Способ управления процессом абсорбции -десорбции

/О ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ное ко в(54) СПОСОБ УПРА СОРБЦИИ-ДЕСОРБЦИ (57) Изобретение управления проце сорбции, может б нефтехимической,ЕССОМ АБЛЕНИЯ пособ - де относится к сом абсорбц ть использо химической ано в мьппОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Волгоградское специальструкторское бюро Научно-производвенного объединения "Нефтехимавтоматика(56) Авторское свидетельство СССРР 789145, кл. В 01 0 53/14, 1979.Авторское свидетельство СССРй: 736418, кл. В 01 3 19/04, 1976. ленности и позволяет оптимизироватьпроцесс за счет повышения его избирательности, уменьшения энергозатрати потерь продукта. Способ реализуетсяустройством, включающим контур регулирования расхода насьпценного абсорбента с коррекцией по уровню в абсорбере 1, регулятор (Р) 10, связанныйс датчиком (Д) 8; контур регулирования расхода регенерированного абсорбента с коррекцией по концентрациицелевого продукта в газах отдувокР 7, связанный с Д 14 концентрациичерез блок 17 формирования управляющего воздействия; контур регулирования расхода отбираемого абсорбента скоррекцией по уровню в емкости 4,Р 26, связанный с датчиком уровня,контур регулирования расхода пара вкипятильник 3, Р 12 расхода, связанный с блоком 22 вычисления текущейразности энтальпий. 1 ил.34357 1136Изобретение относится к способам управления химико-технологическими процессами и может быть использовано в нефтехимической, химической и неф теперерабатывающей промьппленности,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 насьпценного 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 соотношениюр Ь:Ь(1)ангде а - расход насьпценного абсорбента, кг/ч;- расход регенерированногоабсорбента, кг/ч;Е - степень насьпцения.Температуру подаваемого в абсорбер 5регенерированного абсорбента регулируют подачей охлаждающего агента регулятором 9, заданием для которогослужит сигнал с блока 25, в которомвычисляется разность между текущимзначением теплового эффекта процессаабсорбции, вычисляемого блоком 24,и задачным значением теплового эффекта, полученного расчетом теплового 15 баланса, Блок 24 реализует при этомследующий алгоритм: а а ккальЧ, =ак -ак -- , (2)где- температура насьпценного абн20сорбента измеряемая в кубеФабсорбера, С;С - температура регенерированногоабсорбента, измеряемая навходе в теплообменник абсоробера, С;КК - постоянные коэффициенты,ккалкг СЗаданное значение теплового эффекта рассчитывается из уравнения теплового баланса процесса абсорбции:ч,=ак,-а, , к,+к, ,(а, --а.,)(3)З 5 где а - расход отдувочных газов,кг/ч;- расход газа, поступающегов абсорбер, кг/ч;- температура газа, поступаюощего в абсорбер, С;Кв - теплоемкость поступающегоккалв 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 соотношению1364357 4 55 ВНИИПИ Заказ 6507/6 Тираж 642 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э Э . ккалС=К с -К (4)рн ф кггде К,К - постоянные коэффициенты,ккал53кгфСф- температура насьпценногоабсорбента, измеряемаяона входе в десорбер, С;температура регенерированного абсорбента, измеряемая в кубе десорбера,С,Со - заданное значение энтальккалпии,15кгВ блоке 19 формируется сигнал,пропорциональный эффективности работыдесорбера. Эффективность работы десорбера оценивается по разности расхода дистиллята, измеряемого блоком18 и расхода дистиллята, полученногорасчетом из материального балансадесорбера в блоке 21, который реализует следующий алгоритм: 25" расход отбираемого абсорбеноткг 30тач кгЦ - расход дистиллята,3ч: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 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 в режиме, наиболее приближенном к оптимальному, и тем самым сократить энергозатраты. Формула изобретения Способ управления процессом абсорбции-десорбции газов путем регулирования расхода регенерированного абсорбента 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью оптимизации процесса за счет повышения его избирательности и уменьшения энергозатрат и потерь целевого продукта, дополнительно измеряют 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 отт 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.