ES2903181T3 - Condensador de carbamato de alta presión - Google Patents

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Abstract

Un condensador de carbamato de alta presión (100) que comprende un intercambiador de calor de carcasa y tubos (101) que comprende un recipiente (102) que comprende una carcasa (1) y al menos un haz de tubos (103), en donde la carcasa (1) encierra un espacio de recipiente (104), en donde el haz de tubos (103) comprende tubos (2) que tienen extremos (3), y en donde se proporciona un espacio de carcasa (105) entre los tubos (2) y la carcasa (1), en donde el intercambiador de calor comprende además una cámara de redistribución (7) ubicada en dicho espacio de recipiente (104), en donde dicha cámara de redistribución comprende una pared (8) para separar un primer fluido en el espacio de carcasa (105) de un segundo fluido dentro de la cámara de redistribución (7), en donde una pluralidad de dichos tubos (2a, 2b) están conectados a una única cámara de redistribución (7) de modo que dicho segundo fluido pueda fluir entre dichos tubos (2a, 2b) y dicha cámara de redistribución (7), en donde el condensador (100) comprende además un conducto (9) que se extiende desde una abertura (10) para el segundo fluido en dicha carcasa (1) a través de dicho espacio de recipiente (104) hasta dicha cámara de redistribución (7), de modo que el segundo fluido puede fluir entre un extremo de tubo (3) y dicha abertura (10) para el segundo fluido en dicha carcasa a través de dicha cámara de redistribución (7) y dicho conducto (9).

Description

DESCRIPCIÓN
Condensador de carbamato de alta presión
La invención se refiere a un condensador de carbamato de alta presión. El condensador comprende un intercambiador de calor de carcasa y tubos que comprende un haz de tubos montado en una carcasa. El condensador de carbamato de alta presión se puede usar en particular para condensar carbamato en plantas de producción de urea del tipo decapado. En algunas modalidades, las soluciones corrosivas que comprenden carbamato están presentes en funcionamiento tanto en el lado de la carcasa como en el lado del tubo, en particular tanto dentro de al menos algunos tubos del haz de tubos como en el espacio entre los tubos.
Introducción
Un tipo de condensador de carbamato comúnmente usado es el condensador de piscina descrito en "A lower cost design for urea", Nitrogen número. 222, Julio-Agosto de 1996, página 29-31. Tal condensador de piscina comprende una lámina de tubos. Las láminas de tubos generalmente son más una parte típica de los condensadores de carbamato de alta presión del tipo intercambiador de calor de carcasa y tubos. La lámina de tubos es típicamente una placa de metal plana que delimita el espacio de la carcasa en el condensador de una cabecera. Además, la lámina de tubos sella un extremo de la carcasa típicamente cilíndrica. La lámina de tubos está provista de numerosos orificios de perforación. Los tubos se insertan a través de los orificios de perforación o se unen a la lámina de tubos alineados con los orificios, de modo que el fluido pueda fluir entre una cabecera y los tubos. El haz de tubos tiene a menudo un gran número de tubos, por ejemplo, más de 100 tubos o incluso más de 1000 tubos. La cabecera se usa para distribuir fluido desde una entrada a una pluralidad de tubos, o para recoger fluido desde una pluralidad de tubos a una salida.
En los condensadores de carbamato conocidos, la lámina de tubos generalmente necesita ser capaz de soportar alta presión. Además, prevenir la corrosión es un desafío porque el carbamato es altamente corrosivo, especialmente a las altas temperaturas de la condensación del carbamato a alta presión. Para lograr una alta resistencia mecánica y una alta resistencia a la corrosión, las láminas de tubo conocidas se fabrican con frecuencia de acero al carbono revestido con una capa de acero altamente resistente a la corrosión, tal como aleaciones de acero inoxidable dúplex en el lado (o lados) expuestos al medio corrosivo. Esto aumenta los costes de construcción, por ejemplo debido a la difícil soldadura de los tubos a la lámina de tubos.
Una lámina de tubo conocida para un condensador de carbamato tipo caldera en una planta de urea se ilustra en el documento EP 0464307y en el documento US 4082797.
La construcción de la lámina de tubos es generalmente desafiante y costosa. La presente invención generalmente aborda las desventajas de los condensadores de carbamato de alta presión conocidos con láminas de tubos, tales como los altos costos de construcción asociados con la lámina de tubos.
Resumen
En consecuencia, la invención se refiere en un primer aspecto a un condensador de carbamato de alta presión que comprende un intercambiador de calor de carcasa y tubos que comprende un recipiente que comprende una carcasa y al menos un haz de tubos, en donde la carcasa encierra un espacio de recipiente, en donde el haz de tubos comprende tubos que tienen extremos, y en donde se proporciona un espacio de carcasa entre los tubos y la carcasa, en donde el intercambiador de calor comprende además una cámara de redistribución ubicada en dicho espacio del recipiente, en donde dicha cámara de redistribución comprende una pared para separar un primer fluido en el espacio de la carcasa de un segundo fluido dentro de la cámara de redistribución, en donde una pluralidad de dichos tubos están conectados a una sola cámara de redistribución de modo que dicho segundo fluido pueda fluir entre dichos tubos y dicha cámara de redistribución, en donde el condensador comprende además un conducto que se extiende desde una abertura para el segundo fluido en dicha carcasa a través de dicho espacio del recipiente a dicha cámara de redistribución, de modo que el segundo fluido puede fluir entre un extremo de tubo y dicha abertura para el segundo fluido en dicha carcasa a través de dicha cámara de redistribución y dicho conducto.
La invención también se refiere a una planta de producción de urea que comprende una sección de síntesis de urea a alta presión que comprende un reactor, un decapador y un condensador de carbamato de alta presión, en donde el condensador de carbamato de alta presión es como se describe, y en donde opcionalmente el reactor y el condensador de carbamato de alta presión se combinan en un solo recipiente, recipiente que tiene una salida de líquido conectada al decapador.
La invención se refiere además a un proceso de producción de urea en donde se forma urea en un reactor para dar una solución de síntesis de urea, al menos una parte de dicha solución de síntesis de urea se decapa en un decapador para dar una solución de urea decapada, y en donde se condensa el gas del decapador en un condensador de carbamato de alta presión, en donde el proceso se lleva a cabo en una planta como se describe y/o en donde el condensador de carbamato de alta presión es como se describe.
De manera más general, la invención también se refiere a un intercambiador de calor de carcasa y tubos que comprende un recipiente y que comprende una carcasa, haz de tubos, cámara de redistribución y conducto. El intercambiador de calor de carcasa y tubos está configurado, por ejemplo, para la condensación de compuestos distintos del carbamato y/o para funcionar a presiones por debajo de 100 bar y/o para procesos de intercambio de calor distintos de la condensación. El intercambiador de calor se puede usar en la producción de urea y en otras plantas y procesos.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 ilustra un condensador de carbamato de referencia que no está de acuerdo con la invención con una lámina de tubos.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la invención.
La Figura 3 ilustra esquemáticamente un ejemplo de una planta de urea de acuerdo con la invención.
Descripción detallada
En esta aplicación, para corrientes de proceso (es decir, no para líneas de vapor), la alta presión (HP) está por encima de los 100 bar, por ejemplo, de 120 a 300 bar, típicamente de 150 a 200 bar. La presión media (MP) es por ejemplo, de 10 a 70 bar (incluida la presión intermedia de 30 a 70 bar), en particular de 15 a 25 bar, y la presión baja (LP) es, por ejemplo, de 0 a 10 bar, en particular de 1 a 8 bar o de 2 a 5 bar. Como se usa en este documento, "carbamato" se refiere a carbamato de amonio.
El condensador de carbamato de alta presión es preferiblemente un condensador sumergido, en contraposición a un condensador de película descendente. En funcionamiento un condensador sumergido, la condensación se lleva a cabo en un espacio con líquido como fase continua y con el gas a ser condensado disperso en el líquido. Por tanto, hay un nivel de líquido en el espacio de condensación. Por ejemplo, los tubos están cubiertos por el líquido condensado en funcionamiento (en el interior o el exterior de los tubos), y preferiblemente los tubos se sumergen en el líquido condensado. El condensador sumergido que comprende un intercambiador de calor de carcasa y tubos está configurado para la condensación dentro de los tubos o en el espacio de la carcasa. De forma adecuada, la condensación se lleva a cabo en el espacio de la carcasa. El espacio de la carcasa es el espacio vacío al cual está expuesta la superficie exterior de los tubos. El espacio de la carcasa está confinado por la carcasa. La condensación en el espacio de la carcasa es una opción para proporcionar una construcción relativamente simple en donde el condensador tiene suficiente tiempo de residencia en el condensador. Esto permite ventajosamente que una parte de la urea se forme ya en el condensador. También se puede proporcionar un tiempo de residencia más largo en caso de condensación en los tubos que usa más tubos y/o tubos con un diámetro mayor.
El condensador es, por ejemplo, un condensador de carbamato de alta presión configurado como condensador sumergido con condensación llevada a cabo en el espacio de la carcasa, por ejemplo en base al diseño del condensador de la piscina, pero modificado para tener una o más de dichas cámaras y conductos de redistribución. Un ejemplo de diseño de condensador de piscina se ilustra en Nitrogen Número. 222, Julio-Agosto de 1996, páginas 29-31. Preferiblemente, se proporciona fluido refrigerante en los tubos. En la presente invención, el fluido refrigerante es, por ejemplo, una corriente de proceso, tal como una solución que comprende urea y carbamato, cuya solución se calienta al pasar a través de los tubos, opcionalmente se usa además agua (condensado de proceso) como fluido refrigerante.
El condensador de carbamato de alta presión tiene, por ejemplo, una configuración vertical, con (la parte recta de) los tubos en disposición vertical con respecto a la gravedad, cuando se instala en la planta de urea. Generalmente, el condensador de carbamato vertical está configurado para la condensación en el espacio de la carcasa o en los tubos, preferiblemente en el espacio de la carcasa. El condensador tiene por ejemplo, un haz de tubos en forma de U o rectos, preferiblemente un haz de tubos en forma de U. Por ejemplo un condensador de carbamato vertical que es del tipo descrito en el documento US 6518457 y/o que tiene un haz de tubos con extremos de tubo en la parte inferior puede modificarse con cámaras de redistribución y conductos de acuerdo con la presente invención. Además un condensador vertical con un haz de tubos con extremos de tubos en la parte superior puede estar provisto con cámaras de redistribución y conductos de acuerdo con la invención, estos se colocan, por ejemplo, en la parte superior del condensador.
El condensador de carbamato de alta presión tiene preferiblemente una configuración horizontal, con (la parte recta de) los tubos en disposición horizontal con respecto a la gravedad, cuando se instala en la planta de urea. Por ejemplo, el condensador de carbamato de alta presión con orientación horizontal se puede configurar para la condensación en los tubos y para recibir fluido refrigerante en el espacio de la carcasa. Por ejemplo, un condensador de carbamato tipo caldera, por ejemplo, como se describe en el documento EP 0464307 o el documento US 4899813, se puede modificar con una cámara de redistribución y un conducto como se describe en este documento.
En una modalidad, el condensador está configurado como un condensador sumergido horizontalmente. Esto permite ventajosamente una altura más baja de la planta. En una modalidad preferida, el condensador está configurado como un condensador sumergido horizontalmente funcionando con la condensación en el lado de la carcasa (es decir, en el espacio de la carcasa). Esto proporciona la ventaja adicional de que el volumen del condensador se puede diseñar fácilmente para un tiempo de residencia más largo del condensado. Esto también se puede usar para crear un reactor de piscina. La condensación en el lado de la carcasa también conduce a tener el medio de alta presión en el lado de la carcasa, lo cual hace que el condensador sea más fácil de fabricar y en particular, permite un diseño más simple de la cámara de redistribución.
Por tanto, en una modalidad preferida, el recipiente comprende una entrada de gas al espacio de la carcasa, para que el gas se condense. La entrada de gas comprende una abertura en la carcasa. La entrada de gas permite el funcionamiento con condensación en el espacio de la carcasa y fluido(s) refrigerante en los tubos. El recipiente comprende además una salida para líquido del espacio de la carcasa, tal como para una corriente de líquido que contiene carbamato. La salida comprende una abertura en la carcasa. El recipiente comprende preferiblemente un distribuidor de gas conectado a la entrada de gas. El distribuidor de gas comprende preferiblemente una pluralidad de pasajes para el gas desde la entrada de gas hacia el espacio de la carcasa. El distribuidor de gas se puede usar para distribuir gas a condensar sobre y dentro del espacio de la carcasa, en particular en el líquido en funcionamiento. El distribuidor de gas está dispuesto preferiblemente por debajo del nivel de líquido en funcionamiento. El distribuidor de gas, por ejemplo, comprende un rociador con uno o más tubos que se extienden a lo largo del recipiente, dicho tubo está provisto con brazos que se extienden a lo ancho del recipiente a ambos lados de dichos tubos, en donde los brazos tienen numerosas aberturas para el gas (por ejemplo, más de 50 aberturas por brazo) en la parte superior de los brazos. El gas a condensar es, por ejemplo, una mezcla que comprende CO2 y NHade un decapador de alta presión. Además, el recipiente comprende preferiblemente una entrada de líquido al espacio de la carcasa, para introducir en el espacio de la carcasa una corriente de líquido que comprende amoniaco y/o una corriente de carbamato reciclado. En una modalidad de ejemplo, una corriente de reciclado de carbamato, por ejemplo, de una sección de presión media de una planta de urea, se introduce en el espacio de la carcasa a través de una abertura en la carcasa en la parte superior de la carcasa. Esto puede proporcionar una mezcla mejorada porque el líquido reciclado de carbamato tiene una densidad más alta que la mezcla de condensación en el espacio de la carcasa. La abertura en la carcasa para el reciclado de carbamato está preferiblemente en la dirección de la longitud, espaciada a menos de 1 m de una cámara de redistribución. Esto proporciona una buena mezcla de fluidos en el espacio de la carcasa cerca de la cámara de redistribución.
El condensador de carbamato tiene, por ejemplo, una disposición horizontal o vertical. En el caso de un condensador de carbamato horizontal con un distribuidor de gas, el distribuidor de gas se extiende horizontal y en paralelo con (las partes rectas de) los tubos, para introducir gas a condensar en el espacio de la carcasa en varias salidas del distribuidor de gas que están espaciados aparte en dirección horizontal. En esta modalidad, la dirección longitudinal también es horizontal. Preferiblemente, los tubos tienen forma de U.
El condensador comprende preferiblemente un distribuidor de líquido para distribuir líquido en el espacio de la carcasa en una pluralidad de aberturas. Preferiblemente, estas aberturas están separadas aparte en la dirección longitudinal del condensador. El distribuidor de líquido está, por ejemplo, conectado a un miembro de suministro de amoniaco, tal como una conexión de flujo de líquido a un compresor para la alimentación de amoniaco. Típicamente, el distribuidor de líquido (por ejemplo, distribuidor de amoniaco) está conectado a una abertura en la carcasa y está en funcionamiento, por ejemplo, sumergido en el líquido presente en el espacio de la carcasa.
Un haz de tubos comprende generalmente una pluralidad de tubos, en donde los tubos comprenden o consisten en partes rectas de tubo. Típicamente, las partes rectas de los tubos están dispuestas en paralelo y separadas entre sí. Como se usa en esta aplicación, si la condensación se lleva a cabo en la carcasa, los tubos de un solo haz de tubos comprenden el mismo fluido refrigerante. En consecuencia, una cámara de redistribución está conectada preferiblemente a tubos de un solo haz de tubos. En una modalidad adicional, se usan dos o más fluidos refrigerantes en los tubos (con elementos de suministro separados), y el condensador contiene una pluralidad de haces de tubos. Los haces de tubos se pueden combinar en un haz de tubos combinado. Las partes rectas de todos los tubos en un haz de tubos combinados son preferiblemente paralelas entre sí.
Con el fin de tener suficiente superficie de intercambio de calor, el condensador de carbamato de alta presión tiene uno o más haces de tubos con, por ejemplo, al menos 300 tubos en los haces en total, típicamente 1000 a 4000, tal como 1500 a 3000 tubos en total, con por ejemplo, al menos 100 tubos en cada haz de tubos. Los tubos tienen, por ejemplo, un diámetro interno constante a lo largo de su longitud. Preferiblemente, cada cámara de redistribución está conectada solo a los extremos de entrada o solo a los extremos de salida de un solo haz de tubos.
En algunas modalidades, el haz de tubos comprende tubos rectos con extremos de tubo en lados opuestos del haz de tubos en la dirección longitudinal. Se pueden proporcionar cámaras de redistribución en cada extremo del haz de tubos. En principio, también se puede usar una lámina de tubos en un extremo y una cámara de redistribución en un extremo opuesto. El haz de tubos se puede ubicar en cualquier posición a lo largo del recipiente, por ejemplo, en un extremo o en el centro del recipiente. La parte recta de los tubos tiene, por ejemplo, una longitud del 20 al 90 % de la longitud del recipiente, por ejemplo, preferiblemente al menos el 30 %, al menos el 40 %, al menos el 50 % o al menos el 60 % y/o por ejemplo, hasta el 90 %, hasta el 80 % o hasta el 70 % de la longitud del recipiente. En algunas modalidades, las partes rectas de los tubos tienen una longitud de 60 a 90 % de la longitud del recipiente, y preferiblemente el condensado obtenido por condensación en el condensador se suministra a un reactor de alta presión. En alguna modalidad, las partes rectas de los tubos tienen una longitud de 20 a 60 % de la longitud del recipiente, y preferiblemente el condensado obtenido por condensación en el condensador se suministra a un decapador de alta presión. Por ejemplo, el condensado se suministra directamente al decapador de modo que el decapador de alta presión reciba condensado que tiene la misma composición que en el líquido a la salida del condensador. En una planta de urea de acuerdo con una modalidad, el reactor y el condensador se combinan en un solo recipiente.
En algunas modalidades, se proporcionan cámaras de redistribución en ambos extremos de los tubos (preferiblemente de un haz de tubos rectos) y las cámaras de redistribución están separadas del recipiente por una distancia, en la dirección longitudinal, de al menos 1 %, al menos el 5 %, al menos el 10 % o al menos el 20 % en la longitud del recipiente, en uno o ambos extremos del haz de tubos. Un mayor espacio entre la cámara de redistribución y el recipiente, en uno o ambos extremos del haz de tubos, proporciona un espacio de carcasa relativamente mayor para el condensado y puede contribuir a un mayor tiempo de residencia del condensado en el espacio de la carcasa. Esto puede permitir que se produzca la formación de urea y, por ejemplo, su funcionamiento como reactor de piscina. El carbamato condensado se envía típicamente a un reactor de urea y, en algunas modalidades, se envía directamente al decapador en funcionamiento. Especialmente para longitudes de tubo más grandes (basadas en la parte del tubo recto), como por encima de 5 m, por encima de 10 m, por encima de 20 m o por encima de 30 m, la fabricación de tubos rectos puede ser más sencilla que para los tubos en forma de U.
En otras modalidades, el haz de tubos es un haz de tubos en forma de U, en donde cada tubo comprende un codo y dos patas, siendo las patas partes de tubo rectas. El condensador de carbamato comprende opcionalmente una parte del reactor entre el codo del haz de tubos en forma de U y la carcasa (opuesta a las patas del tubo), por ejemplo, pero no exclusivamente en el caso de un reactor de piscina. Un ejemplo de reactor de piscina se describe en el documento US 5767313. Las partes rectas de los tubos del haz de tubos en forma de U están dispuestas en la dirección longitudinal de la carcasa. En algunas modalidades, la carcasa comprende una parte media esencialmente cilíndrica, que tiene un diámetro y una longitud, y con partes de tapa en ambos extremos. En el caso de un haz de tubos en forma de U, por ejemplo, una tapa sustancialmente hemisférica (opcionalmente con un pozo de visita) se une al extremo de la parte media que está cerca del codo del haz de tubos del haz de tubos así como en el otro extremo de la parte media. En la técnica anterior, por ejemplo, como en el documento US 5767313, se proporciona una lámina de tubos en el extremo alejado del codo del haz de tubos en forma de U, para conectar los extremos de los tubos con las líneas de alimentación y drenaje a través de la cabecera.
La invención se basa ampliamente en el conocimiento acertado de colocar una cámara de redistribución dentro de la carcasa y conectar los tubos del haz de tubos a la cámara de redistribución, y proporcionar un conducto que conecte la cámara de redistribución con una línea de alimentación o drenaje a través de una abertura en la carcasa. El conducto está dispuesto dentro de la carcasa y permite que la cámara de redistribución esté separada de la carcasa. El conducto está en funcionamiento por un lado en contacto con un fluido refrigerante y por el otro lado con el gas a condensar y/o el condensado formado en el condensador. Lo mismo se aplica a la pared de la cámara de redistribución. En modalidades con condensación en el lado de la carcasa (fuera de los tubos), la carcasa es la parte del equipo que contiene el medio de condensación de alta presión y que está en el interior en contacto con ese medio. En el exterior, la carcasa está típicamente expuesta al ambiente.
En una modalidad típica, cada tubo del haz de tubos tiene dos extremos de tubo, y para cada tubo, un extremo de tubo está conectado a una cámara de redistribución de entrada (para distribuir fluido a una pluralidad de tubos) y el otro extremo de tubo a una cámara de redistribución de salida (para recoger fluido de una pluralidad de tubos).
En una modalidad preferida, el recipiente comprende dos haces de tubos, por ejemplo para dos fluidos refrigerantes diferentes, cada haz de tubos con una cámara de redistribución de entrada y una cámara de redistribución de salida, de modo que el recipiente contiene cuatro cámaras de redistribución.
La cámara de redistribución comprende una pared. La pared incluye una parte de la pared con orificios. En funcionamiento, el fluido fluye entre la cámara de redistribución y los tubos conectados a ella a través de los orificios. Sin embargo, a diferencia de una lámina de tubo convencional, esta parte de la pared, y más particularmente la cámara de redistribución completa, está separada de la carcasa. Por lo tanto, típicamente ninguna parte de la cámara de redistribución está en contacto directo con (la superficie interna de) la carcasa.
La cámara de redistribución está conectada a los extremos de los tubos. En particular, la parte de la pared con orificios está conectada a los extremos de los tubos, por ejemplo, conjuntas sin fisuras.
En consecuencia, al menos algunos extremos de los tubos están ubicados dentro del espacio encerrado por la carcasa (el espacio del recipiente) y están conectados (para el flujo de fluido) a una abertura en la carcasa a través de una cámara de redistribución y un conducto que se extiende entre la cámara de redistribución y la carcasa. La cámara de redistribución está separada de esa abertura de la carcasa, por ejemplo, al menos 5 cm, al menos 10 cm o al menos 40 cm. La cámara de redistribución también está separada, preferiblemente por completo, de la carcasa, preferiblemente al menos 5 cm, al menos 10 cm o al menos 40 cm. Estos espaciamientos son proporcionados preferiblemente por un espacio vacío que en funcionamiento puede llenarse con fluido refrigerante o medio de condensación. Pueden estar presentes elementos de soporte entre la cámara de redistribución y la carcasa, así como los conductos.
Ventajosamente, en una modalidad preferida con fluido(s) refrigerante en los tubos, la alta presión está en el exterior de la cámara de redistribución, no en el interior.
Ventajosamente, las paredes de la cámara de redistribución pueden ser menos gruesas que las láminas de tubos conocidas, debido a las dimensiones más pequeñas de la cámara de redistribución en comparación con una lámina de tubos. En particular, la cámara de redistribución tiene un área superficial más pequeña en sección transversal perpendicular a la longitud del recipiente en comparación con la carcasa y con una lámina de tubos que sella la carcasa. Esto conduce a fuerzas (tensiones) significativamente más pequeñas para las cuales deben diseñarse las paredes de la cámara de redistribución.
En una modalidad preferida, un elemento (placa) con orificios de la cámara de redistribución (o común a una pila de cámaras de redistribución) tiene, por ejemplo, solo una pestaña relativamente pequeña alrededor de los haces de tubos, como menos de 40 cm, menos de 20 cm, o menos de 10 cm alrededor de cada haz de tubos en cada lado, desde los tubos exteriores de cada haz de tubos.
La cámara de redistribución puede, por ejemplo, estar provista de una estructura de soporte de carga interna, como un separador. Las paredes de la cámara de redistribución pueden estar hechas de, o constar de, una sola lámina de material resistente a la corrosión, como acero inoxidable dúplex. Las conexiones soldadas de los tubos a la cámara de redistribución son más fáciles de fabricar para la modalidad preferida con una sola pared de lámina, especialmente porque no hay riesgo de exposición al acero y al carbono.
Además, ventajosamente las paredes de las cámaras de redistribución también contribuyen a la superficie de intercambio de calor ya que en funcionamiento pueden estar en un lado en contacto con el fluido refrigerante y en el otro lado con el medio de condensación.
La invención también se refiere a una planta de producción de urea, que comprende una sección de síntesis de urea a alta presión que comprende el condensador de carbamato a alta presión como se describe, un reactor y un decapador. El reactor, el condensador y el decapador funcionan cada uno a alta presión. El decapador tiene una línea de flujo de gas al condensador, el condensador tiene una línea de flujo de líquido al reactor y el reactor tiene una línea de flujo de líquido al decapador para al menos parte de la solución de urea. El reactor y el condensador se combinan opcionalmente en un solo recipiente, que se coloca, por ejemplo, horizontalmente, y desde el cual se suministra el condensado directamente a un decapador. Un recipiente único de este tipo comprende, por ejemplo, una parte de condensador y una parte de reactor. También en el caso de un condensador y un reactor provistos como recipientes separados (típicamente con un recipiente reactor vertical), opcionalmente ya se forma algo de urea en el condensador. La planta, por ejemplo, comprende una línea de flujo de gas desde el decapador hasta el espacio de la carcasa y una línea de flujo de líquido desde el decapador hasta el haz de tubos del condensador de carbamato; o la planta, por ejemplo, comprende una línea de flujo de gas desde el decapador hasta el haz de tubos y una línea de flujo de líquido desde el decapador hasta el espacio de la carcasa del condensador de carbamato; en donde dicha línea de flujo al haz de tubos es a través de un conducto y una cámara de redistribución como se describe.
En funcionamiento, la corriente de síntesis de urea del reactor que comprende urea, agua y CO2y NH3(en parte como carbamato) se suministra al menos en parte al decapador. El carbamato se disocia en CO2y NH3 en el decapador y una parte de los componentes que no han reaccionado se elimina de la solución en forma de gas. En el decapador, la disociación del carbamato se promueve mediante el calentamiento y el contacto en contracorriente con un gas de decapar para promover la disociación. El decapador utiliza calefacción y, por ejemplo, un suministro de CO a alta presión2como agente de decapado, también es posible el llamado decapado térmico. El calentamiento en el decapador es típicamente un intercambio de calor indirecto con vapor, típicamente con vapor en el lado de la carcasa y la corriente de síntesis de urea en los tubos de un intercambiador de calor de carcasa y tubos usado como decapador. Solución de urea decapada, que todavía contiene algo de carbamato y NH3, se expande típicamente a una presión más baja y se suministra a una sección de recuperación en donde se elimina más carbamato de la solución de urea; la sección de recuperación incluye, por ejemplo, recuperación MP con sección de recuperación LP aguas abajo en serie, o solo recuperación LP. La corriente de gas mezclado del decapador que contiene NH3 y compañía2se suministra al condensador de alta presión, ya sea a los tubos o al espacio de la carcasa.
En una modalidad preferida, la corriente de gas mezclado se suministra al espacio de la carcasa, a través de una abertura en la carcasa. Se suministran uno o más fluidos refrigerantes a los tubos, a través de un conducto y una cámara de redistribución como se describe (con conductos separados y cámaras de redistribución para diferentes fluidos refrigerantes). Se forma líquido condensado y es en esta modalidad preferida que está presente en el espacio de la carcasa, con opcionalmente gas en la parte superior del espacio de la carcasa. El líquido condensado está en contacto con los tubos de manera que el condensado está típicamente subrefrigerado.
En esta modalidad preferida, se utiliza un distribuidor de gas, tal como un rociador, para distribuir el gas a condensar en el espacio de la carcasa, en particular para la distribución en la dirección longitudinal del condensador. El rociador es, por ejemplo, un tubo que tiene una entrada conectada a una abertura de entrada de la carcasa, opcionalmente con brazos, y que tiene una pluralidad de aberturas de salida para gas, en donde las aberturas de salida están espaciadas en la dirección longitudinal. Los brazos se extienden a lo ancho del recipiente y tienen aberturas para el gas. Un condensador de carbamato preferido comprende tal rociador. Para los condensadores horizontales, tanto el distribuidor de gas como las partes rectas de los tubos se extienden en paralelo en la dirección longitudinal; preferiblemente, al menos una parte del distribuidor de gas está dispuesta debajo de las partes rectas. Esto proporciona ventajosamente una mejor distribución del calor de condensación en la carcasa.
En algunas modalidades, el amoniaco también se introduce en el espacio de la carcasa, por ejemplo, usando un distribuidor de líquido, especialmente si se usa un decapador de CO2.
En algunas modalidades, el calor de condensación se extrae al menos en parte produciendo vapor (vaporización de agua) en al menos algunos de los tubos en caso de condensación en el espacio de la carcasa, y en el espacio de la carcasa en caso de condensación en los tubos, el vapor se forma, por ejemplo, a partir del proceso de condensado. Las partes del condensador de carbamato que están en contacto con el medio de proceso, especialmente a temperaturas más altas (por ejemplo, el medio de proceso que se condensa a alta presión en el condensador) normalmente están hechas de materiales resistentes a la corrosión, en particular urea acero de grado, tal como un austenítico ferrítico acero inoxidable dúplex (acero dúplex). Por ejemplo, la carcasa está provista en el interior típicamente con soldadura de recubrimiento (es decir, un recubrimiento de soldadura) o revestimiento interno hecho de urea acero de grado u otro metal resistente a la corrosión, por ejemplo, acero inoxidable dúplex austeníticoferrítico, acero AISI 316L, o acero INOX 25/22/2 Cr/Ni/Mo. Dicho revestimiento interno es típico de la carcasa de un condensador de carbamato de alta presión. La carcasa exterior es, por ejemplo, una carcasa de acero al carbono y tiene, por ejemplo, al menos 30 mm o al menos 40 mm de grosor.
En algunas modalidades, el condensador de carbamato de alta presión comprende dos haces de tubos. Esto se puede usar para implementar un proceso en donde se usan dos fluidos refrigerantes diferentes, por ejemplo, un primer haz de tubos produciendo vapor a partir de agua y un segundo haz de tubos en donde se calienta una solución acuosa que comprende urea y carbamato para provocar la disociación del carbamato.
Un condensador de este tipo se puede usar, por ejemplo, en una planta y un proceso como se describe en el documento US 2015/0119603.
En una modalidad, el condensador de alta presión con dos haces de tubos se usa en un proceso de producción de urea en donde en un primer haz de tubos se produce vapor a partir de agua (también denominado condensado). En un segundo haz de tubos, se calienta una solución que contiene carbamato (y típicamente también urea) por el calor de condensación recibido del medio de proceso de alta presión en el lado de la carcasa, de modo que al menos parte del carbamato de la solución en el segundo haz de tubos se disocia en NH3y CO2. La solución se obtiene, por ejemplo, como la solución de urea decapada del decapador de alta presión, o como parte de la solución de síntesis de urea del reactor que no es decapada en el decapador de alta presión. Por ejemplo, una solución de urea que es parte del líquido del reactor (opcionalmente, del recipiente de combinación que comprende el condensador y el reactor) y/o una solución de urea que es al menos una parte del líquido del decapador, se suministra al segundo haz de tubos, en particular a través de la cámara de redistribución de entrada y el conducto de entrada al segundo haz de tubos, opcionalmente con etapas intermedias tales como expansión y separación gas/líquido (flasheo). Por ejemplo, toda o una parte de la solución de urea que sale del decapador se expande, opcionalmente emitido, y opcionalmente se expande adicionalmente y se suministra a presión media (por ejemplo, 10-35 bar) al segundo haz de tubos.
En algunas modalidades, el segundo haz de tubos recibe una solución que contiene carbamato, por ejemplo, en procesos de producción de urea que implican el suministro de una solución de urea al segundo haz de tubos directa o indirectamente desde el reactor (o parte del reactor), por ejemplo, desde el reactor, el decapador, o desde una sección de recuperación, preferiblemente a través de un conducto de entrada y una cámara de redistribución de entrada. En tales modalidades, la disociación térmica del carbamato (a CO2y NH3gas) puede tener lugar en el segundo haz de tubos.
El condensador de alta presión se puede usar, por ejemplo, en un proceso de producción de urea del tipo de decapado, en donde una parte de la solución de urea del reactor se envía a un decapador de alta presión, y otra parte de la solución pasa por alto el decapador y se envía a un paso de tratamiento a presión media que implica la disociación del carbamato calentando la solución a presión media. La invención también se refiere a dicho proceso. Un ejemplo de un proceso de este tipo, que usa un condensador de alta presión de tipo diferente, se describe en el documento US 2004/0116743. En el funcionamiento del condensador de carbamato de alta presión de la presente invención, y en un proceso preferido de la invención, la etapa de tratamiento de presión media se lleva a cabo, por ejemplo, pasando la solución de urea a través del (segundo) haz de tubos del condensador de carbamato de alta presión en contacto indirecto de intercambio de calor con los gases de condensación en el condensador que se reciben del decapador. En una modalidad adicional, el condensador de carbamato se usa para elevar vapor (por ejemplo, en un haz de tubos), vapor que se usa para suministrar calor a una etapa de disociación de presión media de la solución de urea obtenida del decapador o solución de urea no decapada del reactor.
Para los condensadores de carbamato de alta presión convencionales, un desafío en caso de tener en funcionamiento líquido(s) que contenga carbamato en al menos algunos de los tubos, así como en el espacio de la carcasa, es el riesgo de corrosión, y la forma de conexión del tubo a la lámina del tubo, por ejemplo, para el condensador de piscina con una lámina de tubos como se ilustra en el documento US 2015/0119603. La presente invención proporciona la importante ventaja de que la cámara de redistribución, en particular la parte de la pared con orificios, que está expuesta en ambos lados a una solución corrosiva que contiene carbamato, puede en una modalidad estar hecha de (y constar de) una sola lámina de acero resistente a la corrosión, como acero inoxidable dúplex de una sola lámina. Este es en particular el caso cuando la condensación está en el lado de la carcasa. También son posibles paredes de varias capas de la cámara, especialmente si todas las capas son de material resistente a la corrosión. En algunas modalidades, el grosor de la parte de la pared con orificios para los tubos es de 0,5 — 2 veces el grosor de cualquier otra parte de la pared de la cámara de redistribución, siendo la parte de la pared con orificios una placa plana. Por ejemplo, si las otras partes de la cámara de redistribución tienen paredes de 1 — 2 cm de grosor, la parte de la pared con los orificios para los tubos tiene un grosor de 0,5 — 4 cm. En algunas modalidades, el grosor de la parte de la pared con orificios para los tubos es 0,9 - 1,1 veces el grosor de las otras partes de la pared de la cámara de redistribución. Una ventaja de la invención es que la parte de la pared con los orificios para tubos no necesita ser una placa muy gruesa como en el caso de una lámina de tubos.
En una modalidad de ejemplo, el condensador comprende dos haces de tubos en forma de U dispuestos, en dirección vertical, ABBA, en donde A es una parte recta del primer haz de tubos y B es una parte recta del segundo haz de tubos, o en donde A es una parte recta del segundo haz de tubos (en funcionamiento se usa, por ejemplo, para la disociación del carbamato) y B es una parte recta del primer haz de tubos (en funcionamiento, se usa, por ejemplo, para elevar vapor), y preferiblemente con una pila vertical de cuatro cámaras de redistribución conectadas a los dos haces de tubos. En tal modalidad, los codos del haz de tubos en forma de U pueden estar dispuestas de forma concéntrica (en particular en sección transversal en el plano de longitud-altura). Alternativamente, la disposición puede ser Aa BB lo cual daría, por ejemplo, dos conjuntos de codos, dentro de cada haz de tubos concéntricos y los dos conjuntos dispuestos uno encima del otro.
En una modalidad preferida de la planta de producción de urea de la invención, el condensador de carbamato de alta presión comprende un haz de tubos que está conectado a través de una cámara de redistribución y un conducto a una línea de alimentación. La línea de alimentación se usa para alimentar una solución de urea que también contiene carbamato a los tubos del haz de tubos. La línea de alimentación está conectada al decapador para recibir la solución de urea decapada del decapador y/o está conectada al reactor para recibir una parte de la solución de urea del reactor. En una modalidad preferida, la línea de alimentación comprende un dispositivo de expansión y preferiblemente un separador de gas/líquido para separar el gas de la solución de urea expandida. Preferiblemente, la línea de alimentación está configurada para suministrar al menos una parte de la solución de urea expandida al conducto.
En una modalidad preferida, el haz de tubos (que recibe la solución de urea que también comprende carbamato) está conectado a través de una cámara de redistribución de salida y un conducto a un separador de gas/líquido. El separador de gas/líquido tiene preferiblemente una conexión de flujo de líquido a una sección de recuperación y una conexión de flujo de gas a un segundo condensador. El amoniaco y el CO2obtenido por disociación térmica del carbamato en los tubos, se condensa al menos parcialmente en el segundo condensador. Preferiblemente, el segundo condensador funciona a presión media. Preferiblemente, la condensación se lleva a cabo en contacto de intercambio de calor con una sección de evaporación de la planta de urea, de modo que el calor de condensación se usa para la evaporación del agua de una solución de urea. Preferiblemente, el segundo condensador tiene una conexión de flujo de líquido para una corriente de reciclado de carbamato al condensador de carbamato de alta presión, y preferiblemente al espacio de la carcasa.
El condensador de alta presión puede comprender además un segundo haz de tubos conectado a una línea de alimentación para el condensado del proceso (es decir, agua) y conectado a una línea de drenaje para el vapor.
En una modalidad preferida, el condensador comprende uno o más pares de conductos, incluyendo cada par un conducto de entrada y un conducto de salida. El condensador comprende preferiblemente uno o más pares de cámaras de redistribución, cada par incluye una cámara de redistribución de entrada para distribuir la alimentación de fluido refrigerante desde el conducto de entrada a una pluralidad de tubos y una cámara de redistribución de salida para combinar el fluido refrigerante calentado de una pluralidad de tubos a el conducto de salida. Para cada par de cámaras de redistribución se disponen típicamente en el mismo lado de las partes del tubo recto, en el caso de un haz de tubos en forma de U, o en lados opuestos (en dirección longitudinal) de los tubos en el caso de un haz de tubos rectos.
En una modalidad preferida, la cámara de redistribución comprende una pluralidad de elementos (tales como elementos de placa) y, por tanto, no es completamente unitaria. Estos elementos juntos forman la pared de la cámara de redistribución. Al menos uno de los elementos está provisto de orificios para el tubo, y el mismo u otro elemento (por ejemplo, otra placa) está provisto de un orificio para un conducto. Preferiblemente, al menos otro elemento se puede abrir y cerrar, por ejemplo, extraíble, de este modo proporcionando acceso al interior de la cámara de redistribución. El elemento es, por ejemplo, una placa de cubierta. Este elemento puede usarse para hacer accesible el interior de la cámara de redistribución, por ejemplo, para personas y/o para dispositivos. De esta manera, el interior de la cámara de redistribución, es decir, el espacio para recibir el fluido, es accesible para el mantenimiento y la inspección del interior de la cámara de redistribución y los tubos, en particular para la inspección del interior de los tubos y para el enchufado de los tubos. El enchufado de los tubos puede implicar colocar un enchufe en un tubo en un extremo del tubo conectado a una cámara de redistribución. En una modalidad preferida, la cámara de redistribución comprende sujetadores para sujetar el elemento que se puede abrir para al menos otro elemento, tal como tornillos. Por ejemplo, una cámara de redistribución en forma de caja que tiene una placa frontal que se puede abrir puede comprender una placa frontal que tiene aberturas y placas laterales con ranuras (por ejemplo, un orificio roscado) alineados con las aberturas. Las aberturas y ranuras pueden recibir un sujetador como un tornillo.
La cámara de redistribución puede comprender además separadores para separar las partes de la pared (por ejemplo, elementos de placa) entre sí, por ejemplo, para proporcionar resistencia contra las fuerzas de compresión. El recipiente comprende preferiblemente soportes para la cámara de redistribución, por ejemplo dispuestos debajo de la cámara de redistribución y en la carcasa. Por ejemplo, se pueden proporcionar elementos de soporte debajo (y, por ejemplo, en la misma posición en la dirección de la longitud del recipiente como) la parte de pared provista de orificios. El soporte puede comprender una ranura para recibir una agarradera de una cámara de redistribución para bloquear la cámara de redistribución en su lugar. La cámara de redistribución o, por ejemplo, una pila de cámaras de redistribución están provistas, por ejemplo, de medios de fijación para mantener las cámaras en su lugar en la carcasa.
Preferiblemente, el área de la superficie de la sección transversal de una cámara de redistribución (sección transversal perpendicular al eje longitudinal del recipiente) es menos del 90 % o menos del 80 % o menos del 40 % del área de la superficie de la sección transversal del recipiente (en particular, del área de la superficie encerrada por la carcasa en esa sección transversal).
En el caso de una pila (vertical) de cámaras de redistribución, el área de la superficie de la sección transversal de la pila en el plano ancho-alto (perpendicular al eje central de longitud del recipiente) es, por ejemplo, menos del 90 % o menos de 80 % o menos del 70 % del área de la superficie de la sección transversal del recipiente (en particular, del área de la superficie encerrada por la carcasa en esa sección transversal).
Preferiblemente, el espacio de la carcasa es un espacio único indivisible en donde todas las partes del espacio están en comunicación fluida entre sí; también en tales modalidades, el espacio de la carcasa puede incluir deflectores para dividir el espacio de la carcasa en compartimentos que no están completamente sellados entre sí. Preferiblemente, la carcasa está en contacto con el espacio de la carcasa y, preferiblemente, toda la superficie interior de la carcasa está en contacto con el espacio de la carcasa. Preferiblemente, cada conducto se extiende a través del espacio de la carcasa. Preferiblemente, cada conducto comprende un segmento de longitud en donde toda la pared exterior del conducto está expuesta al espacio de la carcasa. Preferiblemente, la placa frontal de una (o cada) cámara de redistribución en forma de caja (con orificios para conectar con los tubos en una placa posterior opuesta) está en el lado exterior expuesto al espacio de la carcasa.
En algunas modalidades, al menos una cámara de redistribución está en funcionamiento al menos parcialmente sumergida en líquido condensado, preferiblemente cada cámara de redistribución está al menos parcialmente sumergida en líquido condensado y preferiblemente al menos una cámara de redistribución está completamente sumergida en líquido condensado, en donde el líquido condensado se condensa en el espacio de la carcasa.
En una modalidad preferida, la carcasa comprende una parte media cilíndrica esencialmente y dos partes de tapa. Cada parte de tapa puede comprender una pluralidad de partes de carcasa. Una parte de la tapa es, por ejemplo, una parte sustancialmente hemisférica, opcionalmente con un pozo de visita y una placa. Las dos partes de tapa cierran la parte central en extremos opuestos, en particular en extremos opuestos en la dirección longitudinal. Preferiblemente, el espacio de la carcasa es un solo espacio de la carcasa definido por la parte media y las partes de la tapa. Preferiblemente, el espacio de la carcasa no está dividido, por ejemplo, por paredes divisorias; sin embargo puede incluir deflectores. Preferiblemente, el fluido puede fluir desde el distribuidor de gas a ambas partes de la tapa.
Los condensadores de carbamato de alta presión se diferencian de otros tipos de intercambiadores de calor, en particular refrigerantes de gas caliente, por una serie de características, que son preferidas para el condensador de carbamato de la invención. Un condensador de carbamato horizontal configurado para la condensación en la carcasa puede incluir, por ejemplo, deflectores (o particiones), que dividen el espacio de la carcasa en compartimentos en la dirección longitudinal y que se extienden desde el fondo del recipiente, pero no completamente hasta la parte superior, de este modo dejan un área de descarga de gas en la parte superior de la carcasa; la parte superior de los deflectores define el nivel de líquido del condensado en funcionamiento. Algunos de los deflectores pueden tener aberturas, por ejemplo, a la altura vertical del haz de tubos. Típicamente, el deflector más corriente abajo no tiene ninguna abertura, de modo que el condensado líquido fluye sobre la parte superior del deflector hasta la salida de líquido en la carcasa. Por tanto, la sección de carcasa comprende un dique. Esto permite controlar el nivel del condensado en el condensador, especialmente para sumergir completamente el haz de tubos. Además, típicamente, el haz de tubos, especialmente el haz de tubos en forma de U, tiene una configuración de paso único o cada fluido refrigerante (solución de urea y/o condensado de proceso).
Un condensador de carbamato con condensación en los tubos, por ejemplo del tipo de caldera horizontal, comprende, por ejemplo, un eyector en la entrada de la solución de carbamato y, por ejemplo, comprende una zona de mezcla para la entrada del gas a condensar y la solución de carbamato. El condensador de carbamato tiene, por ejemplo, un conducto para reciclar la solución de carbamato desde un extremo de salida de un tubo hasta una entrada para que se condense el gas.
En el caso de un condensador de carbamato vertical que está configurado para la condensación en el espacio de la carcasa, el condensador comprende por ejemplo, una parte empaquetada en la parte superior, por ejemplo, una parte con un empaque para depurar los gases de escape con una solución suministrada a través de una entrada de la carcasa por encima de la parte empaquetada, en particular una entrada para la solución de carbamato, y una tubería descendente dispuesto debajo de la parte empaquetada pero por encima del codo en forma de U del haz de tubos hasta una parte del condensador por debajo de dicho codo. El condensador de carbamato vertical preferiblemente tiene una salida para el líquido de la carcasa, opcionalmente con una tubería descendente, de modo que en funcionamiento se mantiene un nivel de líquido por encima del codo en U de los haces de tubos, en donde los extremos de los tubos están en el fondo del recipiente.
Los conductos preferiblemente comprenden, o están hechos de, un acero resistente a la corrosión, tal como un acero inoxidable dúplex. Por ejemplo, los conductos están hechos completamente de dicho acero. Las partes de las paredes de las cámaras de redistribución, y cualquier estructura interna, tal como los separadores que estén en funcionamiento en contacto con el carbamato, se fabrican preferiblemente de acero resistente a la corrosión, tal como el acero inoxidable dúplex. Los tubos y el revestimiento interno preferido de la carcasa, están hechos preferiblemente de acero resistente a la corrosión, tal como acero inoxidable dúplex.
El acero inoxidable dúplex adecuado para dichas partes del condensador de carbamato incluye, por ejemplo, el acero disponible como acero Safurex® y que tiene una composición 29Cr-6.5Ni-2Mo-N, que también está designado por el código ASME 2295-3 y por UnS S32906, o por ejemplo, acero disponible como acero DP28W (TM) y que tiene una composición 27Cr-7.6Ni-1 Mo-2.3 WN, que también está designado por el código ASME 2496-1 y por UNS S32808. El acero Safurex (R) tiene, por ejemplo, la composición (% en masa): C: máx. 0,05, Si: máx. 0,8, Mn: 0,3 -4,0, Cr: 28 - 35, Ni: 3 -10, Mo: 1,0 - 4,0, N: 0,2 - 0,6, Cu: máx. 1,0 W: máx. 2,0 S: máx. 0,01 Ce: 0 - 0,2, equilibrio de Fe e impurezas (inevitables). Preferiblemente, el contenido de ferrita es 30-70 % por volumen y preferiblemente 30­ 55 %. Preferiblemente, el acero contiene (% en peso): C máx. 0,02, máx. 0,5 Si, Cr 29 a 33, Mo 1,0 a 2,0, N 0,36 a 0,55, Mn 0,3 a 1,0, equilibrio de Fe e impurezas. También es adecuado un acero inoxidable dúplex que tenga la composición % en peso (por ciento en peso): C máx. 0,030; Si máx. 0,8; Mn máx. 2,0; Cr 29,0 a 31,0; Ni 5,0 a 9,0; Mo menos de 4,0; W menos de 4,0; N 0,25-0,45; Cu máx 2,0; S máx. 0,02; P máx 0,03; equilibrar el Fe y las impurezas que ocurren inevitablemente; y en donde el contenido de Mo+W es superior a 3,0 pero inferior a 5,0 (por ciento en peso), además preferiblemente con una composición de acero como se describe en el documento Wo 2017/014632. En algunas modalidades, la carcasa comprende un revestimiento interno hecho de tales aceros.
Cada conducto tiene un primer extremo de conducto conectado con una pared de la cámara de redistribución y un segundo extremo conectado con la carcasa. El primer extremo del conducto está alineado con una abertura en la pared y el segundo extremo del conducto está alineado con una abertura en la carcasa, de modo que el fluido puede fluir desde el exterior de la carcasa a la cámara de redistribución a través del conducto. El conducto está ubicado, al menos en parte, en el recipiente. El primer extremo del conducto está ubicado en el recipiente. El conducto se extiende a través del espacio del recipiente. Además, la superficie exterior del conducto está expuesta al espacio de la carcasa.
El conducto puede constar de una o más partes de conducto, por ejemplo, partes de conducto dispuestas en serie y conectadas entre sí.
El primer extremo del conducto está conectado a una cámara de redistribución, por ejemplo, con una soldadura. El primer extremo del conducto se coloca, por ejemplo, radialmente hacia fuera de los extremos del tubo conectados a esa cámara de redistribución, es decir, más alejado retirado del eje longitudinal central del recipiente en una dirección perpendicular a la longitud. En una modalidad de ejemplo con una cámara de redistribución en forma de caja con una parte inferior, superior, frontal, posterior y dos placas laterales, el extremo del conducto está, por ejemplo, unido a una placa lateral, superior o inferior, y los extremos del tubo están unidos a la parte posterior de la placa y la placa frontal es, por ejemplo, una placa de cubierta que se puede abrir para mantenimiento e inspección. En principio, el conducto también se puede conectar a la placa trasera o a la placa frontal. En una modalidad de ejemplo con una cámara de redistribución en forma de caja, se conecta un conducto a la placa frontal y se puede abrir una placa lateral.
En una modalidad preferida, se apilan una pluralidad de cámaras de redistribución entre sí, para formar una pila, preferiblemente de cámaras de redistribución en forma de caja y preferiblemente una pila vertical. Preferiblemente, un elemento de placa es común a las cámaras de redistribución apiladas, preferiblemente un elemento de placa con orificios. Preferiblemente, el haz de tubos contiene tubos en forma de U en donde cada tubo tiene un codo y dos patas. Preferiblemente, la pila de cámaras de redistribución incluye una cámara de redistribución de entrada y una cámara de redistribución de salida conectadas al mismo haz de tubos en forma de U.
En el caso de una pila (vertical) de cámaras de redistribución preferiblemente en forma de caja, varias placas pueden ser comunes a las cámaras de redistribución de la pila, este puede ser el caso, por ejemplo, para una placa posterior (por ejemplo, con orificios para conectar con un haz de tubos) y para una placa lateral. Una placa horizontal puede ser común a dos cámaras adyacentes, proporcionando una placa superior y una placa inferior, en particular cuando las cámaras reciben fluido a la misma presión en funcionamiento. En el caso de una pila vertical de cuatro o más cámaras de redistribución, para la cámara de redistribución superior se puede conectar un conducto a una placa superior, para una cámara de redistribución inferior se puede conectar un conducto a una placa inferior, y para las cámaras de redistribución en los conductos intermedios se pueden conectar a una placa lateral. En una modalidad preferida, una cámara de redistribución está provista de conductos en dos placas laterales opuestas, y estos están en funcionamiento, por ejemplo, usados como entrada o como salida. Esto puede contribuir de manera ventajosa a una buena distribución del fluido sobre los tubos y a una eliminación eficiente del fluido de los tubos. En particular porque en algunas modalidades una cámara de redistribución en forma de caja tiene una anchura (de lado a lado) que es más larga que la altura de la cámara de redistribución, y en donde se aplica lo mismo al área de la placa trasera que está provista de orificios.
En una modalidad de ejemplo con una pila de cámaras de redistribución, todos los conductos conectados a esa pila se extienden hasta la parte superior de la carcasa. En combinación con, por ejemplo, estructuras de soporte para el haz de tubos en el recipiente entre el fondo de la carcasa y el haz de tubos, esto puede permitir la adaptación a la expansión y/o contracción del equipo. En el caso de una pila de cámaras de redistribución, las cámaras pueden tener, por ejemplo, una placa trasera compartida común, y para una pila vertical también placas laterales compartidas comunes.
En algunas modalidades de ejemplo, la separación en la dirección de la longitud entre un primer y segundo extremo de un conducto es para uno o más conductos (o incluso para todos los conductos) menos del 20 % o menos del 10 % de la longitud del recipiente, o menos del 20 % o menos del 10 % de la longitud de las partes rectas de los tubos.
En una modalidad adicional, uno o más conductos se extienden en la dirección longitudinal, por ejemplo con los conductos dispuestos sustancialmente paralelos (por ejemplo, con una desviación de menos de 5°) con las (partes rectas) de los tubos. En algunas modalidades de ejemplo, la separación en la dirección longitudinal entre un primer y segundo extremo de un conducto es para uno o más o incluso para todos los conductos, más del 10 % o más del 20 % de la longitud de las partes rectas de los tubos.
Generalmente, para una cámara de redistribución, el número de tubos conectados a esa cámara de redistribución es al menos 10 veces mayor que el número de conductos conectados a esa cámara de redistribución, por ejemplo, al menos 50 veces o al menos 100 veces mayor. En consecuencia, los conductos tienen generalmente un área de superficie en sección transversal (perpendicular a la dirección del flujo) del espacio de flujo interno del conducto que es al menos 10 o al menos 20 veces mayor que la de un tubo.
Cada conducto tiene al menos dos extremos de conducto, en donde los extremos de conducto se refieren a partes extremas y no solo al borde lateral. Un conducto también puede tener, por ejemplo, tres extremos de conducto en caso de un conducto en forma de Y. Los extremos de un conducto están conectados a la cámara de redistribución. Por ejemplo, el borde de un conducto se puede unir a un lado (plano) de una pared de la cámara de redistribución con una junta sin fisuras. También se puede insertar un extremo de conducto a través de una abertura en una pared de la cámara de redistribución, por ejemplo, sellando la fisura entre la pared y la parte del conducto mediante una soldadura.
De la misma manera, un extremo de conducto (parte final) se conecta con la carcasa, por ejemplo, un extremo de conducto puede unirse a la carcasa, por ejemplo, con una junta libre de fisuras. En caso de que la pared de la carcasa incluya un elemento de acero al carbono y el fluido a transportar a través del conducto incluya carbamato, el extremo del conducto o una parte del conducto se puede insertar a través de una abertura en la carcasa. Una fisura entre la parte insertada del conducto y la superficie del orificio de la carcasa (incluido cualquier acero al carbono expuesto) se puede cerrar soldando también en el lado interior de la carcasa, ya que el lugar del pozo será accesible. Opcionalmente, una parte del conducto como un manguito (por ejemplo, de acero inoxidable dúplex) se inserta primero a través de un orificio, la fisura se sella, por ejemplo, mediante soldadura, y la parte del conducto insertada (por ejemplo, el manguito) se conecta a otra parte del conducto, por ejemplo, mediante soldadura interna.
Por ejemplo, el condensador comprende una parte de extremo de conducto insertada a través de una abertura en la carcasa y que tiene una fisura sellada entre la parte de conducto insertada y la carcasa.
En una modalidad en donde una cámara de redistribución está provista de una pluralidad de conductos, estos conductos están opcionalmente conectados a una cabecera (o segmento de junta) que puede colocarse dentro o fuera del recipiente. En algunas modalidades, el conducto comprende un segmento de junta (por ejemplo, junta en T) que conecta al menos tres segmentos de conducto. Con tal conducto, se pueden conectar dos extremos de conducto, por ejemplo, a la cámara de redistribución y un extremo de conducto a la carcasa. En una modalidad de ejemplo, un conducto de entrada está conectado a una placa inferior de una cámara de redistribución inferior de una pila vertical de cámaras de redistribución por dos o más segmentos de conducto cada uno conectado a la placa inferior, al menos un segmento de conducto conectado a la carcasa, y un segmento de junta ubicado dentro del espacio del recipiente que une los segmentos del conducto. Al menos dos segmentos de conducto conectados a la cámara de redistribución pueden estar separados entre sí para distribuir de manera óptima los fluidos sobre los tubos.
El condensador se puede construir, por ejemplo, con un método que comprende montar un haz de tubos en la carcasa (que tiene al menos un extremo abierto), como en deflectores de soporte. La invención también se refiere a dicho método de construcción. El método puede comprender conectar las cámaras de redistribución a los extremos de los tubos antes o después de montar el haz de tubos, por ejemplo, usando soldaduras internas. Por ejemplo, un haz de tubos conectado a una pila de cámaras de redistribución se monta en la carcasa. El método puede implicar la conexión de los conductos a la cámara de redistribución después de montar el haz de tubos. Los conductos se pueden insertar a través de la carcasa antes o después del montaje. El método puede implicar cerrar el recipiente, por ejemplo, uniendo una tapa de cierre (por ejemplo, una cabeza de una cámara de combustión hemisférica) a una parte central esencialmente cilíndrica del recipiente que tiene al menos un extremo abierto, por ejemplo, en el extremo de la parte media donde se encuentra la cámara de redistribución.
Se ilustran y discuten ejemplos de modalidades de la invención en relación con los dibujos, estos dibujos no limitan la invención o las reivindicaciones.
La Figura 1muestra un condensador de carbamato de alta presión de referencia no de acuerdo con la invención. El condensador (100) se proporciona como un intercambiador de calor de carcasa y tubos (101) y está configurado como un condensador sumergido horizontal con un haz de tubos en forma de U (103) para el fluido refrigerante y tener en funcionamiento el gas a condensar en el espacio de la carcasa (105). Una parte de la mitad inferior del condensador (100) se muestra en la Figura 1. El intercambiador de calor (101) comprende un recipiente (102), el recipiente comprende una carcasa (1) y un haz de tubos (103). La carcasa está diseñada para soportar alta presión y encierra un espacio para el recipiente (104). El recipiente (102) también comprende una cabecera (107). La cabecera (107) no está encerrada por la carcasa (1) y está fuera del espacio del recipiente (104). Los tubos (2) del haz de tubos (103) se proporcionan en el espacio del recipiente (104). El espacio entre los tubos (2) y la carcasa (1) es el espacio de la carcasa (105) para recibir el gas a condensar. En consecuencia, el recipiente comprende una entrada de gas (4) al espacio de la carcasa (105) y una salida (5) para el líquido del espacio de la carcasa (104) y aberturas respectivas para el medio de proceso en la carcasa (1). El recipiente comprende además una entrada de reciclado de carbamato (13) que comprende una abertura en la carcasa (1). El recipiente contiene además un distribuidor de gas (6) que está conectado a la entrada de gas (4). El distribuidor de gas (6) está configurado para distribuir el gas a condensar (por ejemplo, gas mezclado de un decapador de alta presión de una planta de urea) en el espacio de la carcasa (105).
El recipiente (102) comprende además una lámina de tubos (108). La lámina de tubos separa el espacio de la carcasa (105) de la cabecera (107) y, por lo tanto, debe soportar grandes diferencias de presión. Un extremo abierto de la carcasa esencialmente cilíndrica (1) está sellado por la lámina de tubos (108). La lámina de tubos contiene orificios (110) para el fluido refrigerante. Los extremos (3) de los tubos (2) están conectados a la lámina de tubos (108), de modo que el fluido pueda fluir entre los tubos y la cabecera (107). La cabecera está provista de una abertura (109) que se usa como entrada o salida, de modo que el fluido refrigerante fluye entre la abertura (109) a un gran número de tubos (2), por ejemplo, más de 100 tubos. La lámina de tubo (108) es, por ejemplo, una placa de metal esencialmente circular y típicamente es una placa gruesa de acero al carbono (por ejemplo, de aproximadamente 30 a 60 cm de acero al carbono) revestida con acero resistente a la corrosión en el lado expuesto al espacio de la carcasa (105), tal como como un revestimiento de aleación de acero inoxidable dúplex (que incluye, por ejemplo, una capa de soldadura).
Para el condensador de carbamato de referencia de la Figura 1 (no de acuerdo con la invención), la construcción de la lámina de tubos (108) es desafiante y costosa, en vista de la necesidad de soportar alta presión, la exposición de al menos un lado al mismo medio de proceso corrosivo, y la gran cantidad de tubos. Además, cualquier fisura entre los tubos y la lámina del tubo introduce un alto riesgo de fisura por corrosión porque están en contacto con el medio que contiene carbamato. Las fisuras están presentes, por ejemplo, en el caso de patas de tubo que se extienden a través de los orificios, por ejemplo, con un diámetro de orificio (ligeramente) mayor que el diámetro exterior del tubo. La fisura por corrosión es particularmente severa para las partes metálicas en contacto con el carbamato. Las fisuras por corrosión pueden referirse a la dificultad de mantener una capa de pasivación en el acero con agentes de pasivación (como oxígeno) en las fisuras debido al flujo restringido en las fisuras. La corrosión también ocurre en las fisuras si el acero al carbono está expuesto en dichas fisuras. Por lo tanto, en los condensadores de piscina conocidos, los tubos con frecuencia no se insertan en los orificios, sino que se unen a la lámina de tubos sin fisuras que usa, por ejemplo, soldadura de orificios internos. La exposición de la parte de acero al carbono de la lámina de tubo para procesar condensado y vapor en los orificios no es problemática.
En caso de que se proporcione una solución de urea que también contiene carbamato como fluido refrigerante en la cabecera (107), como cuando se usa para un proceso como se describe en el documento US 2015/0119603, también es necesaria una capa protectora contra la corrosión en el lado de la lámina de tubos (108) expuesta a la cabecera(107), y la superficie de acero al carbono de los orificios (110) no debe estar expuesta al fluido refrigerante. La alternativa de una lámina de tubo de aleación de acero inoxidable dúplex de una sola lámina no es factible en la práctica, porque las placas de acero inoxidable dúplex homogéneas que tienen un grosor (por ejemplo, 30 a 60 cm) suficiente para contener el medio de alta presión no son factibles de fabricar, al menos en una forma prácticamente aceptable.
En el documento US 2015/0086440se describe un método de construcción en donde se insertan manguitos en orificios a través de la lámina de tubos de manera que los manguitos se extienden a través de la lámina de tubos. Los manguitos son mucho más cortos que los tubos. Los manguitos pueden soldarse (externamente) en ambos lados de la lámina de tubo, de modo que la capa de acero al carbono del protector del tubo se selle del fluido en el espacio de la carcasa (105) y del fluido en la cabecera (107). En un lado de la lámina de tubo, los manguitos se conectan posteriormente con las patas del haz de tubos en forma de U con una soldadura de orificio interno. Por lo tanto, después de soldar los manguitos a la lámina de tubo, los extremos del tubo se conectan a los manguitos soldando desde el interior insertando la sonda de soldadura en los manguitos desde el lado de baja presión (lado de la cabecera) y formando una soldadura de orificio interno.
En consecuencia, la soldadura externa de los manguitos a la lámina de tubo se lleva a cabo antes de la conexión de los manguitos al haz de tubos, porque de lo contrario el haz de tubos (con un gran número de tubos estrechamente espaciados) impide el acceso a un lado de la lámina de tubo. Sin embargo, una desventaja es que para cada tubo son necesarias tres soldaduras, lo que genera altos costos de construcción.
Si en el método del documento US 2015/0086440 el manguito se omitiría y los tubos se conectarían directamente a la lámina de tubos con soldadura de orificio interno, la placa de acero al carbono dentro de la lámina de tubos quedaría expuesta a los orificios del carbamato presente en la solución de urea usada como fluido refrigerante dentro de los tubos. Esto induciría a la corrosión. Si los tubos se insertaron en los orificios de perforación, habría una fisura entre los extremos de los tubos insertados en los orificios de perforación y la lámina del tubo, es decir, un espacio entre el exterior del tubo y el interior del orificio de la lámina de tubos, permitiendo el proceso medio para entrar en contacto con la parte de acero al carbono de la lámina de tubo. En la presente invención, la pared de la cámara de redistribución (incluida la parte de la pared con orificios como en una lámina de tubo convencional) puede estar hecha ventajosamente de acero inoxidable dúplex de una sola lámina, de modo que una solución de urea que contiene carbamato que se usa como fluido refrigerante puede entrar en contacto con la superficie de los orificios sin inducir un riesgo excesivo de corrosión.
Para tener un tiempo de residencia más largo del condensado en el espacio de la carcasa en el condensador de la Figura 1, una opción es aumentar el diámetro de la carcasa, de modo que la carcasa tenga un área de superficie mucho mayor en sección transversal que el haz de tubos, por ejemplo, como se ilustra en el documento US 5767313. Una desventaja es que el diámetro de la lámina de tubos también aumenta, porque la lámina de tubos se usa para sellar un extremo de la carcasa y, por lo tanto, también aumenta la tensión inducida por las diferencias de presión.
La Figura 2A ilustra un ejemplo de un condensador de carbamato (100) de acuerdo con la invención. La Figura 2B muestra una parte ampliada. En lugar de una cabecera (107) y una lámina de tubos (108) como en la Figura 1, el condensador de carbamato (100) contiene una cámara de redistribución (7) con una pared (8). La pared (8) está configurada para separar el fluido en la cámara de redistribución (7) del fluido en el espacio de la carcasa (105). Estos dos fluidos generalmente tienen una composición diferente en funcionamiento. La cámara de redistribución (7) se proporciona dentro del espacio del recipiente (104) y, por lo tanto, está encerrada por la carcasa (1). La carcasa (1) está configurada para contener fluido que está en contacto fluido con la superficie exterior de los tubos (2). Una pluralidad de tubos (2a, 2b) están conectados a cada cámara de redistribución (7), de modo que el fluido pueda fluir entre los tubos (2) y la cámara de redistribución (7), a través de las aberturas (12) (por ejemplo, orificios) en la pared (8) que se proporcionan en una parte (11) de la pared (8). Los extremos (3) de los tubos (2) están unidos a la pared (8) de manera que una abertura del extremo del tubo esté alineada con una abertura (12) de la pared (8). Esto se ilustra esquemáticamente en la Figura 2C,con el diámetro de los tubos (2a, 2b) ampliado en comparación con la cámara de redistribución (7). La unión del extremo del tubo (3) es por ejemplo, con una soldadura de orificio interno. La cámara de redistribución (7) está conectada a una abertura (10) en la carcasa (1) para el fluido (refrigerante) mediante un conducto (9). El conducto (9) se coloca en el espacio del recipiente (104) y preferiblemente se expone al espacio de la carcasa (105). El conducto (9) se extiende entre la abertura (10) de la carcasa (1) y la cámara de redistribución (7), más en particular hasta una abertura (14) de la cámara de redistribución (7). De esta forma, el fluido refrigerante se puede transportar entre la abertura (10) en la carcasa (1) y los tubos (2) a través de la cámara de redistribución (7) y el conducto (9) mientras que el fluido refrigerante se separa del fluido del medio de proceso en el espacio de la carcasa (105). En funcionamiento, el conducto (9) está en el interior en contacto con el fluido refrigerante y en el exterior en contacto con el medio de proceso en el espacio de la carcasa (105). Como se ilustra en la Figura 2A y 2B, el condensador de carbamato (100) también contiene un pozo de visita (106) y deflectores (15).
La Figura 2D ilustra esquemáticamente una vista en sección transversal perpendicular a la longitud de una modalidad de ejemplo. El condensador de carbamato (100) comprende una pila vertical de 4 cámaras de redistribución en forma de caja (7) cada una con un conducto (9), la parte (11) con orificios está indicada en cada cámara de redistribución (7). La disposición de los conductos (9) en la Figura 2D es esquemática, son posibles numerosas variaciones. Los conductos (9) se extienden generalmente desde las cámaras de redistribución hacia el exterior hasta una abertura (1) en la carcasa (1). Los números de referencia que son los mismos para las Figuras 1 y 2 tienen preferiblemente las mismas características en la Figura 2 que se describen en conexión con la Figura 1.
La Figura 3 ilustra un ejemplo de planta de urea de acuerdo con la invención. La planta comprende una sección de síntesis de alta presión que comprende un reactor de urea R, un decapador S, y un condensador de carbamato de alta presión HPCC. El reactor R tiene una conexión de flujo de líquido para la solución de síntesis de urea USS al decapador S que usa CO2 como alimentación para decapado, además de calentar mediante intercambio indirecto de calor con vapor. Opcionalmente, el reactor R se combina con el condensador HPCC en un solo recipiente que tiene una conexión de flujo de líquido al decapador S. La solución de síntesis de urea USS también contiene carbamato, amoniaco y agua, que deben eliminarse (al menos en parte) del producto de urea final que usa el decapador S y una sección de recuperación REC que comprende una sección de baja presión y, por ejemplo, que consta de una sección de baja presión sin sección de media presión. Aguas abajo de REC, opcionalmente, se proporciona una sección de evaporación EVAP para la eliminación de agua para dar un fundido de urea UM que se solidifica opcionalmente en una sección de acabado, ACABADO, para dar un producto de urea sólido SU. El decapador S tiene una conexión de gas para la mezcla de gas SG al condensador HPCC. El condensador HPCC comprende dos haces de tubos en forma de U T1 y T2. Cada haz de tubos (T1, T2) comprende numerosos tubos (por ejemplo, más de 100 tubos). Cada tubo está conectado con un extremo a una cámara de redistribución de entrada RC1A, RC2A y con el otro extremo a una cámara de redistribución de salida RC1B, RC2B. La cámara de redistribución de entrada (RC1A, RC2A) está conectada a un conducto de entrada D1a, D2a. La cámara de redistribución de salida (RC1B, RC2B) está conectada a un conducto de salida (D1b, D2b).
La condensación se lleva a cabo en el lado de la carcasa de HPCC, a la que también el NHale suministra alimento. El decapador S tiene una conexión de flujo de líquido para la solución de urea decapada SUSS a través de un dispositivo de expansión (por ejemplo, una válvula de expansión) V1 a un recipiente de vapor F1 para la separación de gas/líquido. El recipiente de vapor F1 tiene una conexión de líquido para la solución de urea de presión media MPUS que todavía contiene carbamato al haz de tubos T2. En el haz de tubos T2, la solución de MPUS se calienta y el carbamato en MPUS se descompone en consecuencia. Desde la salida del haz de tubos T2, la solución de MPUS se envía a un separador de gas/líquido, por ejemplo, un recipiente de vapor (F2). El gas G1 se envía a un condensador MPC que típicamente funciona a presión media (MP) y en intercambio de calor, por ejemplo, con la sección de evaporación EVAP. El líquido US1 del separador f2 se envía, por ejemplo, a una sección de recuperación de baja presión (REC) para la eliminación adicional de carbamato y agua, y luego como solución de urea US2 a la sección de evaporación EVAP. En la sección de recuperación REC, la solución de urea se somete a disociación de carbamato mediante calentamiento típicamente a baja presión, los gases eliminados se condensan en la corriente de reciclado de carbamato líquido CR2. El condensador MPC también puede recibir el gas G2 del recipiente de vapor F1, y los gases no condensados G3 de HPCC y los gases de escape (no mostrados) de R. El condensado de MPC se envía usando una bomba (no mostrada) como reciclado de carbamato líquido CR1 a la sección de síntesis, en particular al espacio de la carcasa del condensador de HPCC, normalmente combinado con un reciclado de carbamato líquido (CR2) de una sección de recuperación REC. El condensador HPCC tiene una conexión de flujo de líquido para el condensado C al reactor. Alternativamente o además, una parte de USS puede enviarse desde R al haz de tubos T2, por ejemplo, a F, rodeando el decapador S. En el haz de tubos T1, el agua (típicamente condensado) se transforma en vapor (no mostrado).
Como se usa en este documento, "un" y "una" incluye uno o más. El término "que comprende" permite la presencia de otros elementos además de los enumerados. Se han descrito anteriormente varias modalidades ilustrativas, en parte con referencia a los dibujos adjuntos, pero la invención no se limita a estas modalidades. Las características de las modalidades descritas por separado se pueden combinar generalmente entre sí, como resultará evidente para el experto en la materia. Las etapas de los procesos de producción se pueden implementar con las unidades correspondientes y las conexiones de flujo de fluido de la planta de la invención. El proceso de la invención se lleva a cabo preferiblemente en una planta como se describe y usando el condensador de carbamato de alta presión como se describe con todas las características preferidas del dispositivo que se aplican igualmente para el proceso. Los letreros de referencia en las reivindicaciones de los dibujos proporcionan solo ilustraciones de ejemplo y no limitan las reivindicaciones.

Claims (23)

REIVINDICACIONES
1. Un condensador de carbamato de alta presión (100) que comprende un intercambiador de calor de carcasa y tubos (101) que comprende un recipiente (102) que comprende una carcasa (1) y al menos un haz de tubos (103), en donde la carcasa (1) encierra un espacio de recipiente (104), en donde el haz de tubos (103) comprende tubos (2) que tienen extremos (3), y en donde se proporciona un espacio de carcasa (105) entre los tubos (2) y la carcasa (1),
en donde el intercambiador de calor comprende además una cámara de redistribución (7) ubicada en dicho espacio de recipiente (104), en donde dicha cámara de redistribución comprende una pared (8) para separar un primer fluido en el espacio de carcasa (105) de un segundo fluido dentro de la cámara de redistribución (7),
en donde una pluralidad de dichos tubos (2a, 2b) están conectados a una única cámara de redistribución (7) de modo que dicho segundo fluido pueda fluir entre dichos tubos (2a, 2b) y dicha cámara de redistribución (7),
en donde el condensador (100) comprende además un conducto (9) que se extiende desde una abertura (10) para el segundo fluido en dicha carcasa (1) a través de dicho espacio de recipiente (104) hasta dicha cámara de redistribución (7), de modo que el segundo fluido puede fluir entre un extremo de tubo (3) y dicha abertura (10) para el segundo fluido en dicha carcasa a través de dicha cámara de redistribución (7) y dicho conducto (9).
2. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 1,
configurado para la condensación de carbamato en el espacio de la carcasa (105),
en donde el recipiente comprende una entrada de gas (4) al espacio de la carcasa (105) y una salida (5) para el líquido del espacio de la carcasa (105),
en donde el recipiente comprende además un distribuidor de gas (6) conectado a dicha entrada de gas (4) para distribuir el gas que se va a condensar en el espacio de la carcasa.
3. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 2,
en donde el condensador comprende al menos dos de dichos conductos que incluyen un conducto de entrada y un conducto de salida, y que comprende al menos dos de dichas cámaras de redistribución, que incluyen una cámara de redistribución de entrada para distribuir la alimentación de fluido refrigerante desde dicho conducto de entrada a una pluralidad de tubos y un cámara de redistribución de salida para combinar fluido refrigerante calentado de una pluralidad de tubos a dicho conducto de salida.
4. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el condensador está configurado para colocarse horizontalmente en funcionamiento, en donde dichos tubos comprenden o consisten en partes de tubos rectos, y en donde dicho distribuidor de gas y dichas partes de tubos rectos están dispuestos en paralelo.
5. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el haz de tubos contiene tubos en forma de U en donde cada tubo tiene un codo y dos patas.
6. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el condensador comprende una parte del reactor entre el codo del haz de tubos en forma de U y la carcasa.
7. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-6, en donde la carcasa comprende una parte media esencialmente cilíndrica y dos partes de tapa que cierran dicha parte media en extremos opuestos,
y en donde dicho espacio de carcasa es un espacio de carcasa único definido por dicha parte media y partes de tapa de modo que el fluido puede fluir desde dicho distribuidor de gas a ambas partes de tapa.
8. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cámara de redistribución comprende una pluralidad de elementos que proporcionan la pared de la cámara de redistribución, y en donde al menos uno de dichos elementos se puede abrir y cerrar, para proporcionar acceso al interior de la cámara de redistribución.
9. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, - en donde una pluralidad de cámaras de redistribución se apilan unas sobre otras,
- y en donde un elemento de placa con orificios es común a dicha pluralidad de cámaras de redistribución.
10. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 9,
en donde el haz de tubos contiene tubos en forma de U en donde cada tubo tiene un codo y dos patas, y en donde dicha pluralidad de cámaras de redistribución incluye una cámara de redistribución de entrada y una cámara de redistribución de salida del mismo haz de tubos en forma de U, dispuestas en la misma pila de cámaras de redistribución.
11. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada conducto tiene un primer extremo de conducto conectado con una pared de la cámara de redistribución y un segundo extremo conectado con la carcasa.
12. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el primer extremo del conducto está alineado con una abertura en la pared y el segundo extremo del conducto está alineado con una abertura en la carcasa, de modo que el fluido puede fluir desde el exterior de la carcasa a la cámara de redistribución a través del conducto; en donde el conducto está situado al menos en parte en el recipiente; en donde el primer extremo del conducto está ubicado en el recipiente; en donde el conducto se extiende a través del espacio del recipiente y en donde la superficie exterior del conducto está expuesta al espacio de la carcasa.
13. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el primer extremo del conducto está conectado a dicha cámara de redistribución, por ejemplo, con una soldadura.
14. Un condensador de carbamato de alta presión de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el primer extremo del conducto se coloca radialmente hacia fuera de los extremos del tubo conectados a esa cámara de redistribución.
15. Una planta de producción de urea que comprende una sección de síntesis de urea a alta presión que comprende un reactor, un decapador y un condensador de carbamato de alta presión, en donde el condensador de carbamato de alta presión es de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y en donde, opcionalmente, el reactor y el condensador de carbamato de alta presión se combinan en un solo recipiente, cuyo recipiente tiene una salida de líquido conectada al decapador.
16. Una planta de producción de urea de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el condensador de carbamato de alta presión comprende un haz de tubos que está conectado a través de una cámara de redistribución y un conducto a una línea de alimentación de solución de urea que también contiene carbamato, en donde dicha línea de alimentación está conectada al decapador para recibir la solución de urea decapada del decapador y/o en donde dicha línea de alimentación está conectada al reactor para recibir una parte de la solución de urea del reactor; en donde el condensador de carbamato de alta presión está configurado para la condensación de carbamato en el espacio de la carcasa,
en donde el recipiente comprende una entrada de gas al espacio de la carcasa y una salida para el líquido del espacio de la carcasa, en donde el recipiente comprende además un distribuidor de gas conectado a dicha entrada de gas para distribuir el gas que se va a condensar en el espacio de la carcasa.
17. Una planta de producción de urea de acuerdo con la reivindicación 16, en donde la línea de alimentación comprende un dispositivo de expansión y un separador de gas/líquido para separar el gas de la solución de urea expandida, y en donde la línea de alimentación está configurada para suministrar al menos una parte de dicha solución de urea expandida a dicho conducto.
18. Una planta de producción de urea de acuerdo con la reivindicación 16 o 17, en donde dicho haz de tubos está conectado a través de una cámara de redistribución y un conducto a un separador gas/líquido que tiene una conexión de flujo de líquido a una sección de recuperación y una conexión de flujo de gas a un segundo condensador.
19. Una planta de producción de urea de acuerdo con la reivindicación 18, en donde dicho segundo condensador funciona a presión media y el segundo condensador está en contacto de intercambio de calor con una sección de evaporación de la planta de urea, y en donde dicho segundo condensador tiene una conexión de flujo de líquido para el reciclaje de carbamato al condensador de carbamato de alta presión.
20. Una planta de producción de urea de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el reactor y el condensador de carbamato de alta presión se combinan en un solo recipiente, cuyo recipiente tiene una salida de líquido conectada al decapador.
21. Un proceso de producción de urea en donde se forma urea en un reactor para dar una solución de síntesis de urea, al menos una parte de dicha solución de síntesis de urea se decapa en un decapador para dar una solución de urea decapada, y en donde el gas del decapador se condensa en un condensador de carbamato de alta presión, en donde el proceso se lleva a cabo en una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15-20 y/o en donde el condensador de carbamato de alta presión es de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-14.
22. Un proceso de producción de urea de acuerdo con la reivindicación 21, en donde al menos uno de dichos conductos está tanto en el interior como en el exterior del conducto en contacto con una solución que contiene carbamato, y en donde los tubos de al menos un haz de tubos están en el interior y el exterior en contacto con una solución que contiene carbamato.
23. Un proceso de producción de urea de acuerdo con la reivindicación 22, en donde el gas del decapador se suministra al espacio de la carcasa del condensador, en donde al menos una parte de la solución de urea decapada y/o una parte de la síntesis de solución de urea que no se envía al decapador, se expande al mismo tiempo que comprende carbamato, y en donde al menos parte de la solución de urea expandida, opcionalmente después de la separación gas/líquido, se suministra a un haz de tubos del condensador de carbamato de alta presión a través de un conducto y una cámara de redistribución como se define en la reivindicación 1, y se calienta en el haz de tubos mediante intercambio de calor con el medio de proceso de condensación en el espacio de la carcasa, de modo que el carbamato de dicha solución de urea se descompone en el haz de tubos.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023514990A (ja) * 2020-02-25 2023-04-12 カサーレ エスエー ウレアを合成するためのプロセスおよびプラント
US20210302076A1 (en) * 2020-03-30 2021-09-30 John Schumann System and method for an energy recovery condenser
CN112316450B (zh) * 2020-09-22 2022-07-15 蓝旺节能科技（浙江）有限公司 一种中药加工高效循环蒸发系统
US11988422B2 (en) 2021-04-28 2024-05-21 Carrier Corporation Microchannel heat exchanger drain
WO2023158314A1 (en) 2022-02-21 2023-08-24 Stamicarbon B.V. Low biuret urea production
WO2023219506A1 (en) 2022-05-13 2023-11-16 Stamicarbon B.V. High pressure carbamate condensation apparatus

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2256882A (en) * 1939-03-11 1941-09-23 Griscom Russell Co Heat exchanger
US3254705A (en) * 1960-08-22 1966-06-07 Bethlehem Steel Corp Steam generator
GB1261018A (en) * 1968-02-02 1972-01-19 Foster Wheeler Brown Boilers Improvements in or relating to heat exchangers
US4082797A (en) * 1975-04-23 1978-04-04 Snamprogetti, S.P.A. Method for the condensation of carbammate in urea-synthesis installations
JPS5823114Y2 (ja) * 1979-02-28 1983-05-17 日立造船株式会社 熱交換器
JPS5762391A (en) * 1980-10-01 1982-04-15 Toyo Eng Corp Reaction heat recovery process
IT1209532B (it) * 1984-04-20 1989-08-30 Snam Progetti Processo per la sintesi di urea e materiale utilizzato nello stesso.
UA26895C2 (uk) * 1990-03-12 1999-12-29 Уріа Казале С.А. Спосіб коhдеhсації парів аміаку, вуглекислого газу і води та пристрій для його здійсhеhhя
CN1089717A (zh) * 1993-01-08 1994-07-20 泸州天然气化学工业公司 高压甲铵冷凝器换热管
JP3512477B2 (ja) * 1994-07-16 2004-03-29 川崎重工業株式会社 熱交換器
NL1000416C2 (nl) * 1995-05-23 1996-11-25 Dsm Nv Werkwijze voor de bereiding van ureum.
US5767313A (en) 1995-05-23 1998-06-16 Dsm N.V. Method for the preparation of urea
TW385307B (en) * 1996-08-30 2000-03-21 Dsm Nv Process for the preparation of urea
NL1004977C2 (nl) * 1997-01-13 1998-07-15 Dsm Nv Methode om de capaciteit van een bestaand ureum proces te verhogen.
JP4112056B2 (ja) * 1997-12-18 2008-07-02 東洋エンジニアリング株式会社 改良された尿素の合成方法および装置
EP1036787B1 (en) * 1999-03-16 2003-06-04 Urea Casale S.A. Method for modernizing a urea production plant
JP4191879B2 (ja) * 2000-07-04 2008-12-03 東洋エンジニアリング株式会社 尿素合成方法および装置
NL1017990C2 (nl) 2001-05-03 2002-11-05 Dsm Nv Werkwijze voor de bereiding van ureum.
DE60201384T3 (de) * 2001-07-23 2012-01-26 Toyo Engineering Corp. Verfahren zur Harnstoffsynthese
ITMI20021009A1 (it) * 2002-05-13 2003-11-13 Snam Progetti Apparecchiatura a fascio tubiero per processare fluidi corrosivi
DE60336317D1 (de) * 2003-09-19 2011-04-21 Urea Casale Sa Karbamatkondensationsverfahren
EP1577632A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-21 Urea Casale S.A. Apparatus for treating highly corrosive agents
NL1026607C2 (nl) * 2004-07-07 2006-01-10 Dsm Ip Assets Bv Werkwijze voor de bereiding van ureum.
ITMI20061223A1 (it) * 2006-06-26 2007-12-27 Snam Progetti Tubo bimetallico resistente alla corrosione e suo utilizzo in apparecchiature a fascio tubiwero
US7687041B2 (en) * 2008-02-27 2010-03-30 Kellogg Brown & Root Llc Apparatus and methods for urea production
CN201350404Y (zh) * 2009-01-09 2009-11-25 中国五环工程有限公司 高压管式全冷凝反应器
MX364219B (es) * 2012-05-03 2019-04-16 Stamicarbon Metodo y aparato para la produccion de urea a partir de amoniaco y dioxido de carbono.
AR090886A1 (es) * 2012-05-03 2014-12-10 Stamicarbon Metodo de fabricacion de un conjunto de placa de tubo e intercambiador de calor para un reactor o condensador
RU2499791C1 (ru) 2012-08-15 2013-11-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) Способ и установка для получения карбамида и способ модернизации установки для получения карбамида
JPWO2014192823A1 (ja) * 2013-05-28 2017-02-23 東洋エンジニアリング株式会社 尿素合成方法
CN103570588A (zh) * 2013-08-30 2014-02-12 北京丰汉工程技术有限公司 一种尿素合成装置及合成方法
DE102014103691A1 (de) * 2014-03-18 2015-09-24 Basf Se Wärmetauscher, Reaktoranordnung umfassend diesen Wärmetauscher und Verfahren zum Temperieren eines Reaktors
EA036426B1 (ru) 2015-07-20 2020-11-10 Стамикарбон Б.В. Дуплексная нержавеющая сталь и ее применение
CN204924007U (zh) 2015-08-26 2015-12-30 华陆工程科技有限责任公司 用于原料气预热器的带膨胀节的内部浮动管板结构
WO2017171546A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Stamicarbon B.V. Urea production with bi-pressurized synthesis
CN105699201B (zh) 2016-04-14 2018-09-14 沈阳汇博热能设备有限公司 高压浮头式换热器壳程试压装置
CN106839530A (zh) * 2017-03-21 2017-06-13 昆山方佳机械制造有限公司 一种干式蒸发器

Also Published As

Publication number Publication date
GEP20227358B (en) 2022-02-25
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KR102564759B1 (ko) 2023-08-07
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