RU2202403C2 - Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и система для реализации способа - Google Patents

Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и система для реализации способа Download PDF

Info

Publication number
RU2202403C2
RU2202403C2 RU2001106463/12A RU2001106463A RU2202403C2 RU 2202403 C2 RU2202403 C2 RU 2202403C2 RU 2001106463/12 A RU2001106463/12 A RU 2001106463/12A RU 2001106463 A RU2001106463 A RU 2001106463A RU 2202403 C2 RU2202403 C2 RU 2202403C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tower
absorption tower
absorbent
temperature
liquid level
Prior art date
Application number
RU2001106463/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001106463A (ru
Inventor
Казуо ИСИДА
Original Assignee
Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд. filed Critical Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд.
Publication of RU2001106463A publication Critical patent/RU2001106463A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2202403C2 publication Critical patent/RU2202403C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456Removing acid components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1412Controlling the absorption process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/62Carbon oxides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/05Automatic, including computer, control
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/06Temperature control

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Изобретение касается регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и системы для реализации способа. Регулирование абсорбента в установке декарбоксилирования состоит в том, что регулятором температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни или регулятором температуры оборотной воды для градирни управляют с помощью устройства регулирования уровня жидкости на дне башни для регулирования температуры оборотной воды для промывочной секции, за счет чего регулируется концентрация амина в абсорбенте. Изобретение позволяет достигнуть автоматического регулирования стабильного уровня жидкости в абсорбционной башне. 3 с. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к способу регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и системе для реализации способа.
Уровень техники
В последние годы в тепловых электростанциях и котельных установках в качестве топлива используется большое количество угля, тяжелой нефти или сверхтяжелой нефти, поэтому контроль количества и концентрации выбрасываемых в атмосферу оксидов серы, состоящих главным образом из диоксида серы, оксидов азота, диоксида углерода и т.п., представляет собой проблему с точки зрения загрязнения атмосферы и чистоты окружающей среды. Кроме того, контроль за выбросом диоксида углерода вместе с газом фреоном и газом метаном изучается с точки зрения глобального потепления. В этой связи проводились изучения таких способов, как способ PSA (абсорбция с помощью мгновенного изменения давления), способ концентрации путем мембранного разделения, способ реакционной абсорбции с использованием основного соединения. В патенте США 5318758 раскрыт способ эффективного декарбоксилирования с помощью аминосоединения (называемого в последующем просто амином), используемого в качестве абсорбента. В этом способе, если нарушен баланс между количеством воды в образующемся при сгорании топочном газе, проходящем в установку декарбоксилирования, и количеством воды в абсорбенте, выходящем из установки декарбоксилирования вместе с газом, или в амине в потоке абсорбента, выходящем из установки декарбоксилирования, то изменяют концентрацию амина в абсорбенте. Изменение концентрации амина приводит к изменению скорости поглощения диоксида углерода и расхода пара в регенерационной башне.
Обычно для обеспечения постоянства концентрации амина воду, содержащую амин, отводят из верхнего барабана регенерационной башни, или же оператор регулирует вручную температуру газа на входе или выходе абсорбционной башни с целью управления водным балансом. Поэтому нагрузка на оператора является большой и повышается стоимость установки для обработки водных отходов.
Сущность изобретения
Задачей данного изобретения является создание способа регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования, в котором водный баланс контролируется автоматически и автоматически удерживается необходимая концентрация амина, а также создание системы для реализации этого способа.
Эта задача, согласно изобретению, решается тем, что в способе регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования, снабженной абсорбционной башней, имеющей секцию извлечения амина и регенерационную башню, устройством регулирования температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни управляют с помощью устройства управления уровнем жидкости на дне абсорбционной башни с целью регулирования температуры оборотной воды и тем самым регулирования концентрации амина в абсорбенте.
В данном изобретении устройство управления уровнем жидкости на дне абсорбционной башни обычно является устройством управления уровнем жидкости, которое принимает информацию об уровне жидкости, передаваемую датчиком уровня жидкости, и передает управляющий сигнал в устройство регулирования температуры.
Устройство регулирования температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни обычно является устройством регулирования температуры, которое принимает управляющий сигнал, переданный устройством управления уровнем жидкости на дне абсорбционной башни, изменяет величину заданной температуры и регулирует скорость потока посредством управления регулирующим клапаном при одновременном приеме информации о температуре, переданной датчиком температуры.
Согласно другому варианту выполнения данного изобретения создан также способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования, снабженной абсорбционной башней, имеющей секцию извлечения амина и регенерационную башню, в которой устройством регулирования температуры оборотной воды для градирни абсорбционной башни управляют с помощью устройства управления уровнем жидкости на дне абсорбционной башни с целью регулирования температуры оборотной воды и тем самым регулирования концентрации амина в абсорбенте.
Устройство регулирования температуры оборотной воды для градирни абсорбционной башни обычно является устройством регулирования температуры, которое принимает управляющий сигнал, переданный устройством регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни, изменяет величину установленной температуры и регулирует скорость потока посредством управления регулирующим клапаном при одновременном приеме информации о температуре, переданной датчиком температуры.
В данном изобретении способ регулирования с использованием устройства регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни предпочтительно включает выборочное пропорционально-интегральное регулирование. В этом случае, даже если существует задержка результата операции, то регулирование может осуществляться правильно.
Кроме того, согласно другому аспекту данного изобретения создана система для регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования, снабженной абсорбционной башней, имеющей секцию извлечения амина, и регенерационной башней, при этом система содержит устройство регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни и, по меньшей мере, один из регуляторов температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни, управляемый устройством регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни, и регулятор температуры оборотной воды для градирни абсорбционной башни, управляемый устройством регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни.
В случае, когда такая система регулирования содержит регулятор температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни и регулятор температуры оборотной воды для градирни абсорбционной башни, система регулирования температуры оборотной воды для промывочной секции и система регулирования температуры оборотной воды для градирни работают посредством попеременного переключения.
В данном изобретении водный баланс регулируется автоматически и концентрация амина поддерживается на требуемом уровне автоматически. В варианте выполнения, в котором регулируется температура оборотной воды, содержание воды в циркулирующем растворе амина, контролируется количество воды, теряемой при сопровождении выходного газа, за счет чего регулируется концентрация амина. В варианте выполнения, в котором регулируется температура оборотной воды для градирни, контролируется количество воды, добавленной при сопровождении входного газа, что является одним из факторов, определяющих содержание воды в циркулирующем растворе амина, за счет чего регулируется концентрация амина.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится описание вариантов выполнения данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых
фиг. 1 изображает схему, иллюстрирующую вариант выполнения способа регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и систему для реализации способа;
фиг.2 - схему последовательности операций при регулировании концентрации амина в варианте выполнения согласно фиг.1;
фиг. 3 - другую схему последовательности операций при регулировании концентрации амина в варианте выполнения согласно фиг.1;
фиг.4 - график изменения регулируемой переменной во времени для пояснения деталей выборочного пропорционально-интегрального регулирования;
фиг.5 - схему, иллюстрирующую другой вариант выполнения способа регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и систему для реализации способа;
фиг.6 - схему последовательности операций при регулировании концентрации амина в варианте выполнения согласно фиг.5;
фиг.7 - другую схему последовательности операций при регулировании концентрации амина в варианте выполнения согласно фиг.5;
фиг. 8 - график, иллюстрирующий результат работы, согласно данному изобретению, установки декарбоксилирования согласно 1 варианту выполнения.
Детальное описание предпочтительного варианта выполнения
Ниже приводится подробное описание способа регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования, согласно данному изобретению, и системы для реализации этого способа.
В данном изобретении в качестве содержащего диоксид углерода газа, подвергаемого обработке декарбоксилирования (называемого обрабатываемым газом), может подразумеваться топочный газ, образующийся в результате сгорания топочный газ и т.п. Обрабатываемый газ может содержать влагу, кислород и SOx, NOx, COS, а также другие кислые газы. Обрабатываемый газ может иметь повышенное давление, нормальное давление или пониженное давление, а также может иметь низкую температуру или высокую температуру без каких-либо специальных ограничений. Предпочтительным является образуемый при сгорании топочный газ с нормальным давлением. Концентрация диоксида углерода в обрабатываемом газе составляет 1-75 об.%, предпочтительно 5-20 об.%.
В качестве аминосоединения (называемого просто амином), используемого в данном изобретении, можно назвать первичные амины, содержащие спиртовую гидроксильную группу, такие как моноэтаноламин и 2-амино-2-метил-1-пропанол, вторичные амины, содержащие спиртовую гидроксильную группу, такие как диэтаноламин и 2-метиламиноэтанол, третичные амины, содержащие спиртовую гидроксильную группу, такие как триэтаноамин и N-метилдиэтаноламин, полиэтиленполиамины, такие как этилендиамин, триэтилендиамин и диэтилентриамин, циклические амины, такие как пиперазины, пиперидины и пирролидины, полиамины, такие как ксилендиамин, аминокислоты, такие как метиламинокарбоновая кислота и т. п., а также смеси этих соединений. Эти амины обычно применяются в виде водного раствора с концентрацией 10-70 мас.% при температуре от 0 до 100oС во время абсорбции и при температуре от 50 до 150oС во время регенерации. К абсорбенту может быть добавлен ускоритель абсорбции диоксида углерода или ингибитор коррозии, такой как основный карбонат меди, а также метанол, полиэтиленгликоль, сульфолан в качестве других сред.
На фиг. 1 проиллюстрированы предпочтительный вариант выполнения способа регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и система для реализации этого способа.
Как видно на фиг.1, сначала охлаждают обрабатываемый газ 1 до заданной температуры, необходимой для контакта газ-жидкость в градирне 2. Теплообменник 14 является устройством для охлаждения охлаждающей воды с помощью теплообменной воды. Охлажденный до заданной температуры обрабатываемый газ 1 подают в нижнюю часть башни 3 абсорбции диоксида углерода (называемую просто абсорбционной башней), и он поднимается вверх в башне, имеющей секцию 4 абсорбции диоксида углерода и секцию 5 извлечения амина. Затем обрабатываемый газ 1 приводят в контакт газ-жидкость с абсорбентом 31, прошедшим через теплообменник 16, так что диоксид углерода поглощается. После извлечения амина, сопровождающего топочный газ, с помощью промывки водой в секции 5 извлечения амина обработанный топочный газ 33 выпускают из верхней части башни. Фактор контакта газ-жидкость (L/G; единица измерения: л/Н-м3) в башне абсорбции диоксида углерода составляет 0,5-2,0, а коэффициент абсорбции диоксида углерода в ней составляет 50-100%. Секция 4 абсорбции диоксида углерода и секция 5 извлечения амина башни 3 абсорбции диоксида углерода могут быть насадочной колонной или тарельчатой колонной. Секция абсорбции диоксида углерода и секция извлечения амина могут быть также снабжены в подходящем положении рассеивающей жидкость тарелкой.
В секцию 5 извлечения амина подают извлекающую амин воду 32, которая является частью верхнего конденсата 37 регенерационной башни, для уменьшения количества амина, сопровождающего обрабатываемый топочный газ 33, выпускаемый из башни 3 абсорбции диоксида углерода. Вода 39, содержащая извлеченный амин, после прохождения через теплообменник 15 также циркулирует из нижней части в верхнюю часть секции 5 извлечения амина.
Абсорбент 34 после поглощения диоксида углерода (называемый загруженным абсорбентом 34) выпускают из нижней части абсорбционной башни 3 и подают в регенерационную башню 9, где его регенерируют в регенерированный абсорбент 35. Между абсорбционной башней 3 и регенерационной башней 9 предусмотрен теплообменник 8, так что загруженный абсорбент 34 с низкой температурой нагревается регенерированным абсорбентом 35 с высокой температурой, что обеспечивает эффективное использование тепла. Загруженный абсорбент 34 подают в промежуточную часть регенерационной башни 9, а диоксид углерода 36 вместе с водяным паром выпускают через верх этой башни. В части, расположенной над промежуточной частью регенерационной башни 9, предусмотрена ступень извлечения для удерживания сопутствующего амина. Регенерацию можно выполнять при нормальном давлении, повышенном давлении или пониженном давлении. При необходимости, регенерационная башня 9 снабжается нагревателем для нагревания и циркуляции регенерированного абсорбента, или ребойлером 17. Ребойлер 17 подогревается паром. Воду из диоксида углерода 36 и водяного пара, которые выпускаются из верхней части регенерационной башни 9, конденсируют в конденсаторе 10 и воду отделяют в сепараторе 11, за счет чего наружу системы выпускают высоко очищенный диоксид углерода 38. Конденсированную и отделенную воду (конденсат 37) подают в ступень извлечения регенерационной башни 9, а остаток возвращают в секцию 5 извлечения амина как воду 32 для извлечения амина. Как указывалось выше, часть конденсата 37 используют в качестве воды 32 для извлечения амина.
Регулятор 56 регулирования потока выполняет функцию регулирования скорости потока абсорбента путем управления регулировочным клапаном 57, так чтобы скорость потока загруженного абсорбента равнялась величине, соответствующей сигналу коррекции (сигналу заданной скорости потока), созданному регулятором 60 уровня жидкости, так чтобы удерживать уровень жидкости в регенерационной башне на заданной величине. Регулятор 58 потока также предназначен для регулирования скорости потока абсорбента 31 на заданную величину путем управления регулировочным клапаном 59.
Ниже приводится описание способа регулирования для поддержания постоянной концентрации раствора амина с использованием варианта выполнения устройства, показанного на фиг.1.
В этом варианте выполнения устройство 52 регулирования температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни 3 управляется посредством выборочного пропорционально-интегрального регулирования регулятором 51 уровня жидкости на дне башни, за счет чего концентрация амина удерживается постоянной. Ниже следует описание последовательности операций для этого регулирования со ссылками на фиг.2 и 3 в дополнение к фиг.1.
Сначала предполагается случай, когда уровень жидкости на дне башни в абсорбционной башне 3 является высоким. В этом случае концентрация раствора амина является низкой. Причинами этого являются повышенное содержание воды во входном газе абсорбционной башни 3, пониженное содержание воды в выходном газе абсорбционной башни 3 и попадание воды в систему раствора амина снаружи (фиг.2).
Как показано на фиг.2, если устройство 51 регулирования уровня жидкости на дне башни, которое принимает информацию об уровне жидкости, передаваемую датчиком 53 уровня жидкости, обнаруживает это состояние, то это устройство 51 регулирования уровня жидкости на дне башни передает сигнал управления регулятору 52 температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни 3 для увеличения заданной температуры на определенную величину рабочей температуры. В это время температура повышается путем управления регулировочным клапаном 55 при одновременном слежении за информацией о температуре, передаваемой датчиком 54 температуры. После этого повышается температура оборотной воды для промывочной секции и увеличивается температура выходного газа 33 абсорбционной башни 3, так что увеличивается количество воды, сопровождающей выходной газ. Содержание воды в циркулирующем растворе амина также уменьшается и понижается уровень жидкости на дне башни в абсорбционной башне 3, благодаря чему концентрация амина увеличивается.
Это состояние оценивается в последней части последовательности операций, показанной на фиг.2. Если уровень жидкости все еще высокий, то величину заданной температуры дополнительно уменьшают на определенную величину рабочей температуры. Если уровень жидкости нормальный, то состояние сохраняется. Таким образом, сохраняется нормальное рабочее состояние.
Как указывалось выше, в этом варианте выполнения регулирование, выполняемое путем повышения величины заданной температуры на определенную величину рабочей температуры, осуществляется посредством указанного выше пропорционально-интегрального регулирования.
Ниже приводится описание способа выборочного пропорционально-интегрального регулирования со ссылками на показанный на фиг.4 график регулирования. Пропорционально-интегральное регулирование выполняется только в течение времени (SW) регулирования в начале периода (ST) выборки, и после истечения времени регулирования удерживается (удерживание выходной величины) обрабатываемая переменная (температура, увеличенная относительно заданной величины температуры, а именно указанная выше рабочая температура). Другими словами, операция регулирования выполняется только в короткий период времени каждого периода выборки. В данном случае позицией Р обозначено действие пропорционального регулирования, а позицией I - действие интегрального регулирования, и за счет этих двух действий обеспечивается пропорциональное плюс интегральное действие регулирования (пропорционально-интегральное регулирование).
Период выборки и время регулирования устанавливают в соответствии с пробной работой системы или с помощью других средств. Общими нормативами для этих величин являются следующие соотношения:
ST=(L+Т0)•(2-3),
SW=ST/10,
где L - время простоя, Т0 - постоянное время задержки.
С точки зрения характеристик подъема для уменьшения перерегулирования период (ST) выборки предпочтителен более длинный. Однако, если самый короткий период TN основной помехи, воздействующей на процесс, короче, чем ST, то помехой нельзя управлять. Таким образом, предпочтительно устанавливать ST≤TN/5.
Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования согласно данному изобретению является процессом, имеющим большую длину времени простоя, в течение которого результат регулирования (изменение заданной температуры) не сказывается немедленно на измеряемой величине. Поэтому проводились серьезные испытания для получения оптимального способа. В результате было установлено, что регулятор 52 температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни 3 может автоматически управляться устройством 51 регулирования уровня жидкости на дне башни только при использовании такого выборочного пропорционально-интегрального регулирования.
Далее предполагается случай, когда уровень жидкости на дне башни в абсорбционной башне 3 является низким. В этом случае концентрация раствора амина высокая. Причинами этому являются пониженное содержание воды во входном газе абсорбционной башни 3 и повышенное содержание воды в выходном газе абсорбционной башни 3 (фиг.3).
Как показано на фиг.3, если устройство 51 регулирования уровня жидкости на дне башни, которое принимает информацию об уровне жидкости, передаваемую датчиком 53 уровня жидкости, обнаруживает это состояние, то это устройство 51 регулирования передает сигнал управления регулятору 52 температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни 3 для уменьшения величины заданной температуры на определенную величину рабочей температуры. В это время температура уменьшается путем управления регулировочным клапаном 55 при одновременном слежении за информацией о температуре, передаваемой датчиком 54 температуры. После этого понижается температура оборотной воды для промывочной секции и понижается температура выходного газа абсорбционной башни 3, так что уменьшается количество воды, сопровождающей выходной газ. Содержание воды в циркулирующем растворе амина также увеличивается и повышается уровень жидкости на дне башни в абсорбционной башне 3, так что концентрация амина уменьшается.
Это состояние оценивается в последней части последовательности операций, показанной на фиг.3. Если уровень жидкости все еще низкий, то величину заданной температуры дополнительно увеличивают на определенную величину рабочей температуры. Если уровень жидкости нормальный, то состояние сохраняется. Таким образом, сохраняется нормальное рабочее состояние.
Как указывалось выше, в этом варианте выполнения регулирование, выполняемое путем понижения величины заданной температуры на определенную величину рабочей температуры, также осуществляется посредством указанного выше пропорционально-интегрального регулирования. Принцип этого регулирования аналогичен принципу, уже описанному применительно к фиг.4.
На фиг. 5 проиллюстрированы другой вариант выполнения способа регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и система для реализации этого способа. В этом варианте выполнения элементы, обозначенные теми же позициями, что и на фиг.1, имеют ту же конфигурацию и функцию, что и элементы, показанные на фиг.1. Поэтому описание каждого из этих элементов не приводится, а приводится описание способа регулирования для удерживания постоянной концентрации раствора амина в варианте выполнения, показанном на фиг.5.
В этом варианте выполнения регулятор 61 температуры оборотной воды для градирни 2 управляется посредством выборочного пропорционально-интегрального регулирования устройством 51 регулирования уровня жидкости на дне башни, за счет чего концентрация амина удерживается постоянной. Ниже следует описание последовательности операций для этого случая регулирования со ссылками на фиг.6 и 7 в дополнение к фиг.5.
Сначала предполагается случай, когда уровень жидкости на дне башни в абсорбционной башне 3 является высоким. В этом случае, концентрация раствора амина является низкой. Причинами этого являются повышенное содержание воды во входном газе абсорбционной башни 3, пониженное содержание воды в выходном газе абсорбционной башни 3 и проникновение воды в систему раствора амина снаружи (фиг.6).
Как показано на фиг.6, если устройство 51 регулирования уровня жидкости на дне башни, которое принимает информацию об уровне жидкости, передаваемую датчиком 53 уровня жидкости, обнаруживает это состояние, то устройство 51 передает сигнал управления регулятору 61 температуры оборотной воды для градирни 2 для уменьшения величины заданной температуры на определенную величину рабочей температуры. В это время температура понижается путем управления регулировочным клапаном 63 при одновременном слежении за информацией о температуре, передаваемой датчиком 62 температуры. После этого понижается температура возврата оборотной воды для градирни и понижается температура входного газа абсорбционной башни 3, так что уменьшается количество воды, сопровождающей входной газ. Содержание воды в циркулирующем растворе амина также уменьшается и понижается уровень жидкости на дне башни в абсорбционной башне 3, так что концентрация амина увеличивается.
Это состояние оценивается в последней части последовательности операций, показанной на фиг.6. Если уровень жидкости все еще высокий, то величину заданной температуры дополнительно уменьшают на определенную величину рабочей температуры. Если уровень жидкости нормальный, то состояние сохраняется. Таким образом, сохраняется нормальное рабочее состояние.
Как указывалось выше, в этом варианте выполнения регулирование, выполняемое путем понижения величины заданной температуры на определенную величину рабочей температуры, осуществляется посредством указанного выше пропорционально-интегрального регулирования. Способ этого регулирования полностью тот же, что и в варианте выполнения, показанном на фиг.1, который был описан применительно к фиг.4.
Способ, согласно показанному на фиг.5 варианту выполнения, также является процессом, имеющим большую длину времени простоя, в течение которого результат регулирования (изменение заданной температуры) не сказывается немедленно на измеряемой величине. Поэтому были проведены серьезные испытания для получения оптимального способа. В результате было установлено, что температуру оборотной воды для градирни можно автоматически регулировать с помощью устройства 51 регулирования уровня жидкости на дне башни только при использовании такого выборочного пропорционально-интегрального регулирования.
Затем предполагается случай, когда уровень жидкости на дне башни в абсорбционной башне 3 является низким. В этом случае концентрация раствора амина высокая. Причинами этому являются пониженное содержание воды во входном газе абсорбционной башни 3 и повышенное содержание воды в выходном газе абсорбционной башни 3 (фиг.7).
Как показано на фиг.7, если устройство 51 регулирования уровня жидкости на дне башни, которое принимает информацию об уровне жидкости, передаваемую датчиком 53 уровня жидкости, обнаруживает это состояние, то это устройство 51 передает сигнал управления регулятору 61 температуры оборотной воды для градирни 2 для повышения величины заданной температуры на определенную величину рабочей температуры. В это время температура повышается путем управления регулировочным клапаном 55 при одновременном слежении за информацией о температуре, передаваемой датчиком 54 температуры. После этого повышается температура возврата оборотной воды абсорбционной башни и повышается температура входного газа абсорбционной башни 3, так что повышается количество воды, сопровождающей входной газ. Таким образом, содержание воды в циркулирующем растворе амина увеличивается и повышается уровень жидкости на дне башни в абсорбционной башне 3, так что концентрация амина уменьшается.
Это состояние оценивается в последней части последовательности операций, показанной на фиг.7. Если уровень жидкости все еще низкий, то величину заданной температуры дополнительно увеличивают на определенную величину рабочей температуры. Если уровень жидкости нормальный, то состояние сохраняется. Таким образом, сохраняется нормальное рабочее состояние.
Как указывалось выше, в этом варианте выполнения регулирование, выполняемое путем повышения величины заданной температуры на определенную величину рабочей температуры, также осуществляется посредством указанного выше пропорционально-интегрального регулирования. Принцип этого регулирования аналогичен принципу, уже описанному применительно к фиг.4.
Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования согласно данному изобретению и система для реализации этого способа не ограничиваются описанными выше вариантами выполнения, и все модификации, изменения и дополнения, очевидные для специалистов в данной области техники, входят в технический объем данного изобретения.
В варианте выполнения, описанном со ссылками на фиг.1, устройство регулирования температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни 3 управляется посредством пропорционально-интегрального регулирования устройством 51 регулирования уровня жидкости на дне башни для поддержания постоянной концентрации амина. В варианте выполнения, описанном со ссылками на фиг.5, устройство регулирования температуры оборотной воды для градирни 2 также управляется посредством пропорционально-интегрального регулирования устройством 51 регулирования уровня жидкости на дне башни для поддержания постоянной концентрации амина. Система выборочного пропорционально-интегрального регулирования, используемая в этих вариантах выполнения, может быть выполнена для использования в обоих вариантах выполнения. В этом случае система регулирования имеет то преимущество, что система регулирования может работать посредством переключения в зависимости от цели работы системы регулирования абсорбента. Кроме того, дополнительно к одиночным системам регулирования, как показано на фиг.1 и 5, управление абсорбционной башни, объединяющее обе системы управления, так что если ограничено одно управление, то управление переключается на другую систему регулирования, также входит в объем данного изобретения.
В качестве средства определения уровня жидкости, такого как датчик 53 уровня жидкости, используемый в указанных выше вариантах выполнения, могут использоваться датчик разницы давлений, поплавковый датчик, емкостной датчик, ультразвуковой датчик и другие датчики, хорошо известные для специалистов в данной области техники.
В качестве регулировочного клапана, такого как управляемый клапан 55 для регулирования скорости потока в соответствии с сигналом управления, можно использовать шаровую задвижку, шаровой клапан, клапан Вентури, установочный клапан и другие клапаны, хорошо известные для специалистов в данной области техники.
Кроме того, в качестве средства определения скорости потока для средства регулирования скорости потока, такого как устройство 56 регулирования потока, можно использовать устройства дроссельного типа, резисторного типа, с использованием вибрации жидкости, флотационного типа, с использованием лопастного колеса, электромагнитного типа, ультразвукового типа и другие типы, хорошо известные для специалистов в данной области техники.
Пример 1
Было проведено контрольное испытание абсорбента в установке декарбоксилирования с использованием пропорционально-интегрального регулирования в системе согласно варианту выполнения показанному на фиг.1, при следующих условиях:
Количество обрабатываемого газа - 46000 Нм3
Извлекаемое количество СО2 - 160 т/день
Абсорбент - Раствор KS-1 (раствор амина)
Результат: достигнуто автоматическое регулирование стабильного уровня жидкости в абсорбционной башне, показанное на фиг.8.
В данное описание включено содержание патентной заявки Японии 2000-065925, поданной 10 марта 2000, включая описание, формулу изобретения, чертежи и реферат.

Claims (5)

1. Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования, снабженной абсорбционной башней, имеющей секцию извлечения амина, и регенерационной башней, в котором регулятором температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни управляют с помощью устройства регулирования уровня жидкости на дне башни для регулирования температуры оборотной воды для промывочной секции, регулируя тем самым концентрацию амина в указанном абсорбенте.
2. Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования по п. 1, в котором регулирование с использованием устройства регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни включает пропорционально-интегральное регулирование.
3. Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования, снабженной абсорбционной башней, имеющей секцию извлечения амина, и регенерационной башней, в котором регулятором температуры оборотной воды для градирни абсорбционной башни управляют с помощью устройства регулирования уровня жидкости на дне башни для регулирования температуры оборотной воды для градирни, регулируя тем самым концентрацию амина в указанном абсорбенте.
4. Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования по п. 3, в котором регулирование с использованием устройства регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни включает пропорционально-интегральное регулирование.
5. Система регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования, снабженной абсорбционной башней, имеющей секцию извлечения амина, и регенерационной башней, в которой указанная система содержит устройство регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни и, по меньшей мере, один из регуляторов температуры оборотной воды для промывочной секции абсорбционной башни, управляемый устройством регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни, и регулятор температуры оборотной воды для градирни абсорбционной башни, управляемый устройством регулирования уровня жидкости на дне абсорбционной башни.
RU2001106463/12A 2000-03-10 2001-03-07 Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и система для реализации способа RU2202403C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP065925/2000 2000-03-10
JP2000065925A JP4523691B2 (ja) 2000-03-10 2000-03-10 脱炭酸設備の吸収液の制御方法及び装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001106463A RU2001106463A (ru) 2003-04-10
RU2202403C2 true RU2202403C2 (ru) 2003-04-20

Family

ID=18585370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001106463/12A RU2202403C2 (ru) 2000-03-10 2001-03-07 Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и система для реализации способа

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6579508B2 (ru)
EP (1) EP1132125B1 (ru)
JP (1) JP4523691B2 (ru)
AU (1) AU775772B2 (ru)
CA (1) CA2339507C (ru)
DE (1) DE60103571T2 (ru)
DK (1) DK1132125T3 (ru)
RU (1) RU2202403C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513400C1 (ru) * 2012-11-12 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Абсорбент для очистки газов от h2s и со2

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1849514A3 (en) 2001-10-17 2007-12-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Flue gaz desulfurization apparatus, flue gaz processing apparatus
US6912859B2 (en) * 2002-02-12 2005-07-05 Air Liquide Process And Construction, Inc. Method and apparatus for using a main air compressor to supplement a chill water system
DE102004042656B3 (de) * 2004-09-03 2005-12-29 Draka Comteq Germany Gmbh & Co. Kg Mehrlagige, streifenförmige Abschirmfolie für elektrische Leitungen und damit ausgerüstetes elektrisches Kabel, insbesondere Datenübertragungskabel
JP2006150298A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 吸収液、吸収液を用いたco2又はh2s除去装置及び方法
DE602005004645T2 (de) * 2005-02-04 2009-01-29 E.I. Dupont De Nemours And Co., Wilmington Zusammensetzungen Fluorkohlenstoff-gepfropfte Polysiloxane aufweisend
JP5021917B2 (ja) * 2005-09-01 2012-09-12 三菱重工業株式会社 Co2回収装置及び方法
US7601315B2 (en) * 2006-12-28 2009-10-13 Cansolv Technologies Inc. Process for the recovery of carbon dioxide from a gas stream
DE102008035202B3 (de) * 2008-07-28 2009-09-24 Prinovis Ltd. & Co. Kg Verfahren zur Reinigung von mit inbesondere chemischen Rückständen befrachteten Gasen
FR2938454B1 (fr) * 2008-11-20 2014-08-22 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz par une solution absorbante aux amines, avec section de lavage a l'eau
FR2942729B1 (fr) * 2009-03-05 2011-08-19 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz par une solution absorbante, avec section de lavage a l'eau optimisee
EP2408539A4 (en) * 2009-03-18 2012-11-28 Coaway Llc CARBON DIOXIDE REMOVAL SYSTEMS
JP5383339B2 (ja) * 2009-06-17 2014-01-08 三菱重工業株式会社 Co2回収装置に用いるco2吸収液の濃度管理方法
CA2689453C (en) 2009-06-17 2012-08-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Co2 recovering apparatus and method
JP2012530597A (ja) * 2009-06-22 2012-12-06 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ストリッピング助剤を含有する吸収剤を用いる酸性ガスの除去
CA2673711A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-23 Cansolv Technologies Inc. Carbon dioxide and hydrogen sulfide absorbents and process for their use
US9314734B2 (en) * 2010-01-14 2016-04-19 Alstom Technology Ltd Wash water method and system for a carbon dioxide capture process
JP5168301B2 (ja) * 2010-02-26 2013-03-21 株式会社デンソー 内燃機関用排気浄化装置
JP2011179338A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Denso Corp 内燃機関用NOx除去システム
US8795618B2 (en) * 2010-03-26 2014-08-05 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Chemical compounds for the removal of carbon dioxide from gases
FR2961115B1 (fr) * 2010-06-09 2012-06-15 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz par une solution absorbante dans deux sections d'absorption agencees dans une colonne.
JP5591083B2 (ja) * 2010-12-01 2014-09-17 三菱重工業株式会社 Co2回収システム
JP5693295B2 (ja) * 2011-02-28 2015-04-01 三菱重工業株式会社 Co2回収装置およびco2回収装置の運転制御方法
JP5697250B2 (ja) * 2011-06-07 2015-04-08 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼排ガス中の二酸化炭素除去装置の制御方法および制御装置
JP2013000729A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Toshiba Corp 二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法
WO2013008914A1 (ja) 2011-07-13 2013-01-17 株式会社Ihi 二酸化炭素の回収方法及び回収装置
JP5738137B2 (ja) 2011-09-13 2015-06-17 三菱重工業株式会社 Co2回収装置およびco2回収方法
JP5749677B2 (ja) * 2012-03-28 2015-07-15 株式会社東芝 二酸化炭素回収システムおよびその制御方法
ITTV20120153A1 (it) * 2012-08-02 2014-02-03 Giorgio Eberle Impianto per il recupero energetico.
US20140041523A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Exhaust gas treatment system
WO2014037214A1 (de) 2012-09-05 2014-03-13 Basf Se Verfahren zur abtrennung von sauergasen aus einem wasserhaltigen fluidstrom
US8486357B1 (en) * 2012-09-12 2013-07-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Desulfurization apparatus and method of using condensed water produced therein
US8545782B1 (en) * 2012-10-16 2013-10-01 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. CO2 recovery apparatus and CO2 recovery method
JP6225574B2 (ja) * 2013-09-09 2017-11-08 株式会社Ihi 二酸化炭素の回収方法及び回収装置
JP6248813B2 (ja) * 2014-05-28 2017-12-20 株式会社Ihi 二酸化炭素の回収方法及び回収装置
JP6392091B2 (ja) 2014-11-14 2018-09-19 株式会社東芝 二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法
RU2748547C2 (ru) 2016-11-01 2021-05-26 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ получения очищенного газового потока
JP6871720B2 (ja) * 2016-11-14 2021-05-12 三菱パワー株式会社 炭酸ガス吸収装置
CN106731635A (zh) * 2017-01-20 2017-05-31 上海龙净环保科技工程有限公司 控制烟气脱硫剂供给的方法和控制系统
JP7085818B2 (ja) * 2017-10-31 2022-06-17 三菱重工エンジニアリング株式会社 ガス処理装置及びガス処理方法、co2回収装置及びco2回収方法
CN112439220A (zh) * 2019-09-05 2021-03-05 中石油吉林化工工程有限公司 回收塔塔釜液处理系统
JP7332404B2 (ja) 2019-09-12 2023-08-23 株式会社東芝 二酸化炭素回収システムおよびその運転方法
CN115038667A (zh) * 2020-01-29 2022-09-09 三角研究所 降低工业过程中使用的清洗液体中的胺浓度的方法和系统
CN112285011B (zh) * 2020-11-26 2022-03-01 中国核动力研究设计院 高温高压超临界二氧化碳流动加速腐蚀试验系统及方法
US20230330590A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Saudi Arabian Oil Company Method and system for maintaining solvent quality in gas treating systems
CN115400444B (zh) * 2022-08-05 2024-02-27 万华化学(宁波)有限公司 精馏塔控制方法、存储介质及电子设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT350515B (de) * 1975-08-26 1979-06-11 Veitscher Magnesitwerke Ag Steuersystem fuer absorptionskolonnen
GB2100471B (en) * 1981-05-28 1985-03-06 British Gas Corp Automatic coi removal system and operation thereof
JPS61204022A (ja) * 1985-02-12 1986-09-10 Taiyo Sanso Kk ガス中の酸分の除去方法及び装置
US5085839A (en) * 1990-01-08 1992-02-04 Lyondell Petrochemical Company Apparatus for the prevention of acid gas excursions
EP0502596B2 (en) * 1991-03-07 1999-08-25 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Apparatus and process for removing carbon dioxide from combustion exhaust gas
JP2539103B2 (ja) * 1991-03-07 1996-10-02 三菱重工業株式会社 燃焼排ガスの脱炭酸ガス装置及び方法
JP3212524B2 (ja) * 1996-12-16 2001-09-25 関西電力株式会社 排煙脱炭酸設備の制御方法
JP3364103B2 (ja) * 1997-01-27 2003-01-08 三菱重工業株式会社 脱炭酸設備の吸収液の制御方法
JP3217742B2 (ja) * 1997-11-11 2001-10-15 関西電力株式会社 二酸化炭素吸収液の制御方法及びその装置
US6017501A (en) * 1997-12-26 2000-01-25 Marathon Oil Company Disposal of hydrogen sulfide gas by conversion to sulfate ions in an aqueous solution

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.А. Голубятников и др. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. -М.: Химия, 1985, с.189-190. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513400C1 (ru) * 2012-11-12 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Газпром" Абсорбент для очистки газов от h2s и со2

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001252524A (ja) 2001-09-18
JP4523691B2 (ja) 2010-08-11
US6579508B2 (en) 2003-06-17
DE60103571D1 (de) 2004-07-08
DK1132125T3 (da) 2004-07-12
US20010021362A1 (en) 2001-09-13
AU775772B2 (en) 2004-08-12
EP1132125A1 (en) 2001-09-12
EP1132125B1 (en) 2004-06-02
CA2339507C (en) 2005-07-05
DE60103571T2 (de) 2005-06-23
CA2339507A1 (en) 2001-09-10
AU2323201A (en) 2001-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2202403C2 (ru) Способ регулирования абсорбента в установке декарбоксилирования и система для реализации способа
JP4959303B2 (ja) 排気ガスの処理方法及び処理装置
EP0776687B1 (en) Process for the removal of carbon dioxide from gases
US8361424B2 (en) Gas deacidizing method using an absorbent solution with demixing control
KR101661406B1 (ko) 열화물 농도 측정장치 및 산성가스 제거장치
JP4699039B2 (ja) 排気ガスの処理方法及び処理装置
KR101746235B1 (ko) 에너지 효율이 증대된 발전소 이산화탄소 포집장치 및 포집방법
EP0558019A2 (en) Method for removing carbon dioxide from combustion exhaust gas
EP0588175A2 (en) Process for removing carbon dioxide from combustion gases
JP3212524B2 (ja) 排煙脱炭酸設備の制御方法
JP2009531163A (ja) 熱回収ガス吸収プロセス
US5085839A (en) Apparatus for the prevention of acid gas excursions
JPH10202054A (ja) 脱炭酸設備の吸収液の制御方法
EP0671199A2 (en) Method for the removal of carbon dioxide and sulfor oxides from combustion exhaust gas
AU2008335280B2 (en) System and method for removal of an acidic component from a process stream
US7645433B2 (en) Optimization of reflux accumulator start-up in amine regeneration system
US20070286785A1 (en) Optimization of amine regeneration system start-up using flash tank pressurization
AU2037599A (en) Process for the removal of carbon dioxide present in gases and system therefor
EP0437338A1 (en) Apparatus for the prevention of acid excursions
WO2022044487A1 (ja) 二酸化炭素回収システム
WO2023068281A1 (ja) Co2回収システム及びco2回収方法
WO2007146610A2 (en) Optimization of reflux accumulator start-up in amine regeneration system
JPH0531325A (ja) 燃焼排ガス中の炭酸ガスの除去方法
WO2007146611A2 (en) Optimization of amine regeneration system start-up using flash tank pressurization
WO2012154313A1 (en) System and method for controlling waste heat for co2 capture

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180621