Способ управления процессом абсорбции -десорбции

 

Изобретение относится к способу управления процессом абсорбции - десорбции , может быть использовано в нефтехимической, химической промышленности и позволяет оптимизировать процесс за счет повышения его избирательности , уменьшения энергозатрат и потерь продукта. Способ реализуется устройством, включающим контур регулирования расхода насьщенного абсорбента с коррекцией по уровню в абсорбере 1, регулятор (Р) 10, связанный с датчиком (Д) 8; контур регулирования расхода регенерированного абсорбента с коррекцией по концентрации целевого продукта в газах отдувок Р 7, связанный с Д 14 концентрации через блок 17 формирования управляющего воздействия; контур регулирования расхода отбираемого абсорбента с коррекцией по уровню в емкости 4J Р 26, связанньй с датчиком уровня, контур регулирования расхода пара в кипятильник 3; Р 12 расхода, связанный с блоком 22 вычисления текущей разности энтальпий. 1 ил. С Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 01 D 53/14 G 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ленности и позволяет оптимизировать процесс за счет повышения его избирательности, уменьшения энергозатрат и потерь продукта. Способ реализуется устройством, включающим контур регулирования расхода насьпценного абсорбента с коррекцией по уровню в абсорбере 1, регулятор (Р) 10, связанный с датчиком (Д) 8; контур регулирования расхода регенерированного абсорбента с коррекцией по концентрации целевого продукта в газах отдувок

Р 7, связанный с Д 14 концентрации через блок 17 формирования управляющего воздействия; контур регулирования расхода отбираемого абсорбента с коррекцией по уровню в емкости 4, P 26, связанный с датчиком уровня, контур регулирования расхода пара в кипятильник 3, P 12 расхода, связанный с блоком 22 вычисления текущей разности энтальпий. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4049262/23-26 (22) 03.04.86 (46) 07.01.88. Бюл. № 1 (71) Волгоградское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика (72) М;М.ухабин, В.П.Шевчук, О.А.Иванов, В.Н.Педченко, В.И.Деревцов, В.С.Барановский и Л.А.Федоров (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 789145, кл. В 01 D 53/14, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 736418, кл. В 01 3 19/04, 1976. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АБСОРБЦИИ-ДЕСОРБЦИИ (57) Изобретение относится к способу управления процессом абсорбции — десорбции, может быть использовано в нефтехимической, химической промьпп„„SU„„1364357 А 1

4357

136

Изобретение относится к способам управления химико-технологическими процессами и может быть использовано в нефтехимической, химической и неф теперерабатывающей промышленности.

Цель изобретения — оптимизация процесса эа счет повышения его избирательности и уменьшения энергозатрат и потерь целевого продукта.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации способа управления процессом абсорбции-десорбции.

Процесс абсорбции-десорбции проводят в установке, которая содержит абсорбер 1, десорбер 2, кипятильник

3, емкость 4, теплообменник 5, деф легматор 6.

Управление процессом проводят регулятором 7 расхода регенерированного абсорбента, регулятором 8 уровня Ю абсорбере, регулятором 9 температуры регенерированного абсорбента, регулятором 10 расхода насыщенного абсорбента с абсорбции, гидрозатвором 11, регулятором 12 расхода пара в кипятильник, регулятором 13 уровня в десорбере, измерителем 14 концентрации целевого продукта в газах отдувок, блоком 15 вычисления абсолютного прироста абсорбента, блоком 16 вычисления степени насыщения абсорбента, блоком 17 формирования управляющего воздействия по расходу регенерированного абсорбента, измерителем 18 расхода дистиллята, блоком 19 сравнения, измерителем 20 расхода подпитывающего абсорбента, блоком 21 вычисления эффективности работы десорбера, блоком

22 вычисления текущей разности энтальпий, сумматором 23, блоком 24 вычисления текущего значения теплового эффекта процесса абсорбции, блоком

25 задания и регулятором 26 расхода отбираемого абсорбента.

Управление процессом абсорбции происходит. путем изменения подачи абсорбента регулятором 7. Заданием при этом служит сигнал с блока 17, для формирования которого используется концентрация целевого продукта в газах отдувок и степень насыщения абсорбента, вычисляемая с помощью блоков 15, 16, 10 и 7 по соотношению р й:2е (1)

Чн где QÄ вЂ” расход насьпценного абсорбента, кг/ч; — расход регенерированного

P абсорбента, кг/ч;

Š— степень насыщения.

Температуру подаваемого в абсорбер

5 регенерированного абсорбента регулируют подачей охлаждающего агента регулятором 9, заданием для которого служит сигнал с блока 25, в котором вычисляется разность между текущим значением теплового эффекта процесса абсорбции, вычисляемого блоком 24, и задачным значением теплового эффекта, полученного расчетом теплового

15 баланса. Блок 24 реализует при этом следующий алгоритм: а а ккал q, =q„ t Ê, -0 К, — —, (2) где t — температура насыщенного абн

20 сорбента измеряемая в кубе

Э абсорбера, С; — температура регенерированного абсорбента, измеряемая на входе в теплообменник абсоро бера, С;

К,,К вЂ” постоянные коэффициенты, ккал .кг С

Заданное значение теплового эффекта рассчитывается из уравнения теплового баланса процесса абсорбции:

,=q . К,-а,, К, К.,(Q,—

-q„) (3)

З5

Q Расход газа, поступающего в абсорбер, кг/ч; — температура газа, поступаюо щего в абсорбер, С;

К вЂ” теплоемкость поступающего ккал в абсорбер газа, Для обеспечения нормального функционирования процесса абсорбции дополнительно стабилизируют уровень в кубе абсорбера регулятором 8 и давление в абсорбере гидрозатвором 11.

Управление процессом десорбции осуществляют путем изменения подачи теплоносителя в кипятильник 3 регулятором 12, заданием для которого служит сигнал с блока 23, представляющий собой сумму сигналов от блоков 22 и

19. При этом в блоке 22 вычисляется текущая разность энтальпий насыщенного и регенерированного потоков абсорбентов по соотношению

1364357 4

ВНИИПИ Заказ 6507/6 Тираж

642 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 3 . ккал

С=К е -К (4)

1 где К<,К вЂ” постоянные коэффициенты, ккал

3

EI С вЂ” температура насьпценного абсорбента, измеряемая

О на входе в десорбер, С; температура регенериро1 10 ванного абсорбента, измеряемая в кубе десорбера, С, Со — заданное значение энтальккал пии, 15 кг

В блоке 19 формируется сигнал, пропорциональный эффективности работы десорбера. Эффективность работы десорбера оценивается по разности расхода дистиллята, измеряемого блоком

18 и расхода дистиллята, полученного расчетом из материального баланса десорбера в блоке 21, который реализует следующий алгоритм: 25 (Е,-() )+я.-q., -я,=о, (5) кг где Яп — расход пддпитки, " расход отбираемого абсорбенОТ кг 30 та ч кг — расход дистиллята, 3 ч:

Для вычисления материального баланса процесса десорбции предназначены блок 15, в котором производится вычисление расходов насьпценного и тощего абсорбента, и блок 21, в котором к полученной в блоке 15 разности прибавляется расход подпитывающего 40 абсорбента и отнимается расход отбираемого абсорбента, измеряемый блоком 26.

Применение регулирования подачи теплоносителя в десорбер в эависимос- 45 ти от текущей разности энтальпий между десорбированным и насыщенным абсорбентом позволяет расходовать тепла ровно столько, сколько необходимо для нагрева насыщенного абсорбента до температуры кипения, а введение коррекции по текущей эффективности работы десорбера позволяет обеспечить то количество тепла, которое необходимо для испарения. Кроме того, регулирование температуры подаваемого в абсорбер абсорбента в зависимости от отклонения текущего теплового эффекта процесса абсорбции от заданного значения позволяет повысить избирательность процесса и тем самым уменьшить кратность циркуляции абсорбента, что позволяет иметь экономию энергозатрат на узел в целом и сократить потери целевого продукта.

Предлагаемое изобретение позволяет управлять процессом абсорбции-десорбции s режиме, наиболее приближенном к оптимальному, и тем самым сократить энергозатраты.

Формула изобретения

Способ управления процессом абсорбции-десорбции газов путем регулирования расхода регенерированного абсор1 бента в абсорбер с учетом содержания целевого продукта в газах отдувок, регулирования расхода теплоносителя в кипятильник десорбера с учетом расходов регенерированного и насыщенного абсорбента и дистиллята, измерения и регулирования температуры регенерированного абсорбента на входе в .абсорбер, отличающийся тем, что, с целью оптимизации процесса за счет повышения его избирательности и уменьшения энергозатрат и потерь целевого продукта, дополнительно измеI ряют температуры,насьпценного абсорбента в кубе абсорбера и на входе в десорбер и регенерированного абсорбента в кубе десорбера, при этом расход теплоносителя регулируют в зависимости от разности температур насыщенного абсорбента на входе в десорбер и регенерированного абсорбента, в кубе десорбера с коррекцией по от-. клонению расхода дистиллята от заданного, вычисляют разность произведений расходов на температуры насьпценного и регенерированного абсорбента в процессе абсорбции и температуру регенерированного абсорбента на входе в абсорбер регулируют с коррекцией по отклонению от заданного значения вычисленной разности.