Способ управления процессом абсорбции газов дистилляции в производстве мочевины

Способ управления процессом абсорбции газов дистилляции в производстве мочевины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз оветсиик

Социалистические рес убнии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 865870 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 09,01.80 (21) 2868317/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.81. Бюллетень-. № 35

Дата опубликования описания 25.09.81 (53)М, Кл.

С 07 С 126/02

G 05 0 27/00

3Ьеударотееииый комитет

СССР пю делам изобретений и открытий (53) УДК 66.012-52(088.8) д, М, Горловский, В. И. Кучерявый, А И. Гусев, 1

В. А. Бордуков,В. П, Кукс, Н. А. Мухомедзянов и К. И. Гриф (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АБСОРБЦИИ ГАЗОВ

ДИСТИЛЛЯЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ МОЧЕВИНЫ

Изобретение относится к способам управления технологическими процессами и может быть использовано в химической промьппленности при автоматизации процесса получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода.

Известен способ управления процессом абсорбции газов дистилляции выского давления в производстве мочевины путем регулирования температуры процесса абсорбции изменением подачи

19 жидкого аммиака и водного абсорбента в зону абсорбции Р3.

Известен также способ управления процессом абсорбции газов дистилля1$ ции в производстве мочевины путем регулирования температур в верхней и нижней части абсорбера изменением подачи аммиака в верхнюю и нижнюю части абсорбера (21.

Недостаток известных способов заключается в том, что для регулирова" ния температурного режима абсорбера требуется большой расход воды, что приводит к значительным энергетичес- ким затратам на ее упаривание..

Цель изобретения — снижение энергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно регулируют температуру в средней части абсорбера изменением годачи раствора углеаммонийньтх солей низкого давления в зону дистилляции высокого давления.

Установлено, что необходимостью подачи потока конденсата сокового пара на орошение верхней части промывной колонны при колебании температурного режима колонны, можно устранить беэ изменения нормы орошения верхней части абсорбера. Это достигается за счет соответствующего рас« пределеиия раствора углеаммонийных солей (УАС) низкого давления между зоной дистилляции первой ступени и абсорбером (промывной колонной). В случае повышения температуры в этой

865870 4

40

50 колонне вследствие недостатка водь для абсорбции двуокиси углерода, подачу раствора УАС низкого давления в зону дистилляции первой ступени уменьшают и соответственно увеличивают

5 подачу этого раствора в промывную колонну. Разумеется,оба эти изменения режима происходят одновременно.Первое изменение приводит к снижению нагрузки зоны дистилляции первой ступени, уменьшению количества двуокиси углерода, поступающей с газами дистилляции в промывную колонну, что в конечном итоге сглаживает диспропорцию между количеством абсорбируемой двуокиси углерода и количеством абсорбирующей воды в колонне. Второе изменение увеличивает количество водного абсорбента в промывной колонне, что существенно усиливает эффект нормализации температурного режима, обес- 2О печиваемый первым изменением, При реализации данного способа поддерживается минимально необходимая подача раствора УАС низкого давления в промывную колонну при максимально

25 допустимой его подаче в зону дистилляции высокого давления, что позволяет снизить до минимума рецикл воды в реактор синтеза мочевины и уменьшить энергозатраты на отгонку аммиака и двуокиси углерода, не превращенных в мочевину.

На.чертеже представлен пример реализации данного способа управления.

Поток 1 плава синтез мочевины с тем-15 пературой 190 С и давлении 200 кгс/см дросселируют до давления 18 кгс/сми вводят в верхнюю часть колонны 2 дистиляции первой ступени. В подогревателе 3 поддерживают температуру 155160 С.

Плав выводят из узла дистилляции первой ступени двумя потоками. Первый из них поток 4 подают в узел дистилляции второй ступени, содержащий колон-4 ну 5 и подогреватель 6. В аппарате 6 о поддерживают температуру !35-140 С при давлении 2 кге/см . Второй поток

7 иэ колонны 2 направляют в абсорберконденсатор 8 низкого давления.

Плав из узла дистилляции второй ступени — поток 9 отводят на дальнейшую переработку. Поток 10 газов дистилляции второй ступени вводят в аппарат 8, где при 50 С осуществляют их абсорбцию-конденсацию. Полученный раствор УАС низкого давления выводят из абсорбера-конденсатора 8 двумя потоками. один из них по линии 11, оборудованной клапаном 12, которым управляет регулятор 13, связанный с датчиком 14 температуры, передают в колонну 2 дистилляции;другой поток полинии 15 направляют в аппарат 16 — абсорбер газов дистилляции первой ступени (промывную колонну)„ Из аппарата

8 отводят на дальнейшую переработку газообразный поток 17.

Поток 18 газов дистилляции первой ступени направляют в выносной холодильник-барботер 19, куда по линии

20 сливают жидкостный поток из -промывE ной колонны 16.Образующийся в барботе- . ре 19 раствор УАС по линии 21 рециркулируют в реактор синтеза, а несконденсированный газовый поток 22 передают в промывную колонну 16. Для орошения колонны 16 используют содержащий мочевину водный абсорбент (например конденсат сокового пара из форконденсатора узла выпарки, раствор из циркуляционного бака установки . улавливания пыли мочевины, из бака растворения нестандартного продукта, часть раствора после ступени дистилляции низкого давления) — поток 23.

Последний предварительно смешивают с жидким аммиаком или насыщают газообразным аммиаком. Кроме того, верхнюю часть колонны lб орошают жидким аммиаком, подаваемым по линии 24, оборудованной клапаном 25, которым управляет регулятор 26, связанный с датчиком 27 температуры, Поток 28 жидкого аммиака подают также в нижнюю часть промывной колонны 16,Линия

28 оборудована клапаном 29 которым управляет регулятор 30, связанный с датчиком (термопарой) 31 температуры. Пары возвратного аммиака,очищенные в колонне 16 от примесей двуокиси углерода и водй по линии 32 направляют на конденсацию.

Способ осуществляют следующим образом.

В случае овьппения нагрузки агрегата синтеза мочевины возрастет количество и изменится состав газов диспилляции первой ступени (поток 18), а также изменится состав раствора

УАС второй ступени (потоки 11 и 15), с что обусловит увеличение температуры, измеряемой термопарой Зl,сверх заданного уровня, В соответствии с сигналом .датчика .31 температуры регулятор 30 изменит управляющее воз» действие на клапан 29, который уве70 6 и узлом дистилляции первой ступени обусловлена тем, что одновременно с увеличением подачи воды (в составе раствора УАС) в промывную колонну снижается количество поступающих в нее газов дистилляции, Уменьшение расхода газов дистилляции в промывную колонну достигается без снижения нагрузки агрегата производства мочевины (сопровождающегося снижением выработки товарного продукта) и беэ снижения температуры в зоне дистилляции первой ступени (приводящего к увеличению нагрузки других стадий переработки плава синтеза мочевины, повышенному расходу энергоресурсов и росту потерь аммиака) . Исключение необходимости дополнительной подачи в промывную колонну конденсата сокового пара позволяет предотвратить поступление в узел выпарки дополнительной воды и соответственно снизить.энергозатраты на ее выпаривание в количестве 0,05-0,1 т пара (в расчете на т мочевины).

8658

%

Формула изобретения

Способ управления процессом абсорбции газов .дистилляции в производстве мочевины, путем регулирования температур в верхней и нижней части абсорбера изменением подачи жидкого аммиака в верхнюю и нижнюю части абсорбера, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, дополнительно регулируют температуру в средней части ебсорбера изменением подачи раствора углеаммонийных солей низкого давления в зону дистилляции высокого давления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кучервявый В. И, и др. Синтез и применение карбамида Л., "Химия", 1979 с. 196.

2. Синтез К. Н. и др. Производство карбамида М., "Химия", 1970, с.113 ° личит подачу жидкого аммиака по линии 28. Если это не приведет к нормализации температуры в нижней части промывной колонны и начнет повышаться температура в средней части колонны, по сигналу датчика 14 температуры регулятор 13 уменьшит открытия клапана 12 и подача раствора УАС в колонну дистилляции 2 по линии 11 снизится.Соответственно будет возрастать подача раствора УАС по линии 15 в колонну

16 до тех пор, пока температурный режим не нормализуется, Если в рассматриваемой ситуации нарушения температурного режима произойдет также возрастание температуры в верхней части промывной колонны 16, по сигналу датчика 27 регулятор 26 увеличит степень открытйя клапана 25 и расход жидкого аммиака по линии 24 будет возрастать до тех пор, пока температура в верхней части промывной колонны не снизится до заданного уровня.

В противоположном случае, если будет иметь место снижение температуры в точках 31 и 14 ниже заданного уровня, снижается расход жидкого аммиака по линии 28, а также расход раствора УАС по линии 15 в промывную колонну !6.(и соответственно возрастает расход раствора УАС по линии

11 в колонну дистилляции 2). Расход жидкого аммиака по линии 24 поддерживают на минимальном уровне, при котором соблюдается заданная температура в точке 27.

3$

Таким образом, для регулирования температуры в промывной колонне 16 не требуется изменение расхода орошающего верхнюю часть колонны абсорбеита (потока 23 что исключает необходимость дополнительной подачи конденсата сокового пара.

Эффективность и гибкость регулирования температуры изменением распределения раствора УАС со степени низко-

ro давления между промывной колонной

865870

Составитель Г. Огаджанов

Редактор С. Патрушева Техред Л.Пекарь Корректор Г, Решетник

Заказ 7985/37 Тираж 446 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

31 3035 Москва Ж-35 Раушская наб.< g. 4 5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4