SU1437082A1 - Способ управлени процессом десорбции - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам управлени  процессами десорбции кислых компонентов из насыщенных поглотительных растворов и позвол ет снизить энергетические затраты за счет оптимизации флегмового числа Способ заключаетс  в- стабилизацией температуры флегмы, регулировании подачи пара в кип тильник десорбера по флегмово- му числу, измерении концентрации кислого компонента в насыщенном поглотительном растворе, его температуры и давлени  в д€ сорбере и корректировке флегмового числа в зависимости от значений измер емых параметров 4 ил. S

Description

4

оо о сх ю

Изобретеюте относитс  к способам управлени  процессами нефтепереработки и нефтехимии, а именно к способам управлени  процессом десорбхщи кислы комг онентов (например, HjS, COj) из насыщенных поглотительных растворов (например, МЭА, ДЭА) о

Целью изобретени   вл етс  снижение энергетических затрат за счет оптимизации флегмового числа,,

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства, реализутацего способ; на фиг. 2 - результаты расчета оптимальных управл ющих воздействий с использованием математической модели процесса; на фиг. 3 - зависимости флегмового числа от концентрации Н S в насыщенном растворе

: при разных значени х давлени  и при

фиксированной степени регенерации : раствора (X, 0,03 моль Н28/моль

МЭА)4 на фиг о 4 - зависимости изме- I нени  основных параметров процесса десорбции во времени дл  прототипа ; (кривые I, III и V) и предлагаемого

способа (кривые II и IV). : Насыщенньй кислыми компонентами ; поглотительньй раствор подают на I верх десорбера 1 по трубопроводу 2, снабженному анализатором 3 концент- ратщи кислых компонентов и темпера- : турным датчиком 4. По трубопроводу 5 I через клапан 6 в кип тильник 7 пода- ; ют греющий пар. С верха десорбера по I трубопроводу 8, снабженному датчиком ; 9 давлени , отвод т парогазовую смес вод ных паров и кислых компонентов. Пары воды конденсируют в конденсаторе 10. Конденсат направл ют в сепара тор 11, откуда через расходомер 12 подают на верхнюю тарелку десорбера в качестве флегмы.

Кислые компоненты с верха сепаратора 11 отвод т из системы по трубо- проводу 13, снабженному расходомером 14 кислого газа и клапаном 15 дл  поддержани  давлени . Устройство уп равлени  снабжено блоком 16 расчета фактического флегмового числа, вычислительным устройством 17 и блоком 18 сравнени .

Выход блока 18 сравнени  соединен с входом регул тора 19 расхода пара в кип тильник 7. Давление в десорбере 1 стабилизируетс  регул тором 20, Температуру флегмы регулируют по сигналу с датчика 21 температуры измене0

5

5

5

40

нием подачи охлаждающего агента в конденсатор 10 клапаном 22.

Расход насыщенного поглотительного раствора измер ют расходомером 23„

Способ осуществл ют следующим образом .

Входные параметры процесса (концентраци  кислого компонента в насыщенном поглотительном растворе, его расход, температура подаваемого на десорбцию раствора, давление парогазовой смеси) регистрируют соответственно анализатором 3, расходомером 23, датчиком 4 температуры и датчиком 9 давлени , сигналы с которых поступают в вычислительное устройство 17, которое рассчитывает оптимальные значени  управл ющих параметров процесса (давление в десорбере 1, флегмовое число десорбции, расход гренщего пара в кип тильник 7) дл  заданной концентрации кислого компонента в регенерированном растворе (фиго 2). Расчет оптимальных управл ющих параметров в вычислительном устройстве 17 проводитс  с использованием математической модели процесса (например, основанной на закономерност х равновес- 0 ного распределени  кислых компонентов между паровой и жидкой фазами десорбера) или с использованием специально получаемых аппроксимационных зависимостей, св зывающих между собой управл ющие и независимые параметры процесса. Найденные значени  управл ющих параметров направл ют в блок 18 сравнени 

0

Рассчитанные управл ю |;ие параметры- в блоке 18 сравнени  сравнивают с фактическими , поступаю1Г(ими из блока 16 и вычислительного устройства 17, после чего вьщаетс  задание регул торам 19 расхода пара и 20 стабилизации давлени  на открытие или закрытие клапанов 6 и 15.

В случае отсутстви  анализатора 3 концентраци  кислых компонентов в на- сьпценном поглотительном растворе находитс  из баланса распределени  кислых компонентов между материальными потоками абсорбера. В этом случае вместо анализатора 3 в схему управлени  включают анализаторы кислых компонентов в газе на входе в абсорбер и на выходе из негоо

Стабилизаци  температуры фпегмы осуществл етс  клапаном 22.

Пример. Управление процессом десорбции кислых компонентов из насыщенного поглотительного раствора мо- ноэтаноламина (МЭА) осуществл етс  при переменном содержании сероводорода (HjS) в насыщенном растворе. Концентраци  МЭА в растворе 2,5 моль/л, Концентраци  в регенерированном растворе задаетс  (три значени  дл  трех вариантов работы - 0,011, 0,02 и 0,03 моль HjS/моль МЭА), Производительность установки 30 т/ч по насыщенному раствору.

Расчетом на ЭВМ по математической модели, основанной на описании равновесного распределени  между. жидкой и паровой фазами в дасорбере, получены зависимости флегмовых чисел от давлени  процесса при различных концентраци х в насыщенном (Х) и регенерированном (Х) растворах МЭА (фиг. 2). При посто нном значении давлени  флегмовое число (фиг. 3) уменьшаетс  при увеличении уровн  насыщени  раствора (Xj) и увеличиваетс  при росте глубины регенерации (X ). Так, при изменении концентрации HjS в насыщенном растворе от 0,3 до 0,45 моль HjS/моль МЭА при давлении процесса 0,23 МПа и закрепленной глубине регенерации X, 0,03 моль/моль флегмовое число снижаетс  с 12 до 6, т.е. в два раза.

Если в процессе десорбции возникают такие колебани  концентрации насыщенного раствора, что характерно дл  условий работы блоков регенерации МЭА на НПЗ, то использование известного способа управлени  требует закреплени  флегмового числа на уровне 12, чтобы обеспечить заданную степень регенерации раствора при наиболее неблагопри тных услови х работы. Это ведет к перерасходу греющего пара , затрачиваемого на регенерацию, во всех случа х, когда концентраци 

0

5

0

5

0

5

0

В

насыщенного раствора оказьгоаетс  больше 0,3 моль/моль.

Если концентратщ  HjS в насьщенном растворе измен етс  во времени по обоим способам от 0,3 до 0,45 моль HjS/моль МЭА (фиг. 4, крива  I), то флегмовое число, необходимое дл  обеспечени  заданной глубины регенерации (X 1 0,03), уменьшаетс  с 12 до 6 (крива  II). Известньй способ не учитывает это обсто тельство. Поэтому его использование требует поддержани  фпегмового числа на уровне 12 (крива  III). Предлагаемый способ позвол ет поддерживать текущее требуемое значение флегмового числа. Поэтому дл  установки производительностью 30 т/ч расход греющего пара при использовании предлагаемого способа снижаетс  с 5,3 до 5,1 т/ч (крива  IV), при использовании известного способа - возрастает с 5,3 до 7,2 т/ч (крива  V).

Среднечасова  экономи  греющего пара составл ет при использовании йредлагаемого способа управлени  дл  условий примера 1,9 т/ч, т.е примерно 36% в сравнении с известным способом .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  процессом десорбции кислых компонентов из насыщенных поглотительных растворов путем стабилизации температуры флегмы и регулировани  подачи пара в кип тильник де- сорбера по фпегмовому числу, о т л и- чающийс  тем, что, с целью снижени  энергетических затрат за счет оптимизации флегмового числа, дополнительно измер ют концентрацию кислого компонента в насыщенном поглотительном растворе, его температуру и давление в.десорбере, а фпегмо- вое число корректируют по величине измер емых параметров.

   фиг1

   b г

   0.125 OJSff OJ7S О.г00 0.225 ff.250 0,775 ff.300

   Ф 09 fffjrefft/e pe efff/ycfqi/ /

   0,32S

   (u

   O.3Oe.3S0,itOO.ltSДЛ7

   ffoHqetfirrfloifu/t cepoSoSoflO ftfcrcwt MffffM fl-/ye ftfy/t 09.3

   .5