Для активизации катализатора предусмотрена возможность подачи в исходный газ 99% водорода от секции TV-3 компрессора В-102 (В-102р) через клапан регулятора давления поз.5445 и клапан регулятора расхода поз.1221.

Для предупреждения образования в факельной системе взрывоопасной смеси предусмотрена непрерывная подача продувочного (природного) газа. Природный газ через клапан регулятора давления поз.1305 и клапан регулятора расхода поз.1202 подается в трубопровод факела 0,5 кгс/см² . В случае прекращения подачи природного газа срабатывает блокировка, открывается отсекающий клапан поз.1610 и обеспечивается подача азота.

Давление в трубопроводе факела 0,5 кгс/см² регистрируется прибором поз.1348. Давление в трубопроводе подпора факела 0,5 кгс/см² регистрируется прибором поз.1346.

Часть природного газа после клапана регулятора давления поз.1305 подается для подогрева в теплообменники Т-104/1,3 и далее через электрозадвижку поз.1609 поступает на горелки печи П-101. Расход топливного газа регистрируется прибором поз.1203.

Давление топливного газа на входе в печь П-101 поддерживается автоматически клапаном регулятора поз.1344, сигнализируется и блокируется по минимальному значению. Расход топливного газа на каждую сторону печи регистрируется приборами поз.1216-1219 и сигнализируется по минимальному значению.

Разрежение дымовых газов под сводом печи регистрируется приборами поз.1314,1315.

Дымовые газы из радиантной части печи поступают в конвекционную часть, со встроенными в нее змеевиками подогревателей, для подогрева газов, воды, получения и перегрева пара (Т-100, Т-101, Т-300, Т-301, Т-302 и Т-303/1,2), отсасываются дымососами В-104/1,2 и сбрасываются через дымовую трубу в атмосферу.

Температура дымовых газов перед дымососами В-104/1,2 регистрируется приборами поз.1090-1093. Разрежение дымовых газов перед дымососами регистрируется прибором поз.1341 с блокировкой и сигнализацией по минимальному значению. Содержание кислорода в дымовых газах на входе в конвекционную часть печи определяется автоматическим поточным анализатором поз.1500. Газ пиролиза из реакционных труб печи П-101 проходит охлаждающие коллекторы-холодильники Т-102a-f, где охлаждается котловой водой, поступающей из Е-300, и направляется в испаритель Е-100. Температура пирогаза после печи П-101 регистрируется приборами поз.1053-1064.Температура пирогаза на выходе из охлаждающих коллекторов Т-102a-f регистрируется приборами поз.1030-1035, давление - прибором поз.1352. Для снижения температуры пирогаза, поступающего в испаритель Е-100, предусмотрен впрыск питательной воды в трубопровод пирогаза после Т-102a-f.

2. ТЭО объекта автоматизации

2.1 Производственные связи установки производства технического водорода

Сырьем установки производства технического водорода является: природный газ (в дальнейшем исходный газ); паровой конденсат; СО₂ и азот. Природный газ, как видно из схемы, поступает с ГРС-1. Пришедший с цеха-40 паровой конденсат подвергается обработке (деаэрация и т.п.) затем в виде перегретого пара он поступает в печь пиролиза П-101. Углекислый газ и азот поступают с завода ОАО "Минеральные удобрения".

Рис. 1 Производственные связи установки производства водорода.

Основным продуктом установки производства технического водорода является водород -99%, 98%.

Побочным продуктом производства технического водорода является углекислый газ.

Полученный технический водород- это полуфабрикат и он будет использоваться:

3. В производстве бутиловых спиртов

4. В производстве 2-этилгексанола

Так же тех. водород – частично товарный продукт, т.к. в дальнейшем он реализуется ОАО "Минеральные удобрения".

2.2 Технико-технологическая и экономическая характеристика производства

В производстве технического водорода технологический процесс- непрерывный и малостадийный.

Сырье и продукты реакции являются пожаро- и взрывоопасным т.к. в сырье входит природный газ, а в продукты водород-99. В следствие этого в производстве существует ПАЗ(система сигнализаций и блокировок).

Материальные потоки на всех этапах находятся в газообразном состоянии. Производство материалоемкое.

Технологический процесс достаточно современен.

Вывод: т.к. производство материалоемкое, то одним из приоритетных направлений улучшения экономических показателей можно назвать увеличение выхода водорода на загруженное сырье.

2.3 Обоснование концепции автоматизации

2.3.1 Характеристика уровня автоматизации производства технического водорода

Судить об уровне автоматизации сложно, т.к. единого показателя, по которому можно судить об уровне автоматизации в настоящее время не существует. Поэтому уровень автоматизации оценивается: по уровню автоматизации функций управления, сложности реализованных функций и техническому уровню средств автоматизации.

Установка производства водорода состоит из трех стадий:

1. Получение пирогаза в печи пиролиза П-101;

2. Очистка пирогаза от СО₂ в отделении поташной очистки;

3. Отделение мембранного разделения пирогаза(получение водорода).

Уровень автоматизации на этих стадиях различен. Дадим краткую характеристику автоматизации установки производства технического водорода, проанализировав все три стадии отдельно.