Дипломная работа: Автоматизация узла получения оксиэтилированных алкилфенолов

1.2 Основные характеристики и особенности технологического объекта с точки зрения задач управления

В качестве объекта управления принята установка, состоящая из реакторов SА-201А, В, С, испарителя Е-201, сепаратора SV-204, емкостей SR-301, SR-304, деаэратора SA-301, смесителей МХ-301А, В, теплообменника Е-301А, В, емкостей SR-302, SR-303.

Для установки получения оксиэтилированных алкилфенолов в качестве критерия управления ставится следующая задача управления процессом – получение на выходе оксиэтилированных алкилфенолов заданного качества с минимальными энергозатратами: по пару, по оборотной воде при обеспечении безаварийности и пожаровзрывобезопасности производства.

Технологический процесс получения оксиэтилированных алкилфенолов относится к пожаро- и взрывоопасным производствам. Взрывоопасность производств в наибольшей степени обусловлена физико-химическими свойствами применяемого сырья, конечных и побочных продуктов, полупродуктов. По пожарной опасности наружная установка получения оксиэтилированных алкилфенолов принадлежит к категории «Ан», а помещение операторной к категории «Г». Согласно ПУЭ класс пожароопасной зоны: наружной установки В-1г, операторной П-IIВТ2.

Таблица 2 – Характеристика веществ, применяемых и получаемых на узле получения оксиэтилированных алкилфенолов

Таблица 3 – Категории и группы взрывоопасных смесей, газов и паров

Таблица 4 – Техническая характеристика оборудования

Химические реакторы с позиции задач управления являются сложными объектами с нелинейными статическими характеристиками.

По тепловым характеристикам реактора являются экзотермическими, т.е. в них протекает реакция с выделением тепла. При экзотермической реакции даже небольшое изменение температуры в реакторе может привести к значительным изменениям степени конверсии. Такие изменения могут повлиять также на устойчивость процесса, если выделенное при реакции количество тепла не сможет быть скомпенсировано соответствующим изменением скорости отводимого тепла. Поэтому экзотермические реакторы требуют построения автоматизированной системы регулирования температурного режима, быстродействующей и высокоточной.

Данное производство по характеру сырья и получения продуктов, а также в связи с наличием углеводородов с высокими энергетическими потенциалами, относятся к категории пожаро- и взрывоопасных производств, что обуславливает необходимость противоаварийной защиты.

Данная установка относится к ТОУ с переодическим характером производства.

Трудность регулирования процесса объясняется частотой и амплитудой возмущений. Реальные объекты управления подвергаются возмущающим воздействиям, которые нарушают нормальный ход процесса в объекте. Различают внешние и внутренние возмущающие воздействия.

Внешние возмущающие воздействия проникают в объекты управления извне: вследствие изменения входных параметров, некоторых выходных, а также параметров окружающей среды.

Внутренние возмущающие воздействия возникают в самом объекте управления, например, при загрязнении и коррозии внутренних поверхностей аппарата.

При управлении процессом особое внимание следует обратить на внешние возмущающие воздействия, так как они поступают в объект чаще, чем внутренние, нередко имеют ступенчатый характер, большую амплитуду изменения и в ряде случаев могут быть устранены до поступления в объект.

В объекте имеют место такие возмущения, как изменение начальных параметров реагентов, а также теплоносителей, изменение свойств теплопередающих поверхностей, осаждение веществ на стенках, изменение свойств катализатора и т.д. Кроме того, на технологический режим реакторов, устанавливаемых на открытых площадках, влияют колебания температуры атмосферного воздуха.

Поэтому для решения задачи управления принимаем СУ на основе микропроцессорной технике.

Поскольку затраты являются одной из самых существенных составляющих в себестоимости продукции, задача автоматизации установки часто ставится как задача оптимального управления, которой подчиняются задачи автоматического регулирования отдельных параметров.

Показателем эффективности процесса является концентрация целевого продукта. Целевым продуктом является неонол, а целевое управление – снижение потерь сырья, вспомогательных продуктов.

2. Анализ существующей системы автоматизации технологического процесса

2.1 Анализ организационно-технической структуры

алкилфенол технологический автоматизация оксиэтилирование

В производстве реализована распределенная структура управления процессом, основанная на использовании локальных одноконтурных автоматических системах регулирования. Эти системы выполняют следующие функции:

– сбор и первичная обработка информации от датчиков;

– регистрация и индикация показаний датчиков;

– автоматическое и ручное управление параметрами процесса;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7