Способ регулирования процесса переработки газов дистилляции в производстве мочевины

Способ регулирования процесса переработки газов дистилляции в производстве мочевины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф4ивв Сфватсиик

СтщмааиетНЧЕауита

Республик (и) 618371 (83) Дополнительиое ы авт. свид-ву (22) Заявлено 050177 (2т}2445656/23-26 с ирисоедииеииеи заявки 34— (И) Приоритет— (43) Опубликовано 050878,Бюллетень яэ 29 (45) Дата опубликования описания 210б78 (51) М. Кл.

С 07 С 126/02, G 05 I) 23/00

Гесуларстесмммй кеммтст

Сееете Мрммстрее СССР пе лелем въебретфмма м еткрмтмм (®) УДК 66.012-52. (088.8) (72) Авторы изобретения

Т. М. Богданова, Д. N. Горловский, В. И. Кучерявый, В. Ф. Никитюк и Ю. A. Сергеев

Pl) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕРАБОТКИ ГАЗОВ

ДИСТИЛЛЯЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ МОЧЕВИНЫ

Изобретение относится к управлению процессом получения мочевины и может быть использовано ваэотной промышленности.

Известен способ автоматического б регулирОвания процесса переработки газов дистилляции высокого давления в производстве мочевины путем регулирования теплового режима узла их абсорбции изменением подачи хладаген- 10 тов: жидкого аммиака, либо жидкого аммиака и охлаждающей водЫ (1) .

Известен способ автоматического управления работой основного аппарата узла переработки газов дистилляции высокого давления промывной колонны. путем регулирования подачи жидкого аммиака с коррекцией по температуре нижней части колонны и подачи конденсата сокового пара с коррекцией по @ плотности углеаммоиийных солей, а также регулирования числа ходов насоса, отсасывающего раствор углеаммоний» ных солей в зависимости от уровня в колонне (2) .

В обоих способах используемый в качестве хладагента аммиак циркулирует между зоной поглощения теплоты (где испаряется жидкий юеиак) и вовой конденсации паров аммиака (с отводом теплоты конденсации охлаждающей водой) . Таким образом, в известных способах вся теплота абсорбции— конденсации газов дистилляции в конечном счете снимается охлаждающей водой при температуре ниже 100 С.

Вследствие низкого температурного уровня эта теплота практически не пригодна для утилизации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ автоматического регулирования процесса переработки газов дистилляции высокого давления в производстве мочевины, включающем сепаратор, промывную колонну и теплообменник-.рекуператор путем ста билизации подачи газов сепарации в промывную колонну (3) . Этот способ предусматривает использование хладагентов (аммиака и охлаждающей воды) лищь на завершающей стадии процесса переработки газов дистилляции высокого давления.

Предварительно в отдельной зоне осуществляется частичная абсорбцияконденсация газов дистилляции высоко го давления потоком раствора углеаммонийных солей:(УАС) сО ступеии низ618371 .ф кого давления с утилизацией теплоты абсорбции прй температуре выше 100ОС.

Недостатком этого способа является отсутствие воздействия на состав газов дистилляции, вследствие чего используется лишь сравнительно небольшая часть теплоты их абсорбции: основную часть выделяющейся теплоты (порядка 70% и выше) приходится снимать эа

:счет дополнительного расхода энергетических средств (с применением охлажда.ющей воды).

Целью изобретения является снижеwe расходов пара и охлаждающей воды эа счет увеличения количества утилизуемого тепла.

Поставленная цель достигается тем, что регулируют максимальную раэHocTh температур раствора мочевины на входе и выходе теплообменника.-рекуператора изменением подачи газов сепарации в промывную колонну. 20 управление процессом предварительной сепарации плаза мочевины с отгонкой наиболее летучего компонента — аммнака позволяет получать при различных технологических режимах га- 25 .эы дистилляции с повышенным содержанием менее летучего компонента COZ, вследствие чего возрастает степень и температура конденсации газов и увеличивается количество теплоты, ко- З0 торое утилизируется при нх абсорбцииконденсации. При этом давление в сепараторе плава должно быть ниже давления синтеза (чтобы обеспечить интенсивное выделение избыточного аммиака),35 но выше предела, при котором начинает выделяться значительная часть двуокиси углерода. При оптимальном давлении в зоне сепарации будет обеспечена конденсация.максимального количества С02 40 из газов дистилляции в зоне утилизации тепла и максимальная степень утилизации этого тепла. При этом расходы пара из внешних источников и охлаждающей воды будут минимальными, а в зо- 45 не утилизации теплоты при оптимальном режиме будет достигнут максимальный перепад температур.

На чертеже представлен пример реализации способа регулирования процесса переработки газов дистилляции

50 в производстве мочевины.

Плав синтеза мочевины после дросселирования в трубопроводе 1 до давления 60-120 кгс/см поступает в сепаратор 2, где иэ него удаляется.в газо- образном виде избыточный аммиак с примесью СО . Гаэ сепарации по трубопроводу 3 передается в промывную колонну 4 узла возврата аммиака, а плав дросселируется в трубопроводе 5 до 9)

1,6-18 кгс/см и проходит последовательно аппараты узла дистилляции 1-ой ступениг колонну ректификации 6, подо греватель 7 и сепаратор 8. В нем летучие компоненты (аммиак, двуокись угцв. — 65 рода и вода) при температуре 155-15 выделяются в виде газов дистилляции высокого давления. Газы по трубопроводу 9 направляются в теплообменникрекуператор (аппарат) 10, в котором осуществляется их абсорбция слабым раствором УАС со ступени дистилляции низкого давления, поступающим в аппарат 10 по трубопровОДу 11 и в колонну 4 по трубопроводу 12. Распределение потока раствора УАС производит регулятор 13, стабилизирующий количество раствора, достаточное для абсорбции газов ди тилляции ° Выделяемое тепло испольэуюч,. например, для упаривания доэированного, с помощью регу лятора расхода 14 количества раствора мочевины, поступающего по трубопроводу 15 в отделение переработки.

Парожидкостную смесь.из межтрубного прЬстранства аппарата 10 по трубопроводу 16 также направляют в промывную колонну 4, где происходит образование рециркулируемого раствора АС ° Тепловой режим колонны 4 поддерживают регуляторы 17 и 18, изменяющие расход охлаждающей воды и жидкого аммиака . с помощью регулирующих клапанов 19 и

20 соответственно.

Способ осуществляют следующим образом.

В зависимости от величины достигаемой разности температур раствора мочевины на входе и выходе теплообменника-рекуператора 10, которая формируется блоком 21 алгебраического сложения сигналов термопар, экстремальный регулятор 22, воздействующий на исполнительный механизм клапана

23 подачи газов сепарации в промывную колонну>отыскивает величину необходимого давления в сепараторе 2, соответствующего максимальным значениям температуры и количества конденсируемого СО2, т. е. максимальному количеству утилизируемого тепла. Регулятстр 22 работает по принципу запоминания экстремума выходного парамет-. ра объекта управления (максимума перепада температур в теплообменникерекуператоре 10), непрерывно производя его поиск в шаговом реверсивном режиме посредством.воздействия с постоянной скоростью на клапан.23.

Способ регулирования процесса переработки газов дистилляции в производстве мочевины позволяет по сравнению с известным способом приблизительно в 1,5-2 раза увеличить степень утилизации теплоты конденсации газов дистилляции, уменьшить примерно иа

0,25-0,3 т (на 1 т мочевииы) удельный расход пара и соответственно снизить потребление охлаждающей води, Формула изобретения

Способ регулирования процесса переработки газов дистилляции в про618371

Составитель Г, Огаджанов

Редактор Е. Братчикова Техред .Э.Чужик. Корректор ЙКовалева

Заказ 4203/20 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного Комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород„ ул.":Проектная, 4 изводстве мочевины, включающем сепаратор, промывную колонну и теплообменник«рекуператор, путем стабилизации подачи раствора мочевины и изменения подачи газов сепарации в промывную колонну, о т л и.ч а ю шийся тем, что с целью снижения расходов пара и охлаждающей воды за счет увеличения количества .утилизируемог6 тепла, регулируют максимальную разность темпе« ратур раствора мочевины на входе и выходе теплообменника-рекуператора изменением подачи газов сепарации в промывную колонну.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Синев К. Н. и др. Производство карбамида ; М., Химия,1970, с. 165.

2. Авторское свидетельство СССР

В 452558, кл. С 07 С 127/04, 1973.

t0

3. Авторское свидетельство СССР

В 491620, кл. С 07 С 127/02, 1973.