В настоящее время известен ряд схем автоматизации производства МТБЭ. Большинство из них на сегодняшний день являются типовыми и рекомендуются к широкому применению на объектах химической технологии. Произведем краткий обзор самых распространенных схем автоматизации процесса производства МТБЭ, встречающейся в литературе. Наиболее распространены схемы стабилизации отдельных величин с помощью локальных одноконтурных САР. [1] Эти САР связаны между собой через процесс и обеспечивают соблюдение материального и теплового балансов установки. Их недостатком является то, что возмущающие воздействия при этом существенно изменяют режим работы еще до того, как регуляторы основных технологических величин начнут компенсировать влияние возмущений. Для повышения качества регулирования основных технологических величин применяют каскадные схемы. Они обеспечивают лучшее регулирование, но успешно компенсируют только сравнительно малые возмущения. Система автоматизации установок со статической компенсацией возмущений по расходу питания и каскадной САР по температуре отличается наличием регулятора соотношения расходов греющего пара и питания, обеспечивающих минимизацию затрат на потребление. В данной работе за основу были взяты схемы автоматизации процесса производства МТБЭ. При этом схемы регулирования выполнены как на одноконтурных, так и на каскадных САР. Базовый проект содержит большое количество устанавливаемых на щите приборов и локальных средств автоматизации, что придает громоздкость конструкциям КИПиА и требует значительных затрат времени и средств на их обслуживание.
В данном проекте предусмотрен переход от локальных средств автоматизации к АСУ ТП на базе микропроцессорной техники. В результате чего удобнее стало управлять технологическим процессом, возросло быстродействие, появились дополнительные возможности, реализуемые программами АСУ ТП верхнего уровня, повысилась степень точности представления результатов и их достоверность. Структура системы управления объектом стала более гибкой, что без труда позволяет переходить на любые схемы автоматизации.
В рамках модернизации существующей системы, для управления процессом был выбран контроллер модульный противоаварийной защиты, регистрации и управления БАЗИС-100. [2] Это модульный многоканальный многофункциональный универсальный промышленный контроллер, предназначенный для приема и логической обработки сигналов от различных типов датчиков, выдачи сигналов пуска или автоматического останова (блокировки), предупреждения оператора о нарушениях световыми и звуковыми сигналами. В качестве основных средств измерения предпочтение было отдано следующим приборам:
– для измерения расхода применяются сужающие устройства диафрагмы, типа ДКС 0,6–50–А/Б–1 и ДКС 0,6–150–А/Б–1. [3] Расход среды определяют методом переменного перепада давления.
– для измерения температуры использованы взрывозащищенные термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-205Ех-07. [3] Чувствительный элемент первичного термопреобразователя, и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь ИП, в виде герметичной «таблетки», преобразует измеряемую температуру в унифицированный токовый выходной сигнал, что дает возможность построения систем АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей;
– для измерения давления применены электрические приборы, измерительные преобразователи с унифицированным токовым выходом, типа АИР-20Ех–ДИ; [3]
– для измерения уровня осуществляется измерительным преобразователем уровня Сапфир–22МП–Ех, [4] обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра-уровня жидкости, нейтральных и агрессивных сред в стандартный токовый выходной сигнал дистанционной передачи.
– для измерения концентрации используется промышленный газовый хроматограф GC1000 MARK II, [5] выделяет из газовой смеси отдельные компоненты и последовательно их определяет. Хроматограф GC1000 MARK II может анализировать пробы газа и жидкостей с температурами кипения до 450°С.
– во всех регулирующих контурах применяются электропневматические преобразователи ЭП-1324 [6] (после микропроцессорного контроллера). ЭП-1324 предназначены для преобразования унифицированного непрерывного сигнала постоянного тока в унифицированный пропорциональный пневматический сигнал.
– Для внесения регулирующего воздействия применяют клапан регулирующий РУСТ 510–1 УХЛ(1) [7] с рабочим давлением воздуха КИП от 20 до 100 кПа (исполнения НО), на всех линиях кроме пара. На линии подачи пара применяют клапан регулирующий РУСТ 510–1 УХЛ(1) с рабочим давлением воздуха КИП от 20 до 100 кПа (исполнения НЗ).
Выводы
В данном проекте были решены следующие задачи:
– Рассмотрено устройство и принцип работы установки производства МТБЭ;
– Определены оптимальные параметры настройки регуляторов;
– Модернизирована существующая САУ, в результате чего улучшилось качество регулирования расходов изобутан-изобутиленовая фракция и метанола на приготовление углеводородной шихты.
Литература:
- Аксенов В. И., Шпанцева Л. В., Давыдова В. К., Тюленцева Л. Е. Производство МТБЭ на ОАО «Каучук» Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. № 3–2008.-13–15 с.
- Каталог продукции АО «Экоресурс» [Электронный ресурс]//Контрольно-измерительные приборы производства АО «Экоресурс». URL.: http://www.ecoresurs.ru/controllers_b100.htm // (дата обращения 18.03.2018)
- Каталог продукции Элемер [Электронный ресурс]// Контрольно-измерительные приборы фирмы ЭЛЕМЕР. URL.: http://www.elemer.ru (дата обращения 18.03.2018)
4. Каталог продукции TD-UROVNEMER.ru [Электронный ресурс]// Контрольно-измерительные приборы TD-UROVNEMER.ru URL.: http://www.td-urovnemer.ru/bujkovye-urovnemery/sapfir-22mp-du-preobrazovateli-urovnya-bujkovye/ (дата обращения 18.03.2018)
5. Каталог продукции Тюмень Прибор [Электронный ресурс]//Каталог КИП и системы управления URL.: http://www.tyumen-pribor.ru/hromatograficheskiy-analizator-gc1000-mark-ii (дата обращения 18.03.2018)
6. Каталог продукции ООО Саранские приборы [Электронный ресурс]//ООО Саранские приборы URL.: http://sibspz.ru/reguliruyushchie-i-ispolnitelnye-ustrojstva/preobrazovatel-elektropnevmaticheskij-ep/preobrazovatel-elektropnevmaticheskij-ep-1324 (дата обращения 18.03.2018)
7. Каталог продукции АО РУСТ-95 [Электронный ресурс]// АО РУСТ-95 URL.: http://www.roost.ru/katalog/klapany/zapornye_zaporno_reguliruyuwie_reguliruyuwie_c_pnevmaticheskim_ili_ruchnym_privodom/ (дата обращения 18.03.2018)
