Дипломная (вкр): Автоматизация процесса каталитического риформинга

Таким образом, основными источниками загрязнения атмосферы оксидом углерода являются трубчатые печи технологических установок, выбросы которых составляют 50%, выхлопы газовых компрессоров - 11%, битумные установки - 9% и факелы - 18%.

Касаясь загрязнения почвы, можно сказать, что источником загрязнения могут являться пробоины в трубопроводах, перелив резервуаров и другие причины.

7.2 Влияние на окружающую среду установки каталитического риформинга

Технологические установки на заводе являются крупными источниками выбросов в атмосферу. Выбросы углеводорода и сероводорода происходит на атмосферно-вакуумных и вакуумных установках ПНХЗ. Кроме них, технологические конденсаты также являются источниками загрязнения воздуха сероводородом H2S. Дымовые газы трубчатых печей, а также факельные системы технологических установок являются источниками сернистого ангидрида, оксида углерода и азота.

Ниже будет приведена таблица 7.2 удельных выбросов вредных веществ в атмосферу по установки каталитического риформинга С-200 ЗАО «ПНХЗ».

Таблица 7.2 - Удельные выбросы вредных веществ в атмосферу С-200

7.3 Расчет шумовой характеристики электродвигателя насоса

Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека и снижая производительность труда. Утомление рабочих и операторов из-за сильного шума увеличивает число ошибок при работе, способствует возникновению травм [8,12].

Снижение шума на пути его распространения от источника двигателя согласно СНиП П-12-7-7 «Защита от шума», за счет акустической обработки помещения, установки звукоизолирующих ограждений, помещения источника шума в звукоизолирующий кожух, устройства звукозащитных кабин, применения акустических экранов и глушителей шума.

К средствам индивидуальной защиты от шума по ГОСТ12.4.011-75 относятся противошумные шлемофоны, наушники, заглушки и вкладыши.

Таким образом, для обеспечения безопасных условий труда необходимо предусмотреть мероприятия по снижению уровня шума.

Требуемое снижение уровня шума определим по формуле (7.1):

 Децибел.                       (7.1)

Для обеспечения требуемого снижения уровня шума, изолируем пульт управления от установки для испытания двигателя с помощью перегородки. Необходимую звукоизолирующую способность ограждения (перегородки) определим по выражению (7.2):

                     (7.2)

где B - постоянная помещения, смежного с шумным, м2;

Sогр - площадь ограждающее перегородки, м2.

Для помещения, рассчитанного на четырех человек, для частоты 63 Гц B=5. Площадь ограждения при длине перегородки A=6 и высоте потолков H=3м составляет м2.

Подставляем значения в формулу, получим:

Децибел.

По справочнику проектировщика в качестве материала перегородки принимаем железобетон плотностью 240 кг/м3, для которого Rогр= 35Децибел.

Уровень шума в изолируемом помещении составляет:

Децибел, что отвечает требованиям СНиП П-12-77 «Защита от шума».

7.4 Мероприятия по защите окружающей среды

Деятельность ЗАО "Павлодарский нефтехимический завод" направлена на снижение техногенного воздействия на окружающую среду при ведении процесса нефтепереработки, соблюдение нормативов размещения загрязняющих веществ в природной среде, поиск и применение методов их утилизации.

В структуру предприятия входит cлужба Техники безопасности, охраны труда и природы ведущая производственный мониторинг выбросов и сбросов загрязняющих веществ, состояния подземных вод и почв.

За последние годы предприятием выполнены следующие экологические задачи:

утилизация активного ила после биологических очистных сооружений;

уменьшение потребления свежей воды в 7 раз. выпуск экологический;

безопасного неэтилированного бензина и низкосернистого дизельного топлива.

Приобретается установка переработки нефтешлама фирмы Flottweg (Германия) зарекомендовавшая себя положительно на других НПЗ, извлеченная нефть будет вновь направлена в производство.

На основании производственного мониторинга ведется лабораторный контроль санитарной лабораторией завода. В 2002 году предприятием приобретена современная передвижная лаборатория, оснащенная приборами для оперативного отбора и анализа воздуха в санитарно-защитной зоне, промышленной площадке, на рабочих местах, а также для анализа сточных вод.

Ежегодно разрабатываемые природоохранные мероприятия направлены на уменьшение техногенного воздействия на окружающую среду, администрацией завода на эти нужды выделяются значительные средства.

Комплекс очистных сооружений включает в себя: комплекс сооружений механической очистки сточных вод, комплекс биологических очистных сооружений.

Очистка сточных вод на механических очистных сооружениях производится в два этапа:

-      Механическая очистка;

-           Физико-химическая очистка.

Комплекс сооружений механической очистки включает в себя:

-      Сооружения механической очистки (песколовки, нефтеловушки, радиальные отстойники, подземные резервуары для приёма сточных вод);

-           Сооружения физико-химической очистки (реагентное хозяйство, флотационная установка, камеры смешения сточных вод);

-           Парк разделочных резервуаров с теплообменниками;

-           Насосная станция;

-           Аварийные амбары и шламонакопители;

-           Аварийный газовый узел, который служит для сбора, кратковременного хранения и возврата газа в топливную сеть завода для дальнейшего использования или сжигания на факелах. В настоящее время на заводе эксплуатируется 2 факельных ствола Ф-1,2, высотой 37м и диаметром 0,4м.

Сооружения биологической очистки включают в себя:

-     Аэротенки;

-           Радиальные отстойники;

-           Биопруды.

Для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, резервуары товарных парков оборудованы понтонами и дисками отражателями, сырьевые резервуары плавающей крышей и дисками-отражателями. Величина выбросов снижена до 40%.

На заводе большое внимание уделяется экономии свежей речной воды. Выполнены капитальные ремонты трех градирен с монтажом полимерной насадки. В результате выполненной работы на участие блока оборотного водоснабжения экономия свежей речной воды составила 156000 м3 в год. Для подпитки оборотных систем используется 98% очищенных стоков после биологических очистных сооружений и только 2% свежей технической воды

Несмотря на то, что завод не является основным источником влияния на здоровье населения, ему необходимо наряду с другими промышленными предприятиями региона способствовать развитию социальной инфраструктуры г. Павлодара, улучшению состояния окружающей среды, содействовать оздоровлению населения, развитию баз отдыха.

Основные технические и организационные мероприятия по уменьшению выбросов в окружающую среду включают в себя нижеследующие действия.

Во-первых, усилить контроль за работой технологических установок для предотвращения загрязнения сточными водами и нефтепродуктами, следить за герметизацией и уплотнениями в арматуре, в трубопроводах и сальниках насосов. Во-вторых, исключить возможность технологических аварий и неисправности на оборудовании. В-третьих, максимально использовать сухой газ в качестве топлива технологического оборудования, уменьшив при этом его сжигания на факельных установках. Достигнуть этого можно путем усиления контроля работы предохранительных клапанов и запорной арматуры. Как было сказано выше, большое количество выбросов возникает в результате работы битумной установки. Поэтому следующим фактором, уменьшающим вредные выбросы, можно назвать термическое обезвреживание и дожиг после сепарации конденсирующейся органической части, обеспечив в зоне реакции данной установки температуру не ниже 700-750ºС и время пребывания не менее 0,3 с (при таких условиях достаточно полно сгорают все органические примеси). Также необходимо назвать такой фактор как совершенствование технологических процессов. Он может включать в себя разработку новых видов катализаторов, абсорбентов, конструирование новых типов маслообменных аппаратов, увеличение единичной мощности производственных агрегатов. Этот фактор также может помочь в разрешении проблемы загрязнения атмосферы токсическими соединениями.

Для оздоровления атмосферного воздуха площади НПЗ необходимо своевременно удалять нефтепродукты с зеркала прудов-накопителей и нефтеловушек, вовремя очищать нефтеловушки, а также перерабатывать или утилизировать нефтяные остатки, ликвидировать аварийные сбросы от аппвратов.

В настоящее время резервуары бензиновых парков оборудованы понтонами с дисками-отражателями, резервуары сырьевого парка - плавающей крышей с дисками-отражателями, что позволяет снижать выброс в атмосферу загрязненных веществ.

Важно также отметить, что одним из факторов, предотвращающим загрязнение атмосферы является автоматизация с применением регулирования режима работы установок, сигнализаторов состояния среды, средств блокировки, а в сложных технологических процессах - автоматизированных систем управления.

С целью повышения научно-технического уровня охраны природы разработаны и введены в действие государственные стандарты по экологии - ГОСТы. Стандартизация экологической деятельности обеспечивает применение единых и обязательных методов и правил охраны природы, а также единой терминологии. Так, ГОСТ 17.1.1.01-77 предусматривает «Основные термины и определения».

Заключение

Задачей нашего диплома была модернизация автоматизированной системы управления каталитического риформинга секции 200.

Для решения этой задачи были проведены предпроектные исследования: проанализирована аппаратура и технология процесса каталитического риформинга, регламент управления, поставлена и структурирована общая задача управления, выделены подзадачи управления.

Были разработаны технические требования, на соответствие им были проанализированы три варианта программно-технических комплексов (ПТК), продаваемых на рынке, и выбран ПТК: контроллер Simatic S7-400, средство его программирования Step-7 и SCADA-пакет WinCC.

Разработан проект модернизации системы автоматизации, включающий в себя:

а) замену датчиков измерения расхода, давления, уровня на более совершенные;

б) КТС заменен контроллерами Simatic S7-400;

в) сценарий человеко-машинного интерфейса (ЧМИ), включающий в себя набор взаимосвязанных динамических кадров в среде SCADA-пакетаWinCC.

Результат применения предлагаемой модернизации состоит в стабилизации параметров технологического процесса, за счёт увеличения объёма и качества обработки информации, позволяющей технологическому персоналу принимать своевременные и оптимальные решения при внештатных ситуациях.

В настоящем дипломном проекте, разработанна математическая модель контура регулирования и проведено исследование устойчивости САР.

Также был проведён экономический расчёт, который показал экономическую эффективность и быструю окупаемость предложенной системы автоматизированного управления.

В разделе «охрана окружающей среды» проведена оценка воздействия на окружающую среду установки каталитического риформинга; сделан расчет шума. Описаны мероприятия по уменьшению выбросов загрязняющих веществ.

В разделе «охраны труда» рассмотрены общие требования техники безопасности на участке каталитического риформинга, приведены требования пожарной безопасности, действие электрического тока и виды поражения, произведен расчет освещенности рабочего места оператора ЭВМ.

Список использованных источников

1. Технологические инструкции завода ЗАО «ПНХЗ».

2.           Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие./ Под ред. А.С. Клюева.- М.: «Энергоатомиздат», 1989.

3.        Беленький А.М., Бердышев В.Ф. и др. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы. М., 1981.

.          Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля/Под ред. А.С. Клюева.-М:Энергоатомиздат,1991 г.-432 с.: ил

.          Лист технических данных датчиков и исполнительных механизмов фирмы EMERSON.

.          Лист технических данных датчиков и исполнительных механизмов фирмы METRAN

.          http://www.ad.siemens.de/wincc

.          Технико-экономическое обоснование дипломных проектов./Под ред. В.К.Беклешова М.,1991

.          http://www.m-komplect.ru

.          http://www.automation.siemens.com

.          http://www.metran.ru

.          http://www.vega-rus.ru

.          http://www.pribor-komplect.ru

.          http://www.kiparis.gorcomm.ru

.          Межгосударственные строительные нормы искусственного и естественного освещения. Научно - техническая комиссия по стандартизации и техническому нормированию в строительстве (МНТКС), 1995.

.          Руководство к лабораторным занятиям по гигиене труда: Учебное пособие./под ред. В.Ф. Кириллова. - М.: «Медицина», 1993.

.          Лебедева К.В. Охрана труда на предприятиях цветной металлургии. Учебник для техникумов. - М.: Металлургия, 1981.- 216с.

18.         Промышленные приборы и средства автоматизации. Справочник. Л., 1987 - Гл.2

.             С. 45-53. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов./Под ред. В.К.Беклешова М.,1991. - С. 35-52.

20.      Основные законодательные акты о труде в республике Казахстан. Алматы. 2000. С. 50-57.

.          ГОСТ 12.0.003-74. Вредные и производственные факторы. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 75 с.

22.         Колечицкий Е.С. Защита от биологического действия электромагнитных полей промышленной частоты. М.: Издательство МЭИ. 1996 - Гл.6 - С. 147-156.

.             Кукин П.П., Лапин В.Л., Пономарев Н.Л. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (охрана труда). М.: Высшая школа. 2000. - Гл.3 - С.100-145.

24.      Орлов И.К. Инженерное решение задач по охране труда в строительстве. М.,1987. - Гл. 4 - С. 78-95.

25.         Емельянов А. И., Капник О. В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. М.: Энергоатомиздат. 1983 - Гл.5 - С. 124-135.

26.      Кормилицын В.И., Цицкишвили М.С., Яламов Ю.И. Основы экологии. М.: Высшая школа. 1997. - Гл.2 - С. 32-45.

27.         Болбас М.М. Основы промышленной экологии. М.: Высшая школа. 1993. - Гл.3 С. 45-53.

.             Клюев А.С. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования. М.: «Энергоатомиздат», 1989.- 368с.