CS222804B1

CS222804B1 - A method for controlling a stripping and rectifying column in the manufacture of coke oven benzene

Info

Publication number: CS222804B1
Application number: CS420681A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Jach; Ladislav Kilnar
Original assignee: Zdenek Jach; Ladislav Kilnar
Priority date: 1981-06-05
Filing date: 1981-06-05
Publication date: 1983-07-29

Abstract

Řízení technologického procesu podle vynálezu spočívá v tom, že charakteristická a určující teplota složení destilátu i destilačního zbytku při výrobě koksárenského benzenu je dána teplotou parní nebo kapalné fáze v tzv. kontrolním patře destilačního zařízení. Této teploty se využívá k regulaci množství zpětného toku na hlavu destilačního zařízení. Kontrolní patro se vyznačuje tím, že teplota v tomto místě určuje dokonale změny ve složení produktů. Určení kontrolního nebo kontrolních pater se provádí pro první provedení daného zařízení experimentálně. Tohoto způsobu lze rovněž využít při odhánění čpavku ze čpavkové vody v provozech koksoven.The control of the technological process according to the invention consists in the fact that the characteristic and determining temperature of the composition of the distillate and the distillation residue in the production of coke oven benzene is given by the temperature of the vapor or liquid phase in the so-called control stage of the distillation apparatus. This temperature is used to regulate the amount of reflux to the top of the distillation apparatus. The control stage is characterized by the fact that the temperature at this location perfectly determines changes in the composition of the products. The determination of the control stage or stages is carried out experimentally for the first implementation of the given apparatus. This method can also be used for the removal of ammonia from ammonia water in coke oven operations.

Description

(54) Způsob řízení odháněcí a rektifikační kolony při výrobě koksárenskěho benzenu(54) Method of controlling the stripping and rectification column in the production of coke benzene

Řízení technologického procesu podle vynálezu spočívá v tom, že charakteristická a určující teplota složení destilátu i destilačního zbytku při výrobě koksárenského benzenu je dána teplotou parní nebo kapalné fáze v tzv. kontrolním patře destilačního zařízení. Této teploty se využívá k regulaci množství zpětného toku na hlavu destilačního zařízení. Kontrolní patro se vyznačuje tím, že teplota v tomto místě určuje dokonale změny ve složení produktů. Určení kontrolního nebo kontrolních pater se provádí pro první provedení daného zařízení experimentálně. Tohoto způsobu lze rovněž využít při odhánění čpavku ze čpavkové vody v provozech koksoven.The process control according to the invention consists in that the characteristic and determining temperature of the composition of the distillate and distillation residue in the production of coke benzene is given by the temperature of the vapor or liquid phase in the so-called control floor of the distillation plant. This temperature is used to control the amount of backflow per head of the still. The control tray is characterized by the fact that the temperature at this point determines perfectly the changes in the composition of the products. The determination of control or control trays is performed experimentally for the first embodiment of the device. This method can also be used to remove ammonia from ammonia water in coking plants.

Vynález řeší způsob řízení odháněcí a rektifikační kolony při výrobě koksárenského benzenu, který je vhodný zejména pro automatickou kontrolu a řízení tohoto technologického procesu.The present invention provides a method for controlling the stripping and rectifying column in the production of coke benzene, which is particularly suitable for the automatic control and control of this technological process.

Technologické procesy rektifikace surového koksárenského benzenu a odhánění nasyceného pracího oleje ve výrobnách koksoven, zvaných benzenky, jsou řízeny pomocí teploty tzv. hlavy rektifikačního či odháněcího zařízení. Teplotou hlavy se charakterizuje složení fází a tím i kvalita vyráběného nízkoprocentního^ nebo vysokoprocentního koksárenského benzenu včetně kvality destílačního zbytku. Proces je řízen tak, že regulaci objemového průtoku zpětného toku neboli refluxu se dosahuje žádané teploty hlavy a tomu odpovídajícího složení vyráběného koksárenského benzenu nebo meziproduktu, Například u odháněcí a rektifikační kolony s celkovým počtem dvaceti pater, zahrnujících 6 ohohacovacích a 14 ochuzovacích, odpovídá při zjištěné teplotě hlavy 92 ° Celsia ± 0,5 °C složení vyrobeného produktu 90 % až 94 % hmotnostních podílu látek, destilujících do 175 °C. Podíl látek, destilujících do 175 °C,. je hodnotícím kritériem pro kvalitu vyráběného produktu. Při tomto způsobu úzkému rozmezí teploty hlavy, to je ± 0,5 °C, odpovídá rozmezí látek, destilujících do 175 °C 90 % až 94 % hmotnostních, což znamená, že je obtížné působením zpětného toku na hlavu kolony dosáhnout žádaného úzkého rozmezí složení vyráběného produktu a dochází k ekonomickým ztrátám u výrobce. Tento způsob řízení má tedy nevýhody především v tom, že dané teplotě hlavy odpovídá relativně široké rozmezí složení destilátu i destílačního zbytku. Tato skutečnost neumožňuje dokonalou regulaci a tím i výrobu produktu potřebné kvality. V praxi to vyžaduje značnou pozornost a zkušenost obsluhy, která pracuje v prostředí zdravotně velmi závadném a nebezpečném, vyrábí se produkty nerovnoměrné jakosti a dochází ke ztrátám na energiích. Při eventuálním zavedení automatické regulace podle dosavadního způsobu řízení výroby nelze dosáhnout dostatečné účinnosti.Technological processes of rectification of crude coke benzene and removal of saturated washing oil in coking plants, called benzene plants, are controlled by the temperature of the so-called head of the rectification or stripping device. The temperature of the head is characterized by the composition of the phases and thus also by the quality of the produced low-percentage or high-percentage coking benzene, including the quality of the distillation residue. The process is controlled so that the volumetric reflux flow or reflux is controlled to achieve the desired head temperature and the corresponding composition of the coke oven benzene or intermediate product produced. For example, a stripper and rectification column with a total of twenty floors comprising 6 enrichment and 14 depletions head temperature 92 ° C ± 0.5 ° C composition of the product produced 90% to 94% by weight of the substances distilling up to 175 ° C. Proportion of substances distilling up to 175 ° C. is an assessment criterion for the quality of the manufactured product. In this method, the narrow head temperature range, i.e. ± 0.5 ° C, corresponds to the range of materials distilling up to 175 ° C to 90% to 94% by weight, making it difficult to obtain the desired narrow composition range by returning to the column head product and there are economic losses at the manufacturer. This method of control therefore has the disadvantages, in particular, that the given head temperature corresponds to a relatively wide range of distillate and distillate residue composition. This fact does not allow perfect regulation and thus the production of the product of the required quality. In practice, this requires considerable attention and experience of the operator, who works in an environment that is very harmful and dangerous to health, produces products of uneven quality and leads to energy losses. In case of eventual introduction of automatic regulation according to the current method of production control, sufficient efficiency cannot be achieved.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny způsobem řízení odháněcí a rektifikační kolony podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se měřením stanoví teploty médií v jednotlivých patrech odháněcí a rektifikační kolony a současně se destilační zkouškou stanoví složení výsledného produktu, které odpovídá každému místu měřené teploty. Vyhodnocením získaných výsledků se stanoví kontrolní patro jako místo, jehož teplota určuje žádané složení výsledného produktu v nejužším rozmezí. Složení výsledného produktu se stabilizuje udržováním teploty v kontrolním patře regulací objemového průtoku zpětného toku na hlavu odháněcí a rektifikační kolony.These disadvantages are overcome by the method of controlling the stripping and rectifying column according to the invention, which consists in measuring the temperatures of the media in the individual trays of the stripping and rectifying column and at the same time determining the composition of the final product corresponding to each location. By evaluating the results obtained, the control tray is determined as the location whose temperature determines the desired composition of the resulting product in the narrowest range. The composition of the resulting product is stabilized by maintaining the temperature in the control tray by controlling the volumetric return flow rate to the head of the stripper and rectification column.

Výhodou tohoto způsobu je, že změna teploty kontrolního patra je nejcitlivější na změny ve složení fází. Tím jsou dány technické podmínky pro účinnější zásah do průběhu technologického procesu, jeho kontrolu a řízení. Zavedení automatické regulace a řízení procesu výroby nízkoprocentního nebo vysokoprocentního koksárenského benzenu podle vynálezu umožní vyrábět produkty rovnoměrné jakosti a dosáhnout snížení energetické náročnosti technologického procesu.The advantage of this method is that the temperature change of the control tray is most sensitive to changes in the phase composition. This gives the technical conditions for more effective intervention in the course of the technological process, its control and management. The introduction of automatic regulation and control of the process for producing low or high percent coke oven benzene according to the invention makes it possible to produce products of uniform quality and to achieve a reduction in the energy consumption of the process.

Příkladný způsob podle vynálezu lze reali-. zovat na zařízení benzénky chemických provozů koksoven tak, že se nejdříve experimentálně měří teploty médií na jednotlivých patrech odháněcí a rektifikační kolony. Současně se stanoví destilační zkouškou složení výsledného produktu, odpovídající místu měření teploty. Toto se provede například na zatížené koloně tak, že se z měření vyloučí patra nejblíže hlavě a patě kolony, jakož 1 patra nejblíže místu nástřiků nasyceného pracího oleje do kolony. Z takto získaných výsledků se určí takzvané kontrolní patro, což je místo, kde naměřená teplota nejpřesněji určuje složení výsledného produktu, určeného v % hmotnostních látek, destilujících do 175 °C. Tak například na výše uvedené- koloně odpovídala teplota kontrolního patra 96 °C ± 0,5 °C složení výsledného produktu 92,5 % až 93,0 % hmotnostních látek, destilujících do 175 °C. Zatím co u dosavadního způsobu při měření teploty na hlavě kolony 92 °C ± 0,5 °C složení výsledného produktu se pohybovalo v rozmezí 90 % až 94 % hmotnostních látek, destilujících do 175 °C. Protože normovaná kvalita výsledného produktu je stanovena minimálním obsahem látek, destilujících do 175 °C v hodnotě 92 % hmotnostních, vyplývá z toho, že způsobem podle vynálezu lze přesněji řídit výrobní proces. Experimentálně stanovená teplota médií v kontrolním patře například 96 °C ± 0,5 ^CC se udržuje z regulací objemového průtoku zpětného toku tzv. refluxu obdobně jako u udržování teploty na hlavě kolony podle stávajícího způsobu řízení odháněcí a rektifikační kolony. Tímto jsou vytvořeny výhodnější podmínky pro automatickou regulaci procesu.An exemplary process according to the invention can be carried out. the chemical plants of the coking plant chemical plants by first measuring experimentally the temperatures of the media on individual floors of the stripping and rectification columns. At the same time, the composition of the final product corresponding to the temperature measurement site is determined by distillation. This is carried out, for example, on a loaded column by eliminating from the measurement the trails closest to the top and bottom of the column, as well as the one tray closest to the point where the saturated wash oil is injected into the column. From the results thus obtained, a so-called control tray is determined, which is where the temperature measured most accurately determines the composition of the final product, determined in% by weight of the substances distilling at 175 ° C. For example, on the above column, the temperature of the control tray was 96 ± 0.5 ° C, the composition of the resulting product was 92.5% to 93.0% by weight of the materials distilling to 175 ° C. While in the prior art, at the head temperature measurement of 92 ° C ± 0.5 ° C, the composition of the resulting product ranged from 90% to 94% by weight of the materials distilling to 175 ° C. Since the standardized quality of the final product is determined by a minimum content of 92% by weight of distillates up to 175 ° C, it follows that the production process can be more precisely controlled by the process of the invention. An experimentally determined temperature of the control tray media, for example 96 ° C ± 0.5 ^° C, is maintained by controlling the return flow volume of the so-called reflux, similar to maintaining the column head temperature according to the current stripper and rectification column control method. This creates better conditions for automatic process control.

Další využití vynálezu je možné v odháněči čpavku ve čpavkárnách chemických provozů koksoven.A further use of the invention is possible in an ammonia scrubber in an ammonia plant of chemical plants of a coking plant.

Claims

SUBJECT

A method of controlling a stripping and rectifying column in the production of coke benzene, characterized in that by measuring the temperature of the media in each tray of the stripping and rectification column and simultaneously determining the composition of the final product corresponding to each temperature measuring point. the final product composition within the narrowest range, whereupon this narrow range of the final product composition is stabilized by maintaining the temperature in the control floor by controlling the volumetric return flow rate to the head of the stripper and rectification column.