一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统技术方案

一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统，涉及溴化锂吸收式制冷技术领域。溴化锂吸收式制冷机单元连接驱动热源控制单元与主控制系统单元，套管反应器连接溴化锂吸收式制冷机单元的冷冻水系；主控制系统单元包括用于实时检测溴化锂吸收式制冷机单元的各点温度、内部压力、再生液位以及冷冻水系与冷却水系流量数据的控制执行单元；套管反应器内与冷冻水泵送入其壳程的新鲜冷冻水换热降温。本发明专利技术采用大温差溴化锂吸收式制冷机组的大温差小流量设计，不仅可以降低设备投资，还可以大幅降低动力设备的运行费用；主控制系统采用一种自适应PID温度控制算法和安全连锁控制方式，可减小或消除尿素脱蜡冷却系统由于水流量不稳定导致的温度大幅波动。

【技术实现步骤摘要】
一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统
本专利技术涉及溴化锂吸收式制冷
，特别涉及一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统。
技术介绍
尿素脱蜡装置是我国自行研究、设计，生产-35#军用坦克柴油和300#液体石蜡。在尿素脱蜡工艺中会产生大量的热。传统的冷却工艺是利用地下水进行冷却，由于地下水温度季节不稳定性。尿素脱蜡是根据分子的大小和形状来分离不同烃类混合物中的某几种烃的。即根据正构烷烃与尿素分子能生成络合物的方法从石油馏分中回收并分离出正构烷烃。其化学反应方程式可视为：mCO(NH2)2+CnH2n+2→CnH2n+2［CO(NH2)2］+△H式中：m—尿素与进入络合物烷烃之摩尔比△H—络合反应生成热，为放热反应由上式可见：当尿素浓度提高时，反应向右进行，为保证由原料中完全回收正构烷烃，应使系统中的尿素量过剩。络合反应是放热反应，因此降低反应温度有利于反应向右进行，提高脱蜡深度。当反应温度升高时，络合反应倾向左方，脱蜡深度降低，而且生成的络合物稳定性变坏。对每一种烃来说，都有一个与尿素生成络合物的上限温度，超过这一温度，就不能生成络合物，而较低温度下生成的络合物在此温度下也会分解成烃和尿素，并且容易造成堵塞，不利于输送，因此络合反应的温度是影响脱蜡深度的一个极其重要的指标。传统尿素脱腊工艺的冷却系统是将原料油与尿液混合后送入多组套管反应器管程，与水泵抽取的地下水送入壳程的冷冻水换热降温，靠进水量自控调节温度，使其出口温度稳定。有如下缺点：（1）造成大量地下水的浪费和生态破坏，并且消耗大量的输送能耗（水泵）。（2）运行一段时间后，络合物会附着在套管刮刀结晶机的管壁上，造成换热效果变差，这时就需要温洗---即先切除其中一组原料，用热水代替原料冲洗套管。（3）进入夏季，由于地下水温度较高，无法满足生产要求，严重影响产品质量。因此，如何解决地下水和输送能源的消耗，为尿素脱腊工艺冷却系统提高稳定的冷冻水，是当前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述工艺特点，提供一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统，可以为大幅降低地下水和输送能源的消耗，为尿素脱腊工艺冷却系统提高稳定的冷冻水。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统，其特征在于：包括溴化锂吸收式制冷机单元、主控制系统单元、驱动热源控制单元、套管反应器；所述溴化锂吸收式制冷机单元连接驱动热源控制单元与主控制系统单元，所述套管反应器连接溴化锂吸收式制冷机单元的冷冻水系；所述主控制系统单元包括用于实时检测溴化锂吸收式制冷机单元的各点温度、内部压力、再生液位以及冷冻水系与冷却水系流量数据的控制执行单元；所述套管反应器内送入原料油与尿液混合后，与冷冻水泵送入其壳程的新鲜冷冻水换热降温，靠冷冻水温度自控调节使其出口温度稳定。所述溴化锂吸收式制冷机单元为1台或多台溴化锂吸收式制冷机并联，采用冷却系统供回水温差大于5℃的大温差设计，即吸收式制冷机的冷冻水温差大于5℃。所述主控制系统单元包括相互连接的可编程控制器PLC、信号采集器和控制执行单元，可结合尿素脱蜡独特冷却工艺实现PID参数自检验，并反馈给控制执行单元，同时对PID参数进行自动校验及修正。所述主控制系统单元采取低负荷下热源输入优化控制方案，通过蒸汽最大输入量限制，解决了低负荷下热源过输入造成的冷冻水及蒸汽流量大幅波动问题。所述主控制系统单元采取冷却水温度调节优化对应控制方案，在春、秋季节，冷却水温度低于28℃时，调节循环水阀至60%开度；取消循环水温度对冷冻水供水设定温度的范围限制，将供水设定温度范围扩大至20℃循环水温度对机组运行的影响，可以通过调节循环水流量解决。所述驱动热源控制单元根据不同溴化锂吸收式制冷机组需求，可以是蒸汽或温水控制阀门，也可以是燃烧器负荷控制器。所述套管反应器由多组套管反应器串联组成。本专利技术产生的积极效果如下：本专利技术应用在尿素脱腊工艺的冷却系统，替代传统尿素脱腊工艺的冷却系统，解决采用地下水进行冷却的冷源不稳定，且会对生态环境造成不良影响，节约宝贵的地下水资源。采用大温差溴化锂吸收式制冷机组的大温差小流量设计，代替原有小温差大流量系统，不仅可以降低管路、阀门、过滤器等输配系统的设备投资，还可以大幅降低泵组等动力设备的运行费用；主控制系统采用一种自适应PID温度控制算法和安全连锁控制方式，可减小或消除尿素脱蜡冷却系统由于水流量不稳定导致的温度大幅波动，从而监控工艺冷却过程，使之更稳定，产品质量更高。最大限度的避免传统冷却方式带来的各种弊端。附图说明图1为应用在尿素脱腊工艺的传统冷却系统的流程图。图2为本专利技术的流程图。图3为本专利技术的溴化锂吸收式机组PID控制负荷波动图。图4为本专利技术的溴化锂吸收式机组热源最大输入限制值自动变更设定图。图5为本专利技术的溴化锂吸收式机组冷却水流量控制阀限制曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明，但本专利技术不局限于具体实施例。实施例如图1所示，其传统冷却系统由地下水源、潜水泵、储备水箱、冷冻水循环泵、多组套管反应器等组成。潜水泵从地下水源井中抽出地下水，储存到地下水存储水箱。根据地下水的温度运行1台或多台循环水泵，抽取的地下水送入多组套管反应器壳程，原料油与尿液混合后送入多组套管反应器管程，靠进水量自动调节温度。图2为本专利技术应用在尿素脱腊工艺的冷却系统的流程图。包括溴化锂吸收式制冷机单元、主控制系统单元、驱动热源控制单元、套管反应器；所述溴化锂吸收式制冷机单元连接驱动热源控制单元与主控制系统单元，所述套管反应器连接溴化锂吸收式制冷机单元的冷冻水系；所述主控制系统单元包括用于实时检测溴化锂吸收式制冷机单元的各点温度、内部压力、再生液位以及冷冻水系与冷却水系流量数据的控制执行单元；所述套管反应器内送入原料油与尿液混合后，与冷冻水泵送入其壳程的新鲜冷冻水换热降温，靠冷冻水温度自控调节使其出口温度稳定。所述溴化锂吸收式制冷机单元为1台或多台溴化锂吸收式制冷机并联，采用冷却系统供回水温差大于5℃的大温差设计，即吸收式制冷机的冷冻水温差大于5℃。所述主控制系统单元包括相互连接的可编程控制器PLC、信号采集器和控制执行单元，可结合尿素脱蜡独特冷却工艺实现PID参数自检验，并反馈给控制执行单元，同时对PID参数进行自动校验及修正。所述主控制系统单元采取低负荷下热源输入优化控制方案，通过蒸汽最大输入量限制，解决了低负荷下热源过输入造成的冷冻水及蒸汽流量大幅波动问题。所述主控制系统单元采取冷却水温度调节优化对应控制方案，在春、秋季节，冷却水温度低于28℃时，调节循环水阀至60%开度；取消循环水温度对冷冻水供水设定温度的范围限制，将供水设定温度范围扩大至20℃循环水温度对机组运行的影响，可以通过调节循环水流量解决。所述驱动热源控制单元根据不同溴化锂吸收式制冷机组需求，可以是蒸汽或温水控制阀门，也可以是燃烧器负荷控制器。所述套管反应器由多组套管反应器串联组成。本专利技术将传统冷却系统的地下水源及潜水泵更换成溴化锂吸收式制冷机组。由于制冷机单元制取的冷冻水可以循环应用,因此可维护一方的生态平衡，节约宝贵的地下水资源。本专利技术采用大温差溴化锂吸收式制冷机组，是传统空调机组温差的5.2倍，冷冻水冷却温差可达到26℃（标准33℃→7℃）。而冷冻水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统，其特征在于：包括溴化锂吸收式制冷机单元、主控制系统单元、驱动热源控制单元、套管反应器；所述溴化锂吸收式制冷机单元连接驱动热源控制单元与主控制系统单元，所述套管反应器连接溴化锂吸收式制冷机单元的冷冻水系；所述主控制系统单元包括用于实时检测溴化锂吸收式制冷机单元的各点温度、内部压力、再生液位以及冷冻水系与冷却水系流量数据的控制执行单元；所述套管反应器内送入原料油与尿液混合后，与冷冻水泵送入其壳程的新鲜冷冻水换热降温，靠冷冻水温度自控调节使其出口温度稳定。

【技术特征摘要】
1.一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统，其特征在于：包括溴化锂吸收式制冷机单元、主控制系统单元、驱动热源控制单元、套管反应器；所述溴化锂吸收式制冷机单元连接驱动热源控制单元与主控制系统单元，所述套管反应器连接溴化锂吸收式制冷机单元的冷冻水系；所述主控制系统单元包括用于实时检测溴化锂吸收式制冷机单元的各点温度、内部压力、再生液位以及冷冻水系与冷却水系流量数据的控制执行单元；所述套管反应器内送入原料油与尿液混合后，与冷冻水泵送入其壳程的新鲜冷冻水换热降温，靠冷冻水温度自控调节使其出口温度稳定。2.根据权利要求1所述的一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统，其特征在于：所述溴化锂吸收式制冷机单元为1台或多台溴化锂吸收式制冷机并联，采用冷却系统供回水温差大于5℃的大温差设计，即吸收式制冷机的冷冻水温差大于5℃。3.根据权利要求1所述的一种应用在尿素脱腊工艺的冷却系统，其特征在于：所述主控制系统单元包括相互连接的可编程控制器PLC、信号采集器和控制执行单元，可结合尿素脱蜡独特冷却工艺实现P...

【专利技术属性】
技术研发人员：康相玖，夏克盛，张红岩，徐成毅，王剑新，孟玲燕，许凤斌，李伦，李德权，刘海澄，陈世林，
申请(专利权)人：松下制冷大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21