывать единую систему управления. 
 
^ Полная автоматизация — высшая ступень, при которой автоматизируются все основные и вспомогательные участки производства, включая систему управления и контроля. Управление и контроль автоматизируются с помощью вычислительных машин или специализированных автоматических устройств. Функции человека при полной автоматизации сводятся к наблюдению за работой оборудования и устранению возникающих неисправностей. 
 
При определении степени автоматизации следует учитывать прежде всего экономическую эффективность и техническую целесообразность в условиях конкретного производства. 
 
В зависимости от выполняемых функций автоматизация классифицируется на следующие основные виды: управление, контроль, сигнализация, блокировка, защиты и регулирование. 
 
Управление — это совокупность действий, направленных на поддержание функционирования объекта в соответствии с заданной программой, выполняемых на основе определенной информации о значениях параметров управляемого процесса (приведенное определение термина «управление» имеет в основном технический смысл применительно к изучаемому предмету). 
 
Любой процесс управления в каждый момент времени характеризуется одним или несколькими показателями, которые отражают физическое состояние управляемого объекта (температура, скорость, давление, электрическое напряжение, ток, электромагнитное поле и т. д.). Эти показатели в процессе управления должны изменяться по какому-либо закону или оставаться неизменными при изменении внешних условий и режимов работы управляемого устройства. Такие показатели называются параметрами управляемого процесса. 
 
С точки зрения автоматизации производства управление разделяется на автоматическое и полуавтоматическое. 
 
При автоматическом управлении подача команд на управляемый объект осуществляется от специальных устройств либо по заданной программе, либо на основании информации контролируемых параметров. При полуавтоматическом управлении контроль работы управляемого объекта и подачи команд осуществляется частично оператором. Полуавтоматическое управление может быть местным или дистанционным. При местном управлении аппараты 
 
управления и контроля размещаются рядом с объектом, при дистанционном — на любом расстоянии от объекта. 
 
^ Автоматический контроль — автоматическое получение и обработка информации о значениях контролируемых параметров объекта с целью выявления необходимости управляющего воздействия. Автоматический контроль можно рассматривать как составную часть автоматического управления, так как для протекания процесса по заданной программе необходимо иметь информацию о значениях контролируемых параметров, с тем чтобы оказывать при необходимости управляющее воздействие. Контроль может быть непрерывным и дискретным. Непрерывный контроль — это контроль, при котором контролируемые параметры постоянно сопоставляются с заданными значениями. Дискретный контроль — это контроль, при котором сопоставление параметров осуществляется периодически. Контроль также классифицируется на местный и дистанционный. Местный контроль — это контроль, при котором наблюдение за состоянием параметров осуществляется непосредственно у объекта, при дистанционном контроле наблюдение за состоянием параметров осуществляется на расстоянии от объекта. 
 
Сигнализация — это преобразование информации о функционировании контролируемого объекта (о значении характерных параметров) в условный сигнал, понятный дежурному или обслуживающему персоналу. Сигнализация обычно разделяется на технологическую и аварийную. Технологическая сигнализация извещает персонал о ходе процесса при возможных допустимых отклонениях контролируемых параметров. Извещение может быть в виде световых сигналов (загорание или мигание ламп, табло и т. д.), а также сочетанием световых и звуковых сигналов. Аварийная сигнализация извещает об отклонениях контролируемых параметров технологического процесса за допустимые пределы и необходимость вмешательства персонала. Аварийное извещение должно отличаться от .технологического по своему логическому восприятию. Обычно оно выполняется в виде световых и звуковых сигналов. 
 
Пример технологической и аварийной сигнализации — это функционирование релейной защиты электрической станции. При заданных значениях напряжения и тока постоянно горящее световое табло свидетельствует о нормальном режиме работы высоковольтного оборудования. При отклонении напряжения и тока электрической сети за допустимые значения срабатывает релейная защита и световое табло начинает мигать в сопровождении звуковых прерывистых сигналов. 
 
Блокировка — это фиксация механизмов, устройств в определенном состоянии в процессе их работы. Блокировка позволяет сохранить механизм, устройство в фиксированном положении после получения внешнего воздействия. Блокировка повышает безопасность обслуживания и надежность работы оборудования, обеспечивает требуемую последовательность включения механизмов, устройств, а также ограничивает перемещение механизмов в пределах рабочей зоны. Примером блокировки может служить устройство высоковольтного выключателя. Механизм блокировки устроен таким образом, что включение выключателя возможно только при закрытой лицевой панели. 
 
^ Автоматическая защита — это совокупность методов и средств, прекращающих процесс при возникновении отклонений за допустимые значения контролируемых параметров. Так, например, при перегрузках или коротких замыканиях в электрических сетях происходит срабатывание определенного вида защиты (тепловой, максимального тока и т. д.) и автоматическое отключение аварийных участков. В ряде случаев устройства защиты одновременно выполняют функции управления. Например, для повышения уровня бесперебойности электроснабжения защитные устройства с одновременным отключением аварийной цепи автоматически включают резервные цепи. 
 
^ Автоматическое регулирование — это автоматическое обеспечение заданных значений параметров, определяющих требуемое протекание управляемого процесса в соответствии с установленной программой. Автоматическое регулирование можно рассматривать как составную часть автоматического управления. 
 
Параметры управляемого процесса, подлежащие заданным изменениям или стабилизации, называют регулируемыми параметрами. 
 
Устройство, аппарат или изделие, у которых регулируются один или несколько параметров, называют объектом автоматического регулирования. 
 
Устройство, обеспечивающее автоматическое поддержание заданного значения регулируемого параметра в управляемом объекте или его изменения по определенному закону, называют регулятором. 
 
Совокупность объекта регулирования и автоматического регулятора называют системой автоматического регулирования (САР).  
 
В системе автоматического регулирования различают прямую и обратную связь. 
 
Прямая связь — это воздействие каждого предыдущего элемента регулятора на последующий. 
 
^ Обратная связь — воздействие одного из последующих элементов регулятора на предыдущий. Обратная связь бывает положительной, когда направление ее воздействия совпадает с направлением воздействия предыдущего элемента на последующий, и отрицательной в противоположном случае. 
 
 
Основной раздел 
 

    1. ^

Процесс обессоливания  нефтей

 
 
При глубоком обезвоживании некоторых  нефтей, в пластовой воде которых  содержится мало солей, происходит почти полное их удаление. Однако большинство нефтей нуждается в дополнительном обессоливании.  
 
В некоторых случаях для обессоливания используется термохимический метод, но чаще применяется способ, сочетающий термохимическое отстаивание с обработкой эмульсии в электрическом поле. Установки последнего типа носят название электрообессоливающих (ЭЛОУ).  
 
 
 
 
^ Рис. 1 Схема установки электрообессоливания нефти:  
 
I-сырая нефть; II-деэмульгатор; III-щелочь; IV - свежая вода; V- обессоленная нефть; VI-вода в канализацию. 
Технологическая схема установки электрообессоливания нефти приводится на рис. 1. Нефть, в которую введены промывная вода, деэмульгатор и щелочь, насосом Н-1 прокачивается через теплообменник 7-1 и пароподогреватель Т-2 в электродегидратор первой ступени Э-1. Здесь удаляется основная масса воды и солей (содержание их снижается в 8-10 раз.) На некоторых установках ЭЛОУ перед Э-1 находится термохимическая ступень. Из Э-1 нефть поступает в электродегидратор второй ступени Э-2 для повторной обработки. Перед Э-2 в нефть вновь подается вода. Общий расход воды на обессоливание составляет 10% от обрабатываемой нефти. На некоторых установках свежая вода подается только на вторую ступень обессоливания, а перед первой ступенью с нефтью смешиваются промывные воды второй ступени. Так удается снизить расход воды на обессоливание вдвое.  
 
Обессоленная нефть из Э-2 проходит через теплообменник Т-1, холодильник и подается в резервуары обессоленной нефти. Вода, отделенная в электродегидраторах, направляется в нефтеотделитель Е-1 для дополнительного отстоя. Уловленная нефть возвращается на прием сырьевого насоса, а вода сбрасывается в промышленную канализацию и передается на очистку. 
 
^

2.2. Основные виды  электрообессоливающих установок

 
 
Главным аппаратом установки является электродегидратор - емкость, снабженная электродами, к которым подводится переменный ток высокого напряжения. В эксплуатации на промысловых и заводских установках ЭЛОУ находятся электродегидраторы различных конструкций: вертикальные, шаровые и горизонтальные.  
 
Вертикальный электродегидратор (рис. 2) представляет собой цилиндрический сосуд диаметром 3 м, высотой 5 м и объемом 30 м3. Внутри находятся электроды - металлические пластины, подвешенные на фарфоровых изоляторах. Ток подается к электродам от двух повышающих трансформаторов мощностью по 5 ква (киловольтампер) каждый. Напряжение между электродами от 15 до 33 кв.  
 
Сырье вводится в электродегидратор через вертикальную, вмонтированную по оси аппарата трубу, которая на половине высоты дегидратора заканчивается распределительной головкой. Головка устроена так, что через ее узкую кольцевую щель эмульсия нефти и воды вводится в виде тонкой веерообразной горизонтальной струи. Обработанная нефть выводится в центре верхнего днища электродегидратора, а отстоявшаяся вода - через нижнее днище.  
 
 
 
 
^ Рис. 2. Вертикальный электродегидратор:  
 
1-корпус; 2-электроды; 3,4-изоляторы; 5 - трансформаторы; 6 - манометр; 7 - сигнальные лампы; 8 - распределительная головка; 9 - измерительное стекло.  
 
Недостатком вертикальных электродегидраторов, приведшим к их вытеснению более современными конструкциями, является низкая производительность, недостаточно высокая температура обессоливания. Из-за низкой производительности на установках ЭЛОУ приходилось соединять параллельно 6-12 аппаратов. На мощных электрообессоливающих установках, построенных в 1955-1970 гг., применяются шаровые электродегидраторы емкостью 600 ми диаметром 10,5 м. Производительность такого дегидратора (рис. 3) равна 300-500 м3/ч. Принцип его действия тот же, что и вертикального аппарата, но вместо одного стояка с распределительной головкой для ввода сырья и одной пары электродов в шаровом электродегидраторе их по три.  
 
 
 
 
 
^ Рис. 3. Шаровой электродегидратор:  
 
1-трансформатор; 2, 4-распределительные головки ; 3 - эле ктрод; 5 - штуцер для вывода обессоленной нефти; 6-штуцер для ввода сырой нефти; 7-штуцер для дренажа. 
Шаровые дегидраторы имеют в 10-15 раз большую производительность, чем вертикальные, но они громоздки и трудоемки в изготовлении. Кроме того, они не могут эксплуатироваться при высоком давлении. Повышение расчетного давления электродегидратора привело бы к большому перерасходу металла на аппарат.  
 
За последние годы в нашей стране и за ее пределами получили распространение горизонтальные электродегидраторы. Конструкция такого аппарата, рассчитанного на давление до 18аг и температуру процесса 140-160°С, приведена на рис. 4. Горизонтальные электродегидраторы имеют диаметр 3-3,4 н и объем 80 и 160 м3. Повышение расчетного давления и температуры играет большую роль, так как позволяет проводить глубокое обезвоживание и обессоливание трудно обессоливаемых нефтей.  
 
Электроды в горизонтальном электродегидраторе расположены почти посредине аппарата. Они подвешены горизонтально друг над другом. Расстояние между ними составляет 25-40 см.  
 
Ввод сырья в горизонтальный электродегидратор осуществляется через расположенный вдоль аппарата горизонтальный маточник. Поступая в аппарат, нефть попадает в слой отстоявшейся воды, а затем - в зону под электродами, в межэлектродное пространство, и, наконец, в зону над электродами. В верхней части дегидратора располагаются выкидные коллекторы обработанной нефти. Достоинством этой конструкции является большой путь движения нефти и время ее пребывания в аппарате, так как ввод сырья расположен значительно ниже, чем в других электродегидраторах. При этом улучшаются условия отстаивания воды.  
 
Кроме того, в горизонтальном электродегидраторе крупные частицы воды выпадают из нефти еще до попадания в зону сильного электрического поля, расположенную в межэлектродном пространстве. Поэтому в нем можно обрабатывать нефть с большим содержанием воды, не опасаясь чрезмерного увеличения силы тока между электродами.  
 
 
 
 
^ Рис.4. Горизонтальный электродегидратор типа ЭГ. 
 
 
Сравнение эффективности электродегидраторов различной конструкции показывает несомненные преимущества горизонтальных аппаратов. Удельная производительность последних в 2,6 раза больше, чем шаровых, а удельный расход металла - на 25% меньше.  
 
Режим обессоливания. Температура и давление процесса обессоливания во многом зависят от конструкции аппарата. Большое значение имеют свойства обессоливаемой нефти. Многие нефти хорошо обессоливаются при 70-90°С. Однако для таких нефтей, как ромашкинская, особенно в тех случаях, когда они поступают с промыслов плохо подготовленными, приходится повышать температуру обессоливания до ПО-160°С. Повышение температуры обессоливания увеличивает электрическую проводимость и силу тока, усложняет условия работы изоляторов.  
 
Важное значение имеет равномерная подача в нефть деэмульгатора. Расход деэмульгаторов на ЭЛОУ составляет: НЧК-ог 500 до 5000 а/т, ОЖК-от 20 до 60 а/г. ОП-10 - от 35 до 50 г1т нефти. Деэмульгатор НЧК подается в нефть в чистом виде, а неионогенные деэмульгаторы - в виде 2-5%-ных водных растворов.  
 
В нефть также подается щелочь, которая необходима для создания при обессоливании нейтральной или слабощелочной среды. В такой среде ускоряется процесс деэмульсации, уменьшается сила тока в электродегидраторах и коррозия аппаратуры. Расход щелочи составляет до 50 г/т нефти.  
 

    1.  
      ^ Установка ЭЛОУ-АВТ-6

 
 
Установка ЭЛОУ АВТ-6 проиводительностью 6 млн.т/год осуществляет процессы обезвоживания  и обессоливания нефти, ее атмосферно-ваккуумную перегонку и вторичную перегонку  бензина. Схема этой установки представлена на рисунке. 
 
Исходная нефть после смешения с деэмульгатором, нагретая в теплообменниках1, четырьмя параллельными потоками проходит через две ступени горизонтальных электродегидраторов 2, где осуществляется обессоливание. Далее нефть после дополнительного нагрева в теплообменниках направляется в отбензинивающую колонну 3. Тепло вниз этой колонны подводится горячей струей XV, циркулирующей через печь 4. 
 
Частично отбензиненная нефть XIV из колонны 3 после нагрева в печи 4 направляется в основную колонну 5,где осуществляется ректификация с получением паров бензина сверху колонны, трех боковых дистиллятов VIII,IX и X из отпарных колонн 6 и мазута XVI снизу колонны. Овод тепла в колонне осуществляется верхним испаряющим орошением и двумя промежуточными циркуляционными орошениями. Смесь бензиновых фракций XVIII из колонн 3 и 5 направляется на стабилизацию в колонну 8, где сверху отбираются легкие головные фракции (жидкая головка), а снизу- стабильный бензин XIX.Последний в колоннах 9 подвергается вторичной перегонке с получением узких фракций, используемых в качестве сырья для каталитического риформинга. Тепло вниз стабилизатора 8 и колонн вторичной перегонки 9 подводится циркулирующими флегмами XV, нагреваемыми в печи 14. 
 
Мазут XVI из основной колонны 5 в атмосферной секции насосом подается в вакуумную печь 15, откуда с температурой 420 С направляется в вакуумную колонну 10. В нижнюю часть этой колонны подается перегретый водяной пар XVII. Сверху колонны водяной пар вместе с газообразными продуктами разложения поступает в поверхностные конденсаторы 11, откуда газы разложения отсасываются трехступенчатыми пароэжекторными вакуумными насосами. Остаточное давление в колонне 50 мм рт. Ст Боковым погоном вакуумной колонны служат фракции XI и XII, которые насосом через теплообменник и холодильник направляются в емкости. В трех сечениях вакуумной колонны организовано промежуточное циркуляционное орошение. Гудрон XIII снизу вакуумной колонны откачивается насосом через теплообменник 1 и холодильник в резервуары. 
 
Аппаратура и оборудование АВТ-6 занимают площадку 265х130м, или 3.4га. В здании размещены подстанция, насосная для перекачки воды и компрессорная. Блок ректификационной аппаратуры примыкает к одноярусному железобетонному постаменту, на котором, как и на установке АТ-6, установлена конденсационно-холодильная аппаратура и промежуточные емкости. Под первым ярусом постамента расположены насосы технологического назначения для перекачки нефтепродуктов. В качестве огневых нагревателей мазута, нефти и циркулирующей флегмы применены многосекционные печи общей тепловой мощностью около 160 млн.ккал/ч с прямым сводом, горизонтальным расположением радианных труб двустороннего облучения и нижней конвекционной шахтой. Печи потребляют жидкое топливо, сжигаемое в форсунках с воздушным распылом. Предусмотрена возможность использования в качестве топлива газа. Ниже приведены технико-экономические показатели установок АВТ различной производительности ( на 1т.нефти.):  
 
 

Информация о работе Разработка системы автоматизации электрообессоливающей установки