Автоматизация фильтровального отделения установки 39/2 (Депарафинизации масел)
емкость Е-3, от куда насосом Н-7а (Н-7б) откачивается на блок регенерации
растворителя из раствора гача.
Уровень в емкостях раствора гача Е-3а, Е-3б, Е-3 измеряется приборами LRC
поз.240а, 240б, 240. Клапаны-регуляторы типа «ВЗ» установлены на выкиде
насоса менее
3.8 кгс/см2.
Для снижения вязкости перекачиваемого раствора гача предусмотрена схема
рециркуляции:
Часть раствора гача из К-5 от насоса Н-9 (Н-9а) направляется в емкости Е-3,
Е-3а, Е-3б и схема подачи теплого растворителя от Т-3 в приемный
трубопровод из Е-3, Е-3а, Е-3б к насосам.
Фильтрат 1-й и 2-й ступени, состоящий из депарафинированного масла и
растворителя, проходит внутрь трубок барабана вакуум-фильтров и выводится
через нижнюю, среднюю и верхнюю вакуумные линии в емкости фильтрата Е-2, Е-
2а, от куда насосом Н-4 (Н-4а, Н-5) откачивается двумя потоками в отделение
кристаллизации:
1-й поток в регенеративные кристаллизаторы 5, 4, 3, 2, 1.
2-й поток в регенеративные кристаллизаторы 10 и 11.
Для улучшения работы отделения регенерации, увеличение конечного
разбавления или в случае брака депарафинированного масла по температуре
застывания предусмотрена схема вывода фильтрата 2-й ступени в емкость Е-2а,
от, куда насосом Н-5 (Н-4а, Н-4) откачивается в качестве промежуточного
разбавления на вход кристаллизатора 6, 7, 8 или выход Кр-8 через клапан –
редуктор расхода поз.129.
Уровень фильтрата в емкостях Е-2, Е-2а регулируется приборами LICAHL
поз.47, 62 вторичные показывающие приборы установлены на щите в
операторной. Клапан, регулирующий уровень в емкости Е-2, Е-2а типа «ВЗ»
установлен на линии выхода насоса Н-4, Н-4а, Н-5. Предусмотрена световая и
звуковая сигнализации при достижения уровней 10% и 70% в Е-2, Е-2а и
блокировка на отключение насосов и их запуск при понижении давления на
выкиде насоса менее 12,3 кгс/см2.
Теплая промывка вакуум-фильтров
Во время фильтрации происходит постепенное забивание фильтровальной ткани
вакуум-фильтров кристаллами парафина и льда, в результате чего происходит
снижение скорости фильтрации. Поэтому фильтровальную ткань надо
периодически промывать теплым растворителем. На период промывки вакуум-
фильтры из работы выключаются. Теплая промывка вакуум-фильтров производится
по схеме:
Сухой растворитель из емкости Е-6 насосом Н-2а (Н-2) прокачивается через
теплообменник Т-3, где подогревается до температуры 60ч70 є С, за счет
тепла острого пара и через оросительные трубы подается на ткань барабана.
Температура растворителя для теплой промывки вакуум-фильтров регулируется
прибором TRC поз.25. Клапан типа «ВО» установлен на линии острого пара в Т-
3.
Дренаж промывочного растворителя из вакуум-фильтров производится в емкость
Е-9,
откуда растворитель откачивается насосом Н-1а (Н-20) в емкость Е-7а.
Уровень в емкости
Е-9 измеряется уровнемером поз.151 LIAHL. Показания выводятся на щит в
операторную. Предусмотрена световая и звуковая сигнализация при достижении
предельных уровней в Е-9 70%, 10% и блокировка на отключение насоса Н-1а (Н-
20) и его запуск при отсутствии перекачиваемой жидкости в корпусе насоса.
Теплая промывка вакуум-фильтра осуществляющего циклопрограму автоматической
системы с использованием пневмоприводов арматуры.
Процесс автоматической и ручной теплой промывки вакуум-фильтров
производится с использованием микропроцессорной системы.
Трубопроводы фильтровального отделения до вакуум-фильтров опресовать
депарафинированным маслом. Корпуса вакуум-фильтров инертным газом.
1.3 Химические свойства процесса
Процесс депарафинизации рафинатов селективной очистки в растворе кетон-
толуол проводится в несколько последовательных операций:
а) Смешение сырья с растворителем для выделения твердых углеводородов из
масляного сырья.
Депарафинированное сырье растворяют в смеси растворителей (кетон-
толуол).
Толуол в процессе депарафинизации является растворителем для масла и
обеспечивает его полное растворение при температуре депарафинизации, кетон
не растворяет твердые углеводороды и обеспечивает их осаждение.
В процессе депарафинизации рекомендуется состав растворителя для
низко застывающих депарафинизированных масел:
Кетоны (МЭК, ацетон) 55
– 65%;
Толуол
35 – 45%;
МЭК + ацетон 30
– 70%;
б) Термическая обработка смеси сырья с растворителем
Цель:
- не оставлять в растворе дополнительных центров кристаллизации (помимо
зародышей);
- создать условия, обеспечивающие выделение из раствора небольшого числа
зародышей кристаллов.
Сырье после термической обработки, или минуя ее, охлаждается водой, затем
последовательно холодным фильтратом, аммиаком и этаном в кристаллизаторах
до температуры фильтрации.
в) Отделение твердых углеводородов от масла в вакуум-фильтрах.
Разделение смеси на фильтрат (масло + растворитель) и парафиновую
лепешку (парафин + растворитель). Скорость фильтрации на барабанных вакуум-
фильтрах
- 40–60 кг/м2 час.
г) Процесс регенерации растворителя из раствора гача и раствора
депарафинированного масла.
Поступая на регенерацию, смесь подогревается в теплообменниках, где
используется тепло отходящих с блока регенерации продуктов и острого пара,
а затем методом отпарки в колоннах производится разделение смеси на масло,
гач и растворитель. Масло и гач требуемого качества откачивается в парк, а
регенерированный растворитель вновь направляется в систему.
На установке применяется двойной растворитель – кетон (ацетон, МЭК) +
толуол.
В качестве хладагентов применяются аммиак и этан.
При депарафинизации необходимо получать масляные углеводороды в живой
фазе, а парафины и церезины – в твердой.
МЭК (метилэтилкетон).
Химическая формула: CH3 – COCH2 – CH3.
Это предельный кетон жирного ряда, ближайший гомолог ацетона.
МЭК – бесцветная, легкоподвижная жидкость с приятным запахом.
Растворим в воде, бензине, толуоле, спирте и эфире.
Толуол гомолог бензола.
CH CH
Химическая формула:
CH
C CH3
CH CH
Толуол - бесцветная, прозрачная, горящая коптящим пламенем жидкость
характерного запаха.
Аммиак
Химическая формула – NH3.
Представляет собой бесцветный, горючий газ с характерным резким запахом.
Температура кипения минус
33.4є С
Температура затвердевания минус 77.7є
С
Хорошо растворяется в воде. При 0є С один объем воды поглощает около 1200
объемов аммиака.
Этан
Химическая формула – С2 Н6
Представляет собой бесцветный горючий газ с характерным запахом
Температура кипения минус
88.69є С
Температура плавления минус
182.81є С
Инертный газ
Применяется для отдувки гачевой «лепешки» с барабанов вакуум-фильтров и для
создания взрывоопасной газовой подушки во всех аппаратах, содержащих
растворитель. Содержание кислорода в свежем инертном газе, поступающем на
установку не должно превышать 0.5% объема. Содержание кислорода в
циркулирующем инертном газе не должно превышать 6% объема.
1.4 Описание процесса с расстановкой оборудования КИП и А
Трехступенчатая схема фильтрации
С целью снижения содержания масла в гаче и увеличение отбора
депарафинированного масла предусмотрена фильтрация сырья в три ступени.
Охлажденная смесь сырья и растворителя из кристаллизатора 12 поступает в
емкость загрузки 1-й ступени фильтрации Е-1. Из Е-1 самотеком, параллельно
через общий коллектор, смесь сырья и растворителя поступает в вакуум-
фильтры Ф-4, Ф-5, Ф-6. В вакуум-фильтрах кристаллы твердых парафинов
непрерывно удаляются из раствора сырья растворителем в виде парафиновой
лепешки, которая образуется в процессе фильтрации на поверхности
фильтровальной ткани. В процессе фильтрации производится непрерывная
промывка парафиновой лепешки холодным растворителем с промывки подается
насосом Н-2а (Н-2) из емкости Е-6, предварительно охлажденный фильтратом
в теплообменнике Т-12, в кристаллизаторе Кр-11; аммиаком в кристаллизаторе
Кр-13 и холодильника Т-27 до температуры –15 ч -30 є С.
Промытая парафиновая лепешка отдувается с поверхности фильтровальной ткани
инертным газом под давлением 0.2 ч 0.5 кгс/см2, переваливается по ножу в
желоб шнека где происходит дополнительное разбавление гача холодным
растворителем из Т-27 при температуре фильтрации.
Раствор гача из шнеков вакуум-фильтров Ф-4, Ф-5, Ф-6 поступает в емкость Е-
3б, из которой насосом Н-8 (Н-7) откачивается в емкость загрузки второй
ступени фильтрации Е-1а. Из Е-1а самотеком раствор гача поступает в вакуум-
фильтры Ф-1, Ф-2. Производится непрерывная промывка парафиновой лепешки
холодным растворителем из Т-27 и дополнительное разбавление гача
растворителем.
Раствор гача с растворителем поступает из вакуум-фильтров Ф-1, Ф-2 в
емкости гача второй ступени Е-3, из которой насосом Н-7б (Н-7а)
откачивается в емкость загрузки 3-й ступени фильтрации Е-1б. Из Е-1б
самотеком раствор гача поступает в вакуум-фильтр Ф-3 холодным растворителем
из Т-27. Раствор гача 3-й ступени из Е-3а насосом Н-7 (Н-7а) откачивается
на блок регенерации.
Уровень раствора гача в емкости загрузки 3-й ступени фильтрации Е-1б
измеряется прибором LIRAH поз.65б. предусмотрена световая и звуковая
сигнализация достижения уровня в Е-1б – 70%
Фильтрат 1, 2, 3 ступени, состоящий из депарафинированного масла и
растворителя, проходит внутрь трубок барабана вакуум-фильтра и выводится
через нижнюю, среднюю и верхнюю вакуумные линии от распределительной
головки вакуум-фильтра в емкости фильтрата Е-2, Е-2а насосом Н-4 (Н-4а, Н-
5) откачивается двумя насосами:
1 поток в регенеративные кристаллизаторы сырья 5, 4, 3, 2, 1.
2 поток в регенеративные кристаллизаторы растворителя № 10, 11.
Промывка лепешки гача или ткани барабанов вакуум-фильтров 1, 2, 3 ступеней
осуществляется холодным, сухим растворителем из Т-27. Количество
растворителя измеряется прибором FRC поз. 128. Клапан установлен на
трубопроводе подачи растворителя в шнеки вакуум-фильтров. В шнеки вакуум-
фильтров 1, 2, 3 ступени и промывку вакуум-фильтров 1 и 2 ступеней
предусмотрена подача растворителя после
Кр-11(13) с t = -2 є C, -5 є C.
Расход теплого растворителя измеряется прибором FRC поз. 70. Клапан
установлен на трубопроводе растворителя на промывку и в шнеки из Кр-11 (Кр-
13).
Предусмотрена схема откачки фильтрата: из Е-2а насосом Н-4 (Н-4а, 5) в
качестве промывочного разбавления на вход в кристаллизаторы Кр-6, Кр-7, Кр-
8 и выход кристаллизатора Кр-8; фильтрата 3-й ступени из Е-2б насосом Н-12
(Н-13) через клапан регулятор расхода FRC поз. 46а в шнеке вакуум-фильтров
Ф-4, Ф-5, Ф-6, 1-й ступени с коррекцией по уровню в Е-2б.
Клапан типа «ВЗ» установлен на выкиде насоса Н-12 (Н-13).
Уровень фильтрата в емкости Е-2б регулируется прибором LRCAHL поз. 46,
вторичный показывающий прибор установлен на щите в операторной.
Предусмотрена световая и звуковая сигнализации при достижении уровней 10%,
70% в Е-2б.
Предусмотрена схема вывода фильтрата 3-й ступени совместно с фильтратом 1,
2 ступени на отделении регенерации депарафинированного масла.
1.5 Горячая промывка вакуум-фильтров
При работе установки на рафинате II и III погона в течении смены необходимо
производить промывку не менее 4-м фильтрам. Время теплой промывки 30 минут.
Для проведения горячей промывки необходимо проделать следующие операции.
а) Закрыть задвижку на линии сырья в вакуум-фильтре, подлежащего промывке.
б) Отфильтровать сырье, находящееся в корпусе вакуум-фильтра до прекращения
образования лепешки на барабане.
в) Прекратить подачу растворителя холодной промывки на барабане вакуум-
фильтра.
г) Закрыть задвижки на коллекторе от линии вакуум-фильтра в Е-2, на линии
в емкость
Е-2а, на линии в Е-2б.
д) Сдренировать жидкость из корыта вакуум-фильтра в сборник теплой
промывки в Е-9.
ж) Закрыть задвижку в емкость Е-3, Е-3а, Е-3б.
з) Открыть задвижку теплого растворителя от насоса Н-2а (Н-2).
Растворитель от Н-2
подогревается в паровом подогревателе Т-3 и с температурой 60 ч 70 є С
подается на
барабан вакуум-фильтра.
и) Как только линия дренажа начнет оттаивать, закрыть задвижку на линии
дренажа в Е-9.
к) Открыть задвижку на линии от коллектора вакуум-фильтра в сборник теплой
промывки
Е-9. Прикрыть верхний и средний вакуум, нижний закрыть.
л) Закрыть задвижку на линии питания инертного газа в емкость Е-9.
м) Открыть задвижку на линии воздуха в Е-9 и взять емкость Е-9 под вакуум.
н) Промывку производят до начала откачивания пеленгов верхнего и среднего
вакуума.
о) Закрыть задвижку на линии верхнего и среднего вакуума.
п) Закрыть задвижку на линии подачи горячего и теплого растворителя к
вакуум-фильтрам.
р) Закрыть задвижку на линии вакуума в Е-9 и открыть задвижку на линии
питания
инертным газом Е-9.
с) Открыть задвижку на линии дренажа из корыта вакуум-фильтра в емкость Е-
9 и
сдренировать продукт из корыта.
т) Открыть задвижку на линии холодного растворителя к вакуум-фильтру и
охладить
вакуум-фильтр до заданной температуры.
у) Закрыть задвижку на линии дренажа из корыта вакуум-фильтра в емкость Е-
9.
ф) При горячей промывке вакуум-фильтра следить за уровнем продукта в
емкости Е-9.
Промывочный продукт из емкости Е-9 постоянно откачивать насосом Н-1а
(Н-20) в
емкость Е-7а.
х) Барабан вакуум-фильтра должен вращаться в течении всего периода горячей
промывки.
ч) Циркуляция инертного газа внутри корпуса вакуум-фильтра не должен
прерываться.
щ) Горячая промывка вакуум-фильтра производится согласно технического
регламента.
1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
2 Расчет регулирующего пневматического клапана
на линии подачи растворителя
Исходные данные:
- среда
растворитель
- максимальный расход Qmax
34.443 м3/ч
- минимальный расход Qmin
23.332 м3/ч
- внутренний диаметр трубопровода D20
200
- давление до клапана Р1
8 кгс/м3
- давление после клапана Р2
4.8 кгс/м3
- температура среды до клапана t
90єC
- плотность среды p
18.35 кгс/м3
- тип клапана
НО
Расчет
а) Определяем расход жидкости, проходящий через клапан по формуле
[pic], (2.1.1)
где [pic]- перепад давления на клапане, кгс/см2;
[pic] – плотность жидкости, кг/м3;
с – коэффициент расхода, учитывающий прохождение жидкости с удельным
весом
1 при [pic]кгс/см2 через клапан определенной конфигурации с
определенным условным диаметром.
б) Определяем коэффициент С, соответствующий максимальному и минимальному
расходу жидкости по формуле (2.1.1).
[pic]
[pic]
в) По значению Сmax из таблицы выбираем Стабл и диаметр условного прохода
клапана
Таблица 2.1 – коэффициент пропускной способности
регулирующих клапанов
| |25ч30нж. 25ч32нж | | | | | | |
| |25с36нж. | | | | | | |
|Dy, |25с38нж. 25с40нж. |СИУ |К. КР.|МКС. |КРВД1|25ч5.|ПОУ706|
|мм |25с42нж. |ряда 363| |МКРС | | | |
| |25с48нж. 25с50нж. | |КЯ. | | |25ч7 | |
| |25с52нж. | |КРЯ | | | | |
| |25с54нж. 25нж36нж. | | | | | | |
| |25нж38нж. 25нж40нж. | | | | | | |
| |25нж42нж. 25нж48нж. | | | | | | |
| |25нж50нж. 25нж58нж. | | | | | | |
| |25нж54нж. 25нж14нж. | | | | | | |
| |25нж16нж | | | | | | |
|6 |- |- |- |- |- |- |0,25 |
|10 |- |- |- |- |- |1,3 |1,5 |
|15 |4; 6,3 |- |5 |- |- |3,2 |- |
|20 |6,3; 10 |- |8 |- |- |5 |- |
|25 |10; 16 |3,2; 5; |14 |4; 6,3;|- |8 |- |
| | |8 | |10 | | | |
|32 |16; 25 |- |- |- |- |13 |- |
|40 |25; 40 |- |32 |- |23,5 |20 |- |
|50 |40; 63 |12; 20; |50 |25; 40 |- |32 |- |
| | |32 | | | | | |
|60 |- |- |- |- |50 |- |- |
|65 |63; 100 |- |- |- |- |50 |- |
|70 |- |- |- |- |60 |- |- |
|80 |100; 160 |32; 50; |- |60; 100|- |80 |- |
| | |80 | | | | | |
|90 |- |- |- |- |108 |- |- |
Страницы: 1, 2, 3, 4
|