Статьи

Автоматизированная система управления технологическими процессами нефтеперерабатывающего завода  25.11.2018 00:29

Нефтеперерабатывающий завод – огромный город, на котором работает около 2000 человек. Это инженерно-технический персонал, операторы установок и специалисты лаборатории, сотрудники администрации.

I. Описание технологических процессов нефтеперерабатывающего завода:

Нефть, попадая из магистрального трубопровода, попадает в установку по первичной переработке (Рис. 1) для очистки от воды, солей, песка.

Рис. 1

Первый этап переработки – нагревание нефти примерно до 120-130 градусов по Цельсию, что облегчает процесс ее дегидратации. После этого начинается процесс дегидратации и обезвоживания нефти. Он происходит в электродегидраторах (см. Рис. 2). Из сырой нефти удаляют воду, соли, в них оседают песок и механические примеси.

Рис. 2

Далее в атмосферно-вакуумной установке нефть снова нагревают и отделяют фракции. Газ отделяется при температуре примерно 20 градусов по Цельсию, легкая бензиновая фракция (легкая нафта) – при 28-70 градусах, более тяжелая бензиновая фракция – при 70-150, керосиновая – при 150-250, а дизельная – при 250-360. Оставшееся сырье – это прямогонный мазут.

Бензиновая фракция отправляется на установки изомеризации (Рис. 3) и риформинга, где повышаются характеристики этого сырья. Например, октанового числа, которое показывает устойчивость бензина к возгоранию. Топливо с низким октановым числом при сильном сжатии может начать взрываться в цилиндре двигателя.

Рис. 3

Дизельная и керосиновая фракции проходят гидроочистку, по итогам которой получается дизельное топливо и авиакеросин.

Для переработки мазута нужен вакуум, что позволяет снизить температуру кипения. Поэтому прямогонный мазут отправляют в вакуумную колонну (Рис. 4), где из него получается вакуумный газойль и гудрон, который используется для производится битума и судового мазута.

Рис. 4

Далее вакуумный газойль отправляется на установку каталитического крекинга (Рис. 5) – высокотемпературной переработки нефти. В процессе крекинга получается большое количество бензиновой фракции с высоким октановым числом, дизельной фракции и углеводородных газов.

Рис. 5

Бензиновая фракция, полученная после крекинга, попадает на установку для финальной очистки от серы (Рис. 6).

Рис. 6

Газ, полученный в результате первичной обработки нефти, отправляют на газофракционирующую установку. Из него делают необходимые для бензина легкие компоненты, а также пригодные для продажи серу, бутан, пропан и изобутан

Все, что описано выше, – получение компонентов для производства бензина. Они в итоге оказываются в белых цистернах – парке смешения (Рис. 7). Бензин состоит, в среднем, из 10 компонентов. Их смешивают по рецептуре и получают топливо класса Евро-5.

Рис. 7

Готовят бензин двумя методами: последовательной дозировки в резервуаре (Рис. 8) или одновременного дозирования и смешения компонентов в трубопроводе (Рис. 9).

Рис. 8

Рис. 9

В парке смешения в топливо добавляют присадки, которые продлевают срок работы двигателя. Например, в бензин добавляют компоненты против дыма и сажи, а в дизельное топливо –  присадки, понижающие его температуру застывания.

Качество полученного топлива постоянно проверяется в лаборатории на содержание хлористых солей, количество воды, серы и плотность. Установки, в которых проверяется качество бензина, сотрудники завода называют тарахтелками за соответствующий звук. Это по сути двигатели внутреннего сгорания. На них исследуют октановое число бензина и соответствие топлива ГОСТам.

II. Описание автоматизированной системы управления нефтеперерабатывающего завода:

Автоматизированная система управления технологическим процессом нефтеперерабатывающего завода представляет собой программно-аппаратный комплекс, в котором задачи контроля и управления технологическим процессом и оборудованием решаются на следующих уровнях иерархии:

1. Первичные средства автоматизации (датчики, измерительные преобразователи, приборы местного контроля, исполнительные устройства):

• преобразование технологических параметров в информационные сигналы;
• преобразование управляющих сигналов в управляющие воздействия.

2. Оборудование с локальными системами автоматизации (блоки дозировки реагента, путевые подогреватели, узлы учета газа и электроэнергии и т.п.);

3. Распределённые системы управления (РСУ):

• сбор и первичная обработка информации;
• реализация алгоритмов автоматического регулирования, программно-логического управления, защит.

4. Противоаварийная защита (ПАЗ):

• сбор и первичная обработка информации;
• реализация алгоритмов программно-логических блокировок.

5. Верхний уровень (визуализация, архивирование, обработка, отчетность и т.д.)

Верхний уровень автоматизированной системы управления технологическими процессами условно делят на следующие составляющие:

1. Многофункциональный АРМ оператора:

• сбор данных в режиме реального времени с объекта управления;
• увязка всех составляющих системы в единую информационно-управляющую систему;
• реализация функций человеко-машинного интерфейса;
• мониторинг технологического процесса;
• оперативное управление технологическим процессом.

2. Сервер базы данных:

• долгосрочное хранение оперативной информации;
• предоставление доступа к архивной информации посредством стандартных средств баз данных.

3. АРМ инженера КИП:

• связь с первичными интеллектуальными средствами автоматизации по протоколу HART;
• мониторинг состояния первичных интеллектуальных средств автоматизации;
• управления техобслуживанием первичных интеллектуальных средств автоматизации.

4. Инженерная станция:

• сбор данных в режиме реального времени с объекта управления;
• увязка всех составляющих системы в единую информационно-управляющую систему;
• реализация функций человеко-машинного интерфейса;
• мониторинг технологического процесса;
• изменение проекта АСУ ТП.

Специалисты компании оказывают консалтинговые услуги по вопросу разработки автоматизированных систем управления технологическими процессами Объектов Нефтепереработки.

Для получения консультации оставьте заявку или свяжитесь с нами.