Способ автоматического регулирования процесса синтеза аммиака Советский патент 1980 года по МПК C01C1/04 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматиэации технологических процессов, а именно процесса получения аммиака в агрегате синтеза аммиака, и может быть использовано в химической промы ленности. Известен способ автоматического регулирования процесса синтеза аммиа ка путем изменения расхода воздуха и азота в конвертор в зависимости от состава свежего и циркуляционного га зов, расхода сконденсированного жидкого аммиака, свежего и продувочных газов, температуры и давления конден Ссщии жидкого акмиака 13Однако данный способ только учиты вает расход продувочных газов, а не предусматривает регулирование его ве личины в зависимости от переменных парёи«1етров процесса синтеза аммиака. Известен также способ автоматического регулирования процесса синте за аммиака путем регулирования расхо да продувочного газа в зависимости от содержания инертов в циркуляционном газе 2 . Недостаток этого способа заключается в том, что он не обеспечивает максимальной производительности процесса за счет больших потерь продувочного газа. Цель изобретения - увеличение производительности процесса за счет сокращения потерь продувочного газа. Поставленная цель достигается тем, что при регулировании расхбда продувочного газа учитывают перепад давления на последней ступени компрессора с коррекцией по давлению на всасе этой ступени. На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа. Свежий газ поступает из отделения подготовки газа на всас первой ступени 1 компрессора 2 и, пройдя промежуточные ступени компрессора, поступает на всасы последней ступени 3. Газ после компрбссора 2 смеишвается с циркуляционным газом и поступает в испаритель-сепаратор 4. После испарителя-сепаратора газ через циркуляционный компрессор 5 поступает в Колонну синтеза 6. После колонны синтеза газ поступает в сепаратор 7, где про исхо ит отделение жидкого аммиака и вывод его из цикла, после сепаратора циркуляционный газ идёт на смещение со свежим газом, а часть газа отводится на продувку, величина которой

измеряется с помощью диафрагмы b и датчика 9 расхода и контролируется с помощью вторичного прибора 10, Перепад давления на последней ступени 3 компрессора 2 измеряется с помощью датчика 11 перепада, сигнал с которого в виде переменной поступает на ре

гулятор 12, задание которому устанавливается в зависимости от давления на всасе. последней ступени 3 компрессора 2, которое измеряется датчиком 1 и умножается на блоке 14 умЕЮжения. Сигнал с выхода регулятора поступает в положительную камеру суммирующего блока 15, в другую положительную камеру этого блока поступает сигнал с регулятора 16, который отрабатывается в зависимости от рассогласования между переменной, поступающей с датчика 17 содержания инертов и заданием, поступающим с залатчика 18 содержания инертов. Сигнал с выхода суммирующего блока поступает на исполнительный механизм 19,установленный на линии продувки.

При изменении давления на всасе последней ступени 3 компрессора 2, вызванного изменением режима его работы, т.е. изменением расхода свежего газа или изменением перепуска газа с нагнетания на всас первой ступени 1 компрессора 2, изменится перепад на последней ступени 3 компрессора 2 сигнал изменения перепада давления датчика 11 поступает в виде переменной на регулятор 12, туда же в виде задания поступает сигнал изменения давления на всасе последней ступени компрессора 2 через датчик 13 и блок 14 умножения. Изменение величины задания регулятору 12 производится по следующему уравнению:

РЗ РЬ к,

где Р„ - величина задания регулятору

12;

Р, - величина давления на всасе последней ступени 3 компрессора 2, которая зависит от режима работы компрессор К - коэффициент, который зависи от свойств компрессора, т.е отношение перепада на посг ледней ступени к давлению на ее всасе для нормальных расчетных величин компрессора агрегата аммиака мощностью 600 т/сут (,73). Сигнал, отрабатываемый регулятором 12, через положительную камеру поступает на суммирующий блок 15, гд суммируется с сигналом, поступающим с регулятора 16 и поступает на исполнительный механизм 19, который изменяет величину продувки.

Регулятор 16 работает следующим образом.

Задатчиком 18 устанавливается задание, соответствукнцее максимально допустимому значению содержания инертов Б циркуляционном газе, сигнал с задатчика 18 поступает на регулятор 16, туда же в виде переменной поступает сигнал от датчика 17 инертов. Сигнал, обрабатываемый регулятором 16 через положительную камеру поступает на суммирующий блок 15, при этом его величина равна О, если сигнал с задатчика 18 больше сигнала с датчика 17 и изменяется от О до 1, если сигнал с задатчика 18 меньше или равен сигналу с датчика 17.

Таким образом, если величина содержания инертов в циркуляционном газе меньше заданной, регулируется расход продувочных газов посредством регулятора 12 в зависимости от пере-пада давления на последней ступени 3 компрессора 2, так как сигнал с регулятора 16 содержания инертов приходит на блок 15 суммирования равным О. Если величина содержания инертов в циркуляционном газе больше заданной, то регулируется расход продувочных газов в зависимости от содержания инертов в циркуляционном газе посредством регулятора 16, сигнал с которого суммируется с выходным сигналом регулятора 12 на суммирующем блоке 15 и подается на исполнительный механизм 19, который откроется и увеличит величину продувки, тем сагиым уменьшится давление и содержание инертов в циркуляционном газе.

Использование предлагаемого способа позволяет снизить расход продувочного газа на 50 т NH.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования процесса синтеза аммиака путем регулирования расхода продувочного газа в зависимости от содержания инертов в циркуляционном газе, отличающийся тем, что, с цепью увеличения производительности процесса за счет сокршцения потерь продувочного газа, при регулировании расхода продувочного газа учитывают перепад давления на последней ступени компрессора с коррекцией по давлению на всасе этой ступени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 318546, кл. С 01 С 1/04, 1971.

- . .

2.Крайно з В.Н. и др. Динамичёские свойства циркуляционного контура агрегата синтеза аммиака. Депонированная статья, Черкассы, 1975.

Cfenfuu