• Готовые работы
• Схемы автоматизации
• Теплообменное оборудование

Аппарат воздушного охлаждения (АВО) в производстве метанола. Функциональная схема автоматизации

Общая задача управления технологическим процессом формируется обычно как задача максимизации некоторого критерия при выполнении ограничений на технологические параметры, установленные регламентом. Решение такой задачи очень трудоемко, а иногда практически невозможно ввиду большого числа факторов, влияющих на ход процесса. Поэтому весь процесс разбивают на отдельные участки.

В данном разделе дипломного проекта рассматривается участок охлаждения синтез газа после колонны синтеза метанола.

Важным этапом в разработке системы автоматизации является анализ основных аппаратов как объектов регулирования, то есть выявление всех существующих входных и выходных переменных.

Автоматизации подлежит следующий участок технологической схемы производства метанола.

Газ из колонны синтеза метанола с температурой 220 °С поступает в теплообменник, где охлаждается до 150 °С за счет нагревания реакционного газа. Далее частично охлажденный газ направляется в аппарат воздушного охлаждения и охлаждается до 120 °С. Из АВО газ направляется в сепаратор, в котором происходит конденсация метанола-сырца. Газовая фаза из сепаратора направляется назад на стадию синтеза метанола, а метанол-сырец идет на выделение товарного метанола в отделение ректификации.

Задачей блока управления охлаждением прореагировавшего газа является поддержание температуры перед сепаратором АВО в заданных пределах: завышение температуры влечет недостаточную конденсацию метанола и, следовательно, возврат на стадию синтеза метанола в газовой фазе; занижение температуры вызывает перерасход электроэнергии на вентиляторы АВО и воды.

В процессе охлаждения газа возможны следующие возмущения:

• изменение расхода реакционного газа и прореагировавшего газа;
• изменение температуры реакционного газа и прореагировавшего газа;
• изменение параметров внешней среды, в основном температуры окружающего воздуха.

Теплообменник работает как рекуператор, поэтому расход и температура обеих теплоносителей не регулируются, выполняется только контроль и регистрация расходов и температуры циркуляционного газа после рекуператора и прореагировавшего газа до и после рекуператора.

Основное регулирование температуры перед сепаратором выполняется за счет управления работой аппарата воздушного охлаждения.

При повышении температуры выше номинального блоком управления осуществляется запуск двигателей привода вентиляторов, увеличивается воздушный поток через трубные секции, и температура снижается. Дополнительно для интенсификации теплообмена увеличивается расход воды на распыление. При снижении температуры ниже номинального двигатели отключаются, и расход воды снижается.

Для контроля недопустимого повышения температуры газа перед сепаратором предусмотрена аварийная сигнализация.

Дополнительно ведется управление уровнем жидкого метанола-сырца в сепараторе. Регулирование выполняется расходом на линии отбора метанола из сепаратора.