Проект автоматизации отделения ректификации установки производства стирола - Дипломная работа

Установка производства стирола входит в состав цеха 126/127 ОАО "Ангарский завод полимеров". Многочисленные виды полимеров на основе стирола включают полистирол (вспененный, ударопрочный), модифицированные стиролом полиэфиры, пластики АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и САН (стирол-акрилонитрил). Установка производства стирола предназначена для переработки этилбензола в стирол. Находится в объекте 1477 цеха 126/127 и состоит из отделения дегидрирования этилбензола и отделения ректификации углеводородного конденсата. В отделении дегидрирования, в реакторе происходит процесс дегидрирования этилбензола (поступающего из объекта 1476 через промежуточный парк об.1092) с образованием стирола (целевой продукт) и толуола с бензолом (побочные продукты), которые в смеси с непрореагировавшим этилбензолом образуют углеводородный конденсат (УВК).Установка производства стирола входит в состав цеха 126/127 ОАО "Ангарский завод полимеров".Установка производства стирола предназначена для: - переработки этилбензола в стирол;Объект 1477 - установка получения стирола состоит из отделения дегидрирования этилбензола и ректификации углеводородного конденсата. Объект 1080 - предназначен для слива из ЖДЦ привозного этилбензола, налива в ЖДЦ из емкостей об.1072, 1072а товарного стирола и этилбензола. Объект 1480 - промежуточный парк, предназначенный для приема, компаундирования и откачки стирола-ректификата, поступающего из отделения ректификации об.1477 установки производства стирола, для товарного или некондиционного стирола, поступающего из об.1072 и для охлаждения циркулирующего стирола из об.1480 в об.1451 производства полистирола.Разработчик процесса - НИИ синтетического каучука, г. Основной проект выполнен Воронежским филиалом Государственного проектного и научно-исследовательского института промышленности синтетического каучука ВФ "ГИПРОКАУЧУК" (г.Многочисленные виды полимеров на основе стирола включают полистирол (вспененный, ударопрочный), модифицированные стиролом полиэфиры, пластики АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и САН (стирол-акрилонитрил).Внутри колонны расположены, независимо друг от друга, 4 пакета насадки типа "Флексипак", нумерация которых начинается сверху колонны. Проходя колонну, пары бензолтолуольной фракции (БТФ) с верха колонны поступают в конденсатор Т-304, охлаждаемый оборотной водой. Конденсат из конденсатора Т-305 стекает в трубопровод слива сборника - конденсатора Т-304, откуда насосом Н-307 подается непрерывно через агломерационный фильтр Ф-306а, частично - через фильтр Ф-330/3,4 (один рабочий, второй резервный) в колонну К-302 в виде флегмы, частично - в цех 121/130 и в схему этилбензола возвратного для поддержания необходимой концентрации БТФ в системе дегидрирования. Внутри колонны расположены, независимо друг от друга, 5 пакетов насадки типа "Флексипак", нумерация которых начинается сверху колонны. Конденсат - этилбензол возвратный, после конденсатора Т-315 стекает в трубопровод слива сборника - конденсатора Т-314, откуда насосом Н-317/1-4 непрерывно подается частично - в виде флегмы в колонну К-312, частично - на склад промпродуктов в об.1092.Наименование объектов, стадий процесса, показателей режима, номера позиций оборудования по схеме Единицы измерения Допускаемые пределы технологических параметров и показателей качества Функциональное обозначение и номер позиции прибора по схеме Требуемый класс точности измерительных приборов ГОСТ 8.401 Оптимальное значение параметров 1 2 3 4 5 6 расход питания К-302 т/час 6-15 1а 1,5 10-13 температура парового конденсата из Т-303 ОС 90-125 2а 1,0 - расход циркуляции через Т-303 м3/ч не менее 100 3а 1,5 - уровень в Е-303 % 20-80 4а 1,5 40-60 температура питания К-302 ОС 75-85 5а 1,0 - температура в 3 пакете насадки К-302 ОС 50-80 6а 1,0 - температура низа 3 пакета насадки К-302 ОС 50-80 7а 1,0 - температура между 3 и 4 пакетами К-302 ОС 45-85 8а 1,0 - температура в 4 пакете насадки К-302 ОС не более 98 9а 1,0 - остаточное давление верха К-302 КПА не более 17,3 10а 1,5 - остаточное давление куба К-302 КПА не более 24,2 11а 1,5 130-150 температура верха К-302 ОС не более 50 13а 1,0 - температура между 2 и 3 пакетами К-302 ОС 50-850 14а 1,0 - расход пара в Т-303 т/час 1,2-1,6 15а 1,5 - температура куба К-302 ОС не более 98 16а 1,0 85-90 уровень в кубе К-302 % 20-80 17а 1,5 40-60 расход питания К-312 т/час не более 15 18а 1,5 10-13 температура воды оборотной из Т-304 ОС 18-40 19а 1,0 - расход воды оборотной в Т-304 м3/ч 90-120 20а 1,5 - расход флегмы К-302 т/час 4-10 21а 1,5 5-6 уровень в Т-304 % 20-80 22а 1,5 40-60 расход БТФ в цех 121/130 кг/час не более 500 23а 1,5 - расход БТФ в линию этилбензола кг/час не более 2500 24а 1,5 - уровень водного слоя в Ф-306А/1 мм не более 50 25а 1,5 - уровень водного слоя в Ф-306А/2 мм не более 50 25б 1,5 - температура отдувки после Т-304 ОС 20-40 27а 1,0 - температура БТФ из Т-304 ОС 30-50 28а 1,0 - температура отдувки после Т-305 ОС 0-20 29а 1,0 - температура ЖНЗ из Т-305 ОС

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЯ

1.1 Общая характеристика производственного объекта

1.1.1 Назначение установки

1.1.2 Состав производства

1.1.3 Разработка и проектирование процесса

1.1.4 Область применения выпускаемой продукции

1.2 Описание технологии проектируемого участка

1.3 Нормы технологического режима

1.4 Система сигнализации и блокировки

2. АВТОМАТИЗАЦИЯ

2.1 Анализ технологического объекта, как объекта автоматизации

2.2 Обоснование выбора полевой автоматики

2.2.1 Выбор датчиков для измерения температуры

2.2.2 Выбор датчиков для измерения давления

2.2.3 Выбор датчиков для измерения расхода

2.2.4 Выбор датчиков для измерения уровня

2.2.5 Выбор газоанализатора

2.2.6 Выбор исполнительного механизма

2.3 Краткое описание микропроцессорной техники

2.4 Выбор конфигурации микропроцессорной техники

2.4.1 Информационное обеспечение

2.4.2 Выбор модулей ввода-вывода

2.4.3 Структура АСУ ТП

2.5 Привязка к модулям УСО

2.5.1 Привязка параметров процесса к модулям аналогового ввода

2.5.2 Привязка параметров процесса к модулям дискретного ввода

2.5.3 Привязка параметров процесса к модулям аналогового вывода

2.5.4 Привязка параметров процесса к модулям дискретного вывода

3. РАСЧЕТ САР

3.1 Выбор и анализ основного технологического аппарата, как объекта регулирования

3.2 Теоретические основы расчета САР

3.2.1 Математическое описание объекта регулирования

3.2.2 Расчет параметров настройки регулятора

3.2.3 Расчет каскадных САР

3.3 Результаты расчета САР

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

4.1 Описание и разработка алгоритма

4.1.1 Описание объекта управления

4.1.2 Описание алгоритма блокировки

4.1.3 Блок-схема алгоритма блокировки

4.2 Разработка программы управления отсечным клапаном

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

5.1 Краткое описание сущности проектируемого варианта автоматизации объекта

5.2 Расчет суммы капитальных вложений на новые средства автоматизации

5.3 Расчет изменений затрат по материальным ресурсам

5.3.1 Расчет изменений затрат по электроэнергии

5.3.2 Расчет изменений затрат на ПАР-10

5.3.3 Расчет изменений затрат на ПАР-20

5.3.4 Расчет изменений затрат по оборотной воде

5.4 Расчет изменений затрат по комплексным статьям калькуляции

5.5 Составление проектной калькуляции себестоимости продукции

5.6 Расчет показателей экономической эффективности проектного варианта автоматизации

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

6.2 Производственная санитария

6.2.1 Производственный микроклимат

6.2.2 Вентиляция

6.2.3 Вредные вещества

6.2.4 Освещение помещений и рабочих мест операторов

6.2.5 Расчет искусственного освещения

6.3 Техника безопасности

6.3.1 Электробезопасность

6.4 Противопожарная профилактика

6.4.1 Основные требования по пожарной безопасности производства

6.4.2 Способы и необходимые средства пожаротушения

6.4.3 Характеристика производственных зданий, помещений и наружных установок по пожаровзрывоопасности.

6.5 Охрана окружающей среды

6.5.1 Экологические проблемы производства стирола.

6.5.2 Охрана окружающей среды на производстве стирола

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Спецификация на приборы и средства автоматизации

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Расчет САР (MATHCAD)