BR112012033106A2

BR112012033106A2 - Fábrica de ureia

Info

Publication number: BR112012033106A2
Application number: BR112012033106-0A
Authority: BR
Inventors: Louis Maria Dieltjens Luc
Original assignee: Stamicarbon B.V.
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2020-02-27
Also published as: EA025924B1; AU2011269925B2; EP2585434A1; JP5923496B2; PL2585434T3; AU2011269925A1; CN102985404A; BR112012033106B1; CA2803270A1; WO2011162610A1; CA2803270C; AR081990A1; CN102985404B; EA201390024A1; US10384184B2; EG26897A; JP2013529631A; US20130216449A1; EP2585434B1; EP2402308A1

Abstract

fábrica de ureia . a invenção refere-se a uma fábrica de ureia com uma alimentação de co~ 2~ e uma de nh~ 3~, que compreende uma linha de purga, distinguido pelo fato de que a linha de purga é conectada com uma linha de entrada de gás combustível de uma fábrica de utilidadess ou uma fábrica de nh~ 3~.

Description

[001] Em processos industriais de ureia, a ureia (NH2CONH2) é produzida reagindo amoníaco (NH3) e dióxido de carbono (CO2) em temperatura e pressão elevada de acordo com as reações:

NH₃ + CO₂ -^NH₂COONH₄

NH2COONH4 -+ NH2CONH2 + H₂O [002] Uma visão geral de processos industriais que usam esta química está enunciada, por exemplo, em Ullmann Encyclopedia, 2005 Wiley-VCH Verlag, Weinheim, Alemanha, capítulo Urea. Todos os processos usam NH3 e CO2 como matérias-primas. Estas matériasprimas, usualmente ambas, que se originam de uma fábrica de amoníaco contêm impurezas. As impurezas não reagem na química supramencionada, e portanto, precisam ser purgadas da fábrica de ureia para impedir sua acumulação.

[003] A invenção refere-se a uma fábrica de ureia que compreende equipamentos de síntese, tubulação de síntese, uma alimentação de CO2 e NH3, e uma corrente de purga. Nesta corrente de purga, parte ou a totalidade de gases inertes que estão presentes na alimentação de CO2 e NH3, bem como parte ou a totalidade de quaisquer outros gases inertes alimentados para a fábrica de ureia são liberados pela fábrica de ureia. Os gases inertes, neste contexto são definidos como quaisquer componentes gasosos que não contribuem para a produção química de ureia.

[004] Ambas matérias-primas usualmente se originam de uma fábrica de amoníaco. Embora uma fábrica de amoníaco seja uma produtora de calor líquido e uma fábrica de ureia seja uma consumidora de calor líquido (vapor de água), e seja prática normal integrar os sistemas vapor de água de ambas as fábricas, 0 calor líquido é necessário, 0 que é obtido genericamente a partir de queima de combustível.

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2/4 [005] Para reduzir a produção de gases do efeito estufa causados pela queima de combustível, é um propósito da invenção reduzir o consumo de combustível para a produção de ureia.

[006] Este propósito é alcançado pelas características de reivindicação 1.

[007] Conectando a linha de purga com uma alimentação de gás combustível uma fábrica de utilidades ou uma fábrica de amoníaco, o consumo de combustível pode ser reduzido em 2%, o que para um complexo médio de ureia/amoníaco corresponde a uma economia de cerca de 7x10⁶ kg de gás natural/ano.

[008] A alimentação de NH3 compreende tipicamente também quantidades pequenas de CH4.

[009] O metano (CPU) contribui para a concentração de fundo de ozônio na troposfera (O3), um poluente do ar associado à mortalidade prematura. Metano e ozônio são também gases do efeito estufa importantes.

[010] Uma outra vantagem da invenção é que as emissões de metano da fábrica de ureia são reduzidas, 0 que diminui 0 ozônio superficial e desacelera 0 aquecimento climático global.

[011] A alimentação de CO2 é fornecida genericamente com uma corrente de oxigênio adicional, que se origina genericamente do ar. O oxigênio serve como um agente para impedir a corrosão excessiva dos equipamentos de síntese e a tubulação de síntese. Como 0 oxigênio não contribui para a produção de ureia, ele é ventilado com 0 gás de purga. A corrosão excessiva é impedida quando a concentração de oxigênio no gás de purga é na faixa de 5-20% em mol [012] Como a alimentação de NH3 e a alimentação de CO2 compreendem pequenas quantidades de H2, a corrente de purga muito possivelmente é inflamável, mesmo antes da adição de um agente oxidante (por exemplo, ar). Por causa do caráter inflamável da corren

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3/4 te de gás purga, não é seguro transportar este gás (por exemplo, por intermédio de tubulações) ao longo de alguma distância. Em contraste, é comum até agora a prática de ventilar este gás de purga por intermédio de conexões as mais curtas possíveis para a atmosfera.

[013] Pelo uso de um aço ferrítico/austenítico duplex com um alto teor de Cr e N e um baixo teor de Ni, como descrito no documento nWO 9500674, como um material de construção para os equipamentos de síntese e tubulação de síntese, o oxigênio não precisa ser mais suprido para a síntese a fim de impedir a corrosão, ou apenas em concentrações muito baixas na alimentação de dióxido de carbono, por exemplo, < 0,05% em volume de oxigênio. O dito aço ferrítico/austenítico duplex é, de preferência, uma liga de aço inoxidável duplex, contendo em % em peso: 0-0,05 de C; 0-0,8 de Si; 0,3-4 de Mn; 28-35 de Cr; 3-10 de Ni; 1,0-4,0 de Mo; 0,2-0,6 de N; 0-1,0 de Cu; 0- 2,0 de W ; 0-0,010 de S; 0- 0,2 de Ce, sendo o restante Fe e impurezas que ocorrem normalmente e aditivos, sendo o teor de ferrita 30-70% em volume.

[014] O uso do dito aço ferrítico/austenítico duplex permite uma redução da corrente de oxigênio adicional na alimentação de CO2, de tal modo que a concentração de oxigênio no gás de purga possa ser reduzida para 0-1% em mol, sem 0 risco de ocorrer corrosão excessiva. De preferência, 0 oxigênio está essencialmente ausente no gás de purga. É surpreendente que a corrente de gás de purga, essencialmente sem oxigênio, posa ser agora transportada (por exemplo, por tubulações) sem os riscos associados de segurança, para ser usada como um gás combustível.

[015] A linha de purga da fábrica de ureia da invenção é conectada com uma linha de entrada de gás combustível de uma fábrica de utilidades ou uma fábrica de NH3. De preferência, a corrente de purga é direcionada para a seção do reformador em uma fábrica de amonía

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4/4 co, ou para o suprimento de gás combustível de uma caldeira de vapor de água.

[016] A invenção será aqui elucidada abaixo, fazendo referência à Figura 1, sem restringir a invenção a esta modalidade.

[017] A Figurai ilustra uma fábrica 1 que compreende uma alimentação de CO2 10 e uma alimentação de NH3 11. A ureia sólida deixa a fábrica por intermédio da linha 12. Água é purgada por intermédio da linha 13. A linha de purga 14 é conectada com uma linha de entrada de gás combustível de uma fábrica de utilidades ou uma fábrica de NH₃ 2.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Fábrica de ureia que compreende uma alimentação de CO2 e uma de NH3, e que compreende ainda uma linha de purga, caracterizada pelo fato de a linha de purga ser conectada com uma linha de entrada de gás combustível de uma fábrica de utilidades ou uma fábrica de NH3.
2. Fábrica de ureia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a concentração de oxigênio no gás de purga é na faixa de 0 a 10% em mol.
3. Fábrica de ureia, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que compreende equipamentos de síntese e tubulação de síntese, onde é usado um material para os equipamentos de síntese e tubulação de síntese que compreende um aço ferrítico/austenítico duplex que contém, em % em peso, 0 a 0,05 de C; 0 a 0,8 de Si; 0,3 a 4 de Mn; 28 a 35 de Cr; 3 a 10 de Ni; 1,0 a 4,0 de Mo; 0,2 a 0,6 de N; 0 a 1,0 de Cu; 0 a 2,0 de W; 0 a 0,010 de S; 0 a 0,2 de Ce, sendo 0 restante Fe e impurezas que ocorrem normalmente e aditivos, sendo 0 teor de ferrita 30 a 70% em volume
4. Fábrica de ureia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a concentração de oxigênio no gás de purga é na faixa de 0 a 1% em mol.
5. Fábrica de ureia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que 0 oxigênio está ausente no gás de purga.
6. Fábrica de ureia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a corrente de purga é direcionada para a seção do reformador em uma fábrica de amoníaco.
7. Fábrica de ureia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a corrente de purga é

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2/2 direcionada para o suprimento de gás combustível de uma caldeira de vapor de água.