• Готовые работы
• Схемы автоматизации
• Реакторы

Реактор (колонна) синтеза аммиака. Функциональная схема автоматизации

Управлению и контролю подлежит следующий фрагмент технологической схемы производства аммиака.

Свежая азотоводородная смесь в количестве 954 м³/ч (при рабочих условиях) поступает в подогреватель, где нагревается до 480 °С за счет конденсации водяного пара. Затем часть АВС направляется во внутренний теплообменник колонны синтеза аммиака для рекуперации тепла реакции синтеза и нагревается за счет тепла синтезированного газа.

Количество АВС, направляемой во внутренний теплообменник, регулируется контуром, поддерживающим температуру над первой полкой в пределах 510-520 °С.

Поскольку процесс синтеза аммиака протекает с выделением тепла, то для регулирования температуры в колонне предусмотрен байпас холодного газа на третью полку.

Большая часть полученного газообразного аммиака конденсируется в колонне конденсации аммиака, а оставшийся снова возвращается в колонну синтеза.

В качестве объекта управления при автоматизации процесса синтеза аммиака примем колонну синтеза аммиака вместе с внутренним теплообменником и подогреватель свежей АВС.

Эффективность процесса синтеза аммиака зависит от нескольких параметров. Поскольку образование NH3 происходит со значительным уменьшением объема, то необходимо поддерживать в колонне оптимального давление – 32 МПа. Температура процесса поддерживается байпасом на третью полку и количеством АВС, направляемой во внутренний теплообменник.

Непосредственно влиять на концентрацию аммиака в синтезированном газе не представляется возможным, т.к. она зависит от состава исходной АВС и от количества аммиака в циркулирующем газе.

Основными возмущающими воздействиями для колонны синтеза аммиака является изменение температуры и состава исходной АВС, расход и состав циркуляционного газа.

Производство аммиака относится к пожаровзрывоопасным, поэтому выбираем пневматическую систему передачи сигнала на расстояние. Схема автоматизации реализована с помощью стандартных приборов, которые обеспечивают необходимую точность и достаточную дальность передачи.

Температура и расход исходной АВС и температура образованного газа фиксируются приборами для последующего анализа в случае возникновения сбоев в работе установки.

Давление в колонне определяет задачу для контура регулировки расхода АВС из колонны синтеза. Цель регулирования – поддержание давления в колонне в пределах оптимального.