Смешение сырья с растворителем для выделения твердых углеводородов из масляного

1.2.1 Смешение сырья с растворителем для выделения твердых углеводородов из масляного

сырья.

Депарафинируемое сырье растворяют в смеси растворителей МЭК (ацетон) – толуол. Толуол в процессе депарафинизации является растворителем для масла и обеспечивает его полное растворение при температуре депарафинизации.

Ацетон или МЭК не растворяют твердые углеводороды и обеспечивают их осаждение.

Оптимальное состояние и кратность разбавления сырья растворителем выбирается с учетом промачиваемости смеси в системе охлаждения и степенью фильтруемости растворов.

Состав растворителя следующий:

МЭК + ацетон – 30 – 70%

Толуол - 70 – 30 %

Общее количество растворителя в процессе депарафинизации составляет 300 – 400% (объемных) на сырье.

Термическая обработка сырья с растворителем

Смесь сырья с растворителем нагревается в паровом подогревателе до температуры

60 – 80 є С, при которой парафин и масло полностью растворяются в растворителе, образуя однородную массу (раствор).

При работе на дестилятном сырье термообработке подвергается сырье без растворителя.

Цель термообработки:

-не оставить в растворе дополнительных центров кристаллизации (помимо зародышей);

-создать условия, обеспечивающие выделение из раствора небольшого количества

кристаллов.

После термической обработки смесь охлаждается водой, холодным фильтратом в регенеративных кристаллизаторах и аммиаком в аммиачных кристаллизаторах до температуры фильтрации.

Для достижения высокой скорости фильтрации и более полного отделения масла от парафиновых углеводородов смеси при охлаждении смеси сырья с растворителем получить крупные и качественные кристаллы. На размер и форму кристаллов влияют различные факторы: природа и состав растворителя, методы разбавления сырья растворителем, скорость охлаждения.

Отделение твердых углеводородов от масла на вакуум-фильтрах.

После охлаждения сырья с растворителем, смесь поступает в непрерывно-действующий барабаны вакуум-фильтров, где происходит разделение смеси на фильтрат (масло-раствор) и парафиновую лепешку (парафин + растворитель + масло).

Скорость фильтрации на барабанах вакуум-фильтров составляет 80-100 кг/м² в час по (сырью).

Процесс регенерации растворителя из раствора гача и раствора депарафинированного

масла.

Раствор масла и раствор гача после фильтровального отделения направляются соответственно в секции регенерации растворителя.

Поступающая на регенерацию смесь подогревается в теплообменнике, где используется тепло отходящих с блока регенерации продукта, в печи П-101/1,2, а затем в колоннах производится отгон растворителя из раствора масла и гача.

Откаченный растворитель из раствора масла в колоннах К-1, К-2, К-3 является сухим, из раствора гача в колоннах К-5, К-6 – влажным, т.к. вода, поступающая на установку с сырьем, выкристаллизовывается с гачем на фильтровальной ткани вакуум-фильтров. Остаточный растворитель из отпаренных колон регенерации К-4, К-7, К-8 является обводненным, т. к. в колонны подается водяной пар.

Депарафинированные масла направляются на блок осушки от влаги.

Гач, соответствующий по качеству утвержденным нормам, откачивается в парки производства №2 ЗПМ или ТП, НПЗ, а сконденсированный и охлажденный растворитель вновь направляется в систему.

Осушка депарафинированного масла от влаги

Регенерированное от растворителя депарафинированное масло направляется в колонну вакуумной осушки (Р=700 мм. рт. ст.) масла от воды – К-9.

Депарафинированное масло, соответствующее по качеству утвержденным нормам, откачивается в парк производства №2 ЗПМ.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Обоснование выбора темы дипломного проекта

Автоматизация производства (технологических процессов) приводит к улучшению основных показателей эффективности производства; увеличению количества, улучшению качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.

Для этого необходимо использовать современные системы управления, обладающие расширенными функциональными возможностями. Возможность системы SIEMENS позволяет использовать ее для автоматизации технологических процессов малого и среднего масштаба.

В связи с этим я выбираю тему дипломного проекта «Автоматизация фильтровального отделения установки 39/2».

Основными направлениями в рамках темы дипломного проекта будут являться:

а) автоматизация фильтровального отделения с применением микроконтроллера

SIEMENS;

б) описание технологического процесса с расстановкой оборудования КИП;

в) определение величины капитальных вложений на монтаже приборов КИП и А;

1.2 Общее описание блока

2-х ступенчатая схема фильтрации

Смесь сырья и растворителя из емкости Е-1самотеком через коллектор поступает

в вакуум-фильтры 1-й ступени фильтрации: Ф-3, Ф-4, Ф-5, Ф-6 (параллельно через общий коллектор).

Уровень смеси сырья и растворителя в корытах вакуум-фильтров Ф-3, Ф-4, Ф-5, Ф-6 регулируется приборами LRC (поз.54, 55, 56, 57).

Клапаны типа «ВЗ» установлены на линиях входа смеси сырья и растворителя в корыто вакуум-фильтров; вторичные показывающие приборы установлены на щите в операторной.

В вакуум-фильтрах кристаллы твердых парафинов непрерывно удаляются из раствора в виде парафиновой лепешки, которая образуется в процессе фильтрации на поверхности фильтровальной ткани. В процессе фильтрации производится непрерывная промывка парафиновой лепешки охлажденной до температуры фильтрации -15 ч -30єС растворителем с целью полного извлечения масла из гача (петролатума).

На промывку парафиновой лепешки на фильтровальной ткани вращающегося барабана ВФ подается насосом Н-2(2а) из емкости Е-6 отделение регенерации сухой растворитель.

Промытая парафиновая лепешка отдувается с поверхности фильтровальной ткани инертным газом, который подается к распределительной головке вакуум-фильтра под давлением

0,2ч0,5 кгс/см² . Лепешка парафина (гач петролатум) переваливается с барабана по ножу в желоб шнека. В шнек дополнительно подается сухой охлажденный растворитель с температурой -15 ч -30єС для разбавления гача (петролатума).

Сухой растворитель, подаваемый на ВФ, охлаждается последовательно фильтратом

в теплообменнике Т-12 и в кристаллизаторе Кр-11; аммиаком в кристаллизаторе Кр-13(14)

и холодильнике Т-27.

Количество сухого растворителя , подаваемого на холодную промывку парафиновой лепешки и в шнеке вакуум-фильтров регулируется соответствующими приборами FRC поз.128, 70. Клапаны типа «ВЗ» установлены на линиях подачи холодного растворителя на промывку лепешки в шнеке вакуум- фильтров.

Температура растворителя, на промывку вакуум-фильтров и в шнеке контролируется прибором поз. Ti-121 и измеряется TR поз. 7.

Раствор гача из шнеков вакуум-фильтров Ф-3, Ф-4 и Ф-5, Ф-6 поступает в емкости Е-3а и

Е-3б соответственно, из которых насосами Н-8 (Н-7а, Н-7) откачивается в емкость Е-1а, откуда раствор самотеком поступает в вакуум-фильтры Ф-1 и Ф-2 (параллельно) на вторую ступень фильтрации.

Уровень в вакуум-фильтрах Ф-1 и Ф-2 регулируется прибором LRC (поз.52, 53). Клапаны типа «ВЗ» установлены на линиях входа смеси гача I-ступени и растворителя в корыто вакуум-фильтров.

Уровень смеси сырья и растворителя в емкостях Е-1, Е-1а измеряется прибором LIRAH (поз.65, 65а), вторичные приборы установлены на щите в операторной. Предусмотрена световая и звуковая сигнализация достижения уровня в Е-1, Е-1а – 70%.

Раствор гача (петролатума) после второй ступени фильтрации поступает в емкость Е-3, от куда насосом Н-7а (Н-7б) откачивается на блок регенерации растворителя из раствора гача.

Уровень в емкостях раствора гача Е-3а, Е-3б, Е-3 измеряется приборами LRC

поз.240а, 240б, 240. Клапаны-регуляторы типа «ВЗ» установлены на выкиде насоса менее

3.8 кгс/см².

Для снижения вязкости перекачиваемого раствора гача предусмотрена схема рециркуляции:

Часть раствора гача из К-5 от насоса Н-9 (Н-9а) направляется в емкости Е-3, Е-3а, Е-3б и схема подачи теплого растворителя от Т-3 в приемный трубопровод из Е-3, Е-3а, Е-3б к насосам.

Фильтрат 1-й и 2-й ступени, состоящий из депарафинированного масла и растворителя, проходит внутрь трубок барабана вакуум-фильтров и выводится через нижнюю, среднюю и верхнюю вакуумные линии в емкости фильтрата Е-2, Е-2а, от куда насосом Н-4 (Н-4а, Н-5) откачивается двумя потоками в отделение кристаллизации:

1-й поток в регенеративные кристаллизаторы 5, 4, 3, 2, 1.

2-й поток в регенеративные кристаллизаторы 10 и 11.

Для улучшения работы отделения регенерации, увеличение конечного разбавления или в случае брака депарафинированного масла по температуре застывания предусмотрена схема вывода фильтрата 2-й ступени в емкость Е-2а, от, куда насосом Н-5 (Н-4а, Н-4) откачивается в качестве промежуточного разбавления на вход кристаллизатора 6, 7, 8 или выход Кр-8 через клапан – редуктор расхода поз.129.

Уровень фильтрата в емкостях Е-2, Е-2а регулируется приборами LICAHL поз.47, 62 вторичные показывающие приборы установлены на щите в операторной. Клапан, регулирующий уровень в емкости Е-2, Е-2а типа «ВЗ» установлен на линии выхода насоса Н-4, Н-4а, Н-5. Предусмотрена световая и звуковая сигнализации при достижения уровней 10% и 70% в Е-2, Е-2а и блокировка на отключение насосов и их запуск при понижении давления на выкиде насоса менее 12,3 кгс/см².

Теплая промывка вакуум-фильтров
Во время фильтрации происходит постепенное забивание фильтровальной ткани

вакуум-фильтров кристаллами парафина и льда, в результате чего происходит снижение скорости фильтрации. Поэтому фильтровальную ткань надо периодически промывать теплым растворителем. На период промывки вакуум-фильтры из работы выключаются. Теплая промывка вакуум-фильтров производится по схеме:

Сухой растворитель из емкости Е-6 насосом Н-2а (Н-2) прокачивается через теплообменник Т-3, где подогревается до температуры 60ч70 є С, за счет тепла острого пара и через оросительные трубы подается на ткань барабана. Температура растворителя для теплой промывки вакуум-фильтров регулируется прибором TRC поз.25. Клапан типа «ВО» установлен на линии острого пара в Т-3.

Дренаж промывочного растворителя из вакуум-фильтров производится в емкость Е-9,

откуда растворитель откачивается насосом Н-1а (Н-20) в емкость Е-7а. Уровень в емкости

Е-9 измеряется уровнемером поз.151 LIAHL. Показания выводятся на щит в операторную. Предусмотрена световая и звуковая сигнализация при достижении предельных уровней в Е-9 70%, 10% и блокировка на отключение насоса Н-1а (Н-20) и его запуск при отсутствии перекачиваемой жидкости в корпусе насоса.

Теплая промывка вакуум-фильтра осуществляющего циклопрограму автоматической системы с использованием пневмоприводов арматуры.

Процесс автоматической и ручной теплой промывки вакуум-фильтров производится с использованием микропроцессорной системы.

Трубопроводы фильтровального отделения до вакуум-фильтров опресовать депарафинированным маслом. Корпуса вакуум-фильтров инертным газом.