Разработка технологических схем установок нефтепереработки

– литературный обзор

– техническая характеристика сырья и продуктов,

– технологические параметры процессов

– материальные балансы

– основное оборудование.

Инженер-технолог определяет технологические операции, которые необходимо заложить в технологическую схему установки. По технологическим операциям составляются несколько вариантов принципиальной технологической схемы производства. Все варианты просчитываются на материальные балансы, и выбирается оптимальный вариант.

Процессы устанавливаются, используя дисциплину анализ и синтез химико-технологических систем. К числу основных процессов относятся гидродинамические, теплообменные, массообменные, химические с протекание химических реакций.

В структурной схеме каждый процесс реализуется набором аппаратов, которые компонуются, как правило, по блокам (узлам). Затем аппараты обвязываются трубопроводными линиями с расстановкой арматуры.

Требование к технологической схеме состоит в ее наглядности, то есть в понятном и четком описании соединения оборудования. При этом реальная трехмерная компоновка оборудования «в металле» может не учитываться, если она затрудняет чтение схемы.

Оборудование на схеме изображают в виде пиктограмм, отражающих конструкцию аппаратов или в виде гостовских условных обозначений.

Аппаратам присваивают индексы, как правило, следующие:

Н – насос, В – вентилятор, К – компрессор, Ф – фильтр, Эф – электрфиьтр, Ц – цтклон, Цф – центрифуга, Е – аппарата емкостного типа, К- колонна, С – сепаратор, Ф – фильтр, Т – теплообменный аппарат, Х – холодильник, ХК – холодильник-конденсатор, М – аппарат с мешалкой, А – адсорбер, Э – экстрактор, Р – реактор, П – трубчатая печь, Хв – аппарат воздушного охлаждения, Кр – регулирующий клапан, КЗ – запорный клапан. К буквенному обозначению добавляется цифровое в последовательности выполнения технологических операций. Если установка разделяется на секции, то в номере оборудования указывают секцию.

Трубопроводы нумеруются с указанием установки, диаметра трубопровода, параметрах среды.

На схемах помещают над основной надписью таблицу основных элементов.

Существует рекомендация делить технологическую схему условно на 3 ряда. В верхнем ряду размещают основное технологическое оборудование (печи и колонные аппараты размещаются на одной горизонтали), в среднем ряду размещают теплообменные и другие аппараты, в нижнем ряду размещают насосное оборудование.

Масштаб пиктограмм на схеме не выдерживается, вместе с тем, соблюдается соотношение габаритных размеров оборудования.

При оформлении технологических можно ориентироваться на оформление в программе AVEVA Diagrams с заимствованием условных обозначений и толщин линий для пиктограмм оборудования. Указанная программа имеет весьма большой перечень условных обозначений (символов) для разработки схем PI&D.

При разработке технологической схемы на современном уровне, к ней обеспечивается доступ различных специалистов [3]. Технологи и сантехники размещают на схеме элементы КИП, специалисты АСУТП используют эту информацию для разработки опросных листов.

В работе [2] приводится определение технологической схемы в форме «… рационально построенная система единичных аппаратов, соединенных между собой различными видами связей (прямых, обратных, последовательных, параллельных), позволяющая получить заданный продукт заданного качества из природного сырья или полуфабрикатов».

В работе [3] указывается следующие способы описания технологических схем:

– операционно-описательные модели с указанием основных и побочных реакций, словесного описания,

– иконографические модели в форме наглядного чертежа.

Последний вид описания делится функциональные (принципиальные), структурные, операторные и технологические схемы.

Функциональная (принципиальная) схема содержит информацию о способе функционирования химико-технологического процесса.

На структурной схеме показываются пиктограммы (изображение) всех аппаратов схемы в виде элементов с входом и выходом, а также связи между элементами.

Операторная схема наглядно показывает физико-химические превращения в технологических процессах.

В программе схема по наглядному представлению более всего соответствует операторной схеме.

Технологическая схема показывает аппараты в виде условных гостовских (стандартных) обозначений или общепринятых изображений. Потоки на технологической схеме указываются стрелками.

Технологическая схема соответствует монтажно-соединительной схеме по ГОСТ 21.401.

В технологической документации на объект разрабатывают монтажно-соединительную (технологическую) схему.

Расчет технологических схем

Расчет отдельных процессов переработки углеводородов и нефтяных аппаратов вне их взаимосвязи с общей технологией приводит к неоптимальным показателям технологической установки и производства.

Анализом технологической схемы является расчленение ее на отдельные узлы, виды оборудования, процессы.