JP7410337B2 - サーマルストリッピング尿素プラント及びプロセス - Google Patents
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Description
Claims (16)
- サーマルストリッピング型の尿素製造プラント(UPP)で実行される尿素製造プロセスであって、前記プラントが、高圧(HP)合成セクション(HPS)と、第1及び第2の中圧(MP)回収セクション(MPR1、MPR2)と、を備え、
前記HP合成セクションが、HP反応帯(HPR)と、前記サーマルストリッピング型(HPSt)のHPストリッパーと、HPカルバメート凝縮器(HPCC)と、分離器(HPLS)と、を備え、前記HPストリッパー(HPSt)が、前記第1のMP回収セクション(MPR1)に接続されたストリッピングされた尿素溶液のための出口と、前記HPカルバメート凝縮器(HPCC)に接続された気体のための出口と、を有し、
前記尿素製造プロセスが、
-前記反応帯(HPR)からの反応混合物(1)を、前記分離器(HPLS)内で高圧下で、第1の流れ(S1)及び第2の流れ(S2)に分離するプロセスであって、前記第1の流れ及び前記第2の流れが、両方とも、尿素を含有する液相を含有する、分離するプロセスと、
-前記第1の流れ(S1)を、少なくとも部分的に前記HPストリッパー(HPSt)に供給するプロセスと、
-前記第2の流れ(S2)を、少なくとも部分的に前記第2の中圧回収セクション(MPR2)に供給するプロセスと、を含み、
前記第1の流れ(S1)が、前記第2の流れ(S2)よりも低い重量密度を有し、前記第1の流れが、前記第2の流れ(S2)よりも高いアンモニア濃度を有するアンモニアに富む第1の流れ(S1)であり、高圧(HP)は、少なくとも100baraであり、中圧(MP)は、10bara~60baraである、尿素製造プロセス。 - 前記尿素製造プロセスが、
-前記分離器(HPLS)内で前記第2の流れ(S2)を脱気するプロセスと、
-前記脱気された第2の流れのN/C比を測定するプロセスと、
-前記脱気された第2の流れを前記HPストリッパー(HPSt)を迂回する前記第2のMP回収セクション(MPR2)に供給するプロセスと、を含み、前記N/C比は、NH 3 対CO 2 のモル比である、請求項1に記載の尿素製造プロセス。 - 前記第1のMP回収セクション(MPR1)が、第1のMP分解器(MPD1)と、第1のMPカルバメート凝縮器(MPCC1)と、中圧分離カラム(MPSC)と、アンモニア凝縮器(AC)と、を備え、前記ストリッピングされた尿素溶液(2)が、前記第1のMP分解器(MPD)内で分解に供されて、MP尿素溶液(7)及び気体流れ(18)がもたらされ、前記気体流れ(18)が、前記第1のMPカルバメート凝縮器内で凝縮に供され、前記第1のMPカルバメート凝縮器(MPCC1)からの流れ(19)が、前記中圧分離カラム(MPSC)内で分離されて、MPカルバメート溶液(8)及びアンモニア含有気体流れ(21)がもたらされ、前記アンモニア含有気体流れ(21)が、前記アンモニア凝縮器(AC)内で凝縮に供されて、アンモニア凝縮物流れ(22)がもたらされる、請求項1又は2に記載の尿素製造プロセス。
- サーマルストリッピング型の尿素製造プラント(UPP)で実行される尿素製造プロセスであって、前記プラントが、高圧(HP)合成セクション(HPS)と、第1及び第2の中圧(MP)回収セクション(MPR1、MPR2)と、を備え、
前記HP合成セクションが、HP反応帯(HPR)と、前記サーマルストリッピング型(HPSt)のHPストリッパーと、HPカルバメート凝縮器(HPCC)と、分離器(HPLS)と、を備え、前記HPストリッパー(HPSt)が、前記第1のMP回収セクション(MPR1)に接続されたストリッピングされた尿素溶液のための出口と、前記HPカルバメート凝縮器(HPCC)に接続された気体のための出口と、を有し、
前記尿素製造プロセスが、
-前記反応帯(HPR)からの反応混合物(1)を、前記分離器(HPLS)内で高圧下で、第1の流れ(S1)及び第2の流れ(S2)に分離するプロセスであって、前記第1の流れ及び前記第2の流れが、両方とも、尿素を含有する液相を含有する、分離するプロセスと、
-前記第1の流れ(S1)を、少なくとも部分的に前記HPストリッパー(HPSt)に供給するプロセスと、
-前記第2の流れ(S2)を、少なくとも部分的に前記第2の中圧回収セクション(MPR2)に供給するプロセスと、を含み、
前記第1のMP回収セクション(MPR1)が、第1のMP分解器(MPD1)と、第1のMPカルバメート凝縮器(MPCC1)と、中圧分離カラム(MPSC)と、アンモニア凝縮器(AC)と、を備え、前記ストリッピングされた尿素溶液(2)が、前記第1のMP分解器(MPD)内で分解に供されて、MP尿素溶液(7)及び気体流れ(18)がもたらされ、前記気体流れ(18)が、前記第1のMPカルバメート凝縮器内で凝縮に供され、前記第1のMPカルバメート凝縮器(MPCC1)からの流れ(19)が、前記中圧分離カラム(MPSC)内で分離されて、MPカルバメート溶液(8)及びアンモニア含有気体流れ(21)がもたらされ、前記アンモニア含有気体流れ(21)が、前記アンモニア凝縮器(AC)内で凝縮に供されて、アンモニア凝縮物流れ(22)がもたらされ、
前記第2の流れ(S2)が、前記第2のMP回収セクション(MPR2)に含まれるMP断熱フラッシングユニット(MPF)内で高圧から中圧に膨張させられ、それによって気体流れ(11)及びフラッシングされたMP尿素溶液(12)を得て、
前記気体流れ(11)が、前記第1のMPカルバメート凝縮器(MPCC1)に供給され、高圧(HP)は、少なくとも100baraであり、中圧(MP)は、10bara~60baraである、尿素製造プロセス。 - 前記第2のMP回収セクション(MPR2)が、第2のMP分解器(MPD2)と、第2のMPカルバメート凝縮器(MPCC2)と、を備え、フラッシングされた前記MP尿素溶液(12)が、前記第2のMP分解器で分解に供されて、処理された尿素溶液(13)及び気体流れ(14)がもたらされ、前記気体流れ(14)が、前記第2のMPカルバメート凝縮器内で凝縮に供されて、カルバメート溶液(15)がもたらされ、前記カルバメート溶液(15)が、前記高圧合成セクション(HPS)に再循環される、請求項4に記載の尿素製造プロセス。
- 前記第2のMP回収セクション(MPR2)が、MP CO2ストリッパー(MPS)を更に備え、前記第2のMP分解器(MPD2)からの前記尿素溶液(13)が、前記MP CO2ストリッパー(MPS)内のMP CO2供給物でストリッピングされて、更に処理された尿素溶液(16)及び気体流れ(17)がもたらされ、前記気体流れ(17)が凝縮に供されて、前記第2のMPカルバメート凝縮器(MPCC2)内にカルバメート溶液がもたらされる、請求項5に記載の尿素製造プロセス。
- 反応帯(HPR)、サーマルストリッパー(HPSt)、及びカルバメート凝縮器(HPCC)を備える高圧合成セクション(HPS)を備えた尿素プラントであって、前記プラントが、前記サーマルストリッパーのストリッピングされた尿素溶液のための出口に接続された入口を有する第1の中圧回収セクション(MPR1)を更に備え、
前記高圧セクションが、高圧反応混合物(1)を前記反応帯から第1の流れ(S1)及び第2の流れ(S2)に分離するように構成された高圧分離器(HPLS)を備え、前記第1の流れ及び前記第2の流れが、両方とも、尿素を含有する液相を含有し、前記第1の流れが、前記第2の流れよりも低い重量密度を有し、
前記高圧分離器が、前記サーマルストリッパーの入口に接続された前記第1の流れのための第1の出口と、第2の中圧回収セクション(MPR2)に接続された前記第2の流れのための第2の出口と、を有し、前記プラントが、前記高圧分離器から前記第2の中圧回収セクションまでの前記第2の流れのためのフローライン内のN/C比を測定するためのN/C計器を備え、高圧(HP)は、少なくとも100baraであり、中圧(MP)は、10bara~60baraであり、前記N/C比は、NH 3 対CO 2 のモル比である、尿素プラント。 - 反応帯(HPR)、サーマルストリッパー(HPSt)、及びカルバメート凝縮器(HPCC)を備える高圧合成セクション(HPS)を備えた尿素プラントであって、前記プラントが、前記サーマルストリッパーのストリッピングされた尿素溶液のための出口に接続された入口を有する第1の中圧回収セクション(MPR1)を更に備え、
前記高圧セクションが、高圧反応混合物(1)を前記反応帯から第1の流れ(S1)及び第2の流れ(S2)に分離するように構成された高圧分離器(HPLS)を備え、前記第1の流れ及び前記第2の流れが、両方とも、尿素を含有する液相を含有し、
前記高圧分離器が、前記サーマルストリッパーの入口に接続された前記第1の流れのための第1の出口と、第2の中圧回収セクション(MPR2)に接続された前記第2の流れのための第2の出口と、を有し、
前記第1の中圧(MP)回収セクション(MPR1)が、第1のMP分解器(MPD1)と、第1のMPカルバメート凝縮器(MPCC1)と、中圧分離カラム(MPSC)と、アンモニア凝縮器(AC)と、を備え、
前記第1のMP分解器(MPD)が、前記ストリッピングされた尿素溶液(2)を分解に供して、MP尿素溶液(7)及び気体流れ(18)がもたらされるように構成され、
前記第1のMPカルバメート凝縮器が、前記気体流れ(18)を凝縮に供するように構成され、
前記中圧分離カラム(MPSC)が、前記第1のMPカルバメート凝縮器(MPCC1)からの流れ(19)を、MPカルバメート溶液(8)及びアンモニア含有気体流れ(21)に分離するように構成され、
前記アンモニア凝縮器(AC)が、前記アンモニア含有気体流れ(21)を凝縮に供して、アンモニア凝縮物流れ(22)がもたらされるように構成され、
前記第2のMP回収セクション(MPR2)が、
-前記第2の流れを前記第2のMP回収セクション内で高圧から中圧まで膨張させ、それによって気体流れ(11)及びフラッシングされたMP尿素溶液(12)を得るように構成されたMP断熱フラッシングユニット(MPF)と、
-前記フラッシングされたMP尿素溶液(12)を分解に供して、処理された尿素溶液(13)及び気体流れ(14)がもたらされるように構成された第2のMP分解器(MPD2)と、
-前記気体流れ(14)を凝縮に供して、カルバメート溶液(15)がもたらされるように構成された、第2のMPカルバメート凝縮器(MPCC2)と、
-前記MP断熱フラッシングユニット(MPF)から前記第1の中圧(MP)回収セクション(MPR1)への前記気体流れ(11)のための気体フローラインと、を備え、高圧(HP)は、少なくとも100baraであり、中圧(MP)は、10bara~60baraである、尿素プラント。 - 前記第2のMP回収セクション(MPR2)が、
-前記第2のMP分解器(MPD2)からの前記尿素溶液(13)を、MP CO2供給物でのストリッピングに供して、更に処理された尿素溶液(16)及び気体流れ(17)、並びに前記第2のMPカルバメート凝縮器(MPCC2)の入口への前記気体流れ(17)のフロー接続がもたらされるように構成されたMP CO2ストリッパー(MPS)、を備える、請求項8に記載の尿素プラント。 - サーマルストリッピング型の既存の尿素プラントを改変する方法であって、前記既存のプラントが、反応帯、サーマルストリッパー、及びカルバメート凝縮器を備える高圧合成セクションを備え、前記既存のプラントが、前記サーマルストリッパーのストリッピングされた尿素溶液のための出口に接続された入口を有する第1の中圧回収セクションを更に備え、
前記方法が、
-前記反応帯からの高圧反応混合物を第1の流れ及び第2の流れに分離するように構成された高圧分離器を前記高圧合成セクションに追加するステップであって、前記第1の流れ及び前記第2の流れが、両方とも、尿素を含有する液相を含有し、前記第1の流れ(S1)が、前記第2の流れ(S2)よりも低い重量密度を有する、追加するステップと、
-第2の中圧(MP)回収セクションを追加するステップと、を含み、
前記高圧分離器が、前記サーマルストリッパーの入口に接続された前記第1の流れのための第1の出口と、前記第2の中圧回収セクションに接続された前記第2の流れのための第2の出口と、を有し、高圧(HP)は、少なくとも100baraであり、中圧(MP)は、10bara~60baraである、方法。 - 前記高圧分離器が、底部及び頂部と、前記底部における狭い開口部と、前記頂部における広い開口部と、を有する漏斗を備え、前記狭い開口部が、前記第2の流れの前記分離器の前記第2の出口に接続され、N/C比を決定するための測定装置が、前記高圧分離器から前記第2の中圧回収セクションへの前記第2の流れのためのフローライン内に設けられており、前記N/C比は、NH 3 対CO 2 のモル比である、請求項10に記載の方法。
- 前記高圧合成セクションの反応器容積を増加させるステップを更に伴う、請求項10又は11に記載の方法。
- サーマルストリッピング型の既存の尿素プラントを改変する方法であって、前記既存のプラントが、反応帯、サーマルストリッパー、及びカルバメート凝縮器を備える高圧合成セクションを備え、前記既存のプラントが、前記サーマルストリッパーのストリッピングされた尿素溶液のための出口に接続された入口を有する第1の中圧回収セクションを更に備え、
前記方法が、
-前記反応帯からの高圧反応混合物を第1の流れ及び第2の流れに分離するように構成された高圧分離器を前記高圧合成セクションに追加するステップであって、前記第1の流れ及び前記第2の流れが、両方とも、尿素を含有する液相を含有する、追加するステップと、
-第2の中圧(MP)回収セクションを追加するステップと、を含み、
前記高圧分離器が、前記サーマルストリッパーの入口に接続された前記第1の流れのための第1の出口と、前記第2の中圧回収セクションに接続された前記第2の流れのための第2の出口と、を有し、前記方法が、前記第2のMP回収セクションの一部として、前記既存のプラントに、以下のユニット、
-前記第2の流れを、前記第2のMP回収セクション内で高圧から中圧まで膨張させ、それによって気体流れ(11)及びフラッシングされたMP尿素溶液(12)を得るように構成されたMP断熱フラッシングユニット(MPF)と、
-前記フラッシングされたMP尿素溶液(12)を分解に供して、処理された尿素溶液(13)及び気体流れ(14)がもたらされるように構成された第2のMP分解器(MPD2)と、
-前記気体流れ(14)を凝縮に供して、カルバメート溶液(15)がもたらされるように構成された、第2のMPカルバメート凝縮器(MPCC2)と、
-前記MP断熱フラッシングユニット(MPF)から前記第1の中圧(MP)回収セクション(MPR1)への前記気体流れ(11)のための気体フローラインと、
-を追加するステップを伴い、高圧(HP)は、少なくとも100baraであり、中圧(MP)は、10bara~60baraである、方法。 - 前記第2のMP分解器(MPD2)からの前記尿素溶液(13)を、MP CO2供給物でのストリッピングに供して、更に処理された尿素溶液(16)及び気体流れ(17)、並びに前記第2のMPカルバメート凝縮器(MPCC2)の入口への前記気体流れ(17)のためのフロー接続と、がもたらされるように構成されたMP CO2ストリッパー(MPS)をさらに備える、請求項13に記載の方法。
- 前記高圧合成セクションの反応器容積を増加させるステップを更に伴う、請求項13に記載の方法。
- 前記高圧分離器を備える追加の反応器を追加することによって、前記反応器容積が増加する、請求項15に記載の方法。
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