SU1191447A1 - Способ автоматического управлени работой промывной колонны в производстве карбамида - Google Patents

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО . УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ПРОМЫВНОЙ КОЛОННЫ. В ПРОИЗВОДСТВЕ КАРБАМИДА путем регулировани  уровн  раствора в барботере изме.нением расхода раствора углеаммонийных солей, вькод щего из него в колонну синтеза, регулировани  температуры в барботере измене нием подачи охлаждающей воды в змеевик барботера, регулировани  подачи жидкого аммиака в промывную колонну в зависимости от температуры насадки .промывной колонны и подачи конденсата сокового пара в промывную колонну, отличающийс  ты, что, с целью снижени  энергозатрат и повышени  производительности процесса . за счет повьшенн  качества регулировани , подачу жидкого аммиака регулируют Взависимости от разности температур .в верхней и средней част х насадки промывной колонны, а температ туру в барботере и подачу конденсата сокового пара корректируют в зависимости от концентраций компонентов § раствора углеаммонийных солей, определ емых по расходам газообразного аммиака, выход щего из промывной колонны, жидкого аммиака, подаваемого в промывную колонну, конденсата сокового пара, раствора слабых углеаммонийных солей, выход нщх из промывной колонны в барботер, расходу и плотности раствора углеаммонийных солей, выход щего из барботера. СО i 4iik

Description

Изобрет-ейие относитс  к автоматическому управлению процессом получени  карбамида и может быть использовано при производстве минеральных удобрений, в частности при производстве карбамида с системой жидкостного рецикла. Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат и повьшение произво дительности процесса. На чертеже представлен пример реализации «предлагаемого способа. Поток газов с дистилл ции (COjf NHj и ) с температурой 120-130 0 подаетс  в барбртер 1, где охлаждаетс  до 85-95°С, а углекислый газ поглощаетс  раствором углеаммонийных солей. Раствор углеаммонийных солей с большим содержанием углекислого газа насосом 2 подаетс  в колонну синтеза, а газ (в основном аммиак с небольшим содержанием углекислого. газа) поступает под насадку промьшной колонны 3, орошаемую жидким аммиаком и конденсатом сокового пара . Тепло, приносимое газами из барбо тера, а также вьщел ющеес  при св зывании СО- в промывной колонне. расходуетс  на испарение жидкого аммиака, подаваемого на орошение. Газообразный аммиак, поступивший с дистилл ции и не св занный в растворе углеаммонийных солей, проходит через промывную.колонну 3 и вместе с испарившимс  аммиаком орошени  выходит через верх колонны 3 на конден сацию. Уровень раствора углеаммонийных солей в барботере 1 измер етс  с помощью датчика 4. и стабилизируетс  ре гул тором 5, подающим сигнал на пнев мопривод 6 гидромуфты, регулирукхдей число оборотов насоса 2. Расход углеаммонийных солей измер етс  датчиком 7 и с помо1дью преобразовател  8 вводитс  в управл ющую вычи-слительную мапшну 9. Датчик 10 измер ет расход газообразного аммиака , выход щего из промывной колонны 3 датчик 11 измер ет расход слабого раствора углеаммонийных солей, посту пающего из промывной колонны в барботер 1. Датчик 12 контролирует плотность раствора углеаммонийных со лей, выход щих из барботера 1 в колонну синтеза., Сигналы от датчиков 10 - 12 через преобразователи 13-15 поступают в управл кицую вьтчислительную машину (УВМ) 9. Сигнал от датчика 16 расхода конденсата сокового пара на орошение промывной колонны поступает на регул тор 17 расхода и параллельно в УВМ 9 через преобразователь 18. Выходной сигнал, регул тора 17 поступает на исполнительньй механизм 19, установленньй на трубопроводе конденсата сокового пара. Расход жидкого аммиака на орошение промьшной колонны 3 измер ет датчик 20, сигнал которого через преобразователь 21 подаетс  в УВМ 9 и параллельно на регул тор 22, управл ющий исполнительным механизмом 23, установленным на трубопроводе жидкого аммиака. Температуру в барботере 1 измер ет датчик 24, сигнал которого поступает в УВМ 9 и параллельно на регул тор 25, управл ющий исполнительным механизмом 26 на трубопроводе охлаждающей воды, подаваемой в змеевик барботера. Датчики 27 и 28 измер ют температуру верхней и средней части насадки промывной колонны 3. Сигналы от этих датчиков также ввод тс  в вычислительную машину 9. Способ осуществл ют следующим образом. УВМ 9 на основании поступаюш 1х в нее сигналов по заданному алгоритму рассчитывает концентрацию аммиака , углекислого Газа и воды в выход щем из барботера 1. растворе углеаммонийных солей. На основании информации о концентраци х аммиака и воды УВМ 9 Ьпредел ет количество избыточного или недостающего компонента в потоке раствора углеаммонийных солей, направл емом в колонну синтеза, и рассчитывает необходимое изменение управл ющего воздействи . Отклонени  по концентрации воды устран ютс  изменением расхода конденсата сокового пара на орошение промывной колонны 3. Отклонени  по концентрации аммиака устран ютс  изменением температуры в барботере 1, что вызьшает изменение расхода газообразного аммиака, уход щего из верха промывной колонны 3. Стабилизаци  концентраций аммиака и воды в выход щем растворе углеаммонийных со- лей приводит к стабилизации концентрации и углекислого газа. УВМ 9 рассчитывает и выдает задани  регул торам 17 и 25. Регул тор 17 отрабатьшает полученное задание изменением расхода конденсата соково го пара с, помощью исполнительного механизма 19, регул тор 25 отрабатывает полученное задание изменением расхода охлаждающей воды, подаваемой в барботер 1 с помощью исполнительно го механизма 26. .. Кроме того, УВМ 9 определ ет разность температур верха и середины насадки колонны 3 и рассчитывает необходимое изменение расхода жидкого аммиака на орошение и реализует его с помощью регул тора 22. Разность температур верха и серединь| нас&дки зависит только от количества углекислого газа в промывной колонне, уровень которого доходит, до середины насадки и который св зываетс  водой и аммиаком в карбамат аммони . Так как процесс св зывани  идет.с вьщелением тепла, то вс кое изменение количества углекислого га (За отражаетс  на температуре середины насадки. До верха насадки уровень углекислого газа практически не доходит и температура насадки там посто нна при посто нном давлении . Температуры верха и середины насадки коррелированы с температурами в барботере и низа колонны, с температурой га-зов дистилл ции, вход щих в барботер. Хот  температуры верха и середины насадки завис т от давлени  в промывной колонне (что св зано с изменением Температуры фазового перехода аммиака при изменении давлени ), но их разность практически не зависит от колебаний давлени . Поэтому разность температур верха и середины насадки однозначно соответствует интенсив юсти поступлени  углекислого газа в -прцмьгоную колонну. Регул тор 22 позвол ет поддерживать посто нное соотношение между количеством углекислого газа, поступающего из барботера в промывную колонну, и количеством жидкого аммиака , подаваемого на орошение. Применение предлагаемого спосбСа автоматического управлени  работой промывной колонны позвол ет повысить производительность работы колонны синтеза, работающей с высокой степенью превращени  углекислого газа в карбамид, в результате стабильного поддержани  состава раствора углеаммонийных солей, выход щего из барботера промывной колонны, а также снизить энергозатраты (расход пара, воды и электроэнергии) за счет четкого управлени  подачей жидкого аммиака на орошение, исключающего попадание в промывную колонну избыточного количества жидкого аммиака на отмьшку углекислого газа от газообразного аммиака. При этом полна  отмывка углекислого газа от газообразного аммиака, выход щего из про мьшной колонны на конденсацию, предотвращает попадание углекислого газа в сконденсированный .аммиак, что сохран ет насосы жидкого аммиака от активного их износа и создани  предпосьшки аварийной обстановки по этой причине.

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ПРОМЫВНОЙ КОЛОННЫ. В ПРОИЗВОДСТВЕ КАРБАМИДА путем регулирования уровня раствора в барботере изменением расхода раствора углеаммонийных солей, выходящего из него в колонну синтеза, регулирования температуры в барботере изменен нием подачи охлаждающей воды в змеевик барботера, регулирования подачи жидкого аммиака в промывную колонну в зависимости от температуры насадки промывной колонны и подачи конденсата сокового пара в промывную колонну, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения производительности процесса за счет повышения качества регулиро вания, подачу жидкого аммиака регулируют в· зависимости от разности температур .в верхней и средней частях насадки промывной колонны, а температ туру в барботере и подачу конденсата сокового пара корректируют в зависимости от концентраций компонентов раствора углеаммонийных солей, определяемых по расходам газообразного аммиака, выходящего из промывной колонны, жидкого аммиака, подаваемого в промывную колонну, конденсата сокового пара, раствора слабых углеаммонийных солей, выходящих из промывной колонны в барботер, расходу и плотности раствора углеаммонийных солей, выходящего из барботера.