Соляная кислота необходима для производства хлора на ОАО «Саянскхимпласт». Она участвует в технологическом процессе в качестве подкислителя для рассола, а также для регенерации электролизеров при производстве хлора. Для соляной кислоты предъявляются жесткие требования к ее качеству.
Внедрение автоматизации на производстве соляной кислоты позволит повысить качество соляной кислоты, следовательно, повысить качество следующей по технологии продукции. Автоматизация повлияет на такой показатель качества как концентрация соляной кислоты. Также автоматизация позволит повысить надежность системы и сократить затраты труда.
Увеличение надежности системы и качества продукции приведет к экономическому эффекту.
1 Технико-экономическое обоснование проекта
Объектом автоматизации является процесс получения соляной кислоты в ОАО “Саянскхимпласт”. По характеру протекания процесс получения соляной кислоты является непрерывным. Получение соляной кислоты происходит путем абсорбции хлористого водорода обессоленной водой. Хлористый водород получается путем синтеза хлора и водорода.
Проектируемая система реализована в основном с использованием датчиков фирмы «Метран», исполнительных устройств фирм «Fisher» и «Xomox», контроллера Simatic S7-417 фирмы «Siemens». Датчики фирмы «Метран» хорошо зарекомендовали себя на российском рынке. Исполнительные устройства фирм «Fisher» и «Xomox» широко распространены на предприятиях химического профиля (ОАО «Саянскхимпласт», ООО «ПО УИ ЛПК»). Контроллеры фирмы «Siemens» очень широко распространены на крупных и средних предприятиях. Они зарекомендовали себя как высоконадежные, многофункциональные ПТК. Среди контроллеров семейства Simatic хочется выделить резервированный контроллер S7-417-4H. Возможность резервирования особенно необходима при пуско-наладке и дальнейшем сопровождении работы системы, так как в эти периоды особенно часто вносятся изменения в проект, что сопровождается ошибками, программиста приводящими к остановке всей системы управления (в случае использования не резервированной системы). Остановы в работе на химических производствах недопустимы, так как приводят к огромным убыткам для предприятия.
Характеризуя стоимостные оценки внедряемых технических средств можно сказать, что для датчиков и клапанов они примерно равны их аналогам («Endress&Houser», «Crohne»). Характеризуя ПТК фирмы Siemens можно сказать, что их стоимость велика, по сравнению с другими контроллерами (Adam, Контар, Ремиконт). Однако среди аналогичных ПТК по техническим характеристикам и возможностям можно выделить ПТК фирмы «Yokogawa», который по стоимости дороже, чем его германский аналог (Simatic S7-417). Стоит отметить, что внедрение системы происходит на базе уже существующей системы управления использующей Simatic S7-417, что позволяет избавиться от затрат на приобретение контроллера и сервера ввода-вывода.
Применение современных технических средств и программно-технических комплексов (ПТК) позволит повысить удобность эксплуатации технических средств, а также избавиться от дополнительных устройств для реализации технологических блокировок, регистрации и архивирования информации. Существующая система управления процессом реализована на щитовых средствах КИПиА, технологические блокировки – на релейной логике.
Проектируемая система управления реализована на технических средствах с унифицированными выходными сигналами (4÷20 мА), что позволяет существенно снизить погрешность и повысить надежность системы. Наработка на отказ внедряемых приборов (120000 ч; 150000 ч) на порядок превышает наработку на отказ существующих (50000 ч). Внедрение этих технических средств позволит сократить время остановов, затрачиваемое на текущий ремонт и осмотры оборудования. Классы точности внедряемых датчиков: 0,25; 0,5.
В результате внедрения современной распределенной системы управления (на базе Simatic S7-417) на стадии синтеза соляной кислоты будет достигнуто более точное соблюдение технологического регламента, поддержание указанного в регламенте значения концентрации соляной кислоты, которая является одним из показателей качества. Вследствие чего, повысится качество соляной кислоты. В экономических расчетах не учитывается, как это отразится на стоимости соляной кислоты и прибыли предприятия.
Результатом автоматизации процесса получения соляной кислоты является сокращение времени затрачиваемого на текущий ремонт и осмотры и уменьшение численности основных производственных рабочих. За счет этого будет достигнуто снижение себестоимости соляной кислоты.
2 Специальная часть
2.1 Характеристика объекта автоматизации
2.1.1 Описание технологического процесса
Электролитический хлоргаз с давлением 0,2¸0,5 МПа для получения хлористого водорода подается от отделения компрессии по трубопроводу, объемный расход в пределах 122¸486 м3/ч поддерживается с помощью системы измерения и регулирования. На вводе хлоргаза в отделение давление его дросселируется системой регулирования до 0,12¸0,22 МПа, при минимальном давлении 0,1 МПа срабатывает светозвуковая сигнализация, срабатывают отсечные клапаны на трубопроводах подачи водорода и хлора.
Электролитический водород подается на установку по трубопроводу из отделения электролиза, давление в пределах 0,012¸0,042 МПа контролируется системой измерения, при минимальном давлении 0,01 МПа срабатывает светозвуковая сигнализация, срабатывают отсечные клапаны на трубопроводах подачи водорода и хлора. Объемный расход водорода в печь синтеза регулируется в пределах 140,5¸562 м3/ч.
Объемные расходы водорода и хлора автоматически регистрируются.
Для исключения проскока пламени из печи синтеза в трубопровод водорода после узла регулирования установлен огнепреградитель. После узла регулирования хлор и водород раздельными потоками поступают в горелку печи синтеза, причем хлоргаз подается во внутреннюю полость, а водород в наружную полость горелки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.