Производство 1,2-дихлорэтана
10. Автоматизация производства
Широкое развитие всех отраслей народного хозяйства не возможно без интенсификации производства, совершенствования технических процессов и роста производительности труда. Одним из решающих факторов в деле выполнения поставленных задач является автоматизация, как средство обеспечения контроля, надёжности, экономичности и безопасности работы технического
оборудования. Практически все существующие промышленные объекты оснащены средствами автоматизации. Наиболее сложные объекты нефтепереработки, химии и нефтехимии, чёрной металлургии, энергетики оснащены системами комплексной автоматизации. На основе последних достижений фундаментальных и прикладных наук, теории автоматического регулирования и развития на базе вновь разрабатываемых приборов и регуляторов создаются системы автоматизации. Такие системы позволяют выполнять следующие функции: контроль параметров технологических процессов, обработку информации, автоматическое регулирование параметров, обеспечение безопасной эксплуатации технологического оборудования, оптимизацию технологических процессов.
Дальнейший процесс в области автоматизации происходит за счёт развития фундаментальных наук, повышения точности и надёжности аппаратуры, создание принципиально новых видов приборов и систем автоматического регулирования и управления [15].
Высокоагрессивные условия, в которых осуществляется низкотемпературное хлорирование этилена, предъявляют к датчикам и приборам повышенные требования надежности, что не всегда позволяет полностью автоматизировать процесс.
10.1 Анализ объектов управления
Объекты управления: низкотемпературный реактор прямого хлорирования этилена Р‑1 с выносным кожухотрубным теплообменником Т‑1. Они представляют собой сложный объект управления с большим числом параметров, характеризующих процесс.
Расход сырья можно стабилизировать, используя регуляторы расхода. Диафрагмы и исполнительные устройства регуляторов устанавливаются на трубопроводах подачи сырья (этилена и хлора), (поз. 2,3). Также на входе в реактор Р‑1 контролируется температура сырья, (поз. 1).
Кроме этого в теплообменнике Т‑1 ведётся контроль за такими параметрами, как температура (поз. 5) и давление (поз. 7).А также контролируется расход абгазов на выходе из теплообменника Т‑1, и расход оборотной воды на входе в теплообменник Т‑1 (поз. 6,4).
Как объект управления промежуточная ёмкость дихлорэтана-сырца (поз. Е‑1) подлежит автоматическому регулированию уровня с сигнализацией предельных значений (поз 8).
Расход дихлорэтана – сырца (поз. 9) стабилизируется с помощью регулятора расхода. Диафрагмы и исполнительные устройства устанавливаются на трубопроводе дихлорэтана – сырца, поступающего на узел отмывки.
10.2 Спецификация на приборы и средства автоматизации
Таблица 10.2
|
Позиция |
Наименование и техническая характеристика оборудования и материалов |
Тип, марка оборудования |
Завод изготовитель |
Единица измерения |
Кол-во | |||||
|
TT‑61 |
Температура хлора на входе в реактор Р‑1 Термопреобразователь сопротивления платиновый с унифицированным выходным сигналом в комплекте с блоком питания. Номинальная статическая характеристика 100П. Пределы измерения: 0÷100 0С. Класс точности 0,25. Монтажная длина 300 мм. Материал защитной арматуры – сталь 12Х18Н10Т |
ТСПУ‑205 Ех |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
шт. |
1 | |||||
|
TT‑62 |
Температура этилена на входе в реактор Р‑1 Термопреобразователь сопротивления платиновый с унифицированным выходным сигналом в комплекте с блоком питания. Номинальная статическая характеристика 100П. Пределы измерения: 0÷100 0С. Класс точности 0,25. Монтажная длина 300 мм. Материал защитной арматуры – сталь 12Х18Н10Т |
ТСПУ‑205 Ех |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
шт. |
1 | |||||
|
FE‑20 |
Расход хлора на входе в реактор Р‑1. Диафрагма камерная Ду=150 мм; Драст=113,5 мм; Место установки – трубопровод подачи хлора. |
ДКС – 4 –150 |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
Шт. |
1 | |||||
|
FT‑21 |
Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑10МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 54. |
Метран‑44Ф-Ex‑ДД‑4420 |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
Шт. |
1 | |||||
|
FV‑22 |
Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду= 150 мм, Ру= 4 МПа. Исполнение – НЗ |
РК 401 в комплектации D1 |
«Нефтехимавтома- тика» г. Москва |
Шт. |
1 | |||||
|
FE‑23а |
Расход этилена на входе в реактор Р‑1 Диафрагма камерная Ду=150 мм; Драст=113,5 мм; Место установки – трубопровод подачи этилена. |
ДКС – 4 –150 |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
Шт. |
1 | |||||
|
FT‑23 |
Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑10МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 54. |
Метран‑44Ф-Ex‑ДД‑4420 |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
Шт. |
1 | |||||
|
FV‑2 |
Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду= 150 мм, Ру= 4 МПа. Исполнение – НЗ |
РК 401 в комплектации D1 |
«Нефтехимавтома- тика» г. Москва |
Шт. |
1 | |||||
|
TT‑63 |
Регулирование, контроль и сигнализация температуры в Т‑1 Термопреобразователь сопротивления платиновый с унифицированным выходным сигналом в комплекте с блоком питания. Номинальная статическая характеристика 100П. Пределы измерения: 0÷200 0С Класс точности 0,25. Монтажная длина 300 мм. Материал защитной арматуры – сталь 12Х18Н10Т. |
ТСПУ‑205 Ех |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
Шт. |
1 | |||||
|
ТV‑64 |
Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду= 50 мм, Ру= 4 МПа. Исполнение – НЗ. |
РК 401 в комплектации D1 |
«Нефтехимавтома- тика» г. Москва |
Шт. |
1 | |||||
|
FE‑25 |
Расход абгазов на санитарную колонну К‑110 Диафрагма камерная, Ду 100 Место установки – трубопровод подачи абгазов в к‑110. |
ДКС‑06–100 |
АО «Манометр» г. Москва |
Шт. |
1 | |||||
|
РТ‑41 |
Давление в верхней части теплообменника Т‑1. Датчик избыточного давления в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 2,5 МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 55. |
Метран‑43Ф-Ex‑ДИ‑3156 |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
Шт. |
1 | |||||
|
FE‑26 |
Расход дихлорэтан из переливного бака в Е‑1. Диафрагма камерная, Ду 100 Место установки – трубопровод перелива в Е‑1. |
ДКС‑06–100 |
АО «Манометр» г. Москва |
Шт. |
1 | |||||
|
LE‑31а |
Регулирование, контроль и сигнализация уровня в емкости Е‑1 Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑6МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 55.L=30–80% |
Метран‑100‑Ex‑ДД‑3194–01 |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
Шт. |
1 | |||||
|
LV‑31б |
Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду= 50 мм, Ру= 4 МПа. Исполнение – НЗ. |
РК 401 в комплектации D1 |
«Нефтехимавтома- тика» г. Москва |
шт. |
1 | |||||
|
FE‑27 |
Расход дихлорэтана из Е‑1 на отмывку. Диафрагма камерная Ду=150 мм; Драст=113,5 мм; Место установки – трубопровод расхода дихлорэтана. |
ДКС‑06–100 |
АО «Манометр» г. Москва |
шт. |
1 | |||||
|
LE‑33 |
Регулирование, контроль и сигнализация уровня в емкости Е‑2 Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑6МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 55.L=30–80% |
Метран‑100‑Ex‑ДД‑3194–01 |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
Шт. |
1 | |||||
|
LV‑33а |
Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду= 50 мм, Ру= 4 МПа. Исполнение – НЗ. |
РК 401 в комплектации D1 |
«Нефтехимавтома- тика» г. Москва |
шт. |
1 | |||||
|
LE‑34 |
Регулирование, контроль и сигнализация уровня в емкости Е‑3 Датчик разности давлений в комплекте с блоком питания. Верхний предел измерения: 25 кПа. Рабочее избыточное давления‑6МПа. Выходной сигнал 4¸20 mA. Класс точности 0,5. Вид климатического исполнения У2. Степень защиты от пыли и воды IP 55.L=30–80% |
Метран‑100‑Ex‑ДД‑3194–01 |
Концерн «Метран» г. Челябинск |
шт. |
1 | |||||
|
LV‑34а |
Клапан регулирующий клеточный с электропневматическим позиционером. Ду= 50 мм, Ру= 4 МПа. Исполнение – НЗ. |
РК 401 в комплектации D1 |
«Нефтехимавтома- тика» г. Москва |
шт. |
1 | |||||
|
FE‑28 |
Расход дихлорэтана из Е‑3 в Т‑302. Диафрагма камерная Ду=150 мм; Драст=113,5 мм; Место установки – трубопровод расхода дихлорэтана. |
ДКС‑06–100 |
АО «Манометр» г. Москва |
шт. |
1 | |||||
|
Контроллер SIMATIC ЕТ‑200М и система ввода / вывода: | ||||||||||
|
Блок питания |
PS 307–1B |
6ES7 307–1BA00–0AA0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
1 | |||||
|
Центральный процессор |
CPU 315 -2 |
6ES7 315–2AG10–0AB0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
1 | |||||
|
Коммуникационный процессор |
CP 343–1 |
6GK7 343–1EX11–0XE0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
1 | |||||
|
Станция распределённого ввода / вывода |
ET 200M |
6ES7153–1AA02–0XB0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
2 | |||||
|
Блок питания для ET 200M |
PS 307 |
6ES7307‑IEA00–0AA0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
2 | |||||
|
Интерфейсный модуль |
IM 153–2 |
6ES7153–2AA02–0XB0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
2 | |||||
|
Сигнальные модули: |
шт. |
14 | ||||||||
|
дискретного ввода |
SM 321 8 x AS, 120/230 B |
6ES7321–1FF01–0АА0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
2 | |||||
|
дискретного вывода |
SM 322 8 x AC, 230 B, 2A |
6ES7322–1НF01–0АА0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
2 | |||||
|
аналогового ввода |
SM 331 на 8 входов |
6ES7331–7KF02–0AB0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
7 | |||||
|
аналогового вывода |
SM 332 на 4 выхода |
6ES7332–5HD01–0AB0 |
«Siemens» Германия |
шт. |
3 | |||||
|
Шкаф 800x2000x1000 |
RITTAL TS |
7820.770 |
шт. |
1 | ||||||
|
Станция оператора: | ||||||||||
|
9 |
Промышленная электронно-вычислительная машина. CPU Pentium 4, 1024Мбайт, 80 Гбайт HD, Matrox Millenium G200 (512 Мбайт, AGP графика, 64К цветов, 1600*1200 точек при частоте регенерации изображений 100 Гц); 3,5'' дисковод, интегрированный интерфейс Fast Ethernet 10/100 Мбит/с, Windows NT 4.0 Workstation. |
SIMATIC PC RI45 PIII Tower. |
шт. |
1 | ||||||
|
10 |
Монитор 21'' SVGA |
Sony multiscan 21se |
шт. |
2 | ||||||
|
11 |
Клавиатура |
KB2 |
шт. |
1 | ||||||
|
12 |
Принтер A3 |
Epson |
шт. |
1 | ||||||
|
13 |
Манипулятор курсора типа «Trackball» |
Logitech |
шт. |
1 | ||||||
|
14 |
SCADA‑система SIMATIC WinCC |
WinCC |
6AV6371–1BG15‑OAX0 | |||||||
|
15 |
Источник бесперебойного питания |
APC-SMART-UPS |
шт. |
1 | ||||||
|
Инженерная станция: | ||||||||||
|
16 |
Промышленная электронно-вычислительная машина. CPU Pentium 4, 2048Мбайт, 80 Гбайт HD, Matrox Millenium G200 (512 Мбайт, AGP графика, 64К цветов, 1600*1200 точек при частоте регенерации изображений 100 Гц); 3,5'' дисковод, интегрированный интерфейс Fast Ethernet 10/100 Мбит/с, Windows NT 4.0 Workstation. |
SIMATIC PC RI45 PIII Tower. |
шт. |
1 | ||||||
|
17 |
Монитор 21'' SVGA |
Sony multiscan 21se |
шт. |
1 | ||||||
|
18 |
Клавиатура |
KB2 |
шт. |
1 | ||||||
|
19 |
Манипулятор курсора |
Logitech |
шт. |
1 | ||||||
|
20 |
SCADA‑система SIMATIC WinCC |
WinCC |
6AV6371–1BG15‑OAX0 | |||||||
|
21 |
Пакет программ SIMATIC Step7 v5.0 с дополнительными пакетами программирования для создания проекта автоматизации на уровне программируемых логических контроллеров S7–400Н и их коммуникации в локальные сети |
Step7 v5.0 |
6ES7810–4CC04‑OYX4 | |||||||
|
22 |
Источник бесперебойного питания |
APC-SMART-UPS |
шт. |
1 | ||||||
|
Инженерная станция: | ||||||||||
|
16 |
Промышленная электронно-вычислительная машина. CPU Pentium 4, 2048Мбайт, 80 Гбайт HD, Matrox Millenium G200 (512 Мбайт, AGP графика, 64К цветов, 1600*1200 точек при частоте регенерации изображений 100 Гц); 3,5'' дисковод, интегрированный интерфейс Fast Ethernet 10/100 Мбит/с, Windows NT 4.0 Workstation. |
SIMATIC PC RI45 PIII Tower. |
шт. |
1 | ||||||
|
17 |
Монитор 21'' SVGA |
Sony multiscan 21se |
шт. |
1 | ||||||
|
18 |
Клавиатура |
KB2 |
шт. |
1 | ||||||
|
19 |
Манипулятор курсора |
Logitech |
шт. |
1 | ||||||
Скачать реферат