Автоматизация узла каталитической очистки "хвостовых" газов в производстве слабой азотной кислоты по комбинированной схеме

1. Министерство энергетики, промышленности и связи Ставропольского края Государственное бюджетное профессиональное образовательное

учреждение
«Невинномысский химико-технологический колледж»
(ГБПОУ НХТК)
Выпускная квалификационная работа
на тему: Автоматизация узла каталитической
очистки "хвостовых" газов в производстве слабой
азотной кислоты по комбинированной схеме
•Выполнил: студент группы А-18-1 Ковалёв Д.С.
Руководитель: преподаватель Вирискун Н.В.
Невинномысск 2022

2.

ВКР.15.02.07.А- 18- 1.К- 575.С2
4
10
6
5
11
8
12
9
27
26
7
28
29
30
24
E/ P
FYC
9г
11
Ф
29
TЕ
7а
2
11
9д
E/ P
TЕ
24а
От бака
конденсата
сокового пара
11
FYC
9ж
ПА1
E/ P
FYC
22г
FGT
22а
9з
В атмосферу
31
TЕ
25а
ПА2
FE
11а
КА
30
22д
12д
TЕ
6а
Со склада
жидкого аммиака
12в
FE
5а
11
11е
12г
E/ P
FYC
11д
В продувочную
колонну
11
ХС
29
СМ
29с
29
TЕ
18а
LGT
21а
12
1
1
28
РКО
29
TЕ
1а
О
1
21д
E/ P
LYC
21г
28
К турбокомпрессору
с рекураперационной
турбиной
1
ПХГ
28
TЕ
2а
TЕ
15а
29о
TЕ
20а
От нагнетателя
нитрозных газов
28
TЕ
19а
TЕ
13а
TЕ
17а
Условное графическое
обозначение
ТIR
шкаф
преобразователей
ТY
1б
МПК
ОВЕН 150
контур
ТIRAS HH РIRASLL
ТY
2б
РY
3б
FTG
5б
PIR
FIR
E/ E
PY
4б
ТIR
TY
6б
ТY
7б
E/ E
E/ E
РY
9в
E/ E
РY
9е
FTG
11б
Вода оборотная
2
2
Пар
11
11
Аммиак газообразный
E/ E
FY
11в
ТIR
FCV
E/ E
E/ E
FY
11г
FY
12a
FIR
E/ E
E/ E
ТY
13б
ТIR
FY
14в
29
28
27
30
PIR
TIR
PY
16б
TY
17б
TIR
TIR
TY
18б
TY
19б
LIRCAHL
E/ E
E/ E
E/ E
E/ E
TIR
TY
20б
PIR
FIRCAL
E/ E
LY
21б
22
23
25
12
28
Нитрозный газ
29
29
Хвостовой газ
29о
29о
Хвостовой газ очищенный
29с
29с
Хвостовой газ смешанный
30
30
Конденсат сокового пара
E/ E
LY
21в
E/ E
FY
22б
E/ E
FY
22в
TIR
E/ E
PY
23б
Абсорбционная колонна
О
Окислитель
1
ПА1,ПА2
LL
LL
LL
LL
H
L
Примечание
1
ПХГ
Подогреватель аммиака
2
Подогреватель «хвостовых» газов
1
РКО
Реактор каталитической очистки
1
СМ
Смеситель
1
Ф
Фильтр со стекловолокном
1
ХС
Скоростной холодильник
1
TIR
E/ E
TY
24б
TY
25б
ВКР.15.02.07.А- 18- 1.К- 575.С2
Автоматизация узла
HH
Кол
Наименование
КА
0
P/ Е
PGT
23a
E/ E
TY
15б
21
Примечание
Кислота азотная
12
28
Поз
обозн
4- 20 мА
0
26
25
0 - 6,3 м 3/ ч
минимум 3 м3/ ч
45 – 60 С
20
40 – 50 С
24
20 – 60 %
минимум 20% , максимум 60%
23
0
0
0
40 – 50 С
40 – 80 С
0
22
21
19
PGT
16a
FGT
14б
KS
12б
FIRC
E/ E
РY
10б
20
18
40 – 50 С
19
100- 150 С
0 - 100 м 3/ ч
н/ б 220 - 280 0С
17
17
0,45 - 0,5 МПа
16
управление отсекателями
4- 20 мА
н/ б 80 м3/ ч
15
18
1
P/ Е
РIRASLL
РIRСASLL
РY
9б
14
16
13
P/ Е
PTG
9а
E/ E
РY
8б
14
13
PTG
10а
РIRASLL
E/ E
E/ E
E/ E
FY
5в
ТIR
4- 20 мА
0,45 – 0,5 МПа
предминимум 0,4 МПа, минимум 0,3 МПа
PTG
8а
12
P/ Е
P/ Е
PTG
4а
11
10
0,45 – 0,5 МПа
предминимум 0,4 МПа, минимум 0,3 МПа
9
4- 20 мА
0
0
8
0,45 – 0,5 МПа
предминимум 0,4 МПа, минимум 0,3 МПа
7
P/ Е
E/ E
E/ E
E/ E
н/ б 500 м3/ ч
н/ б 0,3 МПа
предминимум 0,2 МПа, минимум 0,15 МПа
0
0
PTG
3а
6
45- 60 С
н/ б 300 С
0
предмаксимум 310 С, максимум 350 0С
н/ б 320 С
Подпись и дата.
дубл.
Инв.
Взам. инв.
Подпись и дата.
подл.
P/ Е
15
3
5
10 - 15 кгс/ см2
3
приборы по
месту
индикация
регистрация
регулирование
сигнализация
блокировка
управление
4
2
1
Инв.
2
90- 120 С
1
FE
14а
0
1
Не более 45 С
От ВОЦ
Наименование среды
в трубопроводе
1
1
0,18 - 0,28 МПа
1
4- 20 мА
На ВОЦ
L
Закрытие отсекателей при остановке технологии
каталитической очистки
Изм. Лист.
докум.
Подпись. Дата.
«хвостовых» газов в производстве
Разраб.
Ковалёв Д.С.
слабой азотной кислоты по
Проверил. Вирискун Н.В.
Т. Контр. Вирискун Н.В.
комбинированной схеме
Реценз.
. ехнологическая)
Функциональная (т
Н. Контр. Ромашкина Е.С.
схема автоматизации.
Утвердил. Ромашкина Е.С.
Литер.
Масса.
Масштаб.
у
Лист. 1
Листов. 2
ГБПОУ НХТК, 2022

3.

ВКР.15.02.07.А- 18- 1.К- 575.С5
н/ б 80 м3/ ч
0 - 100 м 3/ ч
0 - 6,3 м 3/ ч
н/ б 0,3 МПа
10 - 15 кгс/ см2
0,45 – 0,5 МПа
0,45 – 0,5 МПа
0,45 – 0,5 МПа
0,45 - 0,5 МПа
0,18 - 0,28 МПа
20 – 60 %
ДПД
ДКН 10х150- А- II
поз 11а
КМ 35Д
модель 4533 поз 11б
ДПД
4 – 20 мА
КМ 35Д
модель 4533 поз 14б
4 – 20 мА
СУ
ДПД
4 – 20 мА
Promag P- 200
поз 22а
0
90- 120 С
н/ б 220 - 280 0С
100- 150 С
мВ
Модуль ввода
унифицированных
сигналов тока и
Напряжения
МВ 110- 8АС
Модуль ввода
унифицированных
сигналов тока и
напряжения
МВ 110- 8АС
Клавиатура
4 – 20 мА
мВ
мВ
4 – 20 мА
ДИД
4 – 20 мА
КМ 35
модель 4133 поз 9а
4 – 20 мА
ДИД
4 – 20 мА
КМ 35
модель 4133 поз 10а
4 – 20 мА
ДИД
ДТ
ОВЕН ПЛК150
КМ 35
модель 4133 поз 23а
Процессорная
плата
ДИД
Сапфир 22МП ДУ
поз 21а
ДТ
КТХА 10- 500
поз 6а
ДТ
Модуль ввода
унифицированных
сигналов тока и
напряжения
МВ 110- 8АС
мВ
мВ
мВ
ДТ
ОЗУ
8 Gb
Видеоплата
РУСТ серия 415
«НЗ» поз 11е
Masoneilan
SVI II AP поз 11д
поз 3д
МИМ
ЭПП
РУСТ серия 415
«НЗ» поз 21д
Masoneilan
SVI II AP поз 11д
поз 21г
МИМ
ЭПП
РУСТ серия 415
«НО» поз 22д
Masoneilan
SVI II AP поз 11д
поз 22г
МИМ
ЭПП
25ч38нж «НЗ»
поз 9з
Masoneilan
SVI II AP поз 11д
поз 9ж
МИМ
ЭПП
25ч38нж «НЗ»
поз 9д
Masoneilan
SVI II AP поз 11д
поз 9г
МИМ
ЭПП
4–20 мА
Монитор
4–20 мА
4–20 мА
VGA «24»
Модуль вывода
аналоговых
сигналов
Поз
обозн
МУ110- 8И
СУ
4–20 мА
4–20 мА
3
3
ДПД
Датчик перепада давления
ДИД
Датчик избыточного давления
7
МУ110- 8К
ДТ
Датчик температуры
12
МИМ
KЭП
ЗРК.502.ХЛ.50. 53.Л.НЗ.У
поз HCV 12в
МИМ
МИМ
ЗРК.502.ХЛ.50. 53.Л.НЗ.У
поз HCV 12г
6.3/ 6М1
поз 12б
Инв.
ЗРК.502.ХЛ.50.53.Л.НО.У
поз HCV 12д
Кол
Наименование
Сужающее устройство
Модуль вывода
дискретных сигналов
дубл.
ДТ
ETHERNET
мВ
ДТ
КТХА 10- 500
поз 15а
Шина передачи
данных
IBM PC
Процессор
Int el Core i5
3,2 ГГц
мВ
мВ
КТХА 10- 500
поз 7а
КТХА 10- 500
поз 13а
0
40 – 50 С
Контроллер
ДИД
ДТ
0
Не более 45 С
Модуль ввода
унифицированных
сигналов тока и
напряжения
МВ 110- 8АС
4 – 20 мА
КМ 35
модель 4133 поз 16а
0
45 – 60 С
ДТ
КТХА 10- 500
поз 25а
Мышь
ДИД
КМ 35
модель 4133 поз 8а
0
40 – 50 С
ДТ
ДТ
ДИД
КМ 35
модель 4133 поз 4а
0
40 – 50 С
КТХА 10- 500
поз 20а
КТХА 10- 500
поз 24а
Взам. инв.
Подпись и дата.
подл.
Инв.
ДТ
мВ
0
40 – 80 С
ДТ
КТХА 10- 500
поз 18а
КТХА 10- 500
поз 19а
КМ 35
модель 4133 поз 3а
ДИУ
КТХА 10- 500
поз 17а
мВ
ДЭ
КТХА 10- 500
поз 2а
0
мВ
4 – 20 мА
СУ
0
45- 60 С
Промышленная рабочая
станция системы
4 – 20 мА
ДКН 10х250- А- II
поз 14а
КТХА 10- 500
поз 1а
н/ б 300 С
Подпись и дата.
КМ 35Д
модель 4533 поз 5б
СУ
0
н/ б 320 С
0
ДКН 10х150- А- II
поз 5а
звуковая
сигнализация
н/ б 500 м3/ ч
ДИУ
Датчик измерения уровня
1
ДЭ
Датчик электромагнитный
1
КЭП
Клапан электро пневматический
1
МИМ
Мембранный исполнительный механизм
8
ЭПП
Электропневмопозиционер
5
Примечание
ВКР.15.02.07.А- 18- 1.К- 575.С5
Автоматизация узла
каталитической очистки
Подпись. Дата.
Изм. Лист.
докум.
«хвостовых» газов в производстве
Ковалёв Д.С.
Разраб.
слабой азотной кислоты по
Проверил. Вирискун Н.В.
Т. Контр. Вирискун Н.В.
комбинированной схеме
Реценз.
.
Схема микропроцессорной
Н. Контр. Ромашкина Е.С.
системы управления.
Утвердил. Ромашкина Е.С.
Литер.
Масса.
Масштаб.
у
Лист. 2
Листов. 2
ГБПОУ НХТК, 2022

4.

Расчет сужающего устройства
Исходные данные:
Измеряемая среда – аммиак.
Максимальный измеряемый расход при нормальных условиях
Gном макс. =100 м 3/час
Минимальный измеряемый расход при нормальных условиях
Gном мин.= 30 м 3/час
Температура газа перед сужающим устройством
t = 95о С
Избыточное давление перед сужающим устройством
Ри. = 7 кгс/см2
Выбрано
•Сужающее устройство - Диафрагма камерная ДКС 10х150 – А – II на условное
давление Ру – 10 МПа, внутренний диаметр трубопровода Ду – 150 мм,
материал камер сталь 30, диска 12х18Н10Т, изготовитель Московское АО
«Манометр» г. Москва.

5.

Наименование показателя
Ед. изм.
Значение
По аналогу
Проектное
1. Годовой выпуск продукции:
- в натуральном выражении
тонн
920000
960000
- в стоимостном выражении
руб.
19780000000
20640000000
2. Капитальные вложения
руб.
4914500000
4919579200
руб./т
5342
5125
чел.
105
105
3. Удельные капитальные вложения
4. Численность персонала
5. Производительность труда:
руб./чел.
- в натуральном выражении
т/чел.
8762
9143
- в стоимостном выражении
руб./чел.
188383000
196574500
руб./т
14530,05
14153,02
- на весь выпуск
руб.
13367643445
13586894846
8. Оптовая цена реализации
руб.
21500
21500
9. Прибыль:
руб.
руб./т
6970
7347
руб.
6 412 356 555
7 053 105 154
- продукции
%
48,00
51,90
- производственных фондов
%
89,8
98,2
руб./руб.
4,02
4,2
тонн
188580
155494
7. Себестоимость продукции:
- на единицу
- на единицу продукции
- на весь выпуск
10. Рентабельность:
11. Фондоотдача
12. Точка безубыточности
13. Срок окупаемости капитальных
вложений
год
14. Годовой экономический эффект
руб.
2,6
5675204000
6315120000

6.

В
работе
рассмотрены
основные
вопросы
промышленной экологии, охраны
труда
и
промышленной
безопасности.
Предложены
мероприятия,
системы
предотвращения
взрывов
и
пожаров, рассмотрены способы
защиты окружающей среды от
выбросов.

7.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!