Идентификация предаварийных ситуаций установки получения серы методом Клауса

• Автор: Филоненко, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 139 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ МЕТОДОМ КЛАУСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Описание технологического процесса получения серы методом Клауса

1.2. Возможные аварийные положения на объекте и меры по их ликвидации

1.3. Состояние вопросов обеспечения безопасности процесса получения серы метом Клауса литературный обзор

1.4. Постановка задачи исследования

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. ПРОЦЕДУРА ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРЕДАВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ УПРАВЛЕНИЯ.
2.1. Ситуационная модель технологического процесса как источника предаварийных ситуаций
2.2. Идентификация причин предаварийных ситуаций на объектах управления
2.3. Вычислительная процедура обработки качественной информации в режиме реального времени
2.4. Функциональная структура системы идентификации
предаварийных ситуаций.
Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. СИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРЕДАВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ УСТАНОВКИ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ МЕТОДОМ КЛАУСА
3.1. Методика анализа технологического объекта управления как источника предаварийных ситуаций.
3.2. Анализ термического реактора установки Клауса как источника предаварийных ситуаций
3.3. Верификация процедуры идентификации предаварийных
ситуаций методом имитационного моделирования.
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ
ПРЕДАВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ УСТАНОВКИ КЛАУСА
4.1. Алгоритмическая структура системы идентификации
предаварийных ситуаций.
4.2. Интеграция программного обеспечения системы идентификации предаварийных ситуаций и 8САОАсистсм
4.3. Техническая структура системы идентификации предаварийных
ситуаций
Выводы по четвертой главе.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Проведен обзор работ по обеспечению безопасности технологического процесса получения серы методом Клауса. Сформулирована цель исследования, поставлены задачи, решение которых необходимо для се достижения. Во второй главе приведена процедура построения ситуационной модели технологических процессов. Проведено исследование вычислительных процедур, подтверждающее целесообразность использования модифицированного алгоритма. Разработана система идентификации предаварийных ситуаций, использующая предложенную ранее ситуационную модель процесса. Третья глава посвящена вопросам построения системы идентификации предаварийных ситуаций для установки получения серы методом Клауса. Предложена методика анализа технологического объекта как источника предаварийных ситуаций. Проведен соответствующий анализ термического реактора установки Клауса. Создана база знаний о термическом реакторе как об источнике предаварийных ситуаций. Приведены результаты имитационного моделирования, подтверждающие корректность предложенной процедуры идентификации предаварийных ситуаций и созданной базы знаний. В четвертой главе предложена реализация системы идентификации предаварийных ситуаций для установки получения серы методом Клауса, разработана алгоритмическая, функциональная и информационная структуры системы идентификации, даны варианты выбора технической структуры. Клауса. ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ МЕТОДОМ КЛАУСА И ПОСТАНОВКА. Сера, наряду с углем, нефтыо, известняком и поваренной солью относится к пяти основным видам сырья химической промышленности. Она выпускается в двух основных формах: «элементарная сера» (с концентрацией 8 ,5% и выше) и в виде химических соединений, в частности, серной кислоты. Основной выпуск серы (свыше 2/3) осуществляется в элементарной форме и доля се увеличивается. Производство элементарной серы осуществляется на рудниках самородной серы путем извлечения ее из газа, нефти и угля. Получение серы из газа и нефти начало развиваться быстрыми темпами в течение четырех последних десятилетий XX века. Одним из способов получения газовой серы является метод Клауса. Продуктом этого метода является сера техническая газовая ГОСТ 7. Способ производства серы методом Клауса был разработан болсс 0 лет назад и начал использоваться в промышленности с г. В настоящее время все установки получения серы по методу Клауса построены по одинаковой технологической схеме, имеют одинаковый принцип действия, отличия заключаются лишь в особенностях конструкции и размерах отдельных аппаратов, способах подогрева технологического газа перед каталитическими реакторами и типах катализатора. В данной работе рассматривается установка получения серы по методу Клауса работающая на Астраханском газоперерабатывающем заводе (АГПЗ). Установка предназначена для получения элементарной серы из кислого газа, выделенного в процессе сероочистки природного газа. SO2 (термическая часть) и дальнейших реакций H2S и S на слое катализатора (каталитическая часть) получается основной объем серы. В термической части выход достигает %, а в каталитической части -% от общего количества серы. Производительность установки составляет , т/ч серы, по кислому газу 0 м3/ч - номинальная, 0 м /ч -максимальная. Продукцией является сера техническая газовая, соответствующая ГОСТ 7-. H2S + SO 2 = 3/nS + 2Н2О + X ккал/моль, где п - количество атомов серы в молекуле, зависящее от температуры реакции (от 2 до 8). Эта реакция осуществляется в два этапа: на первом этапе (термическом) поток кислого газа подается в печь реакции, где смешивается с воздухом и сжигается, при этом происходит окисление примерно 1/3 H2S до S при высокой температуре (0 - °С). С + H2S = COS + н2о СН4 + 2S2 = 1 2S + CS2 Степень конверсии в печах составляет около %. На втором этапе (каталитическом) газ проходит два последовательно установленных каталитических конвертора, где две трети неокисленного H2S реагируют с образующимся S. CS2 + 2Н = 2H2S + С COS + Н = С + H2S Степень конверсии после отделения Клаус увеличивается до %.