УДК 004
Рашитов Марсель Рафаилович – студент магистратуры факультета Управления и автоматизации Казанского национального исследовательского технологического университета.
Чупаев Андрей Викторович – кандидат технических наук, доцент кафедры Систем автоматизации и управления технологическими процессами Казанского национального исследовательского технологического университета.
Аннотация: В данной статье описывается процесс первичной переработки нефти, предлагаются средства для построения системы автоматизации установки атмосферной перегонки нефти.
Ключевые слова: Автоматизация, датчик, атмосферная перегонка.
После добычи нефти из месторождения она подается на нефтеперерабатывающий завод, где путем сложной многоступенчатой химической и физической переработки на технологических установках происходит промышленная переработка нефти. Результатами переработки являются различные нефтепродукты, нефтехимическое сырье и товары народного потребления.
Процессы переработки нефти разделяют на физические и химические. При физических процессах разделение нефти на фракции происходит без каких-либо химических превращений. Химические же процессы используются для получения новых веществ, которые не содержатся в исходном сырье.
При попадании на нефтеперерабатывающие заводы нефть первым делом подвергается первичной переработке (перегонке).
Атмосферная перегонка – это процесс разделения нефти на составляющие фракции, которые представляют собой менее сложную смесь соединений. Основным правилом перегонки является то, что конец кипения фракции является началом кипения следующей, более тяжёлой фракции. В результате первичной перегонки нефть разделяется на следующие фракции:
Автоматизация установки атмосферной перегонки нефти заключается в выборе технических средств, позволяющих осуществлять контроль и регулирование технологических параметров. Такими параметрами являются температуры и давления в ректификационных колоннах и в трубчатой печи, температуры рабочей среды после аппаратов воздушного охлаждения, холодильников и теплообменников.
В качестве управляющего вычислительного комплекса был предложен микропроцессорный контроллер Centum-VP R5 фирмы Yokogawa (Япония). Данный контроллер обладает рядом преимуществ, а именно: высокой надежностью, высокой скоростью обработки информации, архитектурой «Пара и запас». В состав контроллера входят: процессор, который обрабатывает по заданной программе информацию, поступающую с датчиков; различные модули ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов; блоки питания.
Контроллер объединяются с АРМ и серверами с помощью дублированной сетью Vnet/IP, для чего в контроллер устанавливают коммуникационные модули.
АРМ оператора-технолога продублирован и выполнен в виде двух персональных компьютеров AdvantiX WS-A22150-A1 фирмы Advantix. Это моноблочный персональных компьютер с процессором Intel Core i5-45705. При ситуации, когда один из компьютеров вышел из строя или пребывает в ремонте, управление может осуществляться со второго компьютера.
В качестве средств измерений температуры предлагается использовать датчик RTD Thermometer TR11 фирмы «Endress+Hauser» на основе платинового термопреобразователя сопротивления.
Для измерения уровня в ректификационных колоннах предлагается использовать буйковые уровнемеры 244LD фирмы «FOXBORO».
Средством измерения давления предлагается использовать датчик Rosemount 3051S фирмы «Emerson» с емкостным чувствительным элементом.
В качестве средств измерений расхода готовой продукции предлагается использовать кориолисов расходомер RotaMASS фирмы «Yokogawa».
Для управления запорно-регулирующей арматурой системы предлагается использовать исполнительный механизм КМРО-Э.
Все средства автоматизации подходят для работы в условиях технологического процесса, обладают хорошими характеристиками надежности, точности и безопасности.
Автоматизация установки атмосферной перегонки нефти позволяет увеличить качество выпускаемой продукции при уменьшении эксплуатационных расходов, сократить численность обслуживающего персонала.
Список литературы