Способ автоматического управления аммиачным производством
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ЙЗОБРЕТЕЙ ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1„7407 1 3,з ° (1 g Щ»
3 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 21.09.76 (21) 2404729/23 — 26 (5 l ) M. (л. с присоединением заявки K
С 01 С 1/04
G 05 D 27/00
Государстввнный комитат (28) Приоритет ао делан изобретений и открытий
Опубликовано 15.06.80 Бюллетень № 22 (53) УДК 66.012 — 52 (088.8) Дата опубликования описания 15.06.80 (72) Автор изобретения
Г, A. Огаджанов (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
АММИАЧНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ изобретение относится к области автоматизации технологических процессов и может быть использовано в азотной промышленности.
Известен способ автоматического управления аммиачным производством с одноступен5 читой конверсией природного газа, эаключаюцшйся в регулировании расхода воздуха и азота в конвертор метана в зависимости от состава свежего и циркуляционного газов, расходов сконденсированного жидкого аммиака, свеt0 жего и лродувочных газов, температуры и давления конденсации жидкого. аммиака (1).
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ автоматичес15 кого управления аммиачным производством, заключающийся в смешении исходного сырья с паром, подаче полученной смеси в трубчатую печь, обогреваемую топливным газом, смешении конвертированного газа после трубчатой печи с воздухом и подаче образующейся смеси через цгахтный конвертор в отделение синтеза аммиака, из которого отводят продувочный гаэ, пу-. зеM изменения расхода пара и топлива в трубчатую печь и воздуха в шахтныи конвертор в зависимости от расхода исходного сырья и контроля температур конвертированного газа после трубчатой печи и шахтного конвертора (2).
Известные способы обладают тем недостатком, что они не учитывают изменение свойств объекта упраьления в режиме нормальной эксплуатации (падение активности катализатора в трубчатой печи и шахтном конверторе, изменение теплопередачи и др.).
При этом ухудшаются условия проведения процесса конверсии природного газа, что приводит к уве пг унию расхода продувочного газа в стадии синтеза аммиака, и, следовательно, к снижению производительности установки.
Целью изобретения является повьш ение производительности .производства за счет уменьшения расхода продувочного газа.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе автоматического управления аммиачным производством лри смешении исходного сырья с паром, подаче полученной смеси в трубчатую печь, обогреваемую вопливным газом, смещении конвертированного газа
740713 после трубчатой пс ?и с воздухом и подаче образую?цсйся смеси через ц?ахтпь!й конвертор в отделение синтеза аммиака, из которого отВодят продувочный I àç, путем измене!ия расходов пара и топлива в Трубчатую печь и ВоздуxB В 11!Вхтш lй E
Нс ?и и п!ахтного конвертора, допол?п?тельно изменяют расход HBpB. Il топш?ьза в трубчатую 10 пс и и воздуха в.шахтный конвертор в зави"с!!мост?1 от соотпоьпения расходов продувочпото газа и ис>(одного сь!рья.
11рсдлагае>)!ый! способ основан на следующей
?заимосвязи параметров. Прп измене!п!и свойств объекта управлс?п?я В процессе длителы?ой экспчу!!Т(п??!?1 увеличивается расход продуво шого гс а в стад?п! Синтеза аммиака. Корректируя (у!?ели п!Вая) расходь! пара, топлива и воздуха в стадии кон!>срси!! !IpHpoдного газа, можно ?О снизит?, концснтрашпо остаточного метана в кcHvcpt?!po))BHHohl газе после трубчатой печи и пта.<тпого конвертора метана, что, В cDoIO
o! рсдь) приведе к с шжсни!О расхода продуВоч: Ого газа. П!>и этом для беooffaclfoii работы
СIB!! .и l О!и!Среи?т ПСОбХОДИМО КОПтрОЛИрОВатЬ в:,pxffcс ограпичс!?и, Но тс:,?псратурам коивсрI. оиаппого Г((3:! !!0c>lc трубчатой псчп и EUBxT : <> ко??в-Рт(>р" !! hcpIc )(НЗО ?ч!жсlит схсма I!pc (ЯОжспно- 30
Гр (пр)соб 1, !
1сх„диос сырье — природньш газ, расход !
<, ГО)" ГР Пзья "ЛСТСя !! ?ТЧПКОЬ! 1, ПОГ:IС )CMCIEf l:l.:I :с пароhl -- датчиком ?) поступает в трубчаГт!О пс ь 3 )?а коlщсрс!НО первой ступени) к ) да 3 д.!и 0601 рсва подастся также TOIIJIIEDI?f))?Й 1 а3) расход которого измеряется датчиком 4. Прорсагировавп!Вя смесь из тру0!(!!о!! г!ечи после с> с!!?сни>? с воздухом, расход которого измеряcIc>I giEfT fill<0.)! 3) Hocl!HIBcT в шахтный E<ÎEIDcPTop 6 втор(>й c?>ч?сш!. Д;! Icc E<0HD pтированньп? г!3) пройдя сщс ряд стади?!). поступает в отдс:: f!!!c си !Тсза аммиака 7. Расход продувошог0
Г (-?! в Оlдслсп(пl с!И?тсз(! ll!)!миака иЗмсрястся д, E ?иком Ь.
1 аcxo,!ы I!3ð(! и топлива в трубчатую печь
l! расход Во:и)!"x;l В НIахтнь!и E 0C),. IЦССП)ЛЯСТСЯ С ПОМОШЫО ВЫЧИСЛИТЕЛЫ?ОГО усl >опства 15, н,l вхо!1 которого поступа!От си?па!!ь? с датчиков расхода исхОднОГО сырья и продуво !ного газа 1 и 8, Так !<3K изменение свойств управляемого объекта происходит относительно медленно в течение всего срока эксплуатации агрегата, и, учитывал значительную инерциош?ость объекта управления, коррекц?1!о расходов пара, топливного газа и воздуха осуществляют дискретно. Для этого вычислительное устройство осуществляет суммирование расходов продувочного газа и исходного сырья в определенном заданном интервале времени, например, по выра>ксниям; т. 5с0 п?>.r.
t! 0пр.r. = 5,0 исх.с. dt 0 исх.с. t ) где 0 пр.г. и 0 исх.с — средние значения расходов продувочного газа и исходного сырья в зада!и!Ом ?н?тсрвале времени. У) Т „„„, — Т, т-с„>! ДС Т! !()-.! И TZ DP!l, СООТВСТСТВЕННО MBKC?! мально допустимые тем?!ературы конвертиров(пшого газа после труб. атой печи и шахтного конвертора; Т, „, и Т, „„— соответственно, текущие 3»B c1E?Esl: т;мператур конвертированного газа после трубчатой печи и шахтного конвертора, замерясмыс датчиками 16 и 17; ! ")(и Ь, — постоянные козф(1>ицие??ты. ели вышеприведенные условия выполняются, то корректирующие сигналы поступают па регу>п?ру?о!пис блоки 9, 10 и 11. Если >ке О эти условия не выполняются, зто говорит о достижении предельных значений температур конвертированного газа после трубчатой печи и шахтного конвертора. 11 этом случае расходы пара, топлива и воздуха поддерживают на значениях, достигнутых к моменту установления предельных зн(тче!и?!й этих температур. Использование изобретения позволяет снизить потери азотоводоролной смеси и целевого продукта — аммиака с продувочными газами и, следовательно, увеличить выход вырабатываемого аммиака. Далее определяется соотношение средних расходов продувочного газа и исходного сырья— 0 пр.г. . 0 исх.с. Это соотношение сравнивается с предьщущим значеш?ем и, если последующее значение больше предыдущего> то на выходе вычислительного устройства формиру?отея корректирующие сигналы, пропорциональные соотношению расходов продувочного газа и исXOEE(fOL o СВ1, >Ь>!. Для обеспечения безопасной работы в стадии конверсии перед выди !Сй корректирующего сигнал(! В вычислительном устройстве проверя-! отся следующие ограничения: Ч Иоя. — Т! те -р, (740713 Составитель Л. Александров Техред Ж.Кастелевич Редактор Н. Потапова Заказ 3138/26 Корректор С. Шекмар Тираж 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения Способ автоматического управления аммиачным производством, включающий смешешге исходного сырья с паром, подачу полученной смеси в трубчатую печь, обогреваемую топливным газом, смешение конвертированного газа после трубчатой печи с воздухом и подачу образующейся смеси через шахтный конвертор в отделение синтеза аммиака, из которого отводят продувочный газ путем изменения расходов пара и топлива в трубчатую печь и воздуха в шахтный конвертор в зависимости от расхода исходного сырья и контроля температур конвертированного газа после трубчатой печи и шахтного конвертора, î т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повьгшения производительности производства за счет уменьшештя расхода продувочного газа, расходы пара и топлива в трубчатую печь и воздуха в шахтньш конвертор изменяют в зависимости от соотношения расходов продувочного газа н исходного сырья. Исто1пщки информации> принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 318546, кл. С 01 С 1/04, 1970. .2. Лейбуш A. Г, и др.Производство технологического газа для синтеза аммиака и метанола из углеводородных газов, М., "Химия", 1971, с. 182 (прототип).
