Автоматизированная система управления реакторного блока производства терефталевой кислоты окислением П-ксиола

Содержание

Введение

1 Описание технологического процесса

2 Автоматизация и управление технологическими системами

2.1. Обоснование необходимости совершенствования существующей системы контроля, регулирования, сигнализации и блокировки

2.2 Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования

2.3 Выбор и обоснование средств контроля и регулирования

2.4 Выбор и обоснование средств защиты и блокировки

2.5 Сводная спецификация на средства КИП и А

Выводы

Список использованных источников

Введение

Автоматизация технологических процессов является основополагающим моментом для увеличения эффективности труда и улучшения качества выпускаемой продукции.

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

повышение эффективности производственного процесса;

повышение качества продукции;

повышение безопасности;

повышение экологичности;

снижение расходов сырья;

повышение ритмичности производства;

повышение экономичности

Для обеспечения нормального хода технологических процессов на современных производствах необходимо устанавливать многочисленные системы контроля большого числа параметров. Поэтому на этапах проектирования и эксплуатации промышленных объектов большое значение уделяется вопросу автоматизации. В результате автоматизации технологического процесса создается автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП).

Целью данной курсового проекта является проектирование АСУТП получения терефталевой кислоты для обеспечения требуемого качества продукции, поддержания заданных технологических режимов. А также увеличение надежности технологической системы и уменьшение доли ручного труда. Для этого система управления оснащается комплексом средств автоматизации параметров контроля и регулирования.

Описание технологического процесса

Рассматривается производство технической терефталевой кислоты, основанной на реакции жидкофазного окисления параксилола кислородом воздуха в среде реакционного растворителя.

Установка получения ТФК состоит из следующих блоков:

- блок приготовления исходной смеси;

- реакторный блок;

- блок центрифугирования и сушки.

Основными задачами автоматизации данной курсовогопроекта, определяющими эффективность и безопасность работы установки получения ТФК, является контроль и регулирование расхода сырья, пара, воды, воздуха, их температуры, значений уровня жидкости в массообменных аппаратах и емкостях, поддержание заданных величин давления в аппаратах и потоках.

Данный технологический процесс характеризуется небольшим числом контролируемых и регулируемых параметров и показателей эффективности в связи с тем, что на установке проводится небольшое количество повторяющихся технологических операций.

Реакторный блок

Исходная реакционная смесь (параксилол, уксусная кислота, ацетат кобальта, ацетат марганца, тетрабромэтан, антивспениватель) подогревается в теплообменнике Т-1 и затем с расходом 64 т/ч подается в реактор окисления Р1, где происходит окисление п-ксилола кислородом воздуха с образованием ТФК. В реакторе поддерживается температура в пределах 185 193℃, уровень от 36 до 49 % , давление- 0,91,1 МПа.

Для реакции окисления в реактор Р-1 подается технологический воздух трехступенчатым центробежным компрессором Кр-1 в количестве 33,16 м3/ч с температурой от 40 до 60 ℃ и давлением 1,2 МПа. Для равномерного распределения воздуха трубопровод оснащен регулятором расхода. В реакторе окисления необходимо регулировать уровень заполнения реактора, повышение которого приводит к захлебыванию колонны реактора жидкостью, понижение - к уменьшению времени пребывания и, тем самым, к снижению выхода ТФК.

Парогазовая смесь (ПГС) с нижней части реактора направляется в верхнюю часть колонного типа, где находятся 17 волнистых провальных тарелок. Температура колонной части реактора поддерживается в пределах 179189℃. Из верхней части реактора ПГС попадает в последовательную систему конденсации в холодильники Х1А,В,С. Производится отображение давления на конденсаторе Х1А, оптимальное значение которого составляет 1,05 МПа. Необходимо контролировать температуру парогазовой смеси после холодильника Х1С для поддержания нужной температуры орошения в реакторе окисления. Конденсат и ПГС после холодильника Х1С попадают в емкость флегмы Е-6. Часть раствора УК из Е-6 поступает на верхнюю тарелку для орошения реактора Р-1 через насос Н6, оснащенный ПАЗ

Автоматизация и управление технологическими системами

2.1 Обоснование необходимости совершенствования существующей системы контроля, регулирования, сигнализации и блокировки

При выборе приборов контроля и регулирования следует руководствоваться следующими положениями:

- приборы должны обеспечивать необходимую точность измерения, быть достаточно чувствительными и надежными в работе;

- показывающие приборы должны иметь наглядную шкалу;

- местные приборы должны иметь места расположения, легко доступные для наблюдения за показаниями;

- погрешность прибора не должна выходить за доступные пределы при изменении внешних условий, температуры и давления окружающей среды;

- защитные гильзы термопар должны быть достаточно прочными, рассчитанными на данные условия работы;

- измерительным и регулирующим приборам должны предъявляться требования по взрыво и пожароопасности.

При выборе приборов контроля и регулирования должны учитываться свойства объектов регулирования и регуляторов, для того, чтобы системы регулирования были устойчивыми, а сам процесс регулирования протекал качественно, без больших отклонений регулируемой величины от заданного значения.

Выводы

В данной курсовой проектеобоснованаавтоматизация реакторного блока процесса производства технической терефталевой кислоты окислением п-ксилола на примере ОАО «Полиэф», также были выбраны технические средства автоматизации на основе принятой системы контроля и регулирования.

В ходе выполнения курсовогопроекта были получены навыки:

- определения основных контролируемых, регулируемых и сигнализируемых параметров процесса производства ТФК;

- выбора технических средств автоматизации: первичных и вторичных приборов, преобразователей и исполнительных устройств;

- выполнения функциональной схемы автоматизации.

11.dwg

03.01.КП.103.2014.000.А2
Функциональная схема автоматизации
Филиал ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Стерлитамак гр. БУС-19-31
03.04.36998.103.2019.955.А2
Условное обозначение трубопроводов