Отчет по практике специальности «Автоматизация технологических процессов и производств.»

Для борьбы с гидратами в качестве ингибитора гидратообразования применяется метанол. Характеристика 100%-го метанола приведена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 — Характеристика метанола

2. Описание технологического процесса объекта управления

Основными аппаратами абсорбционного процесса осушки газа являются абсорберы, в которых газ контактирует с абсорбентом, причем этот процесс осуществляется в ступенчатых (тарельчатых) колоннах. Механизм работы колонны с тарелками заключается в том, что каждая тарелка действует как самостоятельная ступень контакта для встречающихся и перемешивающихся паровых и жидких потоков, причем контактирующие фазы стремятся к равновесию. Основные недостатки таких абсорберов — сложность конструкции и высокое гидравлическое сопротивление.

Применение насадок в абсорберах решает эти проблемы. Основными конструктивными характеристиками насадки являются ее удельная поверхность и свободный объем. Конструкции насадок, применяемых в промышленных аппаратах нефтегазопереработки и нефтехимии можно разделить на две группы: нерегулярные (насыпные) и регулярные насадки [1]. Основной недостаток нерегулярных (насыпных) насадок, ограничивающий их применение в крупнотоннажных производствах, — неравномерность распределения контактирующих потоков по сечению аппарата. Регулярные насадки, изготавливаемые из сетки, перфорированного металлического листа, многослойных сеток и т.д., обеспечивают более однородное, по сравнению с традиционными насадками из колец и седел, распределение жидкости и пара (газа) в колоннах. Кроме того, они обладают исключительно важным достоинством, таким как низкое гидравлическое сопротивление — в пределе до 130 Па на 1 теоретическую тарелку. По этому показателю они значительно превосходят любой из известных типов тарельчатых контактных устройств.

В нашем случае в качестве насадки в абсорбере применяется регулярная насадка фирмы Sulzer Chemtech модели Mellapak 250Y, представляющая собой пакет гофрированных листов выполненных под фиксированной к вертикальной оси углом в 30⁰.

Применение регулярных насадок позволило обеспечить равномерное распределение потоков газа и абсорбента по поперечному сечению аппарата, непрерывное обновление контакта фаз, исключение прохождения газа без его контакта с поглотителем. Благодаря высокой массообменной эффективности и высокой производительности значительно снизились потери дорогостоящего абсорбента и расходы на осушку газа.

Основные факторы, влияющие на процесс осушки:

— температура процесса осушки. Увеличение температуры процесса способствует, при прочих равных условиях, повышению точки росы осушенного газа. Осушка газа гликолями проводится обычно при температуре 25-40 °С;

давление процесса осушки. Чем выше давление газа, подвергающегося осушке, тем меньше он содержит водяных паров, и, следовательно, тем меньше потребуется циркулирующего раствора для его осушки до заданной точки росы;

число тарелок в абсорбере. Эффективность осушки газа повышается с увеличением числа тарелок в абсорбере. Необходимый для осушки газа контакт между раствором жидкого поглотителя и осушаемым газом достигается при 10-16 тарелках в абсорбере, КПД тарелок обычно составляет 0,5-0,8;

количество циркулирующего раствора гликолей. Чем большее количество циркулирующего раствора тем меньше требуется тарелок для снижения точки росы до заданного значения. При одном и том же числе тарелок с увеличением количество абсорбента достигается более высокая степень осушки [2].

Описание технологического процесса цеха осушки газа

В цехах осушки установлено по 6 идентичных технологических линий производительностью 10 млн. м³/сут. каждая.

Каждая линия содержит в своем составе:

— блок газосепаратора с промывочной секцией;

— блок абсорбера;

— арматурный блок абсорбера.

На линии входа газа в блок газосепаратора установлен кран проходной пневмоприводной Крп1 с байпасной линией, имеющей ручную задвижку, предназначенную для плавного набора давления в аппарате во время пуска установки.

Блок сепаратора представляет собой вертикальный аппарат диаметром 1800 мм и высотой 9980 мм. Нижняя, кубовая часть аппарата используется как ёмкость для сбора отсепарированной жидкости.

В средней и верхней частях аппарата размещены 4 тарелки. Первая над кубовой частью — сепарационная, предназначена для отделения от газа жидкой фазы. На ней установлено 112 центробежных сепарирующих элементов.

В середине аппарата две массообменные тарелки, содержащие по 190 массообменных элементов. На этих тарелках осуществляется отмывка газа рефлюксной водой от солей и механических примесей. Рефлюксная вода подается на верхнюю массообменную тарелку из емкости в здании установки регенерации ДЭГ насосами.

Верхняя тарелка предназначена для улавливания из потока газа капельной жидкости, она также оснащена 112 сепарирующими элементами.

Блок сепаратора кроме трубопроводов подвода и отвода газа обвязан следующими коммуникационными линиями:

линия подвода рефлюкса на верхнюю массообменную тарелку;

линии отвода из кубовой части промывочной и отсепарированной жидкости;

дренажные линии, имеющие по одной задвижке.

На линии подвода рефлюкса установлены:

клапан пневмоприводной, регулирующий Клр1, осуществляющий поддержание заданного количества подаваемой жидкости;

вентили с ручным приводом на входе — выходе регулирующего клапана;

байпасная линия с вентилями запорным и регулирующим;

клапан обратный подъемный и последняя задвижка с ручным приводом.

На линии отвода промывочной и отсепарированной жидкости установлены:

задвижки с ручным приводом;

фильтр с дренажной задвижкой;

клапан запорный Клз1, осуществляющий блокировку отвода жидкости из отсека накопления по нижнему предельному уровню;

клапан регулирующий Клр2, осуществляющий поддержание заданного уровня в отсеке накопления отсепарированной жидкости;

байпасная линия с задвижкой;

два вентиля угловых, запорно-регулирующих на выходе линии. Вентилями устанавливается допустимый перепад давления на регулирующем клапане.

Газ, очищенный от пластовой воды, мехпримесей и солей, отводится с верха блока газосепаратора по трубопроводу и подается в блок абсорбера. Блок абсорбера представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 1800 мм и высотой 12200 мм. Аппарат состоит из трех функциональных секций:

нижняя, кубовая — используется как емкость для сбора жидкости;

средняя — массообменная;

верхняя — каплеотбойная.

Газ поступает в нижнюю часть блока абсорбера, поднимается в среднюю его часть, где на массообменных насадках «SULZER» происходит осушка газа за счет контакта с высококонцентрированным (регенерированным) РДЭГ. РДЭГ подаётся в абсорбер насосами блока установки регенерации на верхнюю и на среднюю часть насадочной массообменной секции. Удельная подача гликоля составляет приблизительно 2,0-2,5 кг/1000 м³ на каждую технологическую нитку.

После этого газ поступает в верхнюю — каплеотбойную секцию, предназначенную для предотвращения уноса ДЭГ с газом. Секция оборудована сепарационными ступенями с насадками «SULZER» и фильтр — коагулирующими насадками.

Осушенный газ отводится с верха абсорбера по трубопроводу и далее через клапан регулирующий Клр3 и кран пневмоприводной Крп2 подается в коллектор диаметром 1000 мм осушенного газа. Пневмоприводной кран Крп2 оснащен байпасной линией с задвижкой. Из коллектора газ поступает в пункт хозрасчетного замера.

Регулирование подачи и отвода абсорбента, а также отвод отделенной в абсорбере жидкости должно осуществляется с помощью коммуникационных технологических линий блока арматурного абсорбера.

Блок содержит следующие технологические линии:

линию подвода РДЭГ в абсорбер;

линию отвода НДЭГ из абсорбера.

На линии подвода РДЭГ установлены:

клапан регулирующий Клр4, поддерживающий заданное количество подаваемого РДЭГ;

задвижки с ручным приводом на входе и выходе линии;

байпасная линия с задвижкой.

Между задвижками арматурного блока и абсорбером на линиях ввода РДЭГ установлены клапаны обратные;

На линии отвода НДЭГ установлены:

задвижки с ручным приводом на входе и выходе линии;

клапан запорный Клз2, осуществляющий блокировку отвода НДЭГ по нижнему предельному уровню в кубовой части абсорбера;

клапан регулирующий Клр5, поддерживающий заданный уровень НДЭГ в кубовой части абсорбера;

байпасная линия с задвижкой;

сужающее устройство (диафрагма) и вентиль запорно-регулирующий угловой на выходе линии, обеспечивающие перепад давления на регулирующем клапане, не превышающий допустимый (2,5 МПа).

На линии отвода НДЭГ, на выходе из блока арматурного предусмотрена отключающая задвижка с ручным приводом.

Осушенный газ из ЦОГ сначала поступает на замер по коллектору в пункт хозрасчетного замера, содержащего три замерные нитки. После замера газ из ниток собирается в коллектор и поступает от пункта на площадку аппаратов воздушного охлаждения и далее, через охранный кран в магистральный газопровод.

Как мы видим, технологией предусмотрены регулирующие и запорные клапаны, проходные краны и факельные задвижки. Наша задача — с помощью средств автоматизации и контрольно-измерительных приборов обеспечить функции измерения, регулирования, аварийной сигнализации, дистанционного управления, сигнализации состояния и противоаварийной защиты оборудования цеха.

Рассмотрим нормы рабочих параметров (таблица 1.4) технологических процессов, соответствующие рабочим характеристикам участвующего в процессах оборудования, установленным техническими паспортами, инструкциями по эксплуатации или техническими условиями поставщиков этого оборудования.

Таблица 2.1 — Режимные параметры аппаратов осушки газа