Способ управления процессом регенерации моноэтаноламинового раствора

 

! lid i": ! °...»!

ori ii . a, Gi а ()Д ИСАНИЕ ц ЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 597670 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.08,76 (21} 2392763/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.03.78Вюллетень № 10 (45} Дата опубликования описания 29.03.78 (51) М. Кл.

С 07 С 93/04

Й 05 1Р 27/00//

В 01 0 53/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изооретеиий н открытий (53) УДК 66,012-52(088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. ковтун и .В. И, Недухно (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОЯ РЕП.:НЕРАЦИИ

МОНОЭТАНОЛАМИНОВОГО РАСТВОРА где 6

1

Изобретение относится к способам авто. матического управления процессом регенерации сорбента и может быть использовано в химической и нефтехимической промышлееностти, например в производстве ам миака, И:звестен способ автоматического управленя.н процессом регенерации моноэ таноламин.ового раствора путем изменения подачи пара в кипятильник по температур,е паро-газовой смеси, выходяшей из реге;чератора (11.

Однако данный способ не предполагает использования физического тепла, конденсата, что привосщт к повышенному расходу тепл:.оносителя (пара) на процесс регенерации.

Известен также способ автоматическогс управления процессом регенерации сорбента (медно-аммиачного раствора) путем из-. менения подачи пара в пароперегреватель (кипятильник), совмешенног о регенератора по температутэе регенерированного раства ра, и отвода парового конде,нсата в зависимости от уровня конденсата с коррекцией по его температуре f2).

Однако, при возмущениях по нагрузке регенератора, коррекция уровня конденсата по его температуре не обеспечивает требуемого качества поддержания температуры регенерируемого раствора и не может удовлетворить условиям минимально возможного потребления теплоносителя на тл про лесс регенерашии.

Указанные не.достатки обьясняются сле1 дук>шим образом., Тепловой баланс кипятильника выражается следуюшим уравнением:

a„(,ñ;", - t"„)*

-К f(i н} С, г К Kí G(t, a}

- расходи, соответст2 4 венно, раствора, пара и конденсата, кг/ч; конечная и начальная к и

41 температура раствора, С ф" - начальная и к нечне,я температура кондено сета, .С;

К К вЂ” коэффициенты тепло11 2 передачи от пара к раствору (пленочная конденсация) и от конден ата к раствору; о ккал/м . ч С;

1- поверхность теплообмена 1 м высоты труб кипятильника, м2/м;i — обшая высота труб кипятильника, м;

H - высота труб затопленной части кипя тильника (положение уровня), м;

à — .теплота конденсации, ккал/кг.

При этом тенлоемкость конденсата и ао о . нк:творе принята равной 1 ккал/кг ° С.

При одном из значений нагрузки регенератора уровень конденсата в кипятильнике устанавливается не максимально возмож ном знеченин, а расход пара соответствует площади тенлообмена для конденсации пара, т. е.. дальнейшее увеличение расхода пара невозможно, вследствие ограничения плошади теплообмена. В этом случае достигается максимально возможное использование тепла теплоносителя. При изменении нагрузки регенератрра Gq,, например, в сторону увеличения, для обеспечения заданной температуры регенерированного раствора или для обеспечения постоянного перепада температур (t — t „ ), необходимо И осуществить дополнительно подвод определенного количества тепла, что требует дополнительного расхода пара. Так как при прежт.ей нагрузке уровень конденсата был установлен таким, что расход пара увеличивать невозможно, то необходимо снизить уровень конденсата до нового значения.

При этом значение его должно снова быть таковым, чтобы расход пара соответствовал плошади теплообмена. Следовательно, уровень конденсата Н и расход паре 4 2 выбираются из условия максимально возможного использования тепла теплоносителя, при этом должен оставаться постоянным перепад температур (с „- 61 ), к Н

При постоянном уровне конденсата должен выполняться материальный баланс по теплоносителю, т. е. G2= G з".

Коррекция уровня конденсата по его температуре требует обеспечить постоянств во перепада температур по конденсату (t < - t ). При новом значении нагрузки регенератора Qg для поддержа ния постоянным перепад темт:еретур(М

) необходимо также изменять уровень

Н и расхс,i конденсата С + (или расход пара 52 ), что входит в противоречие с ж,шеприведенными выводами, по=кольку эти параметры используются для обеспечения постоянного перепаде тецлераи тур (ь 4 ) при ново.м значении Г:, иэ условия максималья..:.=.зможного использования тепле теплоносителя.

Следовательно, коррекция уровня конденсата по его температуре не может обеспечить условия минимально возможного по10 требления теплоносителя не процесс регенерации.

Кроме того, наличие запаздывания в, контуре измерения,температуры конденсата не обеспечивает требуемого качества pery15 чйрования температуры регенерируемого раствора при возмущениях. по негрузке регенератора, особенно в сторону увеличения.

Указанные недостатки на практике устре. нятотся путем задания температуры кондеп1О сета выше минимально возможной для данной нагрузки регенеретора, что приводит к неэффективному использованию физического тепла конденсата, естественно, к увеличенному расходу пара че процесс регенера

25 ции.

Целью изобретения является сокращение расхода пара тн процесс регенерации монсэтаноламинового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что о в известном способе уровень парового конденсата регулируют в зависимости от нагрузки на регенератор.

При изменении нагрузки регенсретора 5+

3s будут изменяться К, К и (<" - фЛ -)

-й 2 я и для сохранения тейлового баланса неободимо изменять положение."уровня †; что овлечет также изменения расхода .-.ара Q ъ -кстденсата 6> . Следовательно, каждо му значению нагрузки регенератора 4 g соответствует свое определенное положение уровня конденсата Н в кипятильнике, отвечающее условиям минимального потребления пара на процесс регенерации, Следует также отметить, что коррекция положения уровня конденсата в зависимости от нагрузки регенератора обеспечивает улучшение динамических характеристик системы, в результате использования принципа управления "по возмущению".

На чертеже показана принц-mvrельная схема реализации способа.

Поток насыщенного моноэтаноламинового раствора 1 поступает в регенератор 2„Аб5 сорбированный компонент в виде перо-газо» вой смеси на линии 3 отводится из верхней чести регенереторе, а регенерировенный раствор моноэтаноламине на линии 4 — иэ его нижней части. Часть моноэтеноламиноц вого раствора поступает из регенератора 2 в кипятильник 5 и после подогрева возвра597670 цНИИПИ, Заказ 2278/18 Тираж 559 Подписное

Филиал ПНП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 шается в регенератор 2. B кипятильник, 5 поступает насышенный пар по линии 6, а иэ нижней части отводится .конденсат по пинии 7.

При изменении температуры наро-газовой смеси, измеряемой датчиком 8, сигнал, пропорциональный температуре наро-газовой смеси, через регулятор 9 воздействует на клапан 10 подачи пара в кипятильник 5.

При изменении расхода насыщенного раствора на регенератор (нагрузка регенератора) сигнал от датчика 11, измеряющего нагрузку регенератора,.через устройся во 12 формирования сигнала коррекции воздействует на задание регулятора уровня

13, выходной сигнал которого поступает на клапан 14 отвода конденсата, устанавливая новое значение уровня .койденсата в кипятильнике, измеряемого датчиком 15.

Реализация предлагаемого способа моновтаноламинового раствора, способа управления процессом регенерации позволит сократить расход пара на процесс регенврации моноэтанолампнового раствора ня

5-67.

Формула изобретения

Способ управления процессом регене1 рации моноэтаноламинового раствора путем регулирования температуры наро-газовой смеси, выходящей из регенератора, изменением подачи пара в кипятильник и регулирования уровня парового конденсата в кипятильнике, изменением отвода парового конденсата, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода пара на процесс регенерации, уровень парового конденсата регулируют дополнительно в зависимости от нагрузки на регенер»тор, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 ° Справочник азотчика, т. 1, Химия", 1967, с. 254.

2. Авторское свидетельство СССР

М 373709, кл. 5 05 2 27/00, р 197 1.