Способ управления процессом рекуперации карбамата аммония

ли 6 н АИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 191277 (2 ) 2555690/23-04 с присоединением заявки Мо -С 07 С 126/02О 05 О 27/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий,(23) Приори"тет " Опубликовано 3009,80, Бюллетень МВ 36 Дата опубликования описания 300980(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕКУПЕРАЦИИ КАРБАМАТА АММОНИЯ 1Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использвано в производстве мочевины.Наиболее близким к предлагаемому 5 является способ управления процессом рекуперации карбамата аммония путем регулирования расхода сырья .в колонн синтеза, регулирования температуры, давления и уровня раздела 10 жидкостей в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины 1 .Известный способ обладает органическими возможностями в отношении снижения энергетических затрат на 15 проведение процесса из-за отсутствия приемов, обеспечивающих оптимальную степень расслоения плава синтеза мочевины.Цель изобретения - снижение энер гетических затрат на проведение процесса.Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом рекуперации карбамата аммония,25 полученного взаимодействием углекислого газа и аммиака с его последующей ступенчатой дистилляцией путем регулирования расхода сырья в колонну синтеза, регулирования темпе ратуры, давления и уровня раздела жидкостей в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины расход углекислого газа в колонну синтеза экстремально регулируют в зависимости от плотности жидкости в обогащенном мочевиной слое в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины, а расход аммиака в колонну синтеза корректируют по расходу пара в теплообменник первой ступени дистилляции.На чертеже показана блок-схема система управления, реализующей. предлагаемый способ.Способ управления процессом рекуперации карбамата осуществляют следующим образом.В колонну 1 синтеза по трубопроводам 2, 3 и 4 поступает аммиак, углекислый гаэ и рециркулируемяй на синтез поток карбамата аммония, содержащий также аммиак, воду и мочевину, соответственно, Реакционная смесь из колонны 1 синтеза проходит теплообменник - утилизатор 5 тепла, где отдает часть тепла, например, идущему на выпарку по трубопроводу 6 раствору мочевины, и в виде однородной охлажденнойжидкости по трубопроводу 7 направляется в аппарат 8, для расслоения плава синтеза мочевины в которомрасслаивается на две жидкости, Обогащенный мочевиной поток по трубопроводу 9 поступает в колонну 10дистилляции первой ступени и дальшена последующую переработку и выделейие готового продукта, а обогащенный карбаматом аммония поток из аппарата"8 насосом 11 перекачивается обратно в колонну 1 синтеза. " "Температуру охлажденной, идущейна расслоение реакционной смесистабилизируют регулятором 12 в комплекте с датчиком 13 и регулирующимклапаном 14, температуру в колонне10 первОй ступени дистилляции стабилизируют с помощью датчика 15,регулятора 16, клапана 17 йа"линииподачи пара в теплообменник 18первой ступени дистилляции. Для обеспечения стабильной работы аппарата8 для расслоения плава синтеза мочевины используют регулятор 19 с- датчиком 20 уровня раздела фаз, воздействующий с помощью клапана 21на байпасируемый поток рециркулируемых на синтез веществ.Расход свежего углекислого газав колонну 1 синтеза регулируют клапаном 22, работаюшим от экстремального регулятора 23, который осуществляет непрерывный поиск. минимального значения плотности обогащенного мочевиной слоя жидкости, измеряемой датчиком 24 плотномера. Сигналыот датчиков расхода 25 и 26 свежихуглекислого газа и аммиака, соответственно, поступают на вход регулятора 27 соотношения, поддерживающегос помощью клапана 28 на трубопроводе2 аммиака в колонну 1 синтеза заданное соотношение исходных реагентов,например 100-ный избыток аммиака.Величина задания определяется сигналом от датчика 29 расходомера пара втеплообмендик 18 первой ступени дистилляцииДавление в колонне 1 синтеза иаппарате 8 для расслоения плава син-"-"тезамочевины измеряют датчиком 30давления и поддерживают регулятором31,воздействующим на дросселирующийклапан 32.Работа стабилизирующих регуляторов12, 16, 19 и 31 основана на автоматичесКом непрерывном сравнении заданныхзначений стабилизирующих параметров-пературы жидкой Фазы в колонне 10,уровня раздела жидкостей в аппарате8 и "давления в трубопроводе 7, соответственно) с текущими значениямиэтих параметров. В случае отклоненияизмеренных значений параметров от заданных соответствующий регуляторвырабатывает сигнал рассогласованияа затем сигнал управления в соответтвин с законом, реализуемым каждым .егулятором и направленным на востановление заданной величины егоставки,Регулятор 27 соотношения расходоввежих реагентов в колонну 1 синтеэабеспечивает поддержание расходаммиака в зависимости от изменяемогоо времени расхода углекислого газаизменением величины избытка аммиаа над стехиометрически необходимымоличеством его в зависимости от расода пара в теплообменник 18 первойтупени дистилляции. Например, пословиям синтеза предусмотрен 100 ный избыток аммиака. Однако, из-зааличия рецикла, состав и количествооторого могут колебаться в зависиости от режима работы колонны 1йнтеза, аппарата 8 для"расслоениялава синтеза мочевины и колонны 10истилляции первой ступени, отходяие газы.из которой также обычноозвращаются на синтез, текущее обее значение избытка аммиака так же,ак и время пребывания реагентов вистеме, могут существенно иэменятья. Любые по знакуотклонения услоий синтеза и расслоения от оптиальных приводят к увеличению содерания карбамата аммония в обогащеном мочевиной слое, а следовательо, к увеличению расхода пара на егоаэложение и отгонку газов при дисилляции плава, а также к увеличениюустности обогащенного мочевиной слоя.кстремальный регулятор 23, работаяшаговом реверсивном режиме поринципу запоминания экстремумаправляемого параметра (минимальнойлотности обогащенного мочевинойлоя жидкости) отыскивает нужное наравление уменьшение или увеличениеегулирующего воздействия-измененияагруэки по углекислому газу, а регуятор 27 соотношения, стабилизируяаданную величину избытка аммиакаэменяет вслед эа изменением расходаглекислого газа расход аммиака волонну 1 синтеза. Одновременно поорректирующей связи от датчика 29асходомера увеличивается сигнал заания величины избытка аммиака, чтопозволяет сократить время переходного процесса и быстрее восстановитьоптимальный режим расслоения плавасинтеза мочевины. 55 перации карбамата аммония, получен 0 ного взаимодействием углекислого газа и аммиака с последующей его ступенчатой дистилляцией, путем регулирования расхода сырья в колоннусинтеза, регулирования температуры,давления и уровня раздела жидкостей 65 с Р с у с о а в с 10 ,х с у 15 нк м и 20 дщ в к 25 сс в м ж 30р т п 35и у и с 40 пр н л з 45 иу к к Р 50 Формула из обретения Способ управления процессом реку767091 оставител ехред А.А АлександровКоррек ут едактор Е.Дорошенко 495 Подпиого комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4/5 Заказ 6970/9 ВНТиражИИПИ Государствен по делам изобрете 3035, Москва, Ж, Р е Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,в аппарате для расслоения плавасинтеза мочевины, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат на проведение процесса, расход углекислогогаза в колонну синтеза экстремальнорегулируют в зависимости от плотности жидкости в обогашенном мочевинойслое в аппарате для расслоения плава синтеза мочевины, а расход аммиака в колонну синтеза корректируютпо расходу пара, в теплообменникпервой ступени дистилляции. 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии Р 16964/71,кл, 16 А 811 (прототип).