Автоматизация процесса ректификации углеводородного конденсата

Воронежский Государственный Университет Инженерных Технологий
Кафедра информационных и управляющих систем
Практическая работа по дисциплине "Основы проектирования автоматизированных систем"
На тему: "Автоматизация процесса ректификации углеводородного конденсата"
Воронеж 2016

Исходные данные:
Углеводородный конденсат, состоящий из следующих компонентов: стирол – 52 % мас.; бензол-толуол – 7 % мас.
(бензол – 2 % мас., толуол – 5 % мас.); этилбензол – 40 % мас.; смола – 1 % мас., нагретый до температуры 80 °C, подается в ректификационную колонну на 20 тарелку (рис. 4). Расход углеводородного конденсата составляет F=10 т/ч. Температура на контрольной тарелке № 6 составляет 90 °С и поддерживается расходом греющего пара, подаваемого в кипятильник.
Параметры пара: расход пара 8 т/ч; давление 2,5 кгс/см²; температура 180 °С.

Температура в кубе колонны не должна превышать 100 °С в связи с возможной полимеризацией стирола. Уровень в колонне составляет 2 м и регулируется отбором кубового продукта. Кубовый продукт представляет собой смесь, содержащую: стирол, этилбензол и смолу. Концентрация стирола в кубовом продукте составляет 55,5 % мас., этилбензола – 43 % мас., смолы – 1,0 % мас., толуол – 0,5 % мас. Кубовый продукт откачивается с колонны Кт-302 и поступает в виде питания на колонну Ку-312. Расход кубового продукта составляет 9,3 т/ч. Пары, отгоняемые из верха колонны, имеют следующий состав: бензол-толуол – 99,9 % об.; этилбензол – 0,1 % об., конденсируются в конденсаторе К-302 и стекают в емкость Е. Из емкости Е часть жидкости поступает в виде флегмы на колонну Кт-302, а часть дистиллята поступает в емкость Е-8. Расход флегмы составляет 25 т/ч. Расход дистиллята регулируется регулятором уровня в емкости Е и составляет 700 кг/ч. Остаточное давление верха колонны составляет 0,12 кгс/см².

Задание. Разработать ФСА ректификационной колонны Кт-302 в локальном режиме на базе пневматической ветви ГСП. Реализовать верхний уровень управления с использованием рабочей станции. Система должна выполнять следующие функции.
Контролировать:
- расход питания на колонну;
- расход дистиллята и кубового продукта колонны (6, 15, 20, 50);
- температуру по длине колонны;
- состав питания, дистиллята и куба колонны;
- уровень в кубе колонны и емкости Е.
Регулировать:
- уровень куба колонны откачкой кубового продукта и емкости Е, путем откачки дистиллята в E8;
Сигнализировать:
- завышение температуры в кубе колонны;
- завышение и занижение уровня в кубе колонны.
Блокировать:
- работу насоса Н1 при занижении уровня в емкости Е;
- откачку кубового продукта в случае занижения уровня в кубе колонны.