Реферат

Реферат Моноэтаноламиновая МЭА очистка углекислого газа

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 25.11.2024



Министерство образования и науки РФ






Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(Технический университет)




Факультет: Информатики и управления     

Кафедра: САПР и У

Дисциплина: Программное обеспечение систем
Пояснительная записка к курсовому проекту на тему:

«Моноэтаноламиновая (МЭА) очистка углекислого газа»
Выполнил:

Студент 864 гр

Востряков А.В.

Проверил:

Халимон В.И.
_____________                   ____________________                  _____________

дата                                                       оценка                                                подпись
Санкт - Петербург

2010

ЗАДАНИЕ


ЦЕЛЬ РАБОТЫ


Изучение основ  построения АСУТП, базовых понятий и определений. Глубокое изучение исходного технологического процесса  и рассмотрение на его основе полного перечня функциональных задач АСУТП.

Анализ результатов проделанной работы.
ВВЕДЕНИЕ


В настоящее время в любой отрасли промышленности используются системы автоматического управления. Примерами таких систем являются системы автоматического управления химическими процессами, атомными реакторами, системы управления движением ракет, самолетов, искусственных спутников и т. д.

Современные АСУТП являются динамическими системами с изменяющимися характеристиками. Структурные компоненты АСУТП модифицируются в процессе проектирования и наладки, модифицируются в процессе эксплуатации. Все это требует, чтобы процесс их проектирования производился быстро и комплексным путем с выходом на программное обеспечение управляющих вычислительных машин.

Промышленная автоматизация уменьшает численность обслуживающего оборудование персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и повышает безопасность производства. Выполнять свою работу настолько качественно, как промышленная автоматика, человек вряд ли смог бы физически. Высокий уровень производительности достигается благодаря тому, что в производстве сегодня используются технические средства автоматизации. Они обеспечивают автоматическое получение, передачу, преобразование, сравнение и использование информации в целях контроля и управления производственными процессами.

Разработку высокоэффективных АСУТП в рамках САПР возможно осуществить при условии унификации и стандартизации методов проектирования, широкого применения математических методов и средств вычислительной техники, применения методов многовариантного и оптимизационного проектирования, создания банков данных и знаний, содержащих систематизированную информацию, сведения справочного характера и правила логического вывода для автоматизации процессов получения, преобразования и хранения информации, автоматизации нетворческих эргономических процессов, организации взаимодействия с САПР различных уровней и назначений.

В данном курсовом проекте рассматривается процесс производства серной кислоты по схеме сухой очистки. Суть процесса управления состоит в оптимизации выхода целевого компонента и обеспечении безопасности производства, т.к. работа производится с агрессивными средами. Также процесс управления подразумевает получение наиболее дешёвой серной кислоты с учётом издержек на сырьё, энергию и воду.
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Метанол – один из наиболее важных по значению крупнотоннажных продуктов химической промышленности.

Исторически известно несколько способов получения метанола:

1)     сухая перегонка древесины и лигнина;

2)     термичесaкое разложение формиатов;

3)     синтез из метана через хлористый метил с последующим омылением;

4)     неполное окисление метана на катализаторах или без таковых под давлением.

Из перечисленных способов промышленностью был освоен лишь первый, и в качестве единственного он пребывал до середины второго десятилетия прошлого века. В настоящее время процесс сухой перегонки древесины полностью вытеснен каталитическим синтезом из смеси монооксида углерода и водорода (синтез-газа):

CO+2H2 =CH3OH

сырьем для которого главным образом является природный газ (преимущественно метан). Также известны, но менее распространены схемы употребления с этой целью отходов нефтепереработки, коксующихся углей.

Получение метанола из синтез-газа впервые было осуществлено в Германии в 1923 году. Тогда процесс проводился под давлением 10–35 МПа на оксидных цинк-хромовых катализаторах в интервале температур 320–400°С. Мощность первой промышленной установки не превышала 20 тонн в сутки, что не давало возможность говорить о каких либо серьезных промышленных объемах метанола.

До 60-х годов прошлого столетия метанол синтезировали только на цинк-хромовых катализаторах. Впоследствии были разработаны более активные катализаторы на основе оксидов цинка и меди, которые позволили смягчить условия синтеза: снизить давление до 4–15 МПа, а температуру – до 250°С, что упростило аппаратурное оформление стадии синтеза, улучшило качество метанола-сырца и экономические показатели процесса.

Современная технологическая схема получения метилового спирта из природного газа включает в себя следующие основные стадии:

·       очистка природного газа от соединений серы путем гидрирования их до сероводорода с последующей адсорбцией последнего оксидом цинка (ZnO);

·       конверсия природного газа в синтез-газ (паровая, паро-углекислотная, паро-кислородная или паро-кислородно-углекислотная);

·       непосредственно сам синтез метанола на медьсодержащих катализаторах при 200–300°C и давлении 4–15 МПа. Смесь на выходе из реактора содержит 3–5% метилового спирта. После охлаждения смеси и конденсации метанола-сырца оставшийся газ подают обратно в реактор. Метанол-сырец помимо метанола (94–99%) содержит также воду, бутиловые, амиловые спирты, пропанол и ряд других примесей;

·       ректификация метанола-сырца.

Готовым продуктом стадии ректификации является метанол-ректификат (марки А), который (применительно к условиям РФ) должен соответствовать нормам ГОСТ 2222-95 «Метанол технический».
Потребление

Главным образом метанол используется в качестве полупродукта в ряде промышленных синтезов. Основным потребителем является производство формальдегида, и далее – смол и других продуктов на его основе.

В нефтеперерабатывающей промышленности метанол используется в качестве селективного растворителя для очистки бензина от меркаптанов, а также при выделении толуола. Кроме того, метанол применяется в качестве высокооктановой добавки к топливу, которая повышает мощность двигателя, резко снижая при этом количество выхлопных газов; для синтеза протеина (белково-витаминного концентрата), в производстве диметилтерефталата, ядохимикатов, химических средств защиты растений, для производства уксусной и муравьиной кислот (последняя используется при коагуляции латексов, как дубитель кожи, консервант пищевых продуктов и для силосования кормов). Получают из метанола также диметилформамид (растворитель полиакрилонитрила, используется также в технологии полиуретанов).

Три четверти выпускаемого метанола потребляет химическая промышленность для производства формалина, уротропина, уксусной кислоты и продуктов метилирования. В нефтехимической промышленности основные потребители – производства изопрена и метилтретбутилового эфира (МТБЭ).

Важной областью потребления метанола в последнее время становится производство биодизельного горючего, получаемого переэтерификацией с CH3OH рапсового масла.

Метанол широко применяется в газовой промышленности как реагент в борьбе с гидратообразованием и, частично, как реагент для осушки природного газа. Перспективно использование метанола в производстве олефинов (этилена и пропилена) полимеризационной чистоты, спрос на которые во всем мире ежегодно возрастает. Предлагается использовать метанол также и как топливо для электростанций (с использованием газотурбинных установок), привязанных к крупным месторождениям природного газа.

В качестве новых сфер потребления метилового спирта упомянем синтезы на его основе, которые в настоящий момент находятся на стадиях разработки технологий, либо внедрения в промышленную практику:

1)     получение уксусного ангидрида карбонилированием метилацетата, произведенного из метанола;

2)     синтез метилформиата дегидрированием CH3OH;

3)     получение фторзамещенных метанов;

4)     синтез акрилонитрила из метанола и ацетонитрила в присутствии кислорода;

5)     синтез метакрилонитрила из метанола, изобутилена, аммиака и кислорода;

6)     получение винил- и этилзамещенных ароматических соединений путем конденсации метилпроизводных ароматических углеводородов с метанолом на цеолитах.
Процесс моноэтаноламиновой (МЭА) очистки углекислого газа

Процесс МЭА  - очистки синтез-газа от окиси и двуокиси углерода является одним из важнейших а производстве аммиака и метанола. На Рисунке 1 представлена схема отделения очистки для производства метанола Щекинского ХК. Консервированный газ из отделения конверсии метана, содержащий СО2 и СО, поступает в абсорберы А3(нижний индекс показывает число аппаратов) с насадкой, орошаемой 30% водным раствором моноэтаноломина, который при нормальном давлении и невысокой температуре образует с углекислотой или окисью углерода непрочное химическое соединение. Очищенный газ, который должен содержать  не более   % СО2 амиачного производства и 6% СО2 для метанолового, поступает через брызгоулавливатель БР в отделение компрессии. Раствор МЭА с богатым содержание СО2 поступает после некоторого подогрева в теплообменниках Т2 в регенератор Р2, где углекислота переходит в парогазовую смесь (ПГС), получаемую в кипятильниках К2, и удаляется из нее в скрубберах – охладителях СК2. Регенерированный раствор МЭА поступает в промежуточные сборники СБ2, попутно охлаждаясь в теплообменниках. Их сборников регенерированный раствор МЭА подается насосами Н2 в абсорбер, охлаждаясь попутно в холодильниках (теплообменниках) Х12.



Рисунок 1 – Технологическая схема процесса МАЭ.
ВЫБОР ПЕРЕЧНЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗАДАЧ АСУТП


Обозначим круг задач АСУТП:

-        Прямое измерение

-        Косвенное измерение

-        Подготовка, хранение и передача данных

-        Расчет ТЭП

-        Отображение и регистрация данных

-        Контроль отклонений

-        Прогнозирование

-        Анализ срабатывания блокировок защиты

-        Сигнализация

-        Диагностика состояния оборудования

-        Оптимальное управление в установившимся режиме

-        Оптимальное управление в переходном режиме

-        Регулирование отдельных парамметров

-        Однотактное логическое управление

-        Программное и многотактное управление

-        Контроль используемого управляющего воздействия
Перечень параметров и показателей рассматриваемого процесса представлен

в таблице 2.

Таблица 2 – Потоки и аппараты II стадии процесса МАЭ
Потоки и аппараты
Параметры и показатели

Поток Qраствора(до Рг)

tрастр1 – температура раствора МЭА на выходе из теплообменника Т2

qраст1 – мгновенный расход МЭА на выходе Рг

Поток Qраствора(после Рг)

tрастр2 – температура раствора МЭА на входе в теплообменника Т2

qраст2 – мгновенный расход МЭА на входе Рг

Поток Qпгс

qпгс – мгновенный расход парогазовой смеси на выходе из Рг

Поток Qпара

qпара – мгновенный расход пара на выходе из К2

tпара – температура пара на выходе из К2

Рпара – давление пара на выходе из К2

Поток Qрег.раст

qрег.раст – мгновенный расход регенерированного раствора на входе в сборник Сб2

Поток Qэ

U – напряжение питания кипятильника К2

I – ток питания кипятильника К2

f – частота питания кипятильника К2

r – сдвиг по фазе м/у током и напряжением питания кипятильника К2

Pa – активная мощность кипятильника К2

Аппарат Рг

h – уровень раствора МЭА в регенераторе

Аппарат К2

tk2   температура  нагрева кипятильника



В таблице 3 перечислены функциональные задачи и параметры ТП.



Таблица 2 - Процесс МАЭ (II стадия ): перечень функциональных задач и параметров

Параметр

Аппарат

Прямое измерение

Косвенное измерение

Подготовка, хранение и передача данных

Расчет ТЭП

Отображение и регистрация данных

Контроль отклонений

Прогнозирование

Анализ срабатывания блокировок защиты

Сигнализация

Диагностика состояния оборудования

Оптимальное управление в установившимся режиме

Оптимальное управление в переходном режиме

Регулирование отдельных парамметров

Однотактное
л
огическое управление


Программное и многотактное управление

Контроль используемого управляющего воздействия

h

Регенератор Рг

+

+


+



+

+

+

+

+

+




+

+

+



+


qпгс

Регенератор Рг

+



+

+


+

+

+



















tрастр1

Теплообменник Т2

+



+



+

+

+









+

+



+

+

qраст1

Теплообменник Т2

+



+

+


+

+

+





+




+

+



+

+

tрастр2

Теплообменник Т2

+



+



+

+

+



















qраст2

Теплообменник Т2

+



+

+


+

+

+





+













qпара

Кипятильник К2

+



+

+

+

+

+





+



+

+



+

+

tпара

Кипятильник К2

+



+




+

+

+









+

+



+

+

Рпара

Кипятильник К2

+



+






+

+





+













U

Кипятильник К2

+







+


+

+





+













I

Кипятильник К2

+







+


+

+





+













f

Кипятильник К2

+









+

+





+













r

Кипятильник К2

+









+

+





+













Pa

Кипятильник К2

+

+








+

+





+



+


+




+


+


tk2

Кипятильник К2

+



+




+


+

+

+


+






+


+


+




+


qрег.раст

Сборник Сб2

+





+


+


+

+





+














qc

 



+

+

+



+

+



+
















W

 



+

+

+



+

+







+

+









Bм

 



+

+

+



+

+



















Bоб

 



+

+

+



+

+




















Выводы

В данной работе были изучены основы построения АСУТП, базовые понятия и определения. Также был глубоко изучен исходный процесс моноэтаноламиновой (МЭА) очистки углекислого газа, и рассмотрены на его основе полный перечень функциональных задач АСУТП. Что показало, что современные технологически процессы являюсь сложными и многопараметрическими.


1. Реферат Исторические источники по инквизиции 15 века
2. Реферат на тему Reality Illusion And Foolish Pride Essay Research
3. Реферат на тему Analysis Of Witches In Macbeth Essay Research
4. Реферат Лекции по Безопасности жизнедеятельности
5. Реферат Есецкий Василий Владимирович
6. Реферат Эффективность партизанского движения в годы Великой Отечественной Войны
7. Реферат на тему Бронхиальная астма смешанная форма средней степени тяжести 2
8. Диплом Афористика Бернарда Шоу на прикладі пєси Пігмаліон 2
9. Реферат Траурный дронго
10. Сочинение на тему Твой труд переживет тебя поэт