Устройство для автоматического управления процессом абсорбции бензольных углеводородов в скруббере

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) (И) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ ТОРСНОМУ Сви может быть испольэоваеской проььппленности. ном скруббере но в коксохим Устройство об пературный ре предупрежда заданныи темспечив жук про ющий обноесса абсорбции,нение масла конческогоодственногика" рьков т орск 7406,(54) УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ ПРО ВОЛЬНЫХ УГЛЕВО (57) Изобретен ствам для авто процессом абсо водородов из к О ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЦЕССОМ АБСОРБЦИИ БЕНДОРОДОВ В СКРУББЕРЕ ие относится к устройматического управления рбции бензольных углеоксоного газа в бензол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Специальное конструкторское бюропо автоматизации коксохимипроизводства Научно-произвообъединения "Черметавтомат(56) Проект бенэольно-скрубберногоотделения комплекса коксовой батареиУ 2 Запорожского коксохимзавода "Гипрококс", чертеж Р 1000181,г. Ха , 1980.Ав ое свидетельство СССРУ 124 кл. С 01 В 49/ОО, 1984,(5 Ц) В 01 П 53/02 Г, 05 1) 2700 денсатом газа и кристаллизацио масла,что за счет повьюения эФФективностипроцесса абсорбции обеспечивает снижение потерь сырого бенэола с обратным коксовым газом. Устройство содержит контур 1 регулирования температуры масла, подводимого к скрубберу 2,контур регулирования разности температур масла, выводимого иэ скруббера, игаза, подводимого к нему, контур регулнрования темгературы масла, выводимогопз скруббера, первый 16 и второй 17 запорные органы, блок 18 управления,сигнализатор 19 температуры, установ"ленный в трубопроводе 9, поднодящемгаэ к скрубберу, и сигнализатор 20температуры, установленный в трубопроводе 11, отводящем масло из скруббера.2 ил., 1 табл.Изобретение относится к устройствам для автоматического управленияпроцессом абсорбции бензольных углеводородов из коксового газа и бензольном скруббере и может быть использовано в коксохимической промышленности.Известно устройство для автомати,ческого управления процессом абсорбции бензольных углеводородов из коксо вого газа в бензольном скруббере, содержащее измерительный преобразовательтемпературы газа, подводимого к бензольному скрубберу, и регулятор температуры циркулирующего поглотительного масла, подводимого к бензольномускрубберу.Недостаток устройства состоитв том, что оно не предупреждает обводнения масла конденсатом газане 20обеспечивает заданного температурногорежима абсорбции, что снижает эффективность процесса, следствием которого является увеличение потерь бензольньгх углеводородов с обратным коксовым 15газом, существенно превышающее в рядеслучаев допустимые потери. Так, например, при норме потерь, равной 2 г,нм,потери на ряде коксохимзаводов достигают 9 г/нм газа. Объясняется это,в частности, те , что, например, припонижении температуры окружающей среды температура масла, подводимого кскрубберу, по мере прохождения по насадке скруббера и охлаждения его газом и стенками скруббера снижаетсябна 10 С и более, в отдельных случаяхстановясь равной температуре вводимого в скруббер газа, что приводит к обводнению масла конденсатом газа и сни жению эффективности процесса абсорбции,Наиболее близким к предлагаемомупь технической сущности и достигаемому эффекту является устройство автоматического управления .процессом абсорбции бензольных,углеводородов иэкоксового газа в бензсьпьном скруббере,содержащее контур регулирования температуры масла, подводимого к скрубберу,51состоящей из последовательно соединенных между собой измерительного преобразователя и регулятора температурымасла, и регулирующего органа, установленного в трубопроводе, подводящеммасло после стадии регенерации на смешение сциркулирующим маслом, подводимым к скрубберу, а также контур регулирования разности температур масла,выводимого из скруббера, и газа, подводимого к нему, состоящий из измерительных преобразователей температурыгаза, подводимого к скрубберу, и масла, выводимого из него, сумматора, соединенного своим первым входом с измерительным преобразователем температуры газаа вторым входом - с измерительным преобразователем температурымасла, и регулятора разности температур масла и газа соединенного своимвходом с выходом сумматора,Известное устройство обеспечиваетавтоматическое регулирование заданнойразности температур масла, выводимого,из скруббера, и газа, подводцмого кнему, которая согласно технологическому регламенту сос-.авляет 3 С.Однако, как показывает опыт эксплуатации, температура газа особенно в зимнее время) снижается до 19 - 16 С, чтопри автоматическом регулировании разности температур приводит к соответствующему снижению температуры маслаи связанной с этим его кристаллизации.Таким образом, недостаток известного устройства состоит в том, что ононе обеспечивает заданный температурныйрежим процесса абсорбции, прецупреждающий кристаллизацию масла, что снижает эффективность процесса.1,ель изобретения - повышение эффектвности процесса абсорбции вскруббере путем обеспечения заданноготемпературного режима процесса абсорбции, предупреждающего кристаллизациюмасла.Поставленная цель достигается тем,что устройство для автоматческогоуправления процессом абсорбции в бензольном скруббере, содержащее контуррегулирования температуры масла, подводимого к скрубберу, состоящий из последовательно соединенных между собой измерительного преобразователяи регулятора температуры масла и регулирующего органа, установленного втрубопроводе, подводящем маспо послестадии регенерации на смешение с циркулирующим маслом, подводимом к скрубберу, а также контур регулированияразности температур масла, выводимогоиз скруббера, и газа, подводимого кнему, состоящий из измерительных преобразователей температуры газа, подводимого к скрубберу, и масла, выводимого,из него, сумматора, соединенногосвоим первым входом с измерительнымпреобразователем температуры газа, атакже вторым входом - с измерительнымпреобразователем температуры масла,и регулятора разности температур масла5и газа, соединенного своим входом свыходом сумматора, дополнительно содержит сигнализятор температуры газа,подводимого к скрубберу, и сигнализатор температуры масла, выводимого изнего, блок управления, соединенныйсвоим первым входом с сигнализаторомтемпературы газа, а вторым входом -с сигнализатором температуры масла,контур регулирования температуры масля, выводимого из скруббера, состоящий из последовательно соединенныхмежду собой измерительного преобразователя и регулятора температуры масла,первый запорный орган, соединенныйсвоим первым входом с выходом регулятора температуры масла, а также второй запорный орган, соединенный своимпервым входом с выходом регулятораразности температур масла.и газа, при 25этом выходы первого и второго эапорныхорганов соединены между собой и входом регулятора температуры масла, подводимого к скрубберу, первый выходблока управления соединен с вторым 3входом первого запорного органа,а второй выход блока управления -с вторым входом второго запорного органя.35Дополнительное введение в устрой ство элементов автоматики позволит автоматически отключать контур регулирования разности температур масла, выводимого йз скруббера, и газа, подводимого к нему, и одновременно включать контур регулирования температуры масла, выводимого из скруббера, при снижении температуры масла до заданного значения, предупрежцающего кристаллизацию масла,.а также автоматически включать контур регулирования разности температур масла, выводимого из скруббера и газа, подводимого к ,нему, и одновременно отключать контур регулирования температуры масла, выводимого из скруббера, при повышении температуры газа, подводимого к скрубберу до заданного значения, обеспечивая заданньй температурный режим абсорбции и предупрежггая обводнение ма.сла.конденсатом газа, чем и достигается повышение эйФективности, процесса абсорбции в скруббере. В таблице показана срявниз"ельнар; характеристика осиовных технологических параметров процесса абсорбции в бензочьном скруббере.Как видно иэ таблицы, управление процессом предлагаемь 1 м устройством обеспечивает достижение заданного температурного режима абсорбции, характеризующегося ограничением снижения температуры масла до 25 Г. Кроме того:,оза счет стабилизации заданного значения температуры масла, выводимого из скруббера, обеспечивается минимальная уазность температур масла и газа при которой предупреждается кристаллизация масла, чем и достигается пс - вьпчение эффективности процесса абсорбции.На Ьиг, 1 представлена структурная схема системы управления, реализующая предлагаемое устройство; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блока управления.Устройство содержит контур 1 регулирования температуры масла, подводи- мого к скрубберу , состояп(ий из измерительного преобразователя 3 температуры и регулятора 4 температуры масла, подводимого к скрубберу, и регулирующего органа 5, установлечного в трубопроводе, подводящем масло 6 после стадии регенерации на смешение ,с циркулирующим маслом 7. контур регулирования разности температур масла, выводимого иэ скруббера, и газа подводимого к нему, состоящий из измерительного преобразователя 8 температуры, установленного в трубопроводе 9. подводящем газ к скрубберу, измерительного преобразователя 1 температуры, установленного в трубопроводе 11, отводящем масло иэ скруббера, сумматора 12, регулятора 13 разности температур масла и газа, и контур регулирования температуры масла, выводимого иэ скруббера, состоящий иэ измерительного преобразователя 14 температуры, установленного в трубопроводе 11, отводящем масло из скруббера, регулятора 15 температуры мас" ла, выводимого иэ скруббера, первый 16 и второй 17 эапорные органы, блок 18 управления, сигнализатор 19 температуры, установленный в трубопроводе 9, подводящем газ к скрубберу, и сигнализатор 2 температуры, установленный в трубопроводе 11, отводящем масло из скруббера.Устройство может бьть спроектировано на приборах, серийно выпускаемыхпромышленностью. Для его реализацииразработка и изготовление специальныхтехнических средств не требуются,Предлагаемое устройство представляет собой систему автоматического управления процессом абсорбции бензольных углеводородов из коксового газав бензольном скруббере, состоящую иэдвух связанных между собой через объ"ект локальных систем автоматическогорегулирования: системы стабилизацииразности температур масла и газа исистемы стабилизации температуры масла, отводимого кз скруббера.Одновременно эти локальные системырегулирования не Функционируют. Система регулирования разности температур.масла и газа включается (второй запорный орган открыт) прк повышении температуры газа до 22 С и Функционируетнепрерывно при температуре газа, рав:.ной 22 С и более, при этом система 25регулирования температуры масла отключена (первый запорный орган закрыт).Система регулирования температурымасла включается (первый запорный орган открыт) при снижении температуры ЗОмасла до 25 С к ункционирует непре. -рывно при темпер."1 уре газа, равной22 С и менее, при этом система регулирования разности температур масла игаза отключена (второй запорный орган 35закрыт),Устройство (Фиг. 1) работает следующим образом,Режим регулирования разности температур масла и газа (температура газа,Оподводимого к скрубберу, равна 22 Си более). При текущем значении разности температур масла и газа, равном заданному значению, регуляторы 13 и 4 сбалансированы, второй эапорный орган открыт, первый запорный орган закрыт, выход регулятора 13 соединен с входом регулятора 4, а регулирующий орган 5 находится в состоянии покоя . Баланс регулятора 4 обеспечивается уравновешиванием сигналов, поступающих на его входы от датчика 3 температуры И выхода регулятора 13, Сигйал, по 55 ступающий на вход регулятора 4 от вы,хода регулятора 13, является переменным заданием регулятору 4, Баланс регулятора 13 обеспечивается уравнонешиванием выходного сигнала сумматора12, поступающего на вход этого регулятора и встроенного в регулятор 13задатчика.При изменении температуры газа,измеряемой датчиком 8 температуры,например ее увеличении, разность температур масла и газа уменьшается ибаланс регулятора 13 нарушится, таккак сигнал, поступающий на вход этогорегулятора от сумматора 12, становитсяне равным сигналу задания от задатчика регулятора 13. Это вызывает изменение выходного сигнала регулятора 13 и,следовательно, изменение задания регулятора 4, баланс которого в связи сэтим также нарушается, Регулятор 4своим выходным сигналом воздействуетна регулирующий орган 5, увеличиваярасход масла после регенерации 6 дотех пор, пока температура масла, измеряемая датчиком 10, не увеличится дотакой величины,. при которой разностьтемператур масла и газа не станет равной заданному значению. После этогобалансы регуляторов 13 и 4 восстанавливаются,Прк снижении температуры газа,подводимого к скрубберу, синхронноснижается и температура масла, выводимого из него, при этом работа схемыпроисходит аналогично описанной дляприм-.рэ повышения температуры газа.Режим регулирования температуры масла, выводимого из скруббера (температура газа, подводимого к скрубберу, равна 22 С и менее).При текущем значенки температурь масла выводимого кэ скруббера, равном заданному значению, установленному задатчиком регулятора 15, регуляторы 15 и 4 сбалансированы, первый запорный орган открыт, второй запорный орган закрыт, выход регулятора 15 соединен с входом регу. - .лятора 4, а регулирующий орган 5 находится в состоянии покоя, Баланс регулятора 4 обеспечивается уравновешива,нием сигналов, поступающих на его входы от датчика 3 температуры и регулятора 15. Сигнал, поступающий на вход регулятора 4 от регулятора 15, является переменным заданием регулятору 4". Баланс регулятора 15 обеспечивается уравновешиванием сигнала датчика 14 температуры, поступающего на вход ре-, гулятора 15 и встроенного в регулятор 15 задатчика.При изменении температуры масла, определяемой датчиком 14, например ее увеличении, нарушается баланс регулятора 15, так как сигнал, поступающий на вход этого регулятора от датчи - ка температуры 14, становится равным сигналу задания от яадатчика, встроенного в регулятор 15. Это вызывает изменение выходного сигнала регулято р ра 15 и, следовательно, задания регулятора 4, баланс которого н связи с этим также нарушается. Регулятор 4 своим выходным сигналом воздействует на регулирующий оран 5, уменьшая расход масла после регенерации 6 до тех пор, пока температура масла, определяемая датчиком 14 температуры, не станет равна заданному значению. После этого балансы регуляторов 15 и 4 восстанавливаются. При снижении температуры масла, выводимого из скруббера, относительно заданного значения действие схемы аналогично описанному,Отличительной особенностью данного 25 режима является поддержание заданного (минимального) значения температуры масла, предупреждающего его кристаллизацию, при переменном значении температуры газа в интервале, равном 22 С 30 и менее.При снижении температуры масла, выводимого из скруббера, до заданногоозначения (25 С) срабатывает сигнализа - тор температуры масла 20, который посредством блока 18 управления, открывает первьй запорный орган 16 и одновременно закрывает второй запорный орган 17, обеспечивая тем самым соединение выхода регулятора 15 с входом 4 О регулятора 4, а также разрыв связи выхода регулятора 13 и входом регулятора 4, В результате контур регулирования разности температур масла и газа прекращает функционирование, а контур 45 регулирования температуры масла, выводимого из скруббера, начинает свое функционирование.При повышении температуры газа, подводимого к скрубберу, до заданного 5 О значения (22 С) срабатывает сигналиозатор 19 температуры газа, который посредством блока 18 управления открывает второй эапорный орган 17 и одновременно закрывает первый запорный орган 16, обеспечивая тем самым соединение выхода регулятора 13 с входом регулятора 4, а также разрыв связи выхода регулятора 15 и входом регулятора 4. В результате контур регулирования температуры масла прекращает функционирование, а контур регулирования разности температур масла н газа начинает свое функционирование.Принципиальная электрическая схема блока 18 управления (фиг. 2) содержит переключатель режима работы (ПР), обеспечивающий два режима: автоматический и дистанционный, выходной кон такт щ сигнализатора 20 температуры масла, выводимого из скруббера, замыкающийся при температуре маосла, равной заданному значению (25 С) и менее, выходной контактсигнализатора 19 температуры газа, подводимого к скрубберу, замыкающийся при температуре газа, равной заданному значению (22 С) и более, промежуточные реле Р 2 и Р 1, а также электромагнитный привод С 1 первого запорного органа 16 и электромагнитный привод С 2 второго запорного органа 17, В качестве запорных органов 16 и 17 могут быть использованы серийно выпускаемые промышленностью трехходовые электропневматическпе клапаны типа ЭПК 1/4ППринципиальная электрическая схема блока управления работает следующим образом.При установке переключателя режимов работы ПР в положение "Автоматически" (А) контакты 1 и 2 этого переключателя замкнуты, а контакты 3 и 4 разомкнуты.При снижении температуры масла доо25 С замыкается контакт 1: сигнализатора температуры масла и обмотка реле Р 1 оказывается под напряжением, при этом обеспечивается подпитка обмотки реле Р 1 через замыкающийся контакт Р 1 и размыкающийся контакт Р 2, Одновременно размыкающимся контактом реле Р 1 разрывается подпитка реле Р 2, обмотка реле Р 2 обесточивается и через замыкающийся контакт реле Р 1 и размыкающийся контакт реле Р 2 включается электромагнитный привод С 1 первого запорного органа 16 и одновременно через размыкающийся контакт реле Р 1 обесточивается электромагнитный привод С 2 второго запорного органа 17,При повышении температуры газа до 22 С замыкается контакт й сигналй"озатора температуры газа и обмотка реле Р 2 оказывается под напряжением, при этом обесточивается цепь подпитки реле Р 1 и обеспечивается подпитка1699543 16-30 16-30 25-33 3-9 реле Р разрывае 1 ся цепь подпиткиэлектромагнитного привода С 1 и одновременно оказывается под напряжениемэлектромагнитный г.ривод ,",2.5При дальней 1 пем повьппении температуры газа (г., 22 С) соответственноувеличивается температура масла(125 С),. при этом контакт и остае 1 ся замкнутьп 1 а контакт С 151 разомкнутым,При установке переключателя режимов работы ПР в положение "Дистанционное"(Д) контакты 1 и 2 этого переключателя разомкнуты я контакты 3 и 4замкнуты, управление электромагнитными приводами С 1, С 2 обеспечиваетсяключом управления КУ,Таким образом предлагаемое устройство Обеспечивает зЯДЯнчьп 1 температур ньп 1 режим абсорбпии в бензальнамскруббере, предупреждающий кристаллизацию масла, и повьппение на этой основе эйфективности процесса абсорбциив нем. 2. Формула из Обретения Ус;:ройства для яваматическс 1 о управления процессом абсорбпии банзсль-г 5 ных углеводородов в:круббере, содержащее трубоггоовап 1 адачи Ябсорбе 11 ТЯ соединенный с тру бс 1;ровадями оеге 11 е- Р ИР ОВ ЯНЕ ОГО Ц ЦИЛЭ КУЛЯ НИО 11 Н Отлс АЯ С-Г 1 Я, трубопроводы подачи и вь:вада 1 аза и вывода абсарбента., контур регулирования тел 5 лерятуры подаваемого ябса 1.оентясостоящий из пайле 1,авательносоединенных да чикЯ те;.;11 ературь 1 Я.б" сарбента регулятора и Пег;лиру 7 дега5 Ь ТехналаГцческие пара 11 етры Температура газа подводи 15 кого к скрубберу, С Температура масла, отводимого цз скруббера, С Разность температур масла, отводимого из скруаберя, и Газа псдв Од 1 гма 5 ГО к нему у С (при сд=16-22 С) Разна 5 ть температур масла, отводимого из скруббера, и газа, подвадимога к нему,. С (при са, -22-30 С) клапана, установленного в трубапровоДЕ ПОДаЧИ РЕГЕНЕРИРОВЯННОГО МЯСЛЯ, Иконтур регулирования разности тем 11 ератур выводимого абсорбента и оч 1 п 1 аемого газа, состоящий из датчиков ихтемпературы, сумматора, первый входкоторого соединен с датчиком 5 емпературы газа, а второй - с датчикомтемпературы абсорбента, и регулятора,вход которого соединен с выходом сумматора, а т л и ч а ю щ е е с я темчто, с целью павьппения эВЬективностипроцесса за счет обеспечения заданно-Го температурного режима абсорбцией,исключающего кристаллизацию масла,ано дополнительно содержит сигнализаторы температуры очип 5 аемого газа ивывад 1 п 1 аго абсорбента, блок управления, соединенньпй первым входом с сигнализатаром температуры газа и вторымс сигнализатарам температуры абсарбгнта, контур регулирования температуры выводимого абсорбента, ,состоящиг 1из последовательно соединенных датчика температуры абсарбента и регуля тоаа, первый запорпый клапан, первый .1:,ход 1;оторсга соединен с выходам регулятора температуры выводи 11 ога абссрбента, и второй запорныц клапан,первый вход которого соединен с выходом регулятора разности температурЯбсорбен.а и газа, г 5 рц этом вь 1 ходыперва "О и второго клапанов соединены с задающим входам регуляторатемпературы подаваемого абссрбента,первый выход блака правления сОРДи 1;ен с вторым входс 11 первого, я второй - с вторым входам второго запорНЬ 1 Х КЛЯПЯНСВ,Показатели для устрсцства цзвестнога предлагаемого1699543 Составитель Г.КротковРедактор А.Козориз Техред А.Кравчук.- Корректо ар о-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина,Произвопс аказ 4418 ТиражНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открьггиям при ГКНТ ССРаушская наб., д. 4/5