Способ управления производительностью параллельно работающих агрегатов синтеза аммиака

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (И) 2 ц 4 С 01 С 1/04,05 0 27/О ИЕ ИЗОБРЕТЕ 0 уровень жидкого аммиака в холодильной установке второго агрегата, сравнивают температуру воздуха и давление конденсации аммиака в хододильной установке первого агрегата, температуру циркуляционного газа и уровень жидкого аммиака в холодильнойустановке второго агрегата со своими граничными значениями и при превьппении граничных значений температуры воздуха и давления конденсацииаммиака в холодильной установке первого агрегата и при значениях температуры циркуляционного газа нижеи уровня жидкого аммиака в холодильной установке второго агрегата вышесвоих граничных значений подаютазотводородную смесь с первого агрегата на второй, увеличивают расход пара на компримирование азотводородной смеси второго агрегатапропорционально давлению конденсации аммиака в холодильной установкепервого агрегата и уменьшают расход о,природногорегата провоздуха ввого агрег ат УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССВ 787363, кл, С 01 С 1/04, 1978.Авторское свидетельство СССРУ 962206, кл. С 01 С 1/04, 1981.(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ АГРЕГАТОВ СИНТЕЗА АММИАКА с компрессионной холодильной установкой в первом агрегате и абсорбционной холодильной установкой во втором агрегате путем регулирования расхода природного газа на входе агрегатов и расхода пара на компримирование азот- водородной смеси, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью сниже. ния удельного расхода природного газа, измеряют температуру воздуха и давление конденсации аммиака в холодильной установке первого агрегата, температуру циркуляционного газа и газа на входе второго аг-орционально температуреолодильной установке пер 1263624Изобретение относится к автоматизации химико-технологических процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической промьппленности при автоматизации производства синтетического аммиака.Целью изобретения является снижение удельного расхода природного газа.На чертеже представлена принципиальная схема реализации предлагаемого способа.Технологическая схема двух агрегатов синтеза аммиака и система управления ими содержат отделения 1 и2 сероочистки, первичный и вторичныйриформинг 3 и 4, отделения 5 и 6конверсии окиси углерода, стадии 7и 8 очистки и метанирования, отделения 9 и 10 компримирования, стадии11 и 12 синтеза аммиака, включающиеиспарители 13 и 14 вторичной конденсации, компресионную холодильнуюустановку 15 с конденсатором 16 иабсорбционную холодильную установку",9 температуры воздуха, охлаждающегоконденсатор 16, датчик 20 давленияконденсации аммиака в конденсаторе16, датчик 21 температуры циркуляционного газа на выходе испарителя14, датчик 22 уровня жидкого аммиака на вьходе испарителя 14, датчик23 расхода природного газа на входевторого агрегата, вторичные приборы24-28, регуляторы 29 и 30 расходаприродного газа, регулятор 31 расхода пара на компримирование азотводородной смеси (АВС) второго агрегата,логические устройства 32-34, регулирующие клапаны 35-3 подачи,. соответственно АВС с первого агрегатана второй, пара на компримированиеАВС второго агрегата и природногогаза на второй агрегат,Способ осуществляют следующимобразом,Датчики 19 и 20 измеряют параметры процесса на первом агрегате и че. рез вторичные приборы 24 и 25 передают информацию в логическое устройство 32, которое при достижении параметрами заданных граничных условийо(например, температура воздуха 25 С,давление конденсации 22 кгс/см),выдает задающий сигнал на логическое устройство 33, Датчики 21 и 22измеряют параметры процесса на вто ром агрегате и через вторичные приборы 26 и 27 передают информацию в логическое устройство 34, котороепри нормальном технологическом режиме второго агрегата (параметры процесса не достигают заданных граничных условий, например, температура втооричной конденсации 21 ниже +6 С, уровень жидкого аммиака в испарителе 1014.выше 207) выдает разрешающий сигнал на логическое устройство 33, Логическое устройство 33 при полученииразрешающего сигнала от устройства34 дает сигнал, на открытие клапана35. Далее регулирование расхода АВСиэ первого агрегата на второй осу"ществляется регулятором 31 путемизменения расхода пара на турбокомпрессор 10 в зависимости от величины изменения давления конденсации20 на первом агрегате.Одновременно при достижении граничных условий логическое устройство 33 выдает сигнал на включение в 25работу регуляторов 29 и 31, Еслипараметры процесса первого агрегатадостигли граничных условий (датчики19 и 20) и устройство 32 выдало задающий сигнал на устройство 33, но 30 35 40 45 50 55 на втором агрегате параметры процесса вышли за пределы нормы (температура вторичной конденсации вышео+6 С, уровень жидкого аммиака в испарителе 14 ниже 207), то логическое устройство 34 не выдает разрешающий сигнал на устройство 33. Устройство 33 при этом выдает запретна открытие клапана 35,Если система управления приступила к регулированию работой агрегатов при получении устройством 33 задающего и разрешающего сигналов от устройств 32 и 34 и в процессе работыпараметры технологического режима навтором агрегате достигли граничных условий (вышли за пределы нормы: температура вторичной конденсации выше +6 С; уровень жидкого аммиака в испарителе 14 ниже 20%), то логическое устройство 33 выдаст сигнал на закрытие клапана 35 и сигнализирует обслуживающему персоналу о необходимости работы агрегатов в первоначальном автономном режиме.Если хотя бы один из параметров первого агрегата, температура воздуха или давление конденсации, недостигли своих граничных значений, 12 бЗб 24то логическое устройство 32 не выдает задающий сигнал на устройство33. При этом устройство 33 выдаетзапрещающий сигнал на открытие клапана 35. 5Аналогично, если один из параметров второго агрегата, уровень жидкого аммиака в испарителе, или температура вторичной конденсации, измеряемые датчиками 21 и 22, не соответствуют норме (температура вышебС, а уровень ниже 203), то с выхода устройства 34 не поступает разрешающий сигнал на вход устройства 33, который нри этом не выдает разрешающего сигнала на открытие клапана 35.В таблице приведена функциональная зависимость параметров по известной схеме управления, а также по 20 предлагаемому способу управления с передачей части АВС из первого агрегата на второй (мощность 1360 т/сут).При этом приведена зависимость параметров в диапазоне температур окружающей среды от 18 до 30 фС. В первом варианте дается зависимость параметров в случае передачи части АВС 1 до 6000 ими /ч)с сохранением суммарной выработ . ки для двух агрегатов, при этом на первом агрегате потребление 1природного газа снижается путем сни- жения расхода топливного газа для производства пара на привод компрес- З 5 соров АВС и АХУ, а на втором агрегате, хотя общее потребление. природного газа на технологию и топливо для производства пара увеличивается, однако удельный расход на единицу 40 продукции уменьшается за счет увели-. чения выработки тепла для производства пара в системе синтеза. В результате общий для двух агрегатов удельный расход природного газа на единицу продукции уменьшается.Во втором варианте по первому агрегату ситуация це изменяется, а по второму агрегату выработка АВС остается неизменной, при этом происходит снижение расхода природного газа на технологию и на топливо для выработки пара. В результате, хотя выработка АВС снижается, однако удельный расход природного газа на единицу продукции в общем для двух агрегатов уменьшается по сравнению с известным способом.Предлагаемый способ регулирования позволяет снизить расход природного газа на агрегат, работающий с АХУ, на 3,7 тыс. нм /л поступающего для получения азотводородной смеси, необходимой для синтеза. В результате разгрузки отделений первичного и вторичного риформингов, конверсии окиси углерода, очистки от СО и СО. агрегата с АХУ увеличивается срок службы катализаторов этих отделений, В . агрегате с компрес" сионной холодильной установкой расход природного газа на производство тонны аммиака остается на прежнем уровне как и в случае автономной работы агрегатов, т.ев агрегате с компрессорной холодильной установкой расходный коэффициент по природному газу на тонну аммиака будет на проектном режиме за счет снижения производительности его отделения синтеза и потребления пара на привод турбокомпрессоров холодильной установки и отделения компрессии.1263624 Давление Р РасходАВС всход рнрод пе пера тура вто кон оро агрегата,е воздуха, ции С пер ричнойконари/ го агрегата,нм /ч го аг регат денм рог аг гата ная вависииость 50 160000 50 160000 20750 315 35700 357 24750 2,2 157000 2,2 154000 5 16000 5030 35700 ОО34360 35700 2475 ость, первый вариант Предлагаемая эави 1,8 160000 2,0 160000 50 160 15 700 357 23 2075 5700 2475 16000 35700 35700 700 32 Э 1630 700 35,ф 336 ой вариан то 6 5 1,8 1600 35700 357 35700 Э 5 375 50 160000 247 27 32 33 45 16000 40 16000 200 3570 36 23700 Изве 1,8 160000 -б 2,0 160000 -4,0 16000 ,2 15700 ,2 15400 ака в ис пари теле 14 вто" рого агре Расход природ ного газа второг агрег та,700 35700 23 35700 35700 23400 00 350302435 21700 323 22900 330 23600 3361263624 Составитель Г.ОТехред В.Кадар ано Редактор З.Слиг Корректор Л.Пилипенко 8/21 Тираж 450 По ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4