BR112020014556B1

BR112020014556B1 - PLANT FOR MELAMINE SYNTHESIS WITH GAS RECOVERY IN A COUPLED UREA PLANT

Info

Publication number: BR112020014556B1
Application number: BR112020014556-4A
Authority: BR
Inventors: Andrea Scotto; Matteo Fumagalli
Original assignee: Casale Sa
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2023-06-27

Abstract

Planta para a síntese de melamina partindo de ureia, em que o fluxo de gás de exaustão contendo NH3 e CO2 produzido pela síntese de melamina é convertido em ureia em uma planta de ureia dedicada.Plant for the synthesis of melamine from urea, in which the off-gas stream containing NH3 and CO2 produced by the synthesis of melamine is converted to urea in a dedicated urea plant.

Description

DESCRIPTION field of invention

[0001] A invenção refere-se ao campo da produção combinada de melamina e ureia.[0001] The invention relates to the field of combined production of melamine and urea.

prior art

[0002] A melamina é produzida industrialmente a partir da ureia pela seguinte reação: 6 ureia -> melamina + 6 NH3 + 3 CO2 em que amônia e dióxido de carbono estão na forma gasosa e são denominados gases de exaustão.[0002] Melamine is industrially produced from urea by the following reaction: 6 urea -> melamine + 6 NH3 + 3 CO2 in which ammonia and carbon dioxide are in gaseous form and are called exhaust gases.

[0003] São conhecidas duas variantes fundamentais do processo de síntese de melamina, denominadas síntese catalítica de baixa pressão e síntese não catalítica de alta pressão, respectivamente. Ambas se baseiam na reação acima mencionada, que no primeiro caso é realizada a uma pressão de cerca de 2-10 bar e no segundo caso é realizada a uma pressão de 70 bar ou mais.[0003] Two fundamental variants of the melamine synthesis process are known, called low-pressure catalytic synthesis and high-pressure non-catalytic synthesis, respectively. Both are based on the above-mentioned reaction, which in the first case is carried out at a pressure of about 2-10 bar and in the second case is carried out at a pressure of 70 bar or more.

[0004] Também é conhecido combinar uma planta de melamina com uma planta de ureia acoplada, onde os gases de melamina são reciclados para a produção de ureia. Essa combinação é atraente porque a ureia é sintetizada industrialmente a partir de amônia e dióxido de carbono.[0004] It is also known to combine a melamine plant with a coupled urea plant, where melamine gases are recycled to produce urea. This combination is attractive because urea is synthesized industrially from ammonia and carbon dioxide.

[0005] Na arte anterior, a produção combinada de ureia e melamina opera essencialmente da seguinte maneira: uma planta de síntese de ureia produz ureia a partir de amônia e dióxido de carbono; pelo menos uma parte da ureia produzida alimenta uma planta de melamina; o gás de exaustão extraído da planta de melamina é reciclado para a planta de ureia.[0005] In the prior art, the combined production of urea and melamine operates essentially as follows: a urea synthesis plant produces urea from ammonia and carbon dioxide; at least a part of the urea produced feeds a melamine plant; Exhaust gas extracted from the melamine plant is recycled to the urea plant.

[0006] Esta combinação do processo da ureia e do processo da melamina é aplicável de maneira geral e independente do tipo do processo da ureia, por exemplo, com a ureia sendo produzida de acordo com o processo de decapagem de CO2, o processo de decapagem de amônia ou outro e do processo de melamina de baixa ou alta pressão.[0006] This combination of urea process and melamine process is generally applicable and regardless of the type of urea process, for example, with urea being produced according to the CO2 pickling process, the pickling process ammonia or other and low or high pressure melamine process.

[0007] Também são conhecidas soluções diferentes para a reciclagem do gás de exaustão no processo da ureia, de acordo com o processo da ureia e o processo da melamina envolvido. Em particular, no caso de um processo de melamina de baixa pressão, os gases de escape são geralmente reciclados para o reator de ureia na forma de uma solução aquosa (após condensação), que, no entanto, tem a desvantagem de introduzir água no reator de ureia. No caso de um processo de melamina de alta pressão, em vez disso, os gases estão disponíveis a alta pressão, para que possam ser reciclados na forma anidra, por exemplo, por introdução direta no condensador do circuito de síntese de ureia de alta pressão.[0007] Different solutions are also known for recycling the exhaust gas in the urea process, according to the urea process and the melamine process involved. In particular, in the case of a low-pressure melamine process, the exhaust gases are generally recycled to the urea reactor in the form of an aqueous solution (after condensation), which, however, has the disadvantage of introducing water into the reactor. of urea. In the case of a high-pressure melamine process, instead, the gases are available at high pressure, so that they can be recycled in anhydrous form, for example by direct introduction into the condenser of the high-pressure urea synthesis circuit.

[0008] Os processos combinados para a produção de ureia e melamina são descritos, por exemplo, nos documentos EP 1 918 274 e EP 2 940 006.[0008] Combined processes for the production of urea and melamine are described, for example, in EP 1 918 274 and EP 2 940 006.

[0009] A combinação dos referidos dois processos é por um lado vantajosa, mas apresenta vários problemas.[0009] The combination of the aforementioned two processes is on the one hand advantageous, but presents several problems.

[00010] Um primeiro problema é que o processo de síntese de ureia está sujeito a distúrbios causados pelo processo da melamina. Por exemplo, uma parada da planta de melamina pode causar uma parada da planta de ureia. Este problema é sentido principalmente em plantas de ureia/melamina, onde a planta de ureia tem uma capacidade (quantidade de ureia produzida) que é maior que a quantidade de ureia necessária para a planta de melamina. Nessas plantas, apenas uma parte da ureia alimenta a síntese de melamina, sendo a parte restante enviada para um uso diferente ou exportada. Qualquer paralisação da planta de melamina afeta consequentemente não apenas a produção de melamina, mas também a produção de ureia a ser exportada, com consequente perda econômica.[00010] A first problem is that the urea synthesis process is subject to disturbances caused by the melamine process. For example, a melamine plant shutdown can cause a urea plant shutdown. This problem is mainly felt in urea/melamine plants, where the urea plant has a capacity (amount of urea produced) that is greater than the amount of urea needed by the melamine plant. In these plants, only a part of the urea fuels melamine synthesis, with the remaining part being sent for a different use or exported. Any stoppage of the melamine plant consequently affects not only the production of melamine, but also the production of urea to be exported, with consequent economic loss.

[00011] Outro problema é que as plantas combinadas de melamina/ureia são frequentemente o resultado de uma reforma onde uma planta de melamina é adicionada a uma planta de ureia já existente. A conexão da nova planta de melamina à planta de ureia para recuperação de gás geralmente requer um desligamento da planta de ureia, por exemplo, a fim de organizar uma tubulação para a introdução da solução aquosa (contendo os gases de exaustão da melamina condensada) no reator, ou uma tubulação para a introdução do gás de melamina no condensador, de acordo com as técnicas acima mencionadas. Claramente, o desligamento da planta de ureia e o tempo de inatividade da produção representam uma perda econômica considerável.[00011] Another problem is that blended melamine/urea plants are often the result of a retrofit where a melamine plant is added to an existing urea plant. The connection of the new melamine plant to the urea plant for gas recovery usually requires a shutdown of the urea plant, for example, in order to arrange a pipeline for the introduction of the aqueous solution (containing the exhaust gases from the condensed melamine) into the reactor, or a pipe for the introduction of melamine gas in the condenser, according to the techniques mentioned above. Clearly, the urea plant shutdown and production downtime represent a considerable economic loss.

[00012] Às vezes, a eficiência da planta de ureia existente é penalizada, especialmente quando o gás de exaustão é reciclado na forma de uma solução aquosa. É sabido que a presença de água no reator afeta adversamente o rendimento de conversão de ureia.[00012] Sometimes the efficiency of the existing urea plant is penalized, especially when the exhaust gas is recycled in the form of an aqueous solution. It is known that the presence of water in the reactor adversely affects the urea conversion yield.

[00013] Além disso, a planta de ureia existente pode não ser capaz de converter a quantidade aumentada de reagentes devido à recuperação da nova planta de melamina. Nesse caso, um aumento de capacidade da planta de ureia pode ser caro.[00013] In addition, the existing urea plant may not be able to convert the increased amount of reagents due to recovery from the new melamine plant. In that case, a capacity increase of the urea plant could be costly.

[00014] O documento EP 1 752 447 descreve um processo para a produção integrada de ureia e melamina, em que a ureia é sintetizada em um primeiro reator de ureia; os gases de exaustão de melamina são enviados para um segundo reator de ureia que também recebe a solução aquosa de carbamato de amônio de uma seção de recuperação de baixa pressão; o efluente do segundo reator de ureia, juntamente com o efluente do primeiro reator de ureia, é enviado para a seção de recuperação.[00014] Document EP 1 752 447 describes a process for the integrated production of urea and melamine, in which urea is synthesized in a first urea reactor; the melamine exhaust gases are sent to a second urea reactor which also receives the aqueous ammonium carbamate solution from a low pressure recovery section; the effluent from the second urea reactor, together with the effluent from the first urea reactor, is sent to the recovery section.

SUMMARY OF THE INVENTION

[00015] O objetivo da presente invenção é superar os inconvenientes acima mencionados da técnica anterior.[00015] The object of the present invention is to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art.

[00016] Este objetivo é alcançado com uma planta combinada de melamina-ureia, de acordo com a reivindicação 1.[00016] This objective is achieved with a melamine-urea combined plant, according to claim 1.

[00017] A planta da invenção compreende uma planta de melamina para a síntese de melamina a partir de ureia e uma planta de ureia acoplada que é especificamente dedicada à síntese de ureia a partir dos gases de exaustão da melamina. A planta de ureia acoplada é, portanto, denominada planta de ureia alimentada com gás de exaustão.[00017] The plant of the invention comprises a melamine plant for the synthesis of melamine from urea and a coupled urea plant which is specifically dedicated to the synthesis of urea from melamine exhaust gases. The coupled urea plant is therefore called a flue gas fed urea plant.

[00018] A referida planta de ureia alimentada com gás de combustão compreende uma seção de síntese de ureia de alta pressão (HP) operando a uma pressão de síntese e pelo menos uma seção de recuperação operando a uma pressão de recuperação menor que a referida pressão de síntese. A planta de ureia alimentada com gás de exaustão pode compreender mais de uma seção de recuperação em diferentes pressões de recuperação, por exemplo, uma seção de recuperação de média pressão (MP) e uma seção de recuperação de baixa pressão (LP), em que um efluente da solução de ureia da seção de síntese da HP é processado na seção de recuperação de MP e um efluente parcialmente solúvel da solução de ureia da seção de recuperação de MP é processado posteriormente na seção de recuperação de LP.[00018] Said flue gas-fed urea plant comprises a high-pressure (HP) urea synthesis section operating at a synthesis pressure and at least one recovery section operating at a recovery pressure lower than said pressure of synthesis. The off-gas fed urea plant may comprise more than one recovery section at different recovery pressures, for example a medium pressure (MP) recovery section and a low pressure (LP) recovery section, where a urea solution effluent from the HP synthesis section is processed in the PM recovery section, and a partially soluble urea solution effluent from the PM recovery section is further processed in the LP recovery section.

[00019] A seção de síntese de ureia da HP inclui, pelo menos, um reator de síntese de ureia em que a ureia é sintetizada a partir de amônia e dióxido de carbono a uma pressão de síntese de ureia. A pressão de síntese de ureia é de pelo menos 80 bar, preferencialmente na faixa de 100 a 200 bar. A seção de síntese de ureia da HP também pode compreender um decapante de HP (onde amônia não convertida e dióxido de carbono são removidos do efluente do reator) e um condensador de HP (onde uma fase gasosa retirada do decapante é condensada para reciclagem subsequente no reator) formando um circuito juntamente com o reator, de acordo com a técnica conhecida.[00019] HP's urea synthesis section includes at least one urea synthesis reactor in which urea is synthesized from ammonia and carbon dioxide at urea synthesis pressure. The urea synthesis pressure is at least 80 bar, preferably in the range of 100 to 200 bar. The HP urea synthesis section may also comprise an HP stripper (where unconverted ammonia and carbon dioxide are removed from the reactor effluent) and an HP condenser (where a gaseous phase withdrawn from the stripper is condensed for subsequent recycling into the reactor) forming a circuit together with the reactor, according to the known technique.

[00020] Uma seção de recuperação indica uma seção em que uma solução contendo ureia é processada removendo amônia não convertida e dióxido de carbono, que geralmente estão na forma de carbamato de amônio. Uma seção de recuperação tipicamente compreende um decompositor de carbamato em que o carbamato de amônio é decomposto em amônia e dióxido de carbono e um condensador em que o gás retirado do decompositor de carbamato é condensado para formar uma solução que é então reciclada para a seção de síntese da HP.[00020] A recovery section denotes a section in which a solution containing urea is processed removing unconverted ammonia and carbon dioxide, which are usually in the form of ammonium carbamate. A recovery section typically comprises a carbamate decomposer in which the ammonium carbamate is broken down into ammonia and carbon dioxide and a condenser in which the gas withdrawn from the carbamate decomposer is condensed to form a solution which is then recycled to the recovery section. HP synthesis.

[00021] A referida uma ou mais seções de recuperação da planta de ureia alimentada com gás produz uma solução aquosa de ureia purificada que contém pelo menos 65% de ureia (em peso) e equilibra a água, com apenas pequenas quantidades de matéria não convertida e/ou impurezas.[00021] Said one or more recovery sections of the gas-fed urea plant produce an aqueous solution of purified urea that contains at least 65% urea (by weight) and balances the water, with only small amounts of unconverted matter and/or impurities.

[00022] Opcionalmente, a planta de ureia alimentada com gás de exaustão pode compreender uma seção de concentração em que a solução é concentrada em um teor mais alto de ureia, por exemplo, 95% ou mais. Após essa concentração adicional, a ureia pode ser usada para a síntese de melamina. Opcionalmente, a planta de ureia alimentada com gás também pode compreender uma seção de acabamento para a produção de um produto sólido de ureia, por exemplo, por granulação.[00022] Optionally, the off-gas fed urea plant may comprise a concentration section in which the solution is concentrated to a higher urea content, for example 95% or more. After this additional concentration, urea can be used for melamine synthesis. Optionally, the gas-fed urea plant may also comprise a finishing section for producing a solid urea product, for example by granulation.

[00023] Vantajosamente, toda ou parte da ureia produzida pela referida planta de ureia alimentada com gás de exaustão supre a referida planta de melamina, isto é, é usada para produzir melamina.[00023] Advantageously, all or part of the urea produced by said urea plant supplied with exhaust gas supplies said melamine plant, i.e. it is used to produce melamine.

[00024] A planta de ureia alimentada com gás de amônia recebe amônia e suprimento de CO2 principal ou exclusivamente do gás de exaustão retirado da planta de melamina acoplada. O referido fluxo de gás de exaustão alimenta pelo menos 90% (massa) de amônia e entrada global de CO2 da referida planta de ureia alimentada com gás de exaustão. De preferência, pelo menos 95% (massa) da entrada global de amônia e CO2 da planta de ureia alimentada com gás de exaustão provém do gás de exaustão de melamina.[00024] The urea plant fed with ammonia gas receives ammonia and CO2 supply mainly or exclusively from the exhaust gas taken from the coupled melamine plant. Said flue gas stream feeds at least 90% (mass) of ammonia and overall CO2 input to said flue gas fed urea plant. Preferably, at least 95% (mass) of the overall ammonia and CO2 input to the flue gas fed urea plant comes from the melamine flue gas.

[00025] A referida planta de ureia alimentada com gás de exaustão pode, no entanto, receber uma quantidade adicional de amônia e/ou CO2. É preferível que o suprimento exclusivo de amônia e CO2 à referida planta consista no gás de exaustão de melamina. No entanto, quando o gás de exaustão de melamina não alimenta a entrada completa de reagentes para a referida planta de ureia alimentada com gás, o saldo pode ser representado por reagentes frescos.[00025] Said urea plant fed with exhaust gas may, however, receive an additional amount of ammonia and/or CO2. It is preferable that the exclusive supply of ammonia and CO2 to said plant consists of melamine exhaust gas. However, when the melamine off-gas does not supply the complete input of reagents to said gas-fed urea plant, the balance can be represented by fresh reagents.

[00026] A ureia produzida pela planta de ureia alimentada com gás de exaustão pode estar na forma de: uma solução aquosa purificada de ureia contendo pelo menos 65% em peso de ureia; ureia de alta pureza fundida (ureia fundida); um produto sólido de ureia, de preferência na forma de grânulos.[00026] The urea produced by the exhaust gas-fed urea plant may be in the form of: a purified aqueous urea solution containing at least 65% by weight of urea; high purity fused urea (fused urea); a solid urea product, preferably in the form of granules.

[00027] Uma solução aquosa purificada, com pelo menos 65% de ureia, é obtida após o processamento do efluente de uma seção de síntese de alta pressão em pelo menos uma seção de recuperação para recuperação de amônia não convertida e dióxido de carbono, de acordo com técnica conhecida no campo da síntese de ureia. A referida planta de ureia alimentada com gás de exaustão inclui os itens necessários para produzir esta solução, por exemplo, um equipamento de síntese de alta pressão (por exemplo, um circuito de síntese) seguido por uma ou mais seções de recuperação a uma pressão mais baixa.[00027] A purified aqueous solution, with at least 65% urea, is obtained after processing the effluent from a high-pressure synthesis section in at least one recovery section for recovering unconverted ammonia and carbon dioxide, from according to technique known in the field of urea synthesis. Said off-gas fed urea plant includes the necessary items to produce this solution, for example a high pressure synthesis equipment (e.g. a synthesis circuit) followed by one or more recovery sections at a higher pressure low.

[00028] A referida planta de ureia alimentada com gás de exaustão pode incluir, em algumas modalidades, uma seção de concentração adequada para remover a água da solução de ureia. Uma seção de concentração também pode ser alimentada na planta de melamina.[00028] Said urea plant fed with exhaust gas may include, in some embodiments, a concentration section suitable for removing water from the urea solution. A concentration section can also be fed into the melamine plant.

[00029] De modo a produzir uma corrente de ureia derretida, que pode ser diretamente adequada para produzir melamina, a planta de ureia alimentada com gás de exaustão também pode incluir uma seção de evaporação adequada para remover a água de uma solução de ureia e obter ureia derretida. A ureia fundida compreende, preferencialmente, pelo menos 95% de ureia em peso. No caso em que a planta de ureia alimentada com gás de exaustão produzir ureia sólida, a referida planta pode incluir uma seção de acabamento, por exemplo, incluindo uma torre de granulação.[00029] In order to produce a stream of molten urea, which can be directly adapted to produce melamine, the urea plant fed with exhaust gas can also include a suitable evaporation section to remove water from a urea solution and obtain melted urea. The molten urea preferably comprises at least 95% urea by weight. In the event that the off-gas fed urea plant produces solid urea, said plant may include a finishing section, for example including a granulation tower.

[00030] Em algumas modalidades da invenção, a planta de ureia-melamina compreende uma primeira planta de ureia e uma segunda planta de ureia. A primeira planta de ureia pode ser chamada de planta principal de ureia, enquanto a segunda planta de ureia é a planta de ureia alimentada com gás de exaustão. A entrada de ureia da planta de melamina pode ser produzida em parte pela planta principal de ureia e em parte pela planta de ureia alimentada com gás de exaustão. Uma quantidade restante de ureia produzida pela planta principal, se houver, pode ser exportada para outro uso.[00030] In some embodiments of the invention, the urea melamine plant comprises a first urea plant and a second urea plant. The first urea plant can be called the main urea plant, while the second urea plant is the flue gas fed urea plant. The urea input from the melamine plant can be produced in part by the main urea plant and in part by the off-gas fed urea plant. A remaining amount of urea produced by the main plant, if any, can be exported for other use.

[00031] A primeira planta de ureia (planta principal de ureia) pode compreender uma seção de acabamento para a produção de ureia, por exemplo, por granulação. A produção de ureia sólida, se alimentada, é preferencialmente realizada na planta principal de ureia.[00031] The first urea plant (main urea plant) may comprise a finishing section for the production of urea, for example by granulation. Solid urea production, if fed, is preferably carried out at the main urea plant.

[00032] Em modalidades com uma primeira planta de ureia (planta principal de ureia) e uma segunda planta de ureia (planta de ureia alimentada com gás), a referida segunda planta de ureia preferencialmente não recebe nenhuma solução de carbamato reciclado da planta principal de ureia.[00032] In embodiments with a first urea plant (main urea plant) and a second urea plant (gas-fed urea plant), said second urea plant preferably does not receive any recycled carbamate solution from the main urea plant urea.

[00033] Em outras modalidades, a planta de melamina é pelo menos parcialmente alimentada com ureia importada, isto é, com ureia produzida em outro local e não pela planta de melamina-ureia. A ureia produzida pela planta de ureia alimentada com gás de exaustão de combustão faz parte vantajosamente do suprimento da planta de melamina. A planta de ureia alimentada com gás de exaustão pode ser a única seção de ureia da planta, isto é, uma planta de ureia principal pode não estar presente.[00033] In other embodiments, the melamine plant is at least partially fed with imported urea, that is, with urea produced elsewhere and not by the melamine-urea plant. The urea produced by the flue gas fed urea plant advantageously forms part of the supply of the melamine plant. The off-gas fed urea plant may be the only urea section of the plant, ie a main urea plant may not be present.

[00034] Tanto a planta principal de ureia (se presente) quanto a planta de ureia alimentada com gás de exaustão podem ser operadas de acordo com diferentes processos de síntese de ureia conhecidos na literatura. A planta de melamina pode ser do tipo de baixa ou alta pressão. O gás de exaustão de melamina pode conter água ou ser substancialmente anidro, dependendo da tecnologia usada para a síntese de melamina.[00034] Both the main urea plant (if present) and the urea plant fed with exhaust gas can be operated according to different urea synthesis processes known in the literature. The melamine plant can be low or high pressure type. The melamine off-gas can contain water or be substantially anhydrous, depending on the technology used for melamine synthesis.

[00035] A conversão do gás de exaustão de melamina em ureia pode compreender uma etapa de condensação de gás de exaustão em uma solução aquosa, dentro de uma seção de condensação adequada.[00035] The conversion of melamine flue gas into urea may comprise a step of condensing the flue gas into an aqueous solution, within a suitable condensing section.

[00036] A ureia que supre a planta de melamina pode estar na forma de uma ureia fundida, ureia sólida ou uma solução aquosa de ureia. Se o suprimento for formado por uma solução aquosa de ureia, a referida solução será concentrada em uma seção de evaporação que pode pertencer à planta de melamina ou à planta de ureia alimentada com gás.[00036] The urea that supplies the melamine plant can be in the form of a molten urea, solid urea or an aqueous urea solution. If the supply is formed by an aqueous urea solution, said solution will be concentrated in an evaporation section which may belong to the melamine plant or the gas fed urea plant.

[00037] A invenção pode ser aplicada à renovação de plantas de ureia ou à renovação de plantas combinadas de ureia/melamina, de acordo com as reivindicações.[00037] The invention can be applied to the renewal of urea plants or the renewal of combined urea/melamine plants, according to the claims.

[00038] Um objetivo da invenção é um método para renovar uma planta de ureia que compreende:[00038] An object of the invention is a method for renewing a urea plant comprising:

[00039] adicionar uma planta de síntese de melamina à referida planta de ureia, em que pelo menos parte da ureia produzida na planta de ureia existente se destina a alimentar a referida planta de síntese de melamina;[00039] adding a melamine synthesis plant to said urea plant, wherein at least part of the urea produced in the existing urea plant is intended to feed said melamine synthesis plant;

[00040] adicionar uma planta de ureia alimentada com gás de exaustão para conversão em ureia de uma corrente de gás de exaustão extraído da planta de melamina, em que o referido fluxo de gás de exaustão alimenta pelo menos 90% do suprimento de amônia e CO2 da referida planta de ureia adicionada.[00040] add a urea plant fed with exhaust gas for converting an exhaust gas stream extracted from the melamine plant into urea, wherein said exhaust gas flow feeds at least 90% of the supply of ammonia and CO2 of said added urea plant.

[00041] Outro objetivo da invenção é um método para renovar uma planta de ureia/melamina, em que a planta já existente compreende uma planta de melamina e uma primeira planta de ureia, e o método compreende:[00041] Another object of the invention is a method for renovating a urea/melamine plant, in which the existing plant comprises a melamine plant and a first urea plant, and the method comprises:

[00042] adicionar uma segunda planta de ureia especificamente dedicada à síntese de ureia a partir da amônia e dióxido de carbono contidos no gás de exaustão proveniente da planta de melamina, em que uma corrente de gás de exaustão extraído da planta de melamina alimenta pelo menos 90% do suprimento de amônia e CO2 da referida segunda planta de ureia.[00042] add a second urea plant specifically dedicated to the synthesis of urea from the ammonia and carbon dioxide contained in the exhaust gas from the melamine plant, in which a stream of exhaust gas extracted from the melamine plant feeds at least 90% of the ammonia and CO2 supply of said second urea plant.

[00043] Nesse caso, a primeira planta de ureia existente pode ser definida como a principal planta de ureia. O método pode compreender a operação de redirecionamento de gás de exaustão originalmente direcionado para a principal planta de ureia em direção à segunda planta de ureia recém instalada.[00043] In this case, the first existing urea plant can be defined as the main urea plant. The method may comprise the operation of redirecting exhaust gas originally directed to the main urea plant towards the newly installed second urea plant.

[00044] A planta de ureia adicionada é adequada para produzir um produto de ureia que é qualquer um de:[00044] The added urea plant is suitable for producing a urea product that is any one of:

[00045] uma solução aquosa de ureia compreendendo pelo menos 65% em peso de ureia;[00045] an aqueous urea solution comprising at least 65% by weight of urea;

[00046] uma ureia derretida, um produto sólido de ureia. A planta de ureia adicionada inclui um circuito de síntese de alta pressão seguido por uma ou mais seções de recuperação. A planta de ureia adicionada inclui, opcionalmente, uma seção de concentração adequada para remover a água e uma seção de acabamento adequada para produzir um produto sólido de ureia.[00046] a melted urea, a solid urea product. The added urea plant includes a high pressure synthesis circuit followed by one or more recovery sections. The added urea plant optionally includes a concentration section suitable for removing water and a finishing section suitable for producing a solid urea product.

[00047] A invenção oferece as seguintes vantagens:[00047] The invention offers the following advantages:

[00048] permite o uso, como matéria-prima, de ureia (na forma sólida ou em solução aquosa) proveniente do exterior e não produzida in loco, por exemplo, ureia sólida alimentada por meios especiais de transporte;[00048] allows the use, as raw material, of urea (in solid form or in aqueous solution) from abroad and not produced on site, for example, solid urea fed by special means of transport;

[00049] não houve piora no desempenho da planta de síntese de ureia devido à recuperação dos gases da planta de melamina;[00049] there was no deterioration in the performance of the urea synthesis plant due to the recovery of gases from the melamine plant;

[00050] no caso de construção de uma nova planta de melamina alimentada com ureia proveniente de uma planta existente, esta última não requer nenhum tipo de reforma ou ação, porque o gás de exaustão é recuperado na planta especialmente alimentada;[00050] in the case of construction of a new melamine plant fed with urea from an existing plant, the latter does not require any type of reform or action, because the exhaust gas is recovered in the specially fed plant;

[00051] a planta de síntese de ureia dedicada à recuperação de gás de exaustão é construída em conjunto com a planta de melamina, consequentemente não é necessário interromper a produção de ureia da planta principal para as operações de integração com a nova planta de melamina;[00051] the urea synthesis plant dedicated to exhaust gas recovery is built together with the melamine plant, consequently it is not necessary to stop the urea production of the main plant for integration operations with the new melamine plant;

[00052] a planta "principal" de ureia não é perturbada por qualquer tempo de inatividade ou mau funcionamento da planta de melamina que possa alterar a quantidade e/ou composição dos subprodutos de gás;[00052] the "main" urea plant is not disturbed by any downtime or malfunction of the melamine plant that may change the amount and/or composition of the gas by-products;

[00053] a ureia proveniente de plantas que não estão nas proximidades da planta de melamina pode ser usada como matéria-prima.[00053] Urea coming from plants that are not in the vicinity of the melamine plant can be used as a raw material.

[00054] As vantagens da invenção tornar-se-ão ainda mais claras com a ajuda da descrição a seguir, na qual as Figuras 1 e 2 ilustram de forma esquemática duas modalidades da invenção.[00054] The advantages of the invention will become even clearer with the help of the following description, in which Figures 1 and 2 schematically illustrate two embodiments of the invention.

DESCRIPTION OF THE PREFERRED MODALITIES

[00055] A Figura 1 mostra de forma esquemática uma planta combinada de ureia/melamina compreendendo:[00055] Figure 1 schematically shows a combined urea/melamine plant comprising:

[00056] uma primeira planta de ureia UP (planta principal de ureia),[00056] a first UP urea plant (major urea plant),

[00057] uma planta de melamina MEL,[00057] a melamine plant MEL,

[00058] uma segunda planta de ureia UR que é dedicada à síntese de ureia a partir da gases provenientes da referida planta de melamina MEL.[00058] a second UR urea plant which is dedicated to the synthesis of urea from the gases coming from the said MEL melamine plant.

[00059] A planta de ureia UP é alimentada com um fluxo 1 de amônia e com um fluxo 2 de CO2.[00059] The UP urea plant is fed with an ammonia flow 1 and a CO2 flow 2.

[00060] Uma parte U1 da ureia produzida pela principal planta de ureia UP alimenta a planta de melamina MEL. Outra parte U2 é exportada ou enviada para outro uso.[00060] A U1 part of the urea produced by the main UP urea plant feeds the MEL melamine plant. Another U2 part is exported or shipped for other use.

[00061] A ureia U1 está preferencialmente na forma de ureia fundida ou ureia sólida. A ureia U2 pode estar em uma forma semelhante ou na forma de uma solução aquosa.[00061] The U1 urea is preferably in the form of molten urea or solid urea. The U2 urea can be in a similar form or in the form of an aqueous solution.

[00062] A planta de melamina MEL produz melamina M e um fluxo G de gases contendo principalmente NH3 e CO2.[00062] The MEL melamine plant produces melamine M and a G stream of gases containing mainly NH3 and CO2.

[00063] O referido fluxo G alimenta a segunda planta de ureia UR, que é dedicada à recuperação dos reagentes contidos no gás, produzindo ureia adicional.[00063] Said G flow feeds the second UR urea plant, which is dedicated to recovering the reagents contained in the gas, producing additional urea.

[00064] No exemplo, a referida corrente G representa o suprimento exclusivo de reagentes, isto é, amônia e CO2, da segunda planta de ureia UR. A referida planta de ureia UR não possui outros insumos de amônia e/ou CO2. Em algumas variantes, se necessário, pequenas entradas adicionais de amônia e CO2 podem ser alimentadas.[00064] In the example, said stream G represents the exclusive supply of reagents, that is, ammonia and CO2, from the second UR urea plant. Said UR urea plant does not have other ammonia and/or CO2 inputs. In some variants, if necessary, additional small inputs of ammonia and CO2 can be fed.

[00065] O uso de gás de exaustão de melamina na produção de ureia também é denominado recuperação de gás de exaustão. O fluxo de gás de exaustão G pode ser recuperado na planta de ureia UR, por exemplo, alimentando o gás de exaustão na forma de um gás de exaustão anidro ou em uma solução aquosa.[00065] The use of melamine off-gas in the production of urea is also called off-gas recovery. The flue gas stream G can be recovered in the UR urea plant, for example, by feeding the flue gas as an anhydrous flue gas or in an aqueous solution.

[00066] A recuperação na forma anidra envolve, por exemplo, a introdução do gás de exaustão gasoso em um condensador de alta pressão da planta de ureia UR, conforme descrito na EP 2 940 006.[00066] Recovery in anhydrous form involves, for example, introducing the gaseous exhaust gas into a high-pressure condenser of the UR urea plant, as described in EP 2 940 006.

[00067] A recuperação em uma solução aquosa envolve, por exemplo, uma etapa de condensação com água, de modo a formar uma solução aquosa contendo amônia e CO2 e a introdução da referida solução no reator de ureia da planta de ureia UR.[00067] Recovery in an aqueous solution involves, for example, a condensation step with water, in order to form an aqueous solution containing ammonia and CO2 and the introduction of said solution into the urea reactor of the UR urea plant.

[00068] A referida planta de ureia UR produz ureia U3 que alimenta vantajosamente o fornecimento da planta de melamina MEL.[00068] Said UR urea plant produces U3 urea which advantageously feeds the supply of the MEL melamine plant.

[00069] A Figura 2 mostra uma modalidade de uma planta de ureia-melamina que não compreende a principal planta de síntese de ureia UP. A única planta de síntese de ureia nesta modalidade é a planta de ureia alimentada com gás de exaustão UR.[00069] Figure 2 shows an embodiment of a urea-melamine plant that does not comprise the main UP urea synthesis plant. The only urea synthesis plant in this embodiment is the UR exhaust gas-fed urea plant.

[00070] Na Figura 2, a planta de melamina MEL é alimentada com ureia U4 proveniente de uma fonte externa. A ureia U3 produzida na planta de ureia UR também é vantajosamente retornada à planta de melamina MEL.[00070] In Figure 2, the MEL melamine plant is fed U4 urea from an external source. The U3 urea produced in the UR urea plant is also advantageously returned to the MEL melamine plant.

Claims

1. Method for renewing a urea plant, characterized in that it comprises: adding a melamine synthesis section to said urea plant, wherein at least part of the urea produced in the existing urea plant is intended to feed said melamine synthesis; adding a second urea plant which is a flue gas fed urea plant to the production of urea starting with the withdrawal of melamine flue gas in said melamine plant, wherein a flue gas stream drawn from the melamine plant feeds at least 90% of the ammonia and CO2 supply to said second urea plant, said second urea plant comprising at least a high pressure synthesis section operating at a synthesis pressure and a recovery section operating at a recovery pressure lower than said synthesis pressure.

A method according to claim 1, characterized in that the added urea plant is suitable for producing a urea product which is any one of: an aqueous urea solution comprising at least 65% by weight of urea; a molten urea comprising at least 95% urea, a solid urea product.

3. Method for renewing a urea/melamine plant, characterized in that the plant comprises a melamine plant and a coupled urea plant, the method comprising: adding a second urea plant specifically dedicated to the synthesis of urea from the exhaust gas from the melamine plant, wherein an exhaust gas stream extracted from the melamine plant feeds at least 90% of the ammonia and CO2 supply of said second urea plant, and said second urea plant comprises at least a high pressure synthesis section operating at a synthesis pressure and a recovery section operating at a recovery pressure lower than the aforementioned synthesis pressure.

4. Method according to claim 3, characterized in that the second urea plant is suitable for obtaining a urea product which is any one of: an aqueous urea solution comprising at least 65% by weight of urea; a molten urea comprising at least 95% urea, a solid urea product.