Способ управления процессом рекуперации карбамата аммония

Способ управления процессом рекуперации карбамата аммония

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ее < не н и. л яа "н" " с т з- " веская лис НЕ Л

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ои767091 ф

""Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 191277 (21) 2555690/23-04 (51) М. Кл. с присоединением заявки Нов

С 07 С 126/02

G 05 D 27/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий, (23) Приоритет "

Опубликовано 3009,80. Бюллетень МВ 36

Дата опубликования описания 300980 (53) УДК 66. 012-52 (088. 8) (72) Авторы изобретен и в

T.М.Богданова, В.И.Кучерявый, Д.М.Горловский, А.В.Страхова и С.В.Ломаков (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕКУПЕРАЦИИ

KAPBAMATA АММОНИЯ

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использвано в производстве мочевины.

Наиболее близким к предлагаемому 5 является способ управления процессом рекуперации карбамата аммония путем регулирования расхода сырья .в колонну синтеза, регулирования температуры, давления и уровня раздела 10 жидкостей в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины (1) .

Известный способ обладает органическими возможностями в отношении снижения энергетических затрат íà 15 проведение процесса из-за отсутствия приемов, обеспечивающих оптимальную степень расслоения плава синтеза мочевины.

Цель изобретения — снижение энер- 20 гетических затрат на проведение процесса.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом рекуперации карбамата аммония,25 полученного взаимодействием углекислого газа и аммиака с его последующей ступенчатой дистилляцией путем регулирования расхода сырья в колонну синтеза, регулирования темпе- 30 ратуры, давления и уровня раздела жидкостей в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины расход углекислого газа в колонну синтеза экстремально регулируют в зависимости от плотности жидкости в обогащенном мочевиной слое в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины, а расход аммиака в колонну синтеза корректируют по расходу пара в теплообменник первой ступени дистилляции.

На чертеже показана блок-схема системы управления, реализующей. предлагаемый способ.

Способ управления процессом рекуперации карбамата осуществляют следующим образом.

В колонну 1 синтеза по трубопроводам 2, 3 и 4 поступает аммиак, углекислый гаэ и рециркулируемый на синтез поток карбамата аммония, содержащий также аммиак, воду и мочевину, соответственно. Реакционная смесь из колонны 1 синтеза проходит теплообменник — утилизатор 5 тепла, где отдает часть тепла, например, идущему на выпарку по трубопроводу 6 раствору мочевины, и в виде однородной охлажденной

7670

91 перации карбамата аммония, получен р ного взаимодействием углекислого газа и аммиака с последующей его стужидкости по трубопроводу 7 направляется в аппарат 8, для расслоения плава синтеза мочевины в котором расслаивается на две жидкости. Обогащенный мочевиной поток по трубопроводу 9 поступает в колонну 10 дистилляции первой ступени и дальше на последующую переработку и выде«лейие готового продукта, а обогащенный карбаматом аммония поток из " аппарата"8 насосом 11 перекачивается обратно в колонну 1 синтеза " Температуру охлажденной, идущей на расслоение реакционной смеси стабилизируют регулятором 12 в комплекте с датчиком 13 и регулирующим клапаном 14, температуру в колонне

10 первОй ступени дистилляции стабилизируют с помощью датчика 15, регулятора 16, клапана 17 йа линии подачи пара в теплообменник 18 первой ступени дйстилляции. Для обес- 29 печения стабильной работы аппарата

8 для расслоения плава синтеза мочевины используют регулятор 19 с-датчиком 20 уровня раздела фаз, воздействующий с помощью клапана 21 25 на байпасируемый поток рециркулируемых на синтез веществ.

Расход свежего углекислого газа в колонну 1 синтеза регулируют клапаном 22, работающим от экстремального регулятора 23, который осуществляет непрерывный поиск минимального значения плотности обогащенного мочевиной слоя жидкости, измеряемой датчиком 24 плотномера. Сигналы от датчиков расхода 25 и 26 свежих углекислого газа и аммиака, соответственно, поступают на вход регулятора 27 соотношения, поддерживающего с помощью клапана 28 на трубопроводе

2 аммиака в колонну 1 синтеза задан- 49 ное соотношение исходных реагентов, например 100%-ный избыток аммиака.

Величина задания определяется сигналом от датчика 29 расходомера пара в теплообменцик 18 первой ступени дис- 45 тилляции.

Давление в колонне 1 синтеза и аппарате 8 для расслоения плава син-" "теза мочевины измеряют датчиком 30 давления и поддерживают регулятором

31, воздействующим на дросселирующий клапан 32.

Работа стабилизирующих регуляторов

12, 16, 19 и 31 основана на автоматическом непрерывном сравнении заданных значений стабилизирующих параметров (температуры плава, мбчевины, тем-

-пературы жидкой фазы в колонне 10, уровйя раздела жидкостей в аппарате

8 и "давления в трубопроводе 7, соответственно) с текущими значениями этих параметров. В случае отклонения измеренных значений параметров от заданных соответствующий регулятор вырабатывает сигнал рассогласования а затем сигнал управления в соответ ствии с законом, реализуемым каждым . регулятором и направленным на восстановление заданной величины его уставки.

Регулятор 27 соотношения расходов свежих реагентов в колонну 1 синтеэа обеспечивает поддержание расхода аммиака в зависимости от изменяемого во времени расхода углекислого газа с изменением величины избытка аммиака над стехиометрически необходимым количеством его в зависимости от расхода пара в теплообменник 18 первой ступени дистилляции. Например, по условиям синтеза предусмотрен 100%ный избыток аммиака. Однако, из-за наличия рецикла, состав и количество которого могут колебаться в зависимости от режима работы колонны 1 сйнтеза, аппарата 8 для расслоения плава синтеза мочевины и колонны 10 дистилляции первой ступени, отходящие газы.из которой также обычно возвращаются на синтез, текущее общее значение избытка аммиака так же, как и время пребывания реагентов в системе, могут существенно изменяться. Любые по знаку отклонения условий синтеза и расслоения от оптимальных приводят к увеличению содержания карбамата аммония в обогащенном мочевиной слое, а следовательно, к увеличению расхода пара на его разложение и отгонку газов при дистилляции плава, à -.àêæå к увеличению плотности обогащенного мочевиной слоя.

Экстремальный регулятор 23, работая в шаговом реверсивном режиме по принципу запоминания экстремума управляемого параметра (минимальной плотности обогащенного мочевиной слоя жидкости) отыскивает нужное направление уменьшение или увеличение регулирующего воздействия-изменения нагрузки по углекислому газу, à регулятор 27 соотношения, стабилизируя заданную величину избытка аммиака изменяет вслед эа изменением расхода углекислого газа расход аммиака в колонну 1 синтеза. Одновременно по корректирующей связи от датчика 29 расходомера увеличивается сигнал задания величины избытка аммиака, что позволяет сократить время переходного процесса и быстрее восстановить оптимальный режим расслоения плава синтеза мочевины.

Формула изобретения---Способ управления процессом рекупенчатой дистилляцией, путем peryлирования расхода сырья в колонну синтеза, регулирования температуры, давления и уровня раздела жидкостей

767091

Составитель Л.Александров

Техред A.Ач Корректор В. Бутяга

Редактор Е.Дорошенко

Заказ 6970/9 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат на проведение процесса, расход углекислого газа в колонну синтеза экстремально регулируют в зависимости от плотности жидкости в обогашенном мочевиной слое в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины, а расход аммиака в колонну синтеза корректируют по расходу пара, в теплообменник первой ступени дистилляции.

5 И сточни ки и н формации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 16964/71, кл. 16 A 811 (прототип).