Процесс каталитического алкилирования изобутана олефинами как объект автоматизации
 Скачать 21.12 Kb.
|
|
Процесс каталитического алкилирования изобутана олефинами как объект автоматизации Задачей процесса алкилирования является получение алкилата, который представляет собой компонент для высокооктанового моторного топлива, обладающего высокой детонационной стойкостью [1]. Как правило, процесс алкилирования проводится на нефтеперерабатывающих заводах глубокой переработки нефти [2]. В качестве сырья для технологического процесса используют изобутан и олефины (бутан-бутиленовая и пропан-пропиленовая фракции, получаемые в результате крекинг-процесса). Чтобы изобутан и олефины вступили в реакцию между собой при относительно невысоком давлении (это экономически целесообразно), необходимо использовать катализаторы [3]. В качестве катализаторов чаще всего используют фтороводородную (плавиковую) и серную кислоту. Использование фтороводородной кислоты является более эффективным, так как выход и качество алкилата больше и лучше, а также используется более простое технологическое оборудование, кроме того сокращается время реакции алкилирования. Однако установки фтороводородного алкилирования применяются не так часто, поскольку фтороводородная кислота обладает очень высокой токсичностью и вызывает коррозионный износ оборудования [4]. Процесс алкилирования представляет собой химическую реакцию взаимодействия изобутана с легкими олефинами с использованием сильной серной кислоты в качестве катализатора. В ходе процесса алкилирования создается возможность использования газов, которые выделяются при процессах каталитического крекинга и коксования [5]. Стадии технологического процесса сернокислотного алкилирования следующие: – подготовка сырья (изобутана и олефинов); – реакция алкилирования, проходящая в нескольких реакторах-алкилаторах; – отделение кислоты-катализатора в кислотном отстойнике; – нейтрализация остатков катализатора в узле щелочной промывки; – промывка водой, разделение продуктов реакции в ректификационных колоннах путем отделения изобутана и пропана, далее пропана от изобутана и n-бутана от алкилата, который и является основным продуктом технологического процесса. Система автоматизации процесса алкилирования изобутана олефинами должна обеспечивать следующие функции: – осуществлять аварийную сигнализацию; – обеспечивать автоматический контроль состояния воздушной обстановки на производственном объекте с целью определения концентрации сильнодействующих и ядовитых веществ; – проводить постоянный контроль и управление системой вентиляции; – осуществлять контроль параметров технологического процесса, среди которых наиболее важными являются: а) температура в реакционной зоне реактора-алкилатора; б) давление в реакционной зоне; в) соотношение изобутан: олефины; г) соотношение кислота-катализатор: сырье; д) концентрация серной кислоты по моногидрату; – рассчитывать оптимальный технологический режим; – осуществлять формирование и реализацию необходимых управляющих воздействий на объект управления; – проводить расчет и фиксацию текущих технико-экономических показателей. Автоматизированная система управления технологическим процессом алкилирования изобутана олефинами представляет собой трехуровневую иерархическую систему [6]. На первом уровне находятся датчики и исполнительные механизмы, непосредственно получающие информацию о технологическом процессе и воздействующие на него. Второй уровень представляет собой совокупность программируемых логических контроллеров, осуществляющих непосредственное цифровое управление технологическим процессом. На третьем уровне находится ПК, который служит автоматизированным рабочим местом (АРМ) и предназначен для оперативной корректировки хода технологического процесса человеком-оператором. Список использованной литературы 1. Андреев Е.Б., Ключников А.И., Кротов А.В., Попадько В.Е., Шарова И.Я. Автоматизация технологических процессов добычи и подготовки газа: Учебное пособие для вузов. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2008. – 399 с: ил. 2. Фугаров Д.Д. Математическое моделирование измерительных преобразователей в системах автоматизации нефтеперерабатывающих заводов / Д.Д. Фугаров, Д.А. Онышко // Перспективы науки. 2018. № 10 (109). С. 120-124. 3. Фугаров Д.Д., Соломенцев К.Ю., Пурчина О.А., Полуян А.Ю. Многоканальные системы автоматизации мониторинга технологических параметров объектов нефтегазового комплекса: учеб. пособие / Д.Д.Фугаров [и др.]; Донской гос. техн. ун-т. – Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2018. – 64 с. 4. Герасименко Ю.Я. Математическое моделирование переходного гидродинамического процесса в длинном нефтепроводе / Ю.Я. Герасименко, Е.Ю. Герасименко, Д.Д. Фугаров, А.Н. Герасименко, Т.П. Скакунова // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2015. № 3 (184). С. 10-16. 5. Фугаров Д.Д. Выявление скрытых отказов в системах автоматизации технологических процессов нефтегазового комплекса / Д.Д. Фугаров, В.В. Нестерчук, М.В. Михайлюков, Д.А. Онышко // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2018. № 4. С. 92-97. 6. Фугаров Д.Д. Автоматизированная система удаленного контроля рабочих параметров газораспределительного пункта / Д.Д. Фугаров, В.В. Нестерчук, Л.А. Куртиди // В книге: Актуальные проблемы науки и техники. 2017 Материалы национальной научно-практической конференции. 2017. С. 147-148. |