CHƯƠNG I: MƠ TẢ ĐIỀU KHIỂN

PHẦN IV: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHAØ MÁY

CHƯƠNG I: MƠ TẢ ĐIỀU KHIỂN

Là hệ thống điều khiển cấp cao được thiết kế nhằm ổn định quá trình vận hành nhà máy.

Nĩi chung, các chức năng điều khiển sử dụng chế độ điểm đặt (Setpoint), nghĩa là đặt giá trị (điểm đặt) cho bộ điều khiển cơ sở chứ khơng phải là trạng thái (vị trí) thực của các van, là tín tiệu đầu ra của các cụm điều khiển chức năng của hệ thống DCS hay máy tính

Chương này sẽ mơ tả chức năng điều khiển của hệ thống điều khiển cấp cao, hệ thống xuất xe bồn và hệ thống trộn của hệ thống nhà máy CPP.

Hệ thống điều khiển và hệ thống trộn sẽ cĩ các phần cứng dự phịng (cạc điều khiển) và các chức năng chuẩn bị của DCS.

Đặc tính kỹ thuật chi tiết của DCS sẽ dược cung cấp bởi nhà sản xuất..

1.1. Hệ thống điều khiển cân bằng tuyến ống:

Lị gia nhiệt (H-01) cho tháp chưng cất (C-01) chỉ cĩ 1 tuyến ống gia nhiệt.

1.2. Hệ thống điều khiển tháp chưng cất C-01

Việc vận hành chế biến của tháp C-01 được thực hiện bằng cách điều khiển nhiệt đầu vào tháp C-01 bằng cách điều khiển lị gia nhiệt H-01.

Hệ thống điều khiển tháp C-01 gồm điều khiển lị gia nhiệt H-01, điều khiển lưu lượng nguyên liệu đầu vào và điều khiển dịng hồi lưu (R/F).

Lị gia nhiệt H-01 được điều khiển theo phương thức tỷ lệ với nguyên liệu đầu vào hoặc dịng hồi lưu (R/F).

Phương thực điều khiển được chọn bởi vận hành viên và được kết nối tới bộ điều khiển lưu lượng dịng nguyên liệu vào hoặc tỷ lệ của dịng hồi lưu (Reflux) và dịng nguyên liệu vào (Feed).

1.2.1 Điều khiển nguyên liệu vào lị gia nhiệt.

Việc điều khiển Lị gia nhiệt H-01 được thực hiện bằng cách điều khiển nhiệt dịng vào tháp C-01. Việc điều chỉnh tỷ lệ dịng nhiên liệu (khí và dầu FO) vào đầu đốt của H-01 sẽ điều khiển nhiệt độ vào tháp C-01.

Việc điều khiển H-01 thường là liên kết với việc điều khiển dịng nguyên liệu hoặc dịng hồi lưu.

1- Nhiên liệu dùng cho H-01 là khí dư đỉnh tháp hoặc FO. Năng lượng cung cấp của mỗi loại nhiên liệu đốt là 50% cơng suất của H-01.

2- Nguồn khí dư đỉnh tháp (khí thải) cung cấp cho H-01 cĩ thể điều chỉnh một cách độc lập bằng bộ điều khiển lị đốt. Bộ điều khiển này sẽ điều chỉnh chính xác và tự động lưu lượng dịng FO theo sự dao động của lưu lượng dịng khí thải.

3- Lưu lượng của dịng khí thải (FIC- 0503) được chuyển đổi thành lượng FO tương đương theo một tỷ lệ đặt (hệ số điều chỉnh được thực hiện bởi người vận hành) do "bộ điều khiển tỷ lệ" (RAT2) cung cấp. Tín hiệu ra được gửi tới "Bộ trừ"

Output = FIC-0503 flowrate x (hệ số điều chỉnh).

Tín hiệu output (0-100%) của cơng tắc chuyển (SW) và giải hoạt động của FIC-0504 là giống nhau.

Nguồn năng lượng từ khí thải được so sánh với nguồn FO

4- "Bộ trừ" sẽ trừ đi một lượng tương đương FO từ tín hiệu output của cơng tắc chuyển SW và kết quả đưa tới bộ điều khiển lưu lượng FO (FIC-0504) làm điểm đặt (Setpoint) điều khiển.

Output = Tín hiệu (0-100%) từ SW - tín hiệu từ bộ tỷ lệ RAT2

5- Bộ điều khiển FO (FIC-0504) sẽ điều khiển dịng FO tới H-01 dựa theo điểm Setpoint từ bộ trừ. Tham khảo hình vẽ

1.2.2 Điều khiển dịng nguyên liệu vào (Feed Flow).

Mục đích điều khiển dịng nguyên liệu vào là điều khiển nhanh hơn nhiệt đầu vào tới C- 01 khi cĩ sự dao động của dịng nguyên liệu vào.

Hệ thống điều khiển dịng nguyên liệu vào điều khiển lượng nhiệt vào tháp C- 01 theo tỷ lệ với sự dao động của dịng nguyên liệu vào. (điều khiển tỷ lệ lị gia nhiệt bằng dịng nguyên liệu vào).

1. Điểm setpoint (SV) của bộ điều khiển FIC-0504 được kiểm sốt bởi bộ điều khiển lị gia nhiệt với tỷ lệ giữa giá trị thực tế và thiết kế của dịng nguyên liệu vào C-01.

2. Người vận hành cĩ khả năng đặt tỷ lệ tại bộ tỷ lệ RAT1 trên mà hình điều khiển DCS. Tín hiệu output của RAT1 được gửi tới "bộ trừ" như là một tín hiệu đầu vào qua cơng tắc SW. Tham khảo hình vẽ.

1.2.3Bộ điều khiển tỷ lệ dịng hồi lưu (Reflux) và dịng vào (Feed)

Mục đích của bộ điều khiển tỷ lệ Relux và Feed (R/F) nhằm duy trì tỷ lệ R/F hợp lý để điều khiển nhiệt độ vào tháp C-01. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

1) Tỷ lệ R/F cĩ được từ việc tính tốn kết quả của "Bộ chia" và được gửi tới "Bộ nhân" làm tín hiệu input.

Tín hiệu ra của "Bộ chia" = Lưu lượng dịng hồi lưu (FIC-0301) chia Lưu lượng dịng vào (FIC-0201)

2) Tín hiệu vàu của "Bộ nhân" (là tín hiệu ra của "Bộ chia") phải bằng tín hiệu của bộ điều khiển lưu lượng dịng FO. Điều này được thực hiện bằng cách đặt hệ số bù của "Bộ nhân" và gửi tới bộ điều khiển lưu lượng dịng FO (FIC-0504) như là điểm đặt (setpoint) điều khiển qua cơng tắc SW. Tín hiệu ra của "Bộ nhân" (điểm đặt của FIC-0504) = tín hiệu ra của "Bộ chia" x hệ số bù Xem hình vẽ PID FIC-0301 Transmitter FIC-0201 Transmitter FIC-0503 Transmitter FIC-0504 Transmitter Bộ Chia Bộ Nhân Rat1 Đặt tỷ lệ SW Cơng tắc PID PID PID Đặt tỷ lệ Bộ điều khiển FIC-0301 Bộ điều khiển FIC-0201 Bộ điều khiển FIC-0503 Bộ điều khiển FIC-0504 FIC-0301 Điều khiển van

FIC-0201 Điều khiển van

FIC-0503 Điều khiển van

FIC-0504 Điều khiển van Bộ Trừ

Rat2

Trong đĩ:

FIC-0201: Lưu lượng dịng vào tháp C-01 FIC-0301: Lưu lượng dịng hồi lưu về tháp C-01

FIC-0503: Lưu lượng dịng khí dư vào lị gia nhiệt H-01 FIC-0504: Lưu lượng dịng FO vào lị gia nhiệt H-01

2. Hệ thống trộn (Bộ trộn)

2.1 Mục đích của bộ trộn là trộn các dịng nguyên liệu thành phần để cĩ sản phẩm

xăng với chi số RON 83 và các đặc tính kỹ thuật giống như thiết kế.

Những thành phẩm dùng hoạt động bộ trộn gồm: - Xăng thơ (condensate ổn định)

- Condensate bạch hổ.

Các đặc tính kỹ thuật của xăng cần quan tâm là: - Chỉ số Octane

- Áp suất hơi bão hịa - RVP/37.80C (kPa)

- Nhiệt độ chưng cất 0C, IBP, 10%, 50%, 90%, FBP. - Tỷ trọng ở 15oC (kg/m3).

2.2 Cấu hình của hệ thống trộn.

Hệ thống trộn gồm những khối chức năng sau:

- Khối tạo cơng thức trộn (tỷ lệ trộn) - RG (Recipe Generator). - Khối kiểm sốt tỷ lệ.

- Thiết bị điều khiển phụ trợ. 2.2.1 Khối tạo cơng thức trộn (RG).

Khối này gồm 2 khối nhỏ, một khối mơ phỏng bộ trộn và một khối tối ưu hĩa bộ trộn. Chúng cĩ thể thực hiện trên một máy tính riêng biệt hoặc trong DCS. Khối tạo cơng thức trộn này mơ phỏng hoạt động của bộ trộn với hàng loạt những thao tác logic. Kết quả là tạo ra cơng thức trộn tối ưu ban đầu cho mổi mẻ (đợt) trộn. Cơng thức xác định lưu lượng của các dịng nguyên liệu vào bộ trộn và được nhập vào DCS bởi người vận hành để thực hiện các việc cịn lại là của bộ trộn.

Dữ liệu nhập vào bởi người vận hành cho khối RG là:

- Đặc tính của các thành phần vào bộ trộn nhận từ phịng thí nghiệm. - Dữ liệu nhà máy, số lượng dịng trộn, mức bồn, …

- Dữ liệu về kế hoạch và thương mại như giá cả của các thành phần nguyên liệu, ...

Tiêu chuẩn chính cho việc tối ưu hĩa là:

- Sử dụng tối đa các thành phần rẻ nhất cĩ sẵn.

- Giảm thiểu sản lượng kém chất lượng, việc phải trộn lại 2.2.2 Khối kiểm sốt tỷ lệ

Khối này được thực hiện trong hệ thống DCS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Cơng thức tạo ra bởi RG được nhập vào khối này và biên dịch sang các giá trị đặt - setpoint của các dịng nguyên liệu vào.

DCS sẽ điều khiển lưu lượng dịng nguyên liệu vào dựa trên những điểm setpoint này thơng qua những thiết bị cĩ liên quan của bộ trộn, như các bộ tuyến tín hiệu dịng, van điều khiển.

2.3 Mục tiêu về đặc tính kỹ thuật của xăng sau bộ trộn cần quan tâm gồm:

- Nhiệt độ chưng cất 0C, IBP, 10%, 50%, 90%, FBP. - Tỷ trọng ở 15oC (kg/m3).

2.4 Việc điều khiển tỷ lệ sẽ được thực hiện bởi DCS. Bộ mơ phỏng trộn Offline thực

hiện trên DCS và được dùng để chọn tỷ lệ ban đầu của các thành phần.

2.5 Hệ thống bộ trộn sẽ bao gồm những chức năng sau:

1- Điều khiển tỷ lệ trộn.

2- Bộ mơ phỏng trộn (Offline)

3- Bộ tối ưu hĩa quá trình trộn (Offline)

2.6 Bộ điều khiển tỷ lệ kiểm sốt bộ trộn để đảm bảo sản phẩm của bộ trộn (xăng)

đạt được tiêu chuẩn chất lượng đề ra ban đầu bằng cách thay đổi các điểm setpoint tỷ lệ trong bộ điều khiển DCS.

2.7 Bộ mơ phỏng trộn Offline sẽ xác định cơng thức trộn dựa trên chất lượng của

sản phẩm, các thành phần nguyên liệu và giá thành của các thành phần trộn.

2.8 Bộ tối ưu hĩa quá trình trộn sẽ bảo đảm tính kinh tế cao nhất trong việc sử dụng

các thành phần nguyên liệu, đồng thời tối thiểu hĩa lượng phế phẩm dựa trên các thơng số cơng nghệ và giá cả.

DCS Controller

- Lưu lượng các thành phần - Tỷ lệ trộn

Hệ thống mơ phỏng QT trộn

Tối ưu hĩa QT trộn Mơ phỏng QT trộn Chất lượng sản phẩm yêu cầu Dữ liệu phịng thí nghiệm Dữ liệu hỗ trợ Tỷ lệ pha trộn Do vận hành viên nhập vào Controller Raw gasoline Condensate nhẹ Reformate Butane Chất phụ gia DCS Cấu hình của hệ thống trộn 3. Hệ thống xuất bằng xe tải

3.1 Mục đích của hệ thống xuất xe bồn là xuất hàng cho xe bồn

Chức năng chính của bộ điều khiển hệ thống xuất xe bồn là: - Quản lý đơn hàng.

- Điều khiển và giám sát hoạt động của quá trình xuất xe bồn. - Cấp phát hĩa đơn xuất hàng.

- Khĩa liên động cho việc bảo vệ an tồn.

Hệ thống điều khiển dành cho xuất xe bồn gồm những thành phần và hệ thống phụ sau:

- Bộ điều khiển theo lơ (BCU - Batch Controller Unit). - Hệ thống quản lý.

- Thiết bị điều khiển hiện trường.

3.2 Chức năng của bộ điều khiển theo mẻ (lơ)

Kiểm sốt lưu lượng dịng xuất sản phẩm trong quá trình xuất cũng như là số lượng của sản phẩm được xuất. Bộ điều khiểncũng thực hiện việc khĩa liên động cho mục đích an tồn.

TLS (Truck Loading System) là một hệ thống riêng biệt với DCS và chỉ giao tiếp với DCS cho việc giám sát từ phịng điều khiển. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

3.3 Chức năng của hệ thống quản lý là quản lý các đơn đặt hàng

Phát hành hĩa đơn, lưu trữ dữ liệu xuất, và chuyển dữ liệu về DCS cho việc quản lý lâu dài.

Hệ thống quản lý sẽ là một hệ thống máy tính và được đặt tại phịng bảo vệ cổng vào để theo dõi hoạt động của việc xuất xe bồn.

3.4 Thiết bị điều khiển hiện trường

Thiết bị điều khiển hiện trường dùng cho hệ thống xuất xe bồn là đồng hồ đo lưu lượng, thiết bị tiếp đất, các loại van (kể cả van đĩng mở On/Off). Những thiết bị này được sử dụng cho việc xuất xe bồn và mục đích đảm bảo an tồn.

4. Máy nén khí

Đặc tính bộ điều khiển máy nén khí, xem tài liệu của nhà cung cấp.

5. Thiết bị sấy khơ khí.

Đặc tính bộ điều khiển máy nén khí, xem tài liệu của nhà cung cấp.

CHƯƠNG 2: ĐIỂM BÁO ĐỘNG - ĐIỂM NGẮT - DANH SÁCH ĐIỂM ĐẶT