Способ регулирования процесса синтеза аммиака

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск мкСоциалистическихРеспублик 11 941287(51)М, Кл,с присоединением заявки МС 01 С 1/04а 05 0 27/00 Гааударствкеыа камнтат СССР аа делам изобретений и атарнтвв(72) Авторы изобретения Киевский ордена Ленина политехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции1и Новолипецкий металлургический, завод(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССАСИНТЕЗА АИИИАКА Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса синтеза аммиака и может быть использовано в химической промышленности,5Известен 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 111.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 замет)2 о ном изменении задания по, температуре Сак(на 10- 15 о) или пРи пеРеполнении испарителя качество регулирования параметром к становится явно неудовлет. ворительным. Это может приводпть к недопустимым колебаниям температуры в зоне реакции, зависящей от параметра т.,2 к, а иногда и к.потере устойчивости системы регулирования. Как правило, в таких случаях для сохранения работоспособности либо поддерживают температуру С 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 целевогопродукта эа счет улучшения качестварегулирования,.Поставленная цель достигается тем,что при регулировании температуры навыходе испарителя вводят коррекциюпо уровню жидкого аммиака в испарителе.в=К(е+ либо аналогичный по работе цифровойрегулятор типа 20 к о А выходная величина регулятора;е величина рассогласова-ния (в данном случаеразность между значением температуры вторичной конденсации т 2 иее заданием 32К, В, О - коэффициент усиления,р евремя изодрома и времяпредварения регулятора;3и номер шага,Вентиль 6 является по своей конструкции нормально-закрытым, т.е.с увеличением сигнала выдаваемогона вентиль, расход жидкого аммиакав испаритель увеличивается,где щ Величины Кр, й, О задаются в нормальном режиме эксплуатации, зависящими от величины уровня. В аварийном случае - при переполнении испарителя 45 (т.е. в случае, когда уровень и больше рабочего ограничения (6 щ- Л), параметры настройки К, К, О задаются такими, чтобы это обеспечило автоматическое снижение уровня (устране 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 реак 3 94128На чертеже представлена принципиальная схема устройства,Устройство состоит из объекта 1,измерителя 2 температуры вторичнойконденсации, элемента 3 сравнения,задатчика 4, регулятора 5, регулирующего органа - вентиля б подачи жидкого аммиака в испаритель, измерителя 7 уровня в испарителе элемента 8,формирующего разность между величи рной аварийного ограничения по уровнюии константой А (равной 0,2-0,5 м),и эадатчика 9 ограничения по уровню,В качестве регулятора 5 используетсяаналоговый регулятор с переменными 15параметрами настройки со структурой 7 1ции), а именно, для прекращения подачи жидкого аммиака автоматически устанавливается нулевой коэффициент усиления (К Р = О) и для обеспечения безударного переключения регулятора выводится на бесконечность время изодрома (Й = Ю , т,е, - : 0).1Устройство работает следующим образом.Сигнал о значении температурыс 2 измеряется на объекте 1 при помощи измерителя 2 и вводится в элемент сравнения 3, где формируетсявеличина рассогласования между текущим значением температуры С 2 и ее2 кзаданием 3 С 2 к, вводимым при помощи задатчика 4 (величина е), Сигналпо максимально допустимому значению уровня Ь,дпоступает от эадатчика 9 к элементу 8, где формируется величина разности Ьщд- А, 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 Ь, замеренного при помощи измерителя 7. В нормальном режиме эксплуатации (при лпщ - А) прсис,ходит такое изменение параметров настройки регулятора в зависимости от уровня, чтобы обеспечить оптимальное в определенном смысле качество поддержания в динамике величины 2 относительно задания 3 т 2, если же испаритель переполняется вследствие любых причин (иПад- 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.2 к и уровня Ь (в аварийном режиме), причем целью изменения уровня при авариях является реализация на объекте требуемого значения температуры 1 КФормула изобретенияСпособ регулирования процесса синтеза аммиака путем регулирования тем941287 Составитель Р. КлейманРедактор В. Бобков Техред И, Рейвес Корректор 1 Э. Макаренко Заказ 4748/3 Тираж 509 Подписное ВНИИПЛ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,пературы на выходе испарителя изменением подачи жидкого аммиака, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения затрат на производство единицы целевого продукта за бсчет улучшения качества регулирования, при регулировании температурына выходе испарителя вводят коррекцию по уровню жидкого аммиака в испарителе,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Андреев ф. А. и др, Технологиясвязанного азота. И., "Химия", 1966,с. 315-316.