CS219889B2 - Method of combined production of ammonium and urea - Google Patents

Method of combined production of ammonium and urea Download PDF

Info

Publication number
CS219889B2
CS219889B2 CS781366A CS136678A CS219889B2 CS 219889 B2 CS219889 B2 CS 219889B2 CS 781366 A CS781366 A CS 781366A CS 136678 A CS136678 A CS 136678A CS 219889 B2 CS219889 B2 CS 219889B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ammonia
solution
section
urea
absorption
Prior art date
Application number
CS781366A
Other languages
English (en)
Inventor
Giorgio Pagani
Vincenzo Lagana
Francesco Saviano
Original Assignee
Snam Progetti
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snam Progetti filed Critical Snam Progetti
Publication of CS219889B2 publication Critical patent/CS219889B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02Preparation 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
    • C07C273/10Preparation 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 combined with the synthesis of ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C01C1/0488Processes integrated with preparations of other compounds, e.g. methanol, urea or with processes for power generation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

(54) Způsob kombinované výroby amoniaku a močoviny Vynález se tyká komibinovaneho způsobu výroby močoviny a amoniak, zejména pak kombinovaného· způsobu výroby močoviny a amoniaku, zlepšeného ve fázi absorpce kysličníku uhličitého· v zóně, ve které se tvoří karbaminan amonný.
Z italského patentu č. 907 469 je známo, že se absorpce kysličníku uhličitého, obsaženého v surových plynech pro syntézu amoniaku, provádí za použití amoniakálního voďného roztoku ve fhmoivém výměníku, přičemž vodný amoniakální _ roztok se uvádí jak ďo· spodní části, tak do vrchní části takového· výměnku tepla ftlmověto typu.
Během absorpčního· stupně dochází bohužel к odpaření asi 20 % amoniaku. Tento amoniak se musí částečně kondenzovat a znovu uvádět do zařízení pro absorpci kysličníku uhhcitéto. Zbytek amoniaku, který je ještě obsažen v plynech odcházející ze zóny pro' absorpci kyshčmku uhlicitého·, což je zón’a, ve které se tvon karbamman am·onný, se uvádí po skončení shora uvedené částečné kondenzace do· absorbéru amornaku, kde se tento amoniak spolu s amoniakem přicházejícím ze zařízení pro •syntézu amoniaky absorbuje ve vodě.
Způsob podle vynálezu odstraňuje komplikace výrobního cyklu a značné náklady spojené · s prováděním · absorpce kysličníku uhličitého· shora popsaným způsobem · · podle dosavadního stavu techniky.
Předmětem vynálezu je způsob kombinované výroby amoniaku a močoviny, při kterém se syntetizuje amoQiak. ‘tento amoniak se absorbuje ve vodě a ve vzniktém koncentrovaném roztoku amoniaku . · se absorbuje kysličník uhličitý ze surového- plynu pro^ syntézu amoniaku, načež se vzniklý roztok karbaminanu amonného· v koncentrovaném roztoku amoniaku zpracuje na močovinu. Způsob podle vynálezu se vyznačuje . tím, že se surový plyn pro· syntézu amoniaku zbavuje kysličníku uhličitého dvoustupňovou absorpcí v a-bsorbéru skládajícím se ze dvou nezávislých sekcí, .z nichž dolní sekce je filmovým absorbérem a horní sekce je deskovým · absorbér^em, přičemž jako absorpčního· roztoku v dolní · sekci se použije amoniakálního roztoku uhličitanu amonného, odpadajícího· z destilace roztoku močoviny a jako absorpčního roztoku v horní sekci se použije koncentrovaného vodného· roztoku amoniaku, přičemž surový plyn pro syntézu amoniaku obsahuji kysličník uhličitý se nejprve uvá·^ do spodní části · dolní sekce. po· průchodu dolní sekcí se z její horní částt od do s-podní části torní sekce a po průchodu horní sekcí se z· její horní části odvádí, přičemž shora, uvedené absorpční roztoky se do jednotlivých sekcí vedou v protiproudu vůči proudu surového plynu pro syntézu amoniaku.
Známá opatření kombinovaného způsobu výroby podle vynálezu zahrnují výrobu amoniaku v syntézním zařízení pro amoniak, absorpci amoniaku odcházejícího' ze syntézního reaktoru ve vodě za vzniku koncentrovaného roztoku amoniaku, kterého· se pak používá pro absorpci kysličníku uhličitého obsaženého v surových plynech pro syntézu amoniaku. Po provedení absorpce kysličníku uhličitého' způsobem podle vynálezu za vzniku karbaminanu amonného se karbaminan amonný zčásti převádí na močovinu ' v reaktoru pro syntézu močoviny, nékonvertovaný karbaminan se tepelně rozkládá na močovinu a produkty rozkladu se odhánějí spolu s plynem zvoleným ze souboru zahrnujícího amoniak, kysličník uhličitý a inertní plyny, přičemž amoniaku se dává _ .přednost; roztok močoviny, který ještě obsahuje karbamát se odvádí z. odháněcí zóny, produkty rozkladu karbamátu se recyklují do· reaktoru pro syntézu močoviny, roztok močoviny se . podrobuje destilaci za tlaku 0,29 až 2,9 MPa v jednom nebo· více stupních, přičemž se takto· získá kapalný amoniak a jeden nebo více amoniakálních roztoků uhličitanu amonného· na jedné straně a konečný vodný roztok močoviny neobsahující karbaminan amonný na druhé straně.
Kysličník uhličitý se pak absorbuje ve dvou oddělených sekcích stejného zařízení.
Hlavní část kysličníku uhličitého· se přitom absorbuje v trubkové sekci. Absorpčním roztokem je amoniakální roztok uhličitanu amonného získaný destilací roztoku močoviny za sníženého tlaku, který se provádí poté, co)· se hlavní podíl karbaminanu amonného odstranil za tlaku v podstatě stejného jako je tlak během syntézy. Tento absorpční roztok hladce stéká po stěnách trubek ve formě tenkého· filmu a absorpční teplo se odstraňuje působením chladicí kapaliny, která obtéká zevní stěnu trubek. Zbývající podíl kysličníku uhličitého se odstraňuje v deskové sekci, která je v podstatě adiabatická. Absorpční kapalinou v této části je koncentrovaný roztok amoniaku ve vodě.
Tlak, za kterého se destiluje roztok močoviny, aby se získal amoniakální roztok uhličitanu amonného leží od 0,29 do· 2,9 MPa.
V deskové absorpční sekci se zároveň s koncentrovaným vodným roztokem amoniaku s výhodou konkurenčně používá též kapalného · amoniaku. Přednostní hmotnostní poměr kapalného amoniaku ke koncentrovanému vodnému roztoku amoniaku je od 1 do· 5.
Absorpční kapalina se uvádí do absorpční sekce filmového typu rozdělovacím zařízením, které je umístěno v intermediární zóně mezi oběma absorpčními sekcemi.
Podobně do deskové absorpční sekce se absorpční kapalina (koncentrovaný vodný •rc^s^dtoík amoniaku, popřípadě doplněný o kapalný amoniak) uvádí do místa ve vrchní části nebo poblíž vrchní části deskové absorpční sekce. Roztok odcházející z deskové sekce se přímo uvádí do reaktoru pro syntézu močoviny. Alternativně se může přes vhodné rozdělovači zařízení vést do· filmové absorpční sekce, kde ve formě filmu stéká po· povrchu trubek spolu s amoniakálním roztokem uhličitanu amonného, který se přímo vede do· filmové absorpční sekce.
Ve filmové absorpční zóně se kysličník uhličitý absorbuje v takovém rozsahu, aby jeho· zbytkový obsah v plynu byl 2 až 3 % obj.
Během tohoto stupně dochází k určitému odpaření amoniaku, takže plyn zbavený kysličníku uhličitého· má obsah amoniaku 10 až 12 % obj. Tento plyn pak vstupuje do vrchní části deskové absorpční sekce, kde se praním úplně zbavuje jak kysličníku uhličitého, tak amoniaku.
Při způsobu podle vynálezu je nejen možné snížit potřebný výměnný povrch, ale může se rovněž pracovat za podmínek velké bezpečnosti, v důsledku značného přebytku amoniaku a· jeho relativní tepelné kapacity.
Podle vynálezu se tedy kysličník uhliČitý absorbuje ve dvou sériově uspořádaných absorpčních sekcích. V první sekci probíhá absorpce filmovým způsobem, zatímco ve druhé sekci se zbývající kysličník uhličitý, který se neabsorboval ve filmové sekci absorbuje v deskové sekci zařízení.
Surový plyn proi syntézu amoniaku obsahující kysličník uhličitý se uvádí do spodní Části nebo· do· místa blízko spodku filmové absorpční sekce a absorpční kapalina (amoniakální roztok uhličitanu amonného·) se · uvádí do vrchní části nebo do místa v blízkosti vrchní části této sekce. Plyn odváděný z vrchní části filmové absorpční sekce se uvádí do spodku nebo do místa v blízkosti spodku deskové absorpční sekce. Absorpční kapalina ve druhé sekci, kterou tvoří koncentrovaný roztok amoniaku ve vodě, popřípadě doplněný o kapalný amoniak, se uvádí v protiproudu do· vrchní části deskové sekce. Plyn zbavený kysličníku uhličitého· se odvádí z vrchní části deskové absorpční sekce, zatímco roztok získaný ve spodní části deskové sekce se může popřípadě s· výhodou zužitkovat jako přídavná absorpční kapalina · ve filmové absorpční sekci.
Jedno možné provedení způsobu podle vynálezu je znázorněno na přiloženém výkrese:
Do spodní části absorbéru 1 se vede potrubím 2 surový plyn pro syntézu amoniaku. Potrubím 3 se do stejné části absorbéru 1 uvádí roztok amoniaku. Potrubím 4 se vede do filmové sekce absorbéru 1 recyklovaný uhličitan. Koncentrovaný roztok karbamátu se odvádí ze spodku absorbéru 1 potrubím 5 do reaktoru pro syntézu močo219889 viny. Z filmové sekce se plyn částečně Zbavený kysličníku uhličitého odvádí d>o· deskové sekce 6. Ze spodku deskové sekce 6 se vedením 8 odvádí roztok, který se dále zpracovává v reaktoru pro synzu ny. Plyn pro· syntézu amoniaku zbavený kysličníku uhličitého se odvádí z horní části labbor,bé'ru potrubím 9.
Následujírn příklad slouží k lepmmu objasnění vynálezu. Příklad má pouze ilustra6 tivní charalkter a rozsah vynálezu v žádném směru neomezuje.
Příklad
Pro získání 100'0 t/h močoviny se do· spodní části absorbéru 1, znázorněného na připojeném výkrese, který pracuje za tlaku 19,1 MPa, uvádí potrubím 2 surový plyn, který má následující složení:
Složka Množství (nm3/h) Obsah v plynné směsi (% °bj.)
Ar 215 0,24
H2 55 425 61,52
N2 18 161 19,99
CH4 251 0,28
CO 390 0,43
CO2 15 804 17,54
Pracovrn teplota je 175 °C.
Potrubím 3 se uvádí roztok amoniaku o· teplotě 50 °C, který má toto· složení:
NH3 HaO celkem
370 kg/h
6343 kg/h 31713 kg/h 80 % hmot.
20 %. hmot.
Do· filmové sekce absorbéru 1 se uvádí recyklovaný uhličitan potrubím 4, při teplotě 103 °C.
NHs 5 558 kg/h 2'6,75 % hmot.
CO2 7076 kg/h 34,24 % hmot.
H2O 8 059 kg/h 39,01 % hmot.
celkem 20 663 kg/h
Koncentrovaný roztok karbamátu vychází ze spodní části absorbéru 1 a vede se do močovinového reaktoru potrubím 5 při teplotě 140 °C.
NH3 24 834 kg/h 35,43 % hmot.
CO2 31 343 kg/h 44,71 % hmot.
H2O 13 920 kg/h 19,86 % hmot.
celkem 70 097 kg/h 100,00 % 'hmot.
Z filmové sekce se plyn částečně zbavený kysličníku uhličttého vede při teplotě 125° Celsia do· deskové sekce 6. j
Ar - 215 niotrmálnfch m3/h 0,25 % obj.
H2 55 425 normálních m3/h 63,44 % obj.
N2 18 161 normálních m3/h 20/78 % obj.
CH4 251 normálnfoh m3/h 0,29 % obij.
CO 390 normálních m3/h 0,45 % obj.
CO2 3 451 normálních m3/h 3,95 % obj.
NH3 9 467 normálních m3/h 10,84 % dbj.
celkem 87 360 normálních m3/h 100,00 % obj.
Aibfeorpčrá teplo se od z pláště absorbéru ve .formě nízkotlaké páry. Do· vrchní části deskové sekce 6 se uvádí:
Amoniakální roztok (teplota 50 °C), z potrubí 3
NHj. 12 684 kg/h 80 % hmot.
H2O 3-172 kg/h 20 % hmot.
Mno'žství recyklovaného bezvoho amoniaku o teplotě 38 °C z potrubí 7: 35 874 kg/h.
Ze spodku deskové sekce se vedením 8 při teplotě 117 °C odvádí roztok o· tomto· složení:
а
NH3 45 939 kg/h 82,20 % hmot.
CO2 6 778 kg/h 12,13 % hmot.
H2O 3172 kg/h . 5,67 % hmot.
celkem 55 889 kg/h 100,00 % hmot.
Tento roztok se vede do reaktoru pro syntézu močoviny.
Z vrchní části deskové sekce β se při teplotě 43 °C potrubím 9 kysličníku uhličitého o· tomto· složení:
odvádí plyn zbávený
Ar 215 normálních m3/h 0,25 % obj.
H2 55 425 normálních m3/h 63,44 % Obj.
Na 18 161 normálních m3/h 20,79 % obj.
CH4 251 normálních m3/h 0,29 % obj.
CO 390 normálních m3/h 0,45 % obj.
NH3 12 918 normálních· m3/h 14,78 % obj.
celkem 87 360 normálních im3/'h 100,00 % obj.
Tento plyn· se vede do mechanizace.

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VYNALEZU
    Způsob kombinované výroby amoniaku a močoviny, při kterém se syntetizuje amoniak, tento1 amoniak se absorbuje ve vodě a ve Vniklém koncentrovaném roztoku amoniaku se absorbuje kysličník uhličitý ze surového plynu pro syntézu amoniaku, načež se vzniklý roztok karbaminanu amonného· v koncentrovaném roztoku amoniaku zpracuje na močovinu, vyznačující se· tím, že se surový plyn pro syntézu amoniaku zbavuje kysličníku uhličitého dvoustupňovou absorpcí v absorbéru skládajícím se ze dvou nezávislých sekcí, z nichž dolní sekce je filmovým absorbérem a horní sekce je deskovým absorbérem, přičemž jako absorpční ho· roztoku v dolní sekci se použije amoniakálního roztoku uhličitanu amonného odpadajícího z destilace roztoku močoviny a jako· absorpčmho' roztoku v horní sekci se použije koncentrovaného vodného, roztoku amoniaku, přičemž surový plyn pro syntézu amoniaku obsahující kysličník uhličitý se· nejprve uvádí do spodní části dolní sekce, po, průchodu dolní sekcí se z její -horní části odvádí do- spodní části horní sekce a po. průchodu horní sekcí se z její horní části odvádí, přičemž shora uvedené absorpční roztoky se do jednotlivých sekcí vedou v protiproudu vůči proudu surového plynu .pro syntézu amoniaku.
CS781366A 1977-03-03 1978-03-03 Method of combined production of ammonium and urea CS219889B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT20850/77A IT1115610B (it) 1977-03-03 1977-03-03 Procedimento integrato urea-ammoniaca

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS219889B2 true CS219889B2 (en) 1983-03-25

Family

ID=11172995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS781366A CS219889B2 (en) 1977-03-03 1978-03-03 Method of combined production of ammonium and urea

Country Status (21)

Country Link
JP (1) JPS53108926A (cs)
AR (1) AR221480A1 (cs)
AU (1) AU515786B2 (cs)
BE (1) BE864554A (cs)
BR (1) BR7801343A (cs)
CA (1) CA1118185A (cs)
CH (1) CH639353A5 (cs)
CS (1) CS219889B2 (cs)
DD (1) DD134087A5 (cs)
DE (1) DE2808831C3 (cs)
DK (1) DK92978A (cs)
ES (1) ES468020A1 (cs)
FR (1) FR2382403B1 (cs)
GB (1) GB1586624A (cs)
IE (1) IE46473B1 (cs)
IT (1) IT1115610B (cs)
LU (1) LU79147A1 (cs)
NL (1) NL7802158A (cs)
PL (1) PL110971B1 (cs)
SE (1) SE7802450L (cs)
TR (1) TR19994A (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014011206A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Seerstone Llc Methods and systems for forming ammonia and solid carbon products
PL413125A1 (pl) 2015-07-14 2017-01-16 Vts Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Zawias
US10315986B1 (en) * 2018-04-06 2019-06-11 Solenis Technologies, L.P. Systems and methods for forming a solution of ammonium carbamate

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1034674B (it) * 1975-03-28 1979-10-10 Snam Progetti Processo flessibile intergrato per la produzione di ammoniaca edurea

Also Published As

Publication number Publication date
FR2382403A1 (cs) 1978-09-29
FR2382403B1 (cs) 1981-10-23
AU515786B2 (en) 1981-04-30
IE46473B1 (en) 1983-06-29
DE2808831A1 (de) 1978-09-07
ES468020A1 (es) 1978-12-01
NL7802158A (nl) 1978-09-05
IT1115610B (it) 1986-02-03
PL110971B1 (en) 1980-08-30
JPS6324986B2 (cs) 1988-05-23
GB1586624A (en) 1981-03-25
BE864554A (fr) 1978-09-04
AU3338878A (en) 1979-08-23
JPS53108926A (en) 1978-09-22
SE7802450L (sv) 1978-09-04
AR221480A1 (es) 1981-02-13
CA1118185A (en) 1982-02-16
IE780448L (en) 1978-09-03
TR19994A (tr) 1980-07-01
CH639353A5 (en) 1983-11-15
PL205024A1 (pl) 1979-03-26
DE2808831C3 (de) 1981-04-16
BR7801343A (pt) 1978-12-12
DE2808831B2 (de) 1980-08-14
DD134087A5 (de) 1979-02-07
DK92978A (da) 1978-09-04
LU79147A1 (fr) 1978-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4354040A (en) Process for synthesizing urea
CA1150312A (en) Method of stripping unreacted materials in urea synthesis process
RU2286942C2 (ru) Установка и способ получения синтез-газа из природного газа
US4053507A (en) Method of recovering unreacted materials and heat in urea synthesis
US4138434A (en) Integrated ammonia-urea producing process, for the production of urea
CA1053701A (en) Integrated urea-ammonia process
HU180579B (en) Process for cleaning urea-containing waste waters and for producing melamine
US3310376A (en) Process for combined production of ammonia and urea
US3155722A (en) Recovery of residual ammonia and carbon dioxide in the synthesis of urea
JPS629301Y2 (cs)
US3674847A (en) Process for urea production in combination with ammonia synthesis
CA2357256C (en) Process for the integrated preparation of ammonia and urea
US3120563A (en) Urea preparation
US4291006A (en) Combined process for the production of urea and ammonia
US3682911A (en) Process for preparing melamine from urea
CA1217201A (en) Process for synthesizing urea
CS219889B2 (en) Method of combined production of ammonium and urea
US3258486A (en) Process for urea synthesis
US3666807A (en) Process for producing urea
US3647872A (en) Preparation of urea in combination with the synthesis of ammonia
US4311856A (en) Process for synthesizing urea
US4365089A (en) Synthesis of urea
US4110374A (en) Process for separating and recovering unreacted materials in urea synthesis
GB2087381A (en) Urea production
EA004238B1 (ru) Способ получения мочевины