SU740714A1 - Способ регулировани режима работы аммиачной колонны - Google Patents

Description

Изобретение относится к способам автоматического регулирования химических процессов и может быть использовано при автоматизации режима работы аммиачной колонны коксохимического производства.

Известен способ автоматического регулиро- ^{5 * * * *} вания режима работы аммиачной установки путем регулирования соотношения расходов аммиачной воды и пара с коррекцией при температуре аммиачных паров [1]. Недостатком данного способа является невысокая точность стабилиза-¹⁰ ции режима работы колонны.

Известен также способ автоматического регулирования режима работы аммиачных колонн путем изменения подачи пара в колонну в зависимости от pH сточной воды,-регулирования '⁵ подачи сепараторной воды и стабилизации расхода надсмольной воды в колонну [2]. Недостатком данного способа (прототипа) является значительное колебание тесно связанных между _ „ '20 собой концентрации аммиака в парах после колонны и температуры аммиачных паров, обусповДенное отсутствием автоматической системы регулирования работы верхней части аммиачной колонны. Нестабильность аммиачных паров, направляемых в нейтрализатор пиридиновой установки, приводит к увеличению потерь пиридиновь^х оснований с обеспиридиненным раствором. К недостаткам данного способа относится также невысокая точность стабилизации концентрации аммиака в сточной воде с помощью одноконтурной замкнутой системы регулирования pH сточной воды изменением расхода пара, не учитывающей взаимосвязи между верхней и нижней частями колонны и не обеспечивающей своевременной компенсации возмущений по расходу сепараторной воды, расходу и температуре надсмольной воды и температуре пара, подаваемых на колонну. Это приводит к увеличению потерь аммиака со сточной водой, и, как следствие, потерь фенолов, так как присутствие аммиака в циркулирующем паре обесфеноливающего скруббера повышает равновесную концентрацию фенолов в паре над фенолятным раствором.

Целью изобретения является уменьшение потерь пиридиновых оснований с обеспиридиненным раствором, аммиака и фенола со сточной водой за счет повышения точности стабилизации режима работы колонны.

Поставленная цель достигается тем, что подачу паров и сепараторной воды в колонну изменяют дополнительно в зависимости от температуры пара, температуры и расхода надсмольной воды, причем подачу сепараторной воды корректируют по температуре аммиачных паров после колонны.

Данный способ регулирования основан на использовании зависимостей, полученных путем моделирования статических режимов работы аммиачной колонны для условия постоянства концентрации аммиака в аммиачных парах и сточной воде после колонны;

^Gc

G_n = 1587 + 0,18486 где G_c ^Gn %

Таким способа, по которому регулируется лишь нижняя часть колонны, данный способ предусматривает· стабилизацию режима работы и верхней части колонны - расход сепараторной воды корректируется по температуре аммиачных паров. Для повышения точности стабилизации величин как верхней, так и нижней частей колонны., учитывая существующую взаимосвязь между ними, применен комбинированный принцип управления, предусматривающий компенсацию возмущений но расходу и температуре иадсмольиой воды и температуре пара путем одновременного изменения расходов сепараторной воды и пара на колонну в соответствии с уравнениями 1 и 2, реализация которых обеспечивает одновременную инвариантность концентраций аммиака в аммиачных нарах и сточной воде по отношению к указанным возмущениям.

На чертеже представлена схема реализации данного способа.

Температуры иадсмольиой воды и пара, поступающих в аммиачную колонну 1, а также температура аммиачных паров после колонны измеряются с помощью датчиков 2, 3 и 4 соответственно. Расходы иадсмольиой воды, пара и сепараторной воды измеряются с помощью датчиков 5, 6 и 7 соответственно.PH сточной воды измеряется первичным преобразователем 8 и вторичным прибором 9. Регулирование расходов пара и сепараторной воды осуществляется с помощью регуляторов 10 и 11, вычислительного устройства 12 и регулирующих клапанов 13 и 14.

= 434 + 0,09816^ + 0,654¾ + 0,901¾ (1) _b - 15,351¾ - 0,96t°(2) — расход сепараторной воды;

— расход пара на колонну;

— расход иадсмольиой воды;

— температура иадсмольиой воды;

— температура пара.

образом, в отличие от известного * 4

Способ осуществляют следующим образом. Температура и расход надсмольной воды и температура пара непрерывно измеряются соответствующими датчика ми 2, 5, 3, с выхода которых пневматические сигналы, соответствующие истинным значениям указанных величин, поступают на вход вычислительного устройства 12, в котором реализуются зависимости по уравнениям 1, 2. Выходные сигналы с последнего подаются в камеры ’’Задание” регуляторов 10 и 11, где сравниваются с сигналами, поступающими в камеры ’’Переменная”. В камеру ’’Переменная” регулятора 10 подается сигнал с датчика расхода пара 6, а в камеру ’’Переменпая” регулятора 11-е датчика расхода сепараторной воды 7. В зависимости от сигналов рассогласования регуляторы 10 и 11 вырабатывают командные сигналы, воздействующие на соответствующие регулирующие клапаны 13 и· 14, которые изменяют расходы пара и сепараторной воды до тех пор, пока они не станут равны заданным значениям. Температура аммиачных паров непрерывно измеряется датчиком 4 и сравнивается с заданным значением, устанавливаемым задатчиком, встроенным в тот же прибор. Регулирующее устройство датчика 4 в зависимости от величины рассогласования вырабатывает корректирующий сигнал, который поступает в камеру ’’Коррекция” регулятора 11 и изменяет задание по расходу сепараторной воды до тех пор, пока температура аммиачных паров не станет равной заданной. Сигнал с первичного преобразователя 8 pH сточной воды подастся на вторичный прибор 9, где сравнивается с заданным значением. В зависимости от величины рассогласования регулирующее устройство прибора 9 вырабатывает корректирующий сигнал, который поступает в камеру ’’Коррекция” регулятора 10 и изменяет задание ио расходу пара до тех пор, пока pH сточной воды не.станет равной заданной.

Технико-экономическое преимущество данного способа автоматической стабилизации режима работы аммиачной колонны заключается в том, что он обеспечивает повышение точности стабилизации температуры аммиачных паров •и концентрации аммиака в них и концентрации аммиака в сточной воде. При известном спосс·» бе температура аммиачных паров поддерживается на уровне 97±2°С, концентрация аммиака в парах 127,5+47,4 г/л, концентрация аммиака в сточной воде 0,19±0,02 г/л. При данном способе температура аммиачных паров поддерживается на уровне 96±1°С, концентрация аммиака в парах 15О±2О г/л, концентрация аммиака в сточной воде 0,05+0,01 г./л. Повышение точности стабилизации технологического режима обеспечивает уменьшение потерь пиридиновых реноваций на 0,009 г/л, аммиака на 0,1 г/л, фенолов на 0,12-0,14 г/л.

Claims (2)

1. 37 водой за счет повышени  точности стабилизации режима работы колонны. Пос1авлен11ал цель достагаетс  тем, что подачу паров и сепараторной воды в колош у измен ют до1юлт тел1)1Ю в зависимосп от температуры пара, тештсратуры и расхода надсмольно воды, причем подачу сеиараториой воды корректируют по leNmepaiype амшгачных паров после колонны. Данный способ регулироваиш ocnonaij на использованш зависимостей, полученных путем моделировашш статических режгоуюв работы ам миачной колонны РД1Я услови  посто нства кон дентранди аммиака в аммиачных парах и сточной воде после колонголг G 434 -н 0,098IGi3 + 0,65t + 0,90tJi (1) 1587 + 0,1848G j 15,,-- 0,96t°(2 -расход сепараторной воды; -расход пара на колонну; -расход надсмольной воды; -температура надсмолыюйводы; t, - TCNUTepaiypa пара. Такнм образом, в отлнчне от известного способа, по которому регулируетс  лишь ши :н   часть колонны, данный способ предусматривает стабилпзаднта рс шма работы и Bepxeeii части солопнь -- расход сепараторной воды KOppcKTispyeTCjf по температуре аммиачных наров . Дл  повышеии  точности стабилизации величии как верхней, так и нижней частей ко jiOHHbi. умл1ть1ва  сущсствуюагую взаимосв зь rvieiiyiy ними, применен к змбинировонный приндип уиравленил, предусматривающий комленсаичю возмущений но расходу и температуре надсмольио; ; воды и температуре пара нутем одиопремснного изменени  расходов сетгараториой воды и пара на колонну в еоответствии с уравнени ми 1 и 2, реализаци  которых обес печивает одновременную инвариантность кондсмтраций амми-ajca в аммиач1 ых нарах и сточ1{ой воде но отношению к указаннььм гйозмуП1СЯИЯМ . На чертеже представлена схема реализации данного способа. Температуры надсмольпой воды и пара, поступатонлих в аммиачную колонну I, а также температура аммиачных наров после колонны измер ютс  с помощью датчиков 2, 3 и 4 соответственпо . Расходы надсмольной , пара и сепараторной воды измер ютс  с помощью датчиков 5, 6 и 7 соответственно.РН сточной воды измер етс  первич ым преобразователем и вторичным прибором 9. Регулирование расхо дов пара н сепараторной вод1э1 осуществл етс  с помони о регул торов 10 и 11, вычислительного устройства 12 н регулирующ1 Х клапанов 13 и 14. Способ осуществл ют следующим образом. Температура и расход надсмольной воды и тешшратура пара непрерывно измер ютс  соответствующими датчика.ж 2, 5, 3, с выхода которых ппевматические сигналы, соответствующие истинным значени м указанных велич1 н, поступают на вход вычислительного устройства 12, в котором реализуютс  зависимости по уравнешьчм }, 2. Выход1Ш1е сигналы с носледиего подаютс  в камеры Зада1ше регул торов 10 и П, где сравниваютс  с сигналами, ноступаювд1М1 в камеры Переменпа . В камеру Переменна  регул тора 10 подаетс  сигнал с датчика расхода пара 6, а в камеру Переменна  регул тора 11 - с дагщка расхода сепараторной воды 7. В saBHCHNsocTH от сигналов рассогласовани  рехул торь 10 и 11 вырабатывают .командные сигнадн ь возде51ствующие ца соответствующие регулирующие кланань 13 и 14, которые измен ют расходы пара и сепарахорпой воды до тех нор, пока они не стапуг равны зада1шым зпачс}ш м. Температура аммиачных паров непрерывно измер етс  датшком 4 и сравниваетс  с задашгым здгачением, уста1 авливаемым задатч1н :ом, встроенным в тот же лрибор. Регулирующее устройство датчика 4 в зависимост - от величины рассогласовани  вырабат; вает корректирующий сигнал, который KocTjnaeT в камеру Корреквд  регул тора 11 и измен ет задание по расходу сепараторной воды до тех пор; пока температура аммиачных паров не станет равной заданной. Сигнал с первичного преобразовател  8 рН сточной воды подаетс  на вторичный прпбор 9, где сравниваетс  с заданным значепием. В зависимости от величины рассогласовагп-ю регулирующее устройство прибора 9 вырабатывает корректирующий сигнал, которьн поступает в камеру Коррекщ5  регул тора 10 и измен ет задатше по расходу пара до тех пор, пока рН сточпой воды не.станет равной заданной. Технико-зкономическое нреимуп1ество данного способа автоматической стабилизадии реШ5ма работы aмivfflaчпoй колонны заключаетс  в том, что он обеспечивает повышение точности стабилизадии температуры аммиачных наров и кондетрадии аммиака в них и концентращш аммиака в сточной воде. При известном сносе- бе температура ам шачньи. наров по1 держиваетс  на уровне 97±2°С, кондентращ1  аммиака в парах 127,5±47,4 г/л, когщентраци  аммиака в сточной воде 0,19±0,р2 г/л. При данно.м способе температура аммиачных паров поддерживаетс  на уровне 96±1°С, концептра1ди  аммиака в парах 150±20 i/л, концентраци  амм1ака в сточной воде 0,05+0,01 г/л. Повьщение тощюсти стабилизации технологического режима обеспечивает уменьше1П е norejib нири/щновых рсновагаш на 0,009 г/л, аммиака на 0,1 г/л, фенолов на 0,12-0,14 г/л. Формула изобретении Спосбб регулироваюш режима работы амиаиачной КОЛ01ШЫ путем изменени  подачи пара в колонну в зависимости от рН сточной воды, регулировани  подачи сепараторной воды и стабшшзации расхода надсмольной воды в колонну :отлича1ощийс  тем, что, с целью уменьшени  потерь пиридиновых оснований с обеспиридиненным раствором аммиака и фенола со сточной водой за счет повышеш1  точности стабилизащш режима работы колонны, подачу нара н сепараторной воды в колонну измен ют дополнительно в зависимостн от температуры пара, театературы и расхода надсмольной воды, при этом, подачу сепараторной воды корректируют по температуре амм11ач1Ш1х паров после колошшь Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бутузов М. Д. и др. Автоматизаци  амМ1ачной установки, Кокс и зсилсш, 1965, № 9, с. 47-49.
2. 2.Пономаренко В. Г. Автоматизаци  режчма работы аммиачных колоша, Кокс и хими . 1964, № 11, с. 26-30 (прототип).

   Амыиаиаыг /Ч тры

   //sicMJie tcfit