Способ регулирования процесса синтеза аммиака

 

ОПИСАНИE(941287

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советск мк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Доголнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 28.04.80 (21) 2923303/23-26 (51)M. Кл. с присоединением заявки МС 01 С 1/04

G 05 0 27/00

)ааударствапвй камитет

СССР аа делам изобретений и атарнтий (23)ПриоритетОпубликовано 07.07.82. Бюллетень М 25

Дата опублмкованмя описания 07. 07. 82 (53) УД,К 66.012-52(088.8) А. Г. Бондарь, С. И. Веригин, P. Б. Недведев-, А. В. Федоров, М. Г. Федоров и А. В. Кобзев (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции

1 и Новолипецкий металлургический. завод (71) Заявитель (54) CnOCOS РЕГуЛИРОВАНИ ПРОЦЕССА

СИНТЕЗА АИИИАКА

Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса синтеза аммиака и может быть использовано в химической промышленности, 5

Известен способ автоматического регулирования процесса синтеза аммиака путем регулирования температуры на выходе испаритепя изменением подачи жидкого аммиака, поступающего в испаритель, с.использованием принципа регулирования по ошибке (1) .

К недостатку этого способа относится то, что при изменении параметров объекта, что наблюдается, например, вследствие изменения нагрузки по свежей смеси -(так, в производстве аммиака из кокосового газа нагрузка может меняться в 4-5 раз) при заиетУ

2о ном изменении задания по. теипературе йети(на 10-15о) или пРи пеРеполнении испарителя качество регулирования параметром tgg становится явно неудовлетворительным. Это может приводпть к недопустимым колебаниям температуры в зоне реакции, зависящей от параметра t <, а иногда и к.потере устойчивости систеиы регулирования. Как правило, в таких случаях для сохранения работоспособности либо поддерживают температуру и „ несколько ниже требуемой (это увеличивает запас устойчивости колонны синтеза), либо вообще отключают регулятор и переходят на ручное управление. И первое и второе приводит к заметному увеличению потерь на производстве аммиака.

Цель изобретения — уменьшение затрат на производство единицы целевого продукта эа счет улучшения качества регулирования. .Поставленная цель достигается тем, что при регулировании температуры на выходе испарителя вводят коррекцию по уровню жидкого аммиака в испарителе.

-Jedr. + О

m= Кр(е+ либо аналогичный по работе цифровой регулятор типа

m= К (, ° Z...+ 0" ".-" (2) к о А г выходная величина регулятора; е величина рассогласова- * ния (в данном случае разность между значением температуры вторичной конденсации tZ< и ее заданием 3С2к.

К, R, 0 — коэффициент усиления, р 1 время изодрома и время предварения регулятора;

35 и номер шага, Вентиль 6 является по своей конструкции нормально-закрытым, т.е. с увеличением сигнала выдаваемого на вентиль, расход жидкого аммиака в испаритель увеличивается, где m

Величины Kp, R, 0 задаются в нормальном режиме эксплуатации, зависящими от величины уровня. В аварийном случае - при переполнении испарителя <5 (т.е. в случае, когда уровень h боль ше рг(бочего ограниче.ния (Ьщ х - д), параметры настройки К>, R, О задаются такими, чтобы это обеспечило автоматическое снижение уровня (устране- 50 ние аварии) и восстановление работоспособности испарителя (при;переполнении испарителя резко ухудшается охлаждение циркуляционного газа, что увеличивает температуру и вызывает резкое ухудшение работы колонны син" теза вследствие роста содержания аммиака в смеси на входе в зону реак3 94128

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из объекта 1, измерителя 2 температуры вторичной конденсации, элемента 3 сравнения, задатчика 4, регулятора 5, регулирующего органа - вентиля 6 подачи жидкого аммиака в испаритель, измерителя 7 уровня в испарителе элемента 8, формирующего разность между величи- >р ной аварийного ограничения по уровню h è константой А (равной 0,2-0,5м), и задатчика 9 ограничения по уровню, В качестве регулятора 5 используется аналоговый ре гулятор с переменными параметрами настройки со структурой

7 4 ции), а именно, для прекращения подачи жидкого аммиака автоматически устанавливается нулевой коэффициент усиления (Kp = 0) и для обеспечения безударного переключения регулятора выводится на бесконечность время изодрома (R = Ю, т.е. — = О).

Устройство работает следующим образом.

Сигнал о значении температуры

t2 измеряется на объекте 1 при помощи измерителя 2 и вводится в элемент сравнения 3, где формируется величина рассогласования между текущим значением температуры t 2 и ее

2к заданием 3t2, вводимым при помощи задатчика 4 (величина е). Сигнал по максимально допустимому значению уровня и „поступает от задатчика 9 к элементу 8, где формируется величина разности hmä„- A. Эта разность вводится затем в регулятор 5 и используется при формировании параметров настройки, Рассогласование е поступает на регулятор 5, который вырабатывает сигнал, изменяющий при помощи вентиля 6 подачу жидкого аммиака. Параметры настройки регулятора 5 изменяются в соответствии с величиной уровня h, замеренного при помощи измерителя 7. В нормальном режиме эксплуатации (при h hщ „ - А) прсис.ходит такое изменение параметров настройки регулятора в зависимости от уровня, чтобы обеспечить оптимальное в определенном смысле качество поддержания в динамике величины t2k относительно задания 3 2, если же испаритель переполняется вследствие любых причин (h hùä„- А), то происходит изменение параметров настройки, при котором прекращается подача жидкого аммиака и авария автоматически устраняется. Таким образом, за счет изменения параметров настройки регулятора осуществляется высококачественное селективное регулирование тем пературы т.2к и уровня h (в аварийном режиме), причем целью изменения уровня при авариях является реализация на объекте требуемого значения температуры

Формула изобретения

Способ регулирования процесса синтеза аммиака путем регулирования тем941287

Составитель P. Клейман

Редактор В. Бобков Техред И. Рейвес Корректор l0. Макаренко

Заказ 4748/3 Тираж 509 Подписное

ВНИИПЛ 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 пературы на выходе испарителя изменением подачи жидкого аммиака, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения затрат на производство единицы целевого продукта за счет улучшения качества регулирования, при регулировании температуры на выходе испарителя вводят коррекцию по уровню жидкого аммиака в испарителе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Андреев Ф. А. и др. Технология связанного азота. И., "Химия", 1966, с. 315-316.