Способ управления процессом абсорбции

;,Ярц", 711 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 13.04.77(21) 2478с присоединением заявки М Государственный коннте СССР по делан изобретений к открытий) ПриоритетОпубликовано 05,10.79 Бюллетень Ио 3 Дата опубликования описания 05,1079(53) УДК ь 6.012-52(088.8) 72) Авторы изобрете Е,Я.Кузьмина, В,Ф.Лисенков, Л,А.Коган, А.А.Дейс,М.В.фисич, П.П, Борисов и И, Я, Ефремков 1) Заявитель Восточный научно-исследовательский углехимический институ 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АБСОР Измерение большого числа парамет 0 ров в процессе регулирования может Изобретение относится к сгоссбам управления процесссм абсорбции углеводородов из газа, в частности, к спссобам управления процессом абсорб ции бенэольных углеводородов из коксо-, ного газа, и может быть использовано в коксохииической, нефтехимической и сланцеперерабатывающей промышленности.Известен способ управления про- цессом абсорбции путем изменения расхода абсорбента в зависимости от соотношения расходов газ-абсорбент с коррекцией по концентрации целевого компонента в хо я ем газе 11у д щ ( )Известен также способ управления процессом абсорбции бенэольных углеводородов из коксового газа путем регулирования расхода гюглотительного 2 масла, подаваемого на абсорбер, в зависимости от содержания бензола в обратном газе (2) .Однако регулирование подачи поглотительного масла по содержанию бен 2 вольных углеводородов в обратном коксовом газе не всегда обесгечивает поддержание заданной величины бензоль. ных углеводородов в газе после абсорбции, 3 В ряде случаев увеличение расходаабсорбента приводит к увеличению содержания бенэольных углеводородов вгазе после абсорбции, а не к уменьшению,.Таким образом, недостатком известного способа является невысокое качестно регулирования.Наиболее близким ло техническойсущности к изобретению является спссоб регулирования процесса абсорбциипутем изменения расхода абсорбента(масла) с коррекцией по концентрацииабсорбируемого компонента в газе после абсорбции, температуре поступающего газа, содержанию бензола в прямом газе и в обеэбензоленном маслеи температуре окружающего воздуха 3Недостатком этого способа являетсянеобходимость определения большогоколичеств параметров и постоянныхкоэффициентов., входящих в уравнение,положенное в сснову способа. Определение такого количества постоянныхкоэФФициентов связано с проведениему ш бента при о О,Регулирование п по величине ЬС , о что: а) при достаточ Фаэ (большая повер большой расход мас потери зависят тол концентрации компо ся в поступающем а к,С:С; б) при уменьше(уменьшении расхо сорбируемого кемп поглощаться масло растают на величи шую, чем меньше и вень потерь стано в х слагаемых:ом контакте насадки или бсорбцию) равновесно со е жащег о теснностьанаако отента, д Рсорбенте, и нии контакта фазда масла) часть абонента не успеваетм и потери С возну аС, тем больодается масла. Уровится равным сумме д у%С = С + ЬС 22При этом уровень расхода масла зависит от ряда параметров (см. ниже), Результатом взаимодействия этих параметров является величина дС. установлено, что оптимальным расходам масла (при различных режимных параметрах при данных стоимостных показателях и эффективности оборудования) соответствует постоянный уро вень слагаемой потерь ьС.Действующие в Процессе абсорбции закономерности представлены в виде математическим зависимостей, проверенных в эксперименте на промышлен привести к вычислению содержания компонента в газе с существенной ошибкой.Кроме того, система регулированияпо известному способу сложна, поскольку включает большое число датчиков,пневмокоммуникаций и преобразователей сигналов для определения однойвеличины-содержания компонента в газе (потерь бензола с обратньм газом) .Кроме того, по известному способу невсегда обеспечивается поддержаниезаданного количества углеводородовв газе после абсорбции.Дель изобретения - упрощение идешевление процесса, а также повыение его эффективности,Это достигается тем, что расходабсорбента корректируют по разностимежду концентрацией абсорбируемогокомпонента (бензола) С 2 в газе послеабсорбции и концентрацией этого компонента С 2 в газовой Фазе, равновесной с абсорбентом, при температуреабсорбции. Эта разность определяетсяпутем прямого измерения указанныхвеличин и вычитания второй из первой;разность замеренных величинЬС 2 ф = С 2,ф СРавнивают с заданнойвеличиной ьСц о, а расход абсорбенФта (масла) на абсорбцию регулируютпо величине б = АС 2, - ьС о -ОЗОпутем увеличения расхода абсорбентапри У О и сокращения расхода абсородачи абсорбентасновано на том, 35ном объекте прн абсорбции бенэола. С 2 = С + (С - С) К при этом рав нове сна я к он це н тра ци я КР 3 х ма (1) 2 йТкости; р мод Роюс а 1где; С - содержание углеводорода вгазе после абсорбции;С - равновесная концентрация2углеводорода в масле, поступающем на абсорбцию;С - содержание углеводорода(бензола) в газе, поступающем на абсорбцию;оР - давление насыщенных паровуглеводорода (бензола) притемпературе абсорбции ТР = Е(ТД) 17 - общий коэффициент активности углеводорода в системегаэ-абсорбент (масло);Х содержание углеводорода впоступающем абсорбенте;Ма - молекулярная масса абсорбента;Т - температураС - количествофский объем) 2Р - давление, при котором замеряется объем газа;Р - среднее давление, при котоакГсром идет процесс абсорбции;Я, - количество масла, поступающего на абсорбцию;К - коэффициент приведениясоответствующей раэмернк - газовая постоянная;Ь - величина отношения теоретического минимума расходаабсорбента к фактическомурасходу.Из сопоставления зависимости составляющих потерь С и ьС 2 от различных параметров (формулы 1 и 2) видно, что на составляющую потерь С, обусловленную равновесной концентрацией бензола над абсорбентом, расход абсорбента не оказывает влияния, что и было указано выше. Таким образом, исключение этой величины С иэ сум% марных потерь С 2, обеспечивает повышение эффективности регулирования за счет изменения расхода абсорбента (масла) в зависимости от соответствующей величины потерь АС ф .Из анализа уравнений 1 и 2 .видно, что для управления процессом абсорбции достаточно измерить известнью способом вечины С 2 и С, вычислить их разность ьС 2 Ф й по йей откорректировать расход ьбсорбента в зависимости от заданной величины дСО, В данном способе измерение велйчины ,С ведется при температуре абсорбции,фв частности, при температуре газа, выходящего иэ абсорбера, которая при абсорбции бензола из коксового газа с достаточной степенью приближения отражает температуру абсорбции.Ойределение равновесной концентрации углеводорода при температуре абсорбции производится, например, следующим способом: от потока масла, поступающего на абсорбцию, непрерывно отводится некоторая часть масла (0,5- 3,0 л) в контактный аппарат (ячейку), помещенный в термостат и находящийся под давлением, равным давлению в абсорбере, Через масло, находящееся в ячейке, пропускают газовую фазу, которая насиаается абсорбируемым угле водородом до равновесного состояния при температуре в ячейкеПроконтактировавшая газовая фаза анализируется на содержание абсорбируемого углеводорода с помощью хроматографа или 20 другого анализатора, Измеренная величина концентрации углеводоода и есть равновесная концентрация С . Температура ячейки поддерживается на уровне температуры обратного газа (средней температуры абсорбции) с помощью устройства, работающего по мостовому принципу. В устройстве одно плечо представляет собой термометр сопротивления, измеряющий температуру газа ЗО после абсорбера, а другое - термометр сопротивления, измеряющий температуру в ячейке и связанный с нагревателем термостатаПри разбалансе моста в зависимости от положительной или отрицательной разности потенциалов нагревательный элемент будет изменять температуру до достижения нулевой разности потенциалов, поддерживая таким образом в ячейке температуру, равную температуре абсорбции (температуре газа после абсорбера) .управление процессом может осуществляться как автоматически, так и вручную.На чертеже показана схема автома тического регулирования процесса улавливания бенэольных углеводородов из коксового газа.Автоматическое регулирование осуществляется следующим образом. Сигналы датчиков 1 (содержащие бенэола в обратном коксовом газе) и,2 (равновесная концентрация бензола над маслом) поступают на пневматическое устройство сравнения 3. Разность этих сигналов С поступает на аналогичное устройство 4, где сравнивается с задаваемой величиной оптимальной разницы концентраций аСО , При отклонении фактической разности от оптимальной сигнал, пропорциональный этому отклонению, подается с устройства 4 на усилитель 5, выходной сигнал которого управляет устройством 6 подачи масла на бензольные скрубберы 7.Формула изобретенияСпособ управления процессом абсорбции, например, абсорбции бенэола иэ коксового газа, путем изменения расхода абсорбента с коррекцией по концентрации абсорбуемого компонента в газе после абсорбции, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, упрощения и удешевления способа, расход абсорбента корректируют по разности между концентрацией абсорбируемого компонен.а в газе после абсорбции и концентрацией этого компонента в газовой Фазе, равновесной с абсорбентом, при температуре абсорбции, путем сравнения этой разности с заданной величиной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 319321, кл. В 01 Э 15/00, 19682. Автоматизация химических и коксохимических производств, Сб,статей,Металлургиздат, 1958.3, Авторское свидетельство СССРР 361800, кл, В 01 Р 47/00, 1971,689711 Айюрдеюп Пря ставитель Т.Чулковахред Н.Бабурка. КорректоР Ю.Макаренко тор Ф.Серебрянский Заказ 584 Тираж 877 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РауПодписикомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5 филиал ППППатент , г.Ужгород, ул,Проектная,4