Автоматизация фильтровального отделения установки 39/2 (Депарафинизации масел)

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-

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:

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

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-

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]

в) По значению Сmax из таблицы выбираем Стабл и диаметр условного прохода

клапана

Таблица 2.1 – коэффициент пропускной способности

регулирующих клапанов

| |25с36нж. | | | | | | |

|Dy, |25с38нж. 25с40нж. |СИУ |К. КР.|МКС. |КРВД1|25ч5.|ПОУ706|

|мм |25с42нж. |ряда 363| |МКРС | | | |

| |25с48нж. 25с50нж. | |КЯ. | | |25ч7 | |

| |25с52нж. | |КРЯ | | | | |

|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 |- |- |

|100 |160; 250 |- |- |160 |- |130 |- |

|125 |250; 400 |- |- |- |168 |- |- |

|150 |400; 630 |- |- |400 |- |- |- |

|200 |630; 1000 |- |- |- |- |- |- |

|250 |1000; 1600 |- |- |- |- |- |- |

|300 |1600; 2500 |- |- |- |- |- |- |

Таблица 2.2 - Размеры пневматических регулирующих клапанов

|усл. в мм. |15 |20 | 25| 40 | 50| 70| 80| | 150 |

| | | | | | | | |100 | |

|С=Q/[pic] |5.0|8.0 | 14| 32 | 50| 80| 100| | 425 |

| | | | | | | | |210 | |

Таблица 2.3 - Допустимые перепады давления

|Тип клапана |Dy, мм |(Р, кгс/см2 |

| | |Жидкость |газ |

| | | |15 |

| | | |15 |

По значению Сmaxвыбираем Стабл.=210 Dусл.=100

г) Рассчитываем процентный максимальный и минимальный ход штока клапана

[pic] ,

(2.1.2)

[pic] ,

(2.1.3)

[pic]

д) Проверка расчета процентного максимального и минимального хода штока

клапана

%max10%

%57.910%

Проверка

Dусл. 100 ?

[pic] D20 , (2.1.4)

100 =100

Расчет выполнен правильно, согласно таблице выбираем клапан с Ду=100мм.

марки 25с25нж с пропускной способностью 210 типа, НО без ребристой

рубашки.

12 Расчет регулирующего пневматического клапана на линии острого пара

Исходные данные

- измеряемое вещество

острый пар

- максимальный расход, Qv max ,м3/ч

- минимальный расход, Qv min , м3/ч

- внутренний диаметр трубопровода, D20 , мм

200

- давление до клапана, Р1, кгс/см2

- давление после клапана, Р2, кгс/см2

- температура измеряемого вещества, t, є С

100

- плотность вещества, [pic], кг/м3

0.720

- тип клапана

НО

Расчет

Для пара расход выражается приведенным к нормальному состоянию, т.е.760мм.

рт. ст и равен

[pic] ,

(2.1.5)

где t – температура острого пара є С;

[pic]- вес единицы объема пара в нормальном состоянии, кг/м3;

[pic]- коэффициент сжимаемости.

Страницы: 1, 2, 3

МЕНЮ

Автоматизация фильтровального отделения установки 39/2 (Депарафинизации масел)

ИНТЕРЕСНОЕ