CN1313442C - 生产尿素的方法和装置 - Google Patents
生产尿素的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1313442C CN1313442C CNB2004800001761A CN200480000176A CN1313442C CN 1313442 C CN1313442 C CN 1313442C CN B2004800001761 A CNB2004800001761 A CN B2004800001761A CN 200480000176 A CN200480000176 A CN 200480000176A CN 1313442 C CN1313442 C CN 1313442C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluid
- ammonia
- carbaminate
- urea
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 224
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 113
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 112
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 87
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 19
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 16
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 113
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 claims description 75
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 31
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 31
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 31
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 31
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 47
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical compound [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004176 ammonification Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
一种用于尿素生产的方法包含以下步骤：-在反应空间中进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，-用作为反萃取剂的二氧化碳进料对所述混合物进行汽提处理，得到在气相中包括氨和二氧化碳的第一流体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，-将所述在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体输送至尿素回收部分，-在所述回收部分从尿素中分离所述残留氨基甲酸盐，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体。
Description
技术领域
最广义地讲，本发明涉及尿素的生产方法。
具体地说，本发明涉及这样一种尿素生产的方法，包括下述步骤：
-在反应空间中进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，
-利用作为反萃取剂的二氧化碳进料对所述混合物进行汽提处理，得到在气相中包括氨和二氧化碳的第一流体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，
-将所述在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体输送至尿素回收部分，
-在所述回收部分从尿素中分离所述残留氨基甲酸盐，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体。
本发明还涉及实施上述方法的装置。
背景技术
利用上述方法制备尿素是众所周知的，它是基于称作“二氧化碳汽提技术”在尿素装置中进行的。
这种装置的特征在于，包含合成反应器或反应空间、汽提塔和氨基甲酸盐冷凝器作为主要构件的基本上等压的合成回路。
根据汽提技术，在等压的合成回路中，大多数没有转化的氨基甲酸铵分解并且大多数过量的氨在接近合成反应器的压力下被移走。
该分解和移走发生在安装在反应空间下游的汽提塔中。尽管可以单独使用热汽提，但是更经常地是，将在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物输送至汽提塔中，同时使用一种汽提气体，一般是二氧化碳，来分解氨基甲酸铵并从溶液中移走大多数二氧化碳和氨。
来自汽提塔的气流主要包含在气相中的氨和二氧化碳(第一流体)，并且一般是输送至在合成压力或接近合成压力下工作的氨基甲酸盐冷凝器中。
该流体典型地进行基本上完全的冷凝，得到能够返回合成反应器中的氨基甲酸铵溶液。
一种用于这种类型的尿素生产的方法公开在例如WO 00/00466中，其中将来自汽提塔的蒸汽流全部在氨基甲酸盐的沉浸式冷凝器中冷凝，利用以液氨作为驱动液体的喷射器将离开氨基甲酸盐冷凝器的氨基甲酸盐水溶液循环到反应器中。
然而，该方法具有这样的缺点，即需要将大部分二氧化碳原料直接送入反应器以确保反应器的热平衡。
这大大降低了汽提效率，使汽提的尿素溶液中含有更高残留量的未反应氨和二氧化碳要在等压合成回路下游的尿素回收部分中进行处理，这造成更高的投资和操作成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产尿素的方法，该方法实现了高的转化产率，同时技术上简单易于实施，同时投资、维修和操作费用都低。
根据本发明，该问题是通过上述类型的方法解决的，所述方法的特征在于还包括下述步骤：
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，
-将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体循环到所述的反应空间，
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第二部分循环到所述的反应空间，
-将所述尿素回收部分中得到的氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少部分进行部分分解处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体和在水溶液中包含残留氨基甲酸盐的流体，
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述的反应空间，或
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分，并且将它们进行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，或
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体，并且将其第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，并且将其第二部分循环至所述的反应空间。
为了得到几乎不含水的蒸气和易于将其循环到反应器中，优选将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分在基本上相当于反应空间的压力下进行部分分解处理。
本发明的方法还包括将在水溶液中包含残留氨基甲酸盐的流体输送到所述尿素回收部分的步骤，所述流体是从部分分解处理所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分而产生的。
根据本发明，有利的是，优选交将至少60％，最优选将至少80％离开尿素回收部分中的氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体进行部分分解处理，从包含残留氨基甲酸盐的富含水的溶液中分离未反应的氨和二氧化碳。
根据本发明，有利的是，通过下面的方法确保在反应空间中的热量平衡：将在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的一部分(及可能的第二流体或其部分)输送至所述反应空间中。
同时有利的是，将所有的二氧化碳进料用作在反应混合物汽提处理中的反萃取剂，因而具有最大的汽提效率。
通过这种方式的操作，由于反应混合物汽提处理的效率高，因此有可能在反应空间中实现高的转化产率，实现在等压合成回路内的未反应物质的高回收。
而且，在输送至回收部分的尿素流体中仍然存在的减少量的未反应物质降低了该单元的负荷，由此实现装置薄弱环节的消除，产生了总生产量的所有益处，因此可以最佳地提高生产量，并且相对于现有技术降低投资和操作费用。
根据本发明的另一个方面，上面提出的技术问题是通过实施本发明尿素生产方法的装置来解决的，该装置包含：
-尿素合成反应器，用于进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，
-第一热汽提单元，也是以二氧化碳作反萃取剂，使所述反应混合物进行氨基甲酸盐的部分分解处理和存在于所述混合物中的水溶液中的游离氨的部分分离，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，
-尿素回收部分，用于从离开第一汽提单元的在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的所述流体中分离尿素，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体，
该装置的特征在于还包含：
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体的冷凝器，
-用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体循环到所述尿素合成反应器的流线，
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第二部分循环到所述尿素合成反应器的流线，
-第二汽提单元，用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分进行部分分解处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体，
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述尿素合成反应器的流线，或
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述冷凝装置的流线，或
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体的第一部分循环到所述冷凝装置并且将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体的第二部分循环到所述尿素合成反应器的流线。
优选地，所述用于完全冷凝离开第一汽提单元及可能的第二汽提单元的气流的冷凝器，包含“沉浸式”垂直氨基甲酸盐冷凝单元，即这样一种装置，其中液相充满(浸没)管束，并且其中气相的冷凝是通过使气相通过该液相而进行的。
由此，实现了气相在液相中的有效混合，实现了冷凝的高效率，因此实现了装置的小型化。
根据本发明的一个方面，上述装置还包含：用于将液氨进料的第一部分输送入用于尿素合成的反应器的流线和喷射器，以及用于将液氨进料的第二部分输送入所述冷凝装置中的流线。
优选的是，输入到反应器中的液氨量(第一部分)高于输入到所述冷凝装置中的液氨量(第二部分)。
氨基甲酸盐冷凝单元中的第二部分氨的进料明显促进了来自一个或多个汽提单元的蒸气的总冷凝。
根据本发明的另一方面，上述装置还包括：
-用于预热所述至少一部分待输入到第二汽提单元中的所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分的装置，和
-用于预热待输入到尿素合成反应器中的所述液氨进料的第一部分和/或待输入到冷凝装置中的所述液氨进料的第二部分的热交换器。
有利地是，上述预热步骤是利用在冷凝装置(即，氨基甲酸盐冷凝单元)中移出的热量来实现的，保证了能耗的最小化。
根据本发明，上述装置包括：
-喷射器，
-用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体输入到喷射器中的流线，
-用于将液氨进料的第一部分输入到喷射器中的流线，和
-用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体连同所述液氨进料的第一部分从喷射器输入到尿素合成反应器中的流线。
上述喷射器有利地利用所述液氨进料的第一部分作为驱动流体。
根据本发明的一个优选的实施方案，第二汽提单元是热汽提单元，并且该装置还包含：将全部二氧化碳进料输入到所述第一汽提单元中的装置，或者是用于将大部分二氧化碳进料输入到所述第一汽提单元的流线，和用于将剩余的小部分二氧化碳进料输入到所述用于尿素合成的反应器中的流线。
根据本发明的另一个实施方案，第二汽提单元也是以二氧化碳作为反萃取剂的热汽提单元，并且该装置还包括：
-用于将(小)部分二氧化碳进料输入到所述第二汽提单元中的流线。
根据本发明，实施尿素生产方法的装置可以是新的，也可以是改进现有装置得到的。后一种情况下，能够实现生产能力的扩大，并可能降低能耗。
本发明的其它特征和优点将通过下面非限定性的实施例并参考附图给出的对优选实施方案的详细描述中给出。
附图简述
图中：
-图1简要和部分地举例说明了用于实施本发明方法的尿素生产装置。
实施本发明的最佳方式
仅仅是为了简要描述本发明，图中仅仅简要表示了尿素生产装置的一部分，更准确地说是高压等压合成部分(等压合成回路)，其余部分(如尿素回收部分)对于理解本发明并不重要。
此外，对于下面描述的以及图中说明的装置的各个部分中，本身常规的连接导管的具体参考数字仅仅当严格需要时才给出。
参考图1，参考数字1说明了根据本发明用于尿素生产的装置。
装置1，更具体地说是高压合成部分包含：用于尿素合成的反应器或反应空间2，“沉浸”型垂直冷凝单元(冷凝器)3和其中二氧化碳用于移走来自反应器2的反应混合物的大部分未反应的氨基甲酸盐和游离氨的第一汽提单元4，以及第二汽提单元5。
而且，装置1包含用于除去钝化剂和其它可能对反应惰性的物质的洗涤单元6和在图1中未表示的用于所生产的尿素的回收部分。
冷凝器3、第一汽提单元4和第二汽提单元5一般在与反应器2相同的压力条件下工作。
图1合成部分的等压过程压力一般为140-160bar。
反应器2的操作温度一般为180℃-200℃，其中NH3/CO2的摩尔比为2.5-4，H2O/CO2的摩尔比小于0.5，优选为0.1-0.2。
第一和第二汽提单元4和5的操作温度一般为160℃-210℃，冷凝器3的操作温度一般为150℃-210℃。
根据所谓的“垂直布置”来安置装置1的合成部分，其中反应器2和冷凝单元3位于较高的位置，在第一汽提单元4和第二汽提单元5的上面。
流线8表示包含二氧化碳进料的气流，其被输送至第一汽提单元4。注意的是，如果在特殊情形上需要的话，将(小)部分二氧化碳进料通过流线8a(图1中由虚线表示)输送至第二汽提单元5。
流线9表示基本上由氨进料组成的液流。该气流在换热器10中预热，并且分成两部分，其一部分通过流线9a被输送至冷凝单元3，而另一部分通过流线9b被输送至喷射器11，然后至反应器2。
流线12表示从反应空间2来的反应混合物的液流，在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨。
将该反应混合物输送入汽提单元4，在此进行氨基甲酸盐的部分分解处理，并且进行游离氨在水溶液中的部分分离。
汽提单元4用二氧化碳进料作为反萃取剂进行操作，二氧化碳进料是通过流线8输送入汽提单元4中的。
在汽提单元4的出口，所示的流线14和15分别表示在气相中包含氨和二氧化碳的第一气流和在水溶液中包含尿素和残余氨基甲酸盐的液流。
将液流15输送至尿素回收部分(未显示)，在此在中-和/或低压下将尿素分离，并且得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体。由流线16表示的该溶液被分成两部分，分别通过流线16a输送至第二汽提单元5和通过流线16b输送至洗涤单元6。
根据本发明，将在气相中包含氨和二氧化碳的第一气流14分成两部分，第一和第二部分，其分别由流线14a和14b表示。
具体地，气流14a(第二部分)被直接输送至反应器2，以确保反应器热平衡，而气流14b(第一部分)被输送至冷凝器3。
在冷凝器3中，使气流14b的在气相中的氨和二氧化碳与通过流线19来自于洗涤单元6的在水溶液中包含氨和氨基甲酸盐的循环流体接触，并且与氨进料的液流9a接触。这些液流19和9a作为促进所述气相总冷凝的吸收介质。
具体地，上面所述的循环流体是这样得到的：在洗涤单元6中，冷凝通过流线17来自于反应器2的在气相中的氨和二氧化碳以及通过流线18输送入洗涤单元6的从冷凝单元3分离出来的剩余气相。
上面所述的冷凝是通过洗涤流体操作的，所述的洗涤流体包含来自于尿素回收部分的氨基甲酸盐在水溶液中的部分第一流体，其是通过流线16b输送至所述的单元6中的。
通过流线18从冷凝器3分离出来的剩余气相主要含有惰性物质和/或钝化剂，以及可能的在气相中的未冷凝的痕量氨和二氧化碳。
在洗涤单元6中，通常是通过二氧化碳进料而引入至高压合成部分的钝化剂和/或惰性物质通过流线20而从该部分提取出来。
此外，在冷凝单元3中，发生包含氨和二氧化碳的气相14b的基本上完全的冷凝，所以得到由流线22表示的在水溶液中包含氨基甲酸盐的液相(即，氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体)。
该液流22被喷射器11吸取，喷射器11接收氨进料的部分9b作为驱动液体，并且将液流22和该部分9b通过流线24一起输送至反应器2。
而且，优选将来自尿素回收部分的在水溶液中的氨基甲酸盐第一流体部分16a在方便地进入至第二汽提单元5之前在热交换器25中进行预热，优选热交换器25由于从氨基甲酸盐冷凝器3移除的部分热量而进行操作。
根据本发明，在第二汽提单元5中，将大部分的氨基甲酸盐和游离氨作为氨和二氧化碳气体从氨基甲酸盐溶液中除去，其中水含量非常低(第二流体在气相中包含氨和二氧化碳)，并且将由流线27表示的在第二汽提单元5的出口处如此得到的气流根据本发明的第一实施方案输送至反应器2，以完成反应器的热平衡。
在第二汽提单元5的出口处，将由流线28表示的含有残余量的氨基甲酸盐和游离氨的水溶液流体(在水溶液中包含残余氨基甲酸盐的流体)输送回尿素回收部分，进行进一步的处理。
根据本发明的第二实施方案，尿素装置包含：代替流线27的流线27a(图1中的虚线)，流线27a连接在气相中包含氨和二氧化碳的第二气流和在气相中包含氨和二氧化碳的第一气流(流线14)。换言之，提供装置(27a，14b和14a)，用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体的第一部分循环至所述的冷凝装置(冷凝器3)，并且将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体的第二部分循环至所述的尿素合成反应器2。
根据本发明的第三实施方案，将在第二汽提单元5的出口处得到的、在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体通过流线27b(图1中由虚线表示)和14b输送至冷凝单元3(没有流体27a和27)。
由于本发明，通过来自于第一汽提单元4的包含氨和二氨化碳的气流14a及可能的来自于第二汽提单元5的包含氨和二氨化碳的气流27，完全确保了反应器的热平衡。
原则上，这方便地允许将所有的二氧化碳进料输送至第一汽提单元4，改善了该单元的汽提效率，因而降低了装置的投资、维护和操作费用，尤其是汽提单元本身和尿素回收部分的费用。在此情况下，没有流线8a。
但是，通过将大部分(至少90％)的二氧化碳进料输送至第一汽提单元4(流线8)且将剩余小部分输送至第二汽提单元5(流线8a)，也可以使第一汽提单元4达到非常高的效率。
由上而所述的装置，可以进行本发明的方法，其中使氨和二氧化碳在反应器2中反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物。将该溶液输送至也用二氧化碳进料(流线8)作为反萃取剂的第一热汽提单元4，并且使所述的混合物进行氨基甲酸盐的部分分解处理和游离氨的部分分离，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体(流线14)和在水溶液中包含尿素和残余氨基甲酸盐的流体(流线15)。将在水溶液中包含尿素和残余氨基甲酸盐的流体输送至尿素回收部分(流线15)。在所述的回收部分，残余的氨基甲酸盐与尿素分离，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体(流线16)。方便地是，将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分通过在冷凝单元3中的循环装置14b进行循环，并且进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体。然后，将所述的氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体通过循环装置22输送至反应空间2。将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第二部分通过循环装置14a直接循环至反应空间2。而且，将在所述尿素回收部分中得到的氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分通过循环装置16a循环至第二汽提单元5，并且进行部分分解处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体和在水溶液中包含残余氨基甲酸盐的流体。
根据本发明的第一实施方案，将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体通过循环装置27循环至所述反应空间2。
根据本发明的另一个实施方案，将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体通过循环装置27b循环至所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分，然后与所述的第一部分一起循环至冷凝单元3，在此它们进行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体。
根据本发明的再一个实施方案，将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体通过循环装置27a循环至所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体，然后将其第一部分通过循环装置14b循环至所述冷凝单元3，在此它们进行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，将其第二部分改为通过循环装置14a循环至所述的反应空间2。
优选地，由图1中所示的装置，还可以进行这样的方法，其中将液氨进料的第一部分通过循环装置9b直接输送入用于尿素合成的所述反应器2中，并且将第二部分通过循环装置9a输送至冷凝单元3。
此外，本发明还允许进行这样的方法，该方法具有下面的步骤：
-将待输送至第二汽提单元的所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少部分进行预热，和
-将待输送至尿素合成反应器的所述液氨进料的第一部分和/或待输送至冷凝单元的所述液氨进料的第二部分进行预热。
方便地是，使用从冷凝装置移除的热量来实现上面所述的预热步骤，以确保能耗最小化。
对如此构思的发明进行的变体和改变，都落入由后附权利要求所定义的保护范围内。
例如，可以提供两个单独的冷凝单元(未显示)，用于分别基本上完全冷凝在气相中包含氨和二氧化碳的第一和第二流体。
Claims (9)
1.尿素生产方法，该方法包含以下步骤：
-在反应空间中进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，
-用作为反萃取剂的二氧化碳进料对所述混合物进行汽提处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，
-将所述在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体输送至尿素回收部分，
-在所述回收部分从尿素中分离所述残留氨基甲酸盐，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体，
其特征在于，它还包含以下另外的步骤：
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，
-将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体循环到所述的反应空间，
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第二部分循环到所述的反应空间，
-将所述尿素回收部分中得到的氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分进行部分分解处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体和在水溶液中包含残留氨基甲酸盐的流体，
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述的反应空间，或
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分，并且将它们进行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，或
-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体，并且将其第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，并且将其第二部分循环至所述的反应空间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分的部分分解处理是在基本上相当于反应空间的压力下进行的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包含：将在水溶液中包含残留氨基甲酸盐的流体输送到所述尿素回收部分的步骤，所述流体是从部分分解处理所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分而得到的。
4.用于尿素生产的装置(1)，其包含：
-尿素合成反应器(2)，用于进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，
-第一热汽提单元(4)，也是以二氧化碳作反萃取剂，使所述反应混合物进行氨基甲酸盐的部分分解处理和存在于所述混合物中的水溶液中的游离氨的部分分离，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，
-尿素回收部分，用于从离开第一汽提单元的在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的所述流体中分离尿素，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体，
其特征在于，它还包含：
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体的冷凝器(3)，
-用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体循环到所述尿素合成反应器(2)的流线(22，24)，
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第二部分循环到所述尿素合成反应器(2)的流线(14，14a)，
-第二汽提单元(5)，用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分进行部分分解处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体，
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述尿素合成反应器(2)的流线(27)，或
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述冷凝装置(3)的流线(27b)，或
-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体的第一部分循环到所述冷凝装置(3)并且将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体的第二部分循环到所述尿素合成反应器(2)的流线(27a)。
5.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述用于完全冷凝在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分的冷凝器(3)，包含沉浸式垂直氨基甲酸盐冷凝单元(3)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，其还包含：
-用于将液氨进料的第一部分输送入用于尿素合成的反应器(2)的流线(9，9b，24)和喷射器(11)，和
-用于将液氨进料的第二部分输送入所述冷凝装置(3)中的流线(9，9a)。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，其还包含：
-用于预热所述待输入到第二汽提单元(5)中的氨基甲酸盐溶液的第一流体的至少一部分的装置(25)，和
-用于预热待输入到尿素合成反应器(2)中的所述液氨进料的第一部分和/或待输入到冷凝装置(3)中的所述液氨进料的第二部分的热交换器(10)。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于它包含：
-喷射器(11)，
-用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体输入到喷射器(11)中的流线(22)，
-用于将液氨进料的第一部分输入到喷射器(11)中的流线(9，9b)，和
-用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体连同所述液氨进料的第一部分从喷射器(11)输入到尿素合成反应器(2)中的流线(24)。
9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二汽提单元(5)是也用二氧化碳作为反萃取剂的热汽提单元，并且该装置还包含：
-用于将大部分所述二氧化碳进料输入到所述第一汽提单元(4)的流线(8)，和
-用于将剩余的小部分所述二氧化碳进料输入到所述第二汽提单元(5)中的流线(8a)。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03003878.0 | 2003-02-21 | ||
| EP03003878A EP1449827A1 (en) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | Process and plant for the production of urea |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1697826A CN1697826A (zh) | 2005-11-16 |
| CN1313442C true CN1313442C (zh) | 2007-05-02 |
Family
ID=32731554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2004800001761A Expired - Lifetime CN1313442C (zh) | 2003-02-21 | 2004-01-15 | 生产尿素的方法和装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7091379B2 (zh) |
| EP (2) | EP1449827A1 (zh) |
| CN (1) | CN1313442C (zh) |
| AT (1) | ATE376984T1 (zh) |
| CA (1) | CA2484105A1 (zh) |
| DE (1) | DE602004009761D1 (zh) |
| EG (1) | EG23714A (zh) |
| RU (1) | RU2316542C2 (zh) |
| UA (1) | UA81430C2 (zh) |
| WO (1) | WO2004074217A2 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60336317D1 (de) * | 2003-09-19 | 2011-04-21 | Urea Casale Sa | Karbamatkondensationsverfahren |
| EP2128129A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-12-02 | Urea Casale S.A. | Method for the modernization of a urea production plant |
| EP2940006A1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-11-04 | Casale Sa | Process and plant for the synthesis of urea and melamine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000466A1 (en) * | 1998-06-29 | 2000-01-06 | Dsm N.V. | Process for the preparation of urea |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1014756C2 (nl) * | 2000-03-27 | 2001-09-28 | Dsm Nv | Reactor en werkwijze voor de bereiding van ureum. |
-
2003
- 2003-02-21 EP EP03003878A patent/EP1449827A1/en not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-01-15 UA UAA200502361A patent/UA81430C2/xx unknown
- 2004-01-15 CN CNB2004800001761A patent/CN1313442C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-15 US US10/513,189 patent/US7091379B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-15 AT AT04702327T patent/ATE376984T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-01-15 RU RU2004134325/04A patent/RU2316542C2/ru active
- 2004-01-15 DE DE602004009761T patent/DE602004009761D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-15 WO PCT/EP2004/000234 patent/WO2004074217A2/en active IP Right Grant
- 2004-01-15 CA CA002484105A patent/CA2484105A1/en not_active Abandoned
- 2004-01-15 EP EP04702327A patent/EP1594820B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-08-15 EG EGNA2005000459 patent/EG23714A/xx active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000466A1 (en) * | 1998-06-29 | 2000-01-06 | Dsm N.V. | Process for the preparation of urea |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE602004009761D1 (de) | 2007-12-13 |
| RU2004134325A (ru) | 2005-08-10 |
| CN1697826A (zh) | 2005-11-16 |
| ATE376984T1 (de) | 2007-11-15 |
| WO2004074217A2 (en) | 2004-09-02 |
| WO2004074217A3 (en) | 2004-10-28 |
| RU2316542C2 (ru) | 2008-02-10 |
| CA2484105A1 (en) | 2004-09-02 |
| EP1594820A2 (en) | 2005-11-16 |
| US7091379B2 (en) | 2006-08-15 |
| EG23714A (en) | 2007-06-07 |
| EP1594820B1 (en) | 2007-10-31 |
| US20050256339A1 (en) | 2005-11-17 |
| UA81430C2 (en) | 2008-01-10 |
| EP1449827A1 (en) | 2004-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1218923C (zh) | （甲基）丙烯酸的制造方法 | |
| CN1257146C (zh) | 对苯二甲酸的生产方法与装置 | |
| CN1041086C (zh) | 高能效的尿素生产方法 | |
| CN1746154A (zh) | 用于尿素/三聚氰胺生产的综合工艺及其相关设备 | |
| CN1884241A (zh) | 一种乙炔法生产氯乙烯的新方法和实现该方法的专用设备 | |
| CN1944373A (zh) | 改进的醋酸提纯装置 | |
| CN1189451C (zh) | 尿素生产设备的现代化方法 | |
| CN1131206C (zh) | 改进的尿素合成方法及其设备 | |
| CN1241900C (zh) | 一种联产碳酸二烷基酯和二元醇的方法 | |
| CN1673118A (zh) | 废水的处理方法 | |
| CN1296351C (zh) | 制备脲的装置及方法 | |
| CN1313442C (zh) | 生产尿素的方法和装置 | |
| CN1902163A (zh) | 尿素和三聚氰胺生产的集成工艺 | |
| CN1158251C (zh) | 尿素的制备方法 | |
| CN1100717A (zh) | 含有二氧化碳气提步骤的尿素生产的改进工艺 | |
| CN1079790C (zh) | 高转化率低能耗的尿素生产方法和装置 | |
| CN1060762C (zh) | 尿素生产装置的改进方法 | |
| CN1034014C (zh) | 采用不同产率的反应区以生产尿素的方法及其所用的装置 | |
| CN1091125A (zh) | 一种改进含氨气汽提单元的现存尿素生产设备的方法 | |
| CN1034912C (zh) | 含大量氧的气体生产方法 | |
| CN1063743C (zh) | 高转化率低能耗的制脲方法与装置 | |
| CN1020898C (zh) | 分离未转变原料的方法 | |
| CN1296281C (zh) | 硫酸铝、其制备方法及其用途 | |
| CN1216041C (zh) | 尿素的生产方法和生产装置 | |
| CN1228416A (zh) | 高转化率低能耗的尿素生产方法和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20070502 |