Способ управления процессом абсорбции газов дистилляции в производстве мочевины

Сею з СоветсиикСоциалистическиереспубнии ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ э 865870пю делам нзабретений н открытий(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АБСОРБЦИИ ГАЗОВ ДИСТИЛЛЯЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ МОЧЕВИНЫ Изобретение относится к способамуправления технологическими процессами и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации процесса получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода.Известен способ управления процессом абсорбции газов дистилляции выского давления в производстве мочевины путем регулирования температуры процесса абсорбции изменением подачи19 жидкого аммиака и водного абсорбента в зону абсорбции 11.Известен также способ управления процессом абсорбции газов дистиллятз ции в производстве мочевины путем регулирования температур в верхней и нижней части абсорбера изменением подачи аммиака в верхнюю и нижнюю части абсорбера 23Недостаток известных способов заключается в том, что для регулирова" ния температурного режима абсорбера требуется большой расход воды, чтоприводит к значительным энергетичес-ким затратам на ее упаривание.Цель изобретения - снижение энергетических затрат.Поставленная цель достигается тем, что дополнительно регулируют температуру в средней части абсорбера изменением годачи раствора углеаммонийньтх солей низкого давления в зону дистилляции высокого давления. Установлено, что необходимостью подачи потока конденсата сокового пара на орошение верхней части промывной колонны при колебании температурного режима колонны, можно устранить беэ изменения нормы орошения верхней части абсорбера. Это достигается эа счет соответствующего рас пределения раствора углеаммонийных солей (УАС) низкого давления между зоной дистилляции первой ступени и абсорбером (промывной колонной). В случае повышения температуры в этой15 ЮО 50 колонне вследствие недостатка водьдля абсорбции двуокиси углерода, подачу раствора УАС низкого давления взону дистилляции первой ступени уменьшают и соответственно увеличивают5подачу этого раствора в промывнуюколонну. Разумеется,оба эти изменениярежима происходят одновременно.Первое изменение приводит к снижениюнагрузки зоны дистилляции первой ступени, уменьшению количества двуокисиуглерода, поступающей с газами дистигляции в промывную колонну, что вконечном итоге сглаживает диспропорцию между количеством абсорбируемойдвуокиси углерода и количеством абсорбирующей воды в колонне, Второеизменение увеличивает количество водного абсорбента в промывной колоннечто существенно усиливает эффект нормализации температурного режима, обес Опечиваемый первым изменением,При реализации данного способаподдерживается минимально необходимаяподача раствора УАС низкого давленияв промывную колонну при максимально25допустимой его подаче в зону дистилляции высокого давления, что позволяет снизить до минимума рецикл водыв реактор синтеза мочевины и уменьшитьэнергозатраты на отгонку аммиака идвуокиси углерода, не превращенных вмочевину.На.чертеже представлен пример реализации данного способа управления.Поток 1 плава синтез мочевины с тем пературой 190 С и давлении 200 кгссмдросселируют до давления 18 кгс/см ивводят в верхнюю часть колонны 2 дистиляции первой ступени, В подогревателе 3 поддерживают температуру 155160 С.Плав выводят из узла дистилляциипервой ступени двумя потоками. Первыйиз них поток 4 подают в узел дистилляции второй ступени, содержащий колон ну 5 и подогреватель 6. В аппарате 6оподдерживают температуру 135-140 Спри давлении 2 кге/см. Второй поток7 иэ колонны 2 направляют в абсорберконденсатор 8 низкого давления,Плав из узла дистилляции второйступени - поток 9 отводят на дальнейшую переработку. Поток 10 газов дистилляции второй ступени вводят в аппа-рат 8, где при 50 С осуществляют ихабсорбцию-конденсацию, Полученныйраствор УАС низкого давления выводятиз абсорбера-конденсатора 8 двумя потоками, один из них по линии 11, оборудованной клапаном 12, которым управляет регулятор 13, связанный сдатчиком 14 температуры, передают вколонну 2 дистилляции;другой поток по .линии 15 направляют в аппарат 16 - абсорбер газов дистилляции первой ступени (промывную колонну) Из аппарата8 отводят на дальнейшую переработкугазообразный поток 17.Поток 18 газов дистилляции первой ступени направляют в выноснойхолодильник-барботер 19, куда по линии20 сливают жидкостный поток из .промывной колонны 16.Образующийся в барботере 19 раствор УАС по линии 21 рециркулируют в реактор синтеза, а несконденсированный газовый поток 22 передаютв промывную колонну 16, Для орошения колонны 16 используют содержащий мочевину водный абсорбент (например конденсат сокового пара из форконденсатора узла выпарки, раствориз циркуляционного бака установки .улавливания пыли мочевины, из бакарастворения нестандартного продукта, часть раствора после студени дистилляции низкого давления) - поток 23.Последний предварительно смешиваютс жидким аммиаком или насыщают газообразным аммиаком. Кроме того, верхнюю часть колонны 1 б орошают жидким аммиаком, подаваемым по линии 24,оборудованной клапаном 25, которымуправляет регулятор 26, связанный сдатчиком 27 температуры. Поток 28жидкого аммиака подают также в нижнюю часть промывной колонны 16,Линия28 оборудована клапаном 29 которымуправляет регулятор 30, связанныйс датчиком (термопарой) 31 температуры. Пары возвратного аммиака,очищенные в колонне 16 от примесей двуокиси углерода и водй по линии 32направляют на конденсацию,Способ осуществляют следующим образом.В случае повьппения нагрузки агрегата синтеза мочевины возрастет количество и изменится состав газов дисуилляции первой ступени (поток 18),а также изменится состав раствораУАС второй ступени (потоки 11 и 15),счто обусловит увеличение температуры, измеряемой термопарой 31,сверхзаданного уровня, В соответствии ссигналом .датчика .3 температуры регулятор 30 изменит управляющее воздействие на клапан 29, который уве70 6и узлом дистилляции первой ступениобусловлена тем, что одновременно сувеличением подачи воды (в составераствора УАС) в промывную колонну снижается количество поступающих в неегазов дистилляции, Уменьшение расходагазов дистилляции в промывную колонну достигается без снижения нагрузки агрегата производства мочевины (сопровождающегося снижением выработки товарного продукта) и беэ снижения тем"пературы в зоне дистилляции первойступени (приводящего к увеличениюнагрузки других стадий переработки плава синтеза мочевины, повышенному расходу энергоресурсов и росту потерь аммиака) . Исключение необходимости дополнительной подачи в промывную колонну конденсата сокового пара позволяет предотвратить поступление в узел выпарки дополнительной воды и соответственно снизить.энергозатраты на ее выпаривание в количестве 0,05-0,1 т пара (в расчете нат мочевины),8658 0 ЪФормула изобретения личит подачу жидкого аммиака по линии 28. Если это не приведет к нормализации температуры в нижней части промывной колонны и начнет повышаться температура в средней части колонны, по сигналу датчика 14 температуры регулятор 13 уменьшит открытия клапана 12 и подача раствора УАС в колонну дистилляции 2 по линии 1 снизится.Соответственно будет возрастать подача раствора УАС по линии 15 в колонну 16 до тех пор, пока температурный режим не нормализуется, Если в рассматриваемой ситуации нарушения температурного режима произойдет также возрастание температуры в верхней части промывной колонны 16, по сигналу датчика 27 регулятор 26 увеличит степень открытйя клапана 25 и расход жидкого аммиака по линии 24 будет возрастать до тех пор, пока температура в верхней части промывной колонны не снизится до заданного уровня.В противоположном случае, если будет иметь место снижение температуры в точках 31 и 14 ниже заданного уровня,снижается расход жидкого аммиака по линии 28, а также расход раствора УАС по линии 15 в промывную колонну 16(,и соответственно возрастает расход раствора УАС по линии30 11 в колонну дистилляции 2. Расход жидкого аммиака по линии 24 поддерживают на минимальном уровне, при котором соблюдается заданная температура в точке 27.35Таким образом, для регулирования температуры в промывной колонне 16 не требуется изменение расхода орошаю- щего верхнюю часть колонны абсорбеита (потока 23 что исключает необходимость дополнительной подачи конденсата сокового пара.ЭфФективность и гибкость регулирования температуры изменением распределения раствора УАС со степени низко- ф го давления между промывной колонной Способ управления процессом абсорбции газов .дистилляции в производстве мочевины, путем регулированиятемператур в верхней и нижней частиабсорбера изменением подачи жидкогоаммиака в верхнюю и нижнюю части абсорбера, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения энергетических затрат, дополнительно регулируюттемпературу в средней части ебсорбераизменением подачи раствора углеаммонийных солей низкого давления в зонудистилляции высокого давления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кучервявый В. И, и др. Синтези применение карбамида Л., "Химия",1979, с. 196.2. Синтез К. Н. и др. Производствокарбамида М., "Химия", 1970, с.113аджанов Корректор Г Составитель Г. ОТехред Л,Пекарь руше акта Заказ 7985/37 Тираж 446 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 31 3035 Москва ЖР Фи Подписноео комитета СССРй и открытийарпская наб. д. 45лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,шет