Инновационные технологии 21 века в области автоматизации

технологических процессов

Тема научной работки:

«Модернизация измерительной

системы установок получения серы»

НОУ ВПО МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ «ВТУ» филиал в г. Оренбурге

Исполнитель : Ибрагимов Евгений МаратовичСтудент группы БСАУ-ФО-312

Руководитель: Москалёва Оксана ГеннадьевнаСт. преподаватель кафедры информатики и

автоматизации

Цели:Повышение экологической безопасности.Повышение количества и качества конечного продукта.

Задачи:Оптимизация процесса, без изменения технологии производства.Увеличение достоверности измерений.

Научное исследование посвящено вопросам экологической безопасности и экономической целесообразности, модернизации, измерительной системы производства серы. Контроля при переработке кислого газа методом Клауса и доочистке методом Сульфрена, на примере предприятия «Газпром Добыча Оренбург». Произведен анализ основных современных средств измерения. Выявлены сильные и слабые стороны большого количества современных приборов, систематизированы экспериментальные данные. Внесены рекомендации по оптимизации процесса и увеличению достоверности измерений без изменения технологического процесса. Произведены предварительные расчеты по капиталовложениям и экономической целесообразности проекта с финансовой и экологической точки зрения.

Процесс Клауса

I стадия: термическое окисление сероводорода до диоксида серы

H2S + 3/2O2 → SO2 + H2O + (0,53 — 0,57) МДж/моль

II стадия: каталитическое превращение сероводорода и диоксида серы

2H2S + SO2 → 3/nSn + 2H2O + (0,087 — 0,154) МДж/моль.

№

Наименованиевыброса

Место образования

Составвыбросов

в атмосферу

Количествовыбросов повидам, т/год

Предельно-допустимое значение содержания

загрязнений в выбросах, мг/м3

Периодичность выбросов

1 2 3 4 5 6 71 Дымовые газы Дымовая

трубаNO2

NOSO2

Н2SСО

31,29185,0849

3799,221514,7469

7463,7230

26,574,32

3225,412,52

6336,3

Постоянно, при работе установки

2 Вентиляционные выбросы

Машзал установки

Н2S 0,0104 Не нормируется Постоянно, при работе установки

3 Выброс в трубу при регенерации

катализатора

Дымовая труба

СОNO2

NOSO2

24,95200,10460,01708,0985

Не нормируется 1 раз в год

4 Выброс в трубу при пуске установки

Дымовая труба

СОNO2

NOSO2

26,07760,10930,01780,0382

Не нормируется 1 раз в год

5 Выбросы пыли при замене

катализатора

Площадка1 очереди

Пыль неорган.

(SiO2<20%)

0,0361 Не нормируется 1 раз в 4 года

Выбросы в атмосферу

Труба Вентури

02468

1012

Вентури12

Сравнительная диаграмма точности измерения

погрешность количество смеси т/час

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

современные приборыприборы на сегодняшний день

Данные расчета на программе «Расходомер ИСО версии 1.40 от 13.05.2010 в соответствии с ГОСТ

8.586.(1-5)-2005»

Принцип работы вихревого расходомера

Усредненные данные по составу кислого газа У-50 цех №1

Сентябрь 2013г.

установка

декада Объемная доля компонентов % Объемная доля %

Плотность кг/м3

CO2 H2O CH3OH у/в кисл.

У-50 I дек. 58,00 36,04 4,39 0,30 1,27 98,73 1,55

II дек. 59,93 33,35 4,45 0,40 1,87 98,13 1,54

III дек. 53,61 41,72 3,36 0,31 1,00 99,00 1,58

Ср.мес. 57,18 37,04 4,07 0,34 1,37 98,63 1,56H2S

Ср.кв. 54,40 38,92 5,34 0,27 1,47 98,53 1,56

Ср.год.

Акт испытаний Эндресс+Хаузер

Экономическая целесообразность:По подсчетам, на модернизацию одной установки требуется около 400 млн. руб.:1. В связи с использованием

специфического и дорогостоящего оборудования.

2. В связи с тем, что качество и количество продукции (жидкая и комовая сера) практически останется неизменной, срок окупаемости по продукту более 1000лет.

Параметры источников выбросов загрязняющих веществ от установок получения серы 2014-

2016гг.вещество Выбросы загрязняющих веществ Год достижения ПДВ

Макс г/с

Макс мг/м3 Макс т/год

Азота диоксид

1,1425 26,564 31,2918 2014

Сера диоксид

138,7144 3225,270 3799,2215 2014

Углерод оксид

272,510 6336,173 7463,723 2014

Сероводород

0,5384 12,519 14,7469 2014

Азота оксид 0,1857 4,317 5,0849 2014

Высота источника выброса 162м диаметр устья 3.3м объем 111,583 м3/с темп.435.28 С

На основании табличных данных по выбросам на 2014 год квота будет исчерпана к началу 2015 года. При ужесточении экологических норм, которые запланированы на 2016 год, предприятие будет вынуждено платить штрафы,размер которых на данный момент не определен. Благодаря модернизации систем измерения достижимо снижение выбросов на 27% а это многие тысячи тонн веществ 2го и 4го класса опасности.В данном случае наше здоровье - невосполнимый и бесценный ресурс.

Применение новейших средств измерения позволят повысить экологичность процесса получения газовой серы без вмешательства в технологию процесса.

Современные средства измерения упростят работу обслуживающего персонала, существенно повысят безопасность производства и позволят объединить оборудование в общую систему.

Позволят сохранить здоровье рабочего персонала и снизить выплаты экологических квот.

Наша работа узко специализирована (на предприятии «Газпром Добыча Оренбург») в связи с необходимостью модернизации существующего парка измерительных систем. На данный момент, мы находится в самом начале нашей разработки: -проводится анализ всех существующих измерительных приборов и систем;- собираются данные о попытках модернизации из других подразделений. Радует, что наша работа имеет практическое значение, и, к счастью, не будет обременена финансовыми трудностями (спасибо большой поддержке ООО «Газпром Добыча Оренбург»).

Спасибо за внимание!

Контактная информация:Москалёва О.Г. Mos_og25@mail.ruТел. 79123453826Ибрагимов Е.М. em@citydom.ruТел. 79123575388