JPH10120643A - Improved urea synthsis - Google Patents

Improved urea synthsis

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JPH10120643A
JPH10120643A JP8282486A JP28248696A JPH10120643A JP H10120643 A JPH10120643 A JP H10120643A JP 8282486 A JP8282486 A JP 8282486A JP 28248696 A JP28248696 A JP 28248696A JP H10120643 A JPH10120643 A JP H10120643A
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JP
Japan
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urea
urea synthesis
carbon dioxide
solution
ammonia
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Application number
JP8282486A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetsugu Fujii
英嗣 藤井
Yasuhiko Kojima
保彦 小嶋
Eiji Sakata
英二 坂田
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Toyo Engineering Corp
Original Assignee
Toyo Engineering Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce urea by a method that has high adaptability to variations of operating condition and reduces energy consumption. SOLUTION: This production of urea, which consists of a reaction heat recovery process that formats ammonium carbamate from ammonia and carbon dioxide, first and second urea synthesizing processes which differ in reaction conditions, a stripping process, and a purification process for obtaining urea from the urea solution delivered from the stripping process, comprises subjecting the ammonium carbamate after heat recovery to urea synthesis in the first urea synthesizing process, treating in the stripping process the synthesized urea solution coming from the first synthetic process together with the urea solution coming from the second urea synthesizing process mentioned below to separate the urea solution and a gaseous mixture of ammonia and carbon dioxide, sending the separated gaseous mixture through a condensation process to the second urea synthesizing process, and leading the second synthesized urea solution into the stripping process where the second urea solution is treated together with the first synthesize urea solution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は二段階尿素合成方法
における改良に関する。特に、既設の尿素合成プラント
の製造能力増強に好適な改良された尿素合成方法に関す
る。
[0001] The present invention relates to an improvement in a two-stage urea synthesis method. In particular, it relates to an improved urea synthesis method suitable for increasing the production capacity of an existing urea synthesis plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人は、先に、エネルギー消費量を
減らす目的で、新設あるいは、特に、既設の尿素合成プ
ラントの製造を増強するのに好適な尿素合成方法を特開
平8−198838号において提案した。この提案は、
過剰のアンモニアと二酸化炭素から尿素を合成する方法
において、(1)アンモニアと二酸化炭素の反応熱を除
去・回収する工程、(2)反応熱を除去・回収されたア
ンモニアと二酸化炭素との反応生成物であるアンモニウ
ムカーバメートを尿素合成圧力および温度で処理して尿
素、過剰アンモニア、未反応アンモニウムカーバメート
および水からなる第1の尿素合成液を得る第1の尿素合
成工程、(3)第1の尿素合成液を減圧し、この尿素合
成液中のアンモニウムカーバメートをガス状のアンモニ
アと二酸化炭素とに加熱分解し、二酸化炭素の吹き込み
により、これらガスを過剰のアンモニアとともにアンモ
ニア、二酸化炭素等の混合ガスとして、残留未反応アン
モニウムカーバメートを含む尿素液から分離するストリ
ッピング工程、(4)ストリッピング工程で分離された
混合ガスと後記する回収工程からのアンモニウムカーバ
メート水溶液とを尿素合成圧力および温度において処理
して尿素、過剰アンモニア、未反応アンモニウムカーバ
メートおよび水からなる第2の尿素合成液を得る第2の
尿素合成工程、(5)ストリッピング工程からの尿素液
と第2の尿素合成液とを併せて、未反応アンモニウムカ
ーバメートおよび過剰アンモニアを中圧において、尿素
溶からアンモニア、二酸化炭素等の中圧混合ガスとして
分離し、分離された中圧混合ガスを吸収媒体に吸収させ
てアンモニウムカーバメート水溶液として回収する回収
工程、および(6)回収工程からの尿素液を、さらに処
理して尿素を得る精製工程からなるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present applicant has previously disclosed a urea synthesis method suitable for enhancing the production of a new or especially an existing urea synthesis plant for the purpose of reducing energy consumption as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-198838. In the proposed. This proposal,
In the method of synthesizing urea from excess ammonia and carbon dioxide, (1) a step of removing and recovering the heat of reaction between ammonia and carbon dioxide, and (2) a reaction product of removing and recovering the heat of reaction of ammonia and carbon dioxide. Urea synthesis step of treating a product, ammonium carbamate, with urea synthesis pressure and temperature to obtain a first urea synthesis solution comprising urea, excess ammonia, unreacted ammonium carbamate and water, (3) first urea The synthesis solution is decompressed, and the ammonium carbamate in the urea synthesis solution is thermally decomposed into gaseous ammonia and carbon dioxide, and by blowing in carbon dioxide, these gases are mixed with excess ammonia as a mixed gas of ammonia, carbon dioxide, etc. A stripping step of separating from a urea solution containing residual unreacted ammonium carbamate, ( A) a second urea synthesis solution comprising urea, excess ammonia, unreacted ammonium carbamate and water by treating the mixed gas separated in the stripping step and the ammonium carbamate aqueous solution from the recovery step described below at a urea synthesis pressure and temperature; (5) combining the urea solution from the stripping step with the second urea synthesis solution to remove unreacted ammonium carbamate and excess ammonia from the urea solution to ammonia and carbon dioxide And (6) the urea liquid from the recovery step is further processed by removing the intermediate pressure mixed gas into an absorbing medium and recovering it as an aqueous solution of ammonium carbamate. And a purification step for obtaining

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
尿素合成方法においては、上記回収工程に導入されるス
トリッピング工程からの尿素液と第2の尿素合成液との
混合物は、その組成が上流側の運転条件の変動によって
悪影響を受けたとき、もとの組成に戻すのが困難であっ
た。
However, in the urea synthesis method described above, the mixture of the urea solution from the stripping step and the second urea synthesis solution introduced into the recovery step has an upstream side composition. It was difficult to return to the original composition when adversely affected by fluctuations in the operating conditions.

【0004】また、第2の尿素合成工程の圧力および温
度は第1の尿素合成工程のそれらよりも低く、かつH/
Cが高いので尿素合成率が低くなり、残留アンモニア濃
度が高い。このような尿素合成液がそのまま下流の回収
工程へ送られるので回収工程の負荷が上りやすく、特に
既設のプラントの能力増強の場合に問題となることがあ
った。
[0004] The pressure and temperature of the second urea synthesis step are lower than those of the first urea synthesis step, and H /
Since C is high, the urea synthesis rate is low, and the residual ammonia concentration is high. Since such a urea synthesis solution is directly sent to the downstream recovery step, the load of the recovery step is likely to increase, and this may cause a problem particularly in the case of increasing the capacity of an existing plant.

【0005】したがって、本発明は、これらの課題を解
決して運転変動に対する適応性が高く、かつ、エネルギ
ー消費量が少ない、改良された尿素合成方法を提供しよ
うとするものである。
Accordingly, an object of the present invention is to solve these problems and to provide an improved method for synthesizing urea, which has high adaptability to driving fluctuations and consumes little energy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の改良された尿素
合成方法は、尿素合成圧力において、二酸化炭素と化学
量論的に過剰なアンモニアとをミキシング工程におい
て、混合してアンモニウムカーバメートを生成させ、こ
の際発生する反応熱を除去し、ついで該アンモニウムカ
ーバメートを第1の尿素合成工程において尿素合成に付
して尿素、過剰アンモニア、未反応アンモニウムカーバ
メートおよび水からなる第1の尿素合成液を生成させ、
該第1の尿素合成液をストリッピング工程において処理
して尿素液をアンモニア、二酸化炭素および水の混合ガ
スから分離し、該尿素液を、さらに処理して尿素を得、
一方、該混合ガスを、凝縮工程において冷却下に吸収媒
体と接触させて凝縮させ、得られた凝縮液を第2の尿素
合成工程において尿素合成に付して尿素、過剰アンモニ
ア、未反応アンモニウムカーバメートおよび水からなる
第2の尿素合成液を生成させ、該第2の尿素合成液を処
理して尿素を得る尿素合成方法において、該ストリッピ
ング工程の圧力を該第1の尿素合成工程の圧力よりも低
く設定し、該第2の尿素合成工程の圧力を該ストリッピ
ング工程の圧力と実質的に等しい圧力とし、該第2の尿
素合成液を該ストリッピング工程に導入して該第1の尿
素合成液とともに処理して該第1および第2の尿素合成
液に含有される過剰アンモニアおよび未反応アンモニウ
ムカーバメートをアンモニア、二酸化炭素および水の混
合ガスとして尿素液から分離し、該混合ガスを該凝縮工
程に導入することを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The improved urea synthesis method of the present invention comprises mixing carbon dioxide and a stoichiometric excess of ammonia in a mixing step at urea synthesis pressure to form ammonium carbamate. The heat of reaction generated at this time is removed, and the ammonium carbamate is then subjected to urea synthesis in a first urea synthesis step to produce a first urea synthesis solution comprising urea, excess ammonia, unreacted ammonium carbamate and water. Let
Treating the first urea synthesis solution in a stripping step to separate the urea solution from a mixed gas of ammonia, carbon dioxide and water, and further treating the urea solution to obtain urea;
On the other hand, the mixed gas is condensed by contacting it with an absorbing medium under cooling in a condensation step, and the obtained condensate is subjected to urea synthesis in a second urea synthesis step to carry out urea, excess ammonia, unreacted ammonium carbamate. And a second urea synthesis solution comprising water and water, and treating the second urea synthesis solution to obtain urea. In the urea synthesis method, the pressure in the stripping step is set higher than the pressure in the first urea synthesis step. And the pressure of the second urea synthesis step is set to a pressure substantially equal to the pressure of the stripping step, and the second urea synthesis liquid is introduced into the stripping step to remove the first urea. Treating the excess ammonia and unreacted ammonium carbamate contained in the first and second urea synthesis solutions with the synthesis solution as a mixed gas of ammonia, carbon dioxide and water Separated from the gas mixture is characterized in that introduced into the condensation step.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明において、N,CおよびH
とはそれぞれアンモニアのモル数、二酸化炭素のモル数
および水のモル数をいい、N/C及びH/Cとは二酸化
炭素に対するアンモニアおよび水のモル比を示し、無次
元の数値である。二酸化炭素基準での尿素合成率とは、
全二酸化炭素モル量のうち二酸化炭素尿素に転化した二
酸化炭素モル量と全二酸化炭素モル量との比に100を
掛けたものをいい、単位は%である。また、イナートガ
スとは、合成管、ストリッパー、カバーメトコンデンサ
ー等の腐食を防止するための空気と、原料二酸化炭素中
に元々含まれている不純物の総称である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present invention, N, C and H
Means the number of moles of ammonia, the number of moles of carbon dioxide and the number of moles of water, respectively, and N / C and H / C indicate the molar ratio of ammonia and water to carbon dioxide, respectively, and are dimensionless numerical values. The urea synthesis rate based on carbon dioxide is
Of the total amount of carbon dioxide, the ratio of the molar amount of carbon dioxide converted to urea carbon dioxide to the total molar amount of carbon dioxide is multiplied by 100, and the unit is%. Inert gas is a general term for air for preventing corrosion of a synthesis tube, stripper, covermet condenser, and the like, and impurities originally contained in raw carbon dioxide.

【0008】本発明の尿素合成方法の一実施態様を示す
フローシートである図1に従って、本発明を説明する。
図1に示したプロセスでは、エジェクターによって第2
の尿素合成液を昇圧してストリッパーに供給するので、
凝縮器および第2の尿素合成管を地上置きすることがで
きる。
The present invention will be described with reference to FIG. 1, which is a flow sheet showing one embodiment of the urea synthesis method of the present invention.
In the process shown in FIG.
Pressurize the urea synthesis solution and supply it to the stripper.
The condenser and the second urea synthesis tube can be placed on the ground.

【0009】原料液体アンモニアはライン21から、ま
た原料二酸化炭素はライン22および23を経てミキサ
ー4に供給される。ここでアンモニアと二酸化炭素は反
応してアンモニウムカーバメートが生成する。この際発
生する反応熱は、例えばスチームの凝縮水がライン50
から導入され、ライン51にて低圧スチームが発生され
ることにより熱回収される。
The raw liquid ammonia is supplied to the mixer 4 via a line 21 and the raw carbon dioxide is supplied to a mixer 4 via lines 22 and 23. Here, ammonia and carbon dioxide react to form ammonium carbamate. The reaction heat generated at this time is, for example, the condensed water of steam
And heat is recovered by generating low-pressure steam in the line 51.

【0010】ミキサー4からライン24を経て、未反応
アンモニアとアンモニウムカーバメートは第1の尿素合
成管1に供給されて尿素合成に付される。第1の尿素合
成管の合成条件は、圧力170〜260バール、温度1
80〜210℃、N/C3.0〜4.5であり、H/C
は0(水が存在しない)である。このときの尿素合成率
は60〜80%(二酸化炭素基準)である。なお、第1
の尿素合成管1は新設のものでもよいが、既設のプロセ
スで使用されていたものでもよい。たとえば、既設のプ
ラントの生産量を増強するために改造する場合で、既設
の合成管を使用する場合が該当する。
Unreacted ammonia and ammonium carbamate are supplied from the mixer 4 via a line 24 to a first urea synthesis tube 1 and subjected to urea synthesis. The synthesis conditions of the first urea synthesis tube were as follows: pressure 170-260 bar, temperature 1
80-210 ° C, N / C 3.0-4.5, H / C
Is 0 (no water present). The urea synthesis rate at this time is 60 to 80% (based on carbon dioxide). The first
The urea synthesis tube 1 may be a new one, or may be one used in an existing process. For example, a case where a retrofitting is performed to increase the output of an existing plant and an existing synthetic pipe is used.

【0011】第1の尿素合成管1の出口から、過剰のア
ンモニア、未反応アンモニウムカーバメート、および反
応生成物である尿素および水を含む第1の尿素合成液が
ライン25を経て、減圧バルブで適宜に減圧され、ライ
ン26を経てエジェクター6に供給される。エジェクタ
ーの吸い込み側には、後記の第2の尿素合成管2のダウ
ン・パイプ10を経て重力流下してきた第2の尿素合成
液がライン35を経て供給される。上記の減圧バルブ7
で適宜減圧されるとは、ライン26の圧力はライン35
のそれより高くなければならないので、通常行われてい
るように、エジェクテー6にライン35から第2の尿素
合成液が流れ込むように、ライン26の圧力をエジェク
ター6を駆動するのに必要にして十分な圧力に調整する
ことである。エジェクター6で合流した第1の尿素合成
液および第2の尿素合成液はライン27を経てストリッ
パー3に供給される。
From the outlet of the first urea synthesizing tube 1, a first urea synthesizing solution containing excess ammonia, unreacted ammonium carbamate, and urea and water as a reaction product passes through a line 25 and is appropriately compressed by a pressure reducing valve. , And supplied to the ejector 6 via the line 26. The suction side of the ejector is supplied via a line 35 with a second urea synthesis liquid that has flowed down by gravity through a down pipe 10 of a second urea synthesis pipe 2 described later. Above pressure reducing valve 7
That the pressure in the line 26 is
, So that the pressure in line 26 is sufficient to drive the ejector 6 so that the second urea synthesis solution flows from the line 35 into the ejector 6 as is usual. It is necessary to adjust the pressure. The first urea synthesis solution and the second urea synthesis solution that have been combined by the ejector 6 are supplied to the stripper 3 via the line 27.

【0012】通常、縦型の加熱管が設けられたストリッ
パー3は、ライン40から入り、ライン41から出るス
チームにより加熱される。ストリッパー3の塔頂には、
上記の第1および第2の尿素合成液が供給され、底部に
は原料二酸化炭素の一部がライン28を経て供給され、
ストリッパー内を上昇しながら、流下する尿素合成液と
接触して、尿素合成液中の過剰アンモニアおよび未反応
アンモニウムカーバメートをアンモニア、二酸化炭素等
の混合ガスとして分離する。この原料二酸化炭素の量は
尿素1トン当り0.4トン以下である。この原料二酸化
炭素は場合によっては供給しないで加熱のみを行うこと
もできる。
Usually, a stripper 3 provided with a vertical heating tube is heated by steam entering from a line 40 and exiting from a line 41. At the top of stripper 3,
The above-mentioned first and second urea synthesis liquids are supplied, and a part of the raw carbon dioxide is supplied to the bottom via a line 28,
While ascending in the stripper, it comes into contact with the flowing urea synthesis solution to separate excess ammonia and unreacted ammonium carbamate in the urea synthesis solution as a mixed gas of ammonia, carbon dioxide and the like. The amount of this raw carbon dioxide is 0.4 tons or less per ton of urea. This raw material carbon dioxide may be heated only without being supplied in some cases.

【0013】ストリッパーの通常の運転条件は140〜
180バール、170〜220℃である。
[0013] The normal operating conditions of the stripper are 140-
180 bar, 170-220 ° C.

【0014】ストリッパーの塔底からライン30、減圧
バルブ8およびライン31を経て排出される尿素液の組
成は、塔底に供給される二酸化炭素の量によっても異な
るが、通常、アンモニア12〜30%、二酸化炭素5〜
15%、尿素40〜60%で残部は水である。
The composition of the urea solution discharged from the bottom of the stripper via the line 30, the pressure reducing valve 8 and the line 31 varies depending on the amount of carbon dioxide supplied to the bottom of the stripper. , Carbon dioxide 5
15%, urea 40-60%, the balance being water.

【0015】なお、この尿素液は、通常15〜20バー
ル、130〜160℃の運転条件の中圧分解塔に供給さ
れてアンモニアおよび二酸化炭素が混合ガスとして分離
され、さらに精製工程で処理され、尿素が製品として得
られる。
The urea solution is fed to a medium-pressure cracking column under operating conditions of usually 15 to 20 bar and 130 to 160 ° C. to separate ammonia and carbon dioxide as a mixed gas, which is further processed in a purification step. Urea is obtained as a product.

【0016】ストリッパーにおいて分離されたアンモニ
ア、二酸化炭素等の混合ガスはライン29を経て凝縮器
5に供給され、スクラバー9からライン36を経て導入
されるアンモニウムカーバメート水溶液と冷却下に接触
せしめられ、凝縮吸収される。凝縮器5は140〜18
0バール、150〜190℃で運転される。通常、凝縮
器では冷却のために、シェル側にスチームの凝縮水が供
給され、凝縮熱をスチーム発生により回収する。
The mixed gas such as ammonia and carbon dioxide separated in the stripper is supplied to the condenser 5 through a line 29, and is brought into contact with an aqueous solution of ammonium carbamate introduced through a line 36 from the scrubber 9 under cooling, and condensed. Absorbed. The condenser 5 is 140-18
It is operated at 0 bar and 150-190 ° C. Usually, in the condenser, steam condensed water is supplied to the shell side for cooling, and the heat of condensation is recovered by the generation of steam.

【0017】スクラバー9には、第2の尿素合成管の頂
部からライン34を経てイナートガスが底部に供給さ
れ、前記中圧分解および精製工程において分離されたア
ンモニアおよび二酸化炭素が水などの吸収媒体に吸収さ
れて得られたアンモニウムカーバメート水溶液(回収
液)で洗浄され、イナートガス中のアンモニアおよび二
酸化炭素が吸収される。アンモニウムカーバメート水溶
液(回収液)がライン36を経て上記のように凝縮器5
に供給される。スクラバー9は、第2の尿素合成管の圧
力と実質的に等しい圧力で、温度150〜180℃で運
転される。頂部からライン37を経て排出されるイナー
トガスは、残留アンモニアおよび二酸化炭素とともに下
流の分解回収工程に送られる。なお、スクラバー9は、
設置しなくてもよい。この場合は、第2の尿素合成管の
頂部からのイナートガスは、そのまま分解回収工程に送
られる。
In the scrubber 9, an inert gas is supplied to the bottom from the top of the second urea synthesis tube via a line 34, and ammonia and carbon dioxide separated in the medium pressure decomposition and purification step are converted into an absorption medium such as water. It is washed with an ammonium carbamate aqueous solution (recovery solution) obtained by absorption, and ammonia and carbon dioxide in the inert gas are absorbed. An aqueous solution of ammonium carbamate (recovery liquid) is passed through line 36 as described above to the condenser 5.
Supplied to The scrubber 9 is operated at a temperature substantially equal to 150-180 ° C. at a pressure substantially equal to the pressure of the second urea synthesis tube. The inert gas discharged from the top via line 37 is sent to a downstream decomposition and recovery step together with residual ammonia and carbon dioxide. In addition, the scrubber 9
It does not need to be installed. In this case, the inert gas from the top of the second urea synthesis tube is sent to the decomposition and recovery step as it is.

【0018】凝縮器5から第2の尿素合成管2の底部
に、ライン33を経て凝縮液および未凝縮ガスが供給さ
れる。第2の尿素合成管2においては尿素が合成され、
第2の尿素合成液が頂部に開口したダウンパイプ10を
重力流下し、ライン35を経てエジェクター6の吸い込
み側に供給され、前記のようにストリッパー3の頂部に
供給される。
Condensate and uncondensed gas are supplied from the condenser 5 to the bottom of the second urea synthesis tube 2 via a line 33. Urea is synthesized in the second urea synthesis tube 2,
The second urea synthesis liquid flows down the down pipe 10 having an opening at the top by gravity, is supplied to the suction side of the ejector 6 via the line 35, and is supplied to the top of the stripper 3 as described above.

【0019】第2の尿素合成管の運転条件は、140〜
180バール、180〜200℃、N/C2.5〜4.
5、H/C0.5〜2.0であり、尿素合成率は45〜
65%である。第2の尿素合成管を地上置きできるの
で、既存のプラントの生産能力増強の場合に、既存の尿
素合成管を第2の尿素合成管として利用することができ
る。
The operating conditions of the second urea synthesis tube are 140 to
180 bar, 180-200 ° C, N / C 2.5-4.
5, H / C is 0.5 to 2.0, and the urea synthesis rate is 45 to
65%. Since the second urea synthesis tube can be placed on the ground, the existing urea synthesis tube can be used as the second urea synthesis tube when increasing the production capacity of the existing plant.

【0020】次に、本発明の別の実施態様である図2の
プロセスにつき説明する。図2は、図1におけるエジェ
クター6を使用しないこと、および各機器の設置位置が
異なる以外は、図1のプロセスと基本的に構成は同じで
ある。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the process of FIG. 2 is basically the same as the process in FIG. 1 except that the ejector 6 in FIG. 1 is not used and the installation positions of the respective devices are different.

【0021】[0021]

【実施例】本発明を実施例を示してさらに詳細に説明す
る。本発明は、これらの実施例にのみ限定されるもので
ないことは、いうまでもないことである。 実施例1 表1に示した第1の尿素合成管、エジェクター、ストリ
ッパー、凝縮器および第2の尿素合成管の運転条件によ
り、図1の尿素合成プロセスを実施した。 実施例2 実施例1と同じ運転条件により、図2の尿素合成プロセ
スを実施した。第2の尿素合成管、凝縮器およびスクラ
バーをストリッパーよりも高所に設置することにより、
エジェクターを使用せずに各機器間の液およびガスの循
環を実現した。 実施例3 ミキサーとストリッパーへの原料二酸化炭素の吹き込み
比を変えて図1の尿素合成プロセスを表1に示した運転
条件で実施した。
The present invention will be described in more detail with reference to examples. It goes without saying that the invention is not limited only to these examples. Example 1 The urea synthesis process of FIG. 1 was performed under the operating conditions of the first urea synthesis tube, the ejector, the stripper, the condenser, and the second urea synthesis tube shown in Table 1. Example 2 Under the same operating conditions as in Example 1, the urea synthesis process of FIG. 2 was performed. By placing the second urea synthesis tube, condenser and scrubber higher than the stripper,
Circulation of liquid and gas between each device was realized without using an ejector. Example 3 The urea synthesis process of FIG. 1 was performed under the operating conditions shown in Table 1 while changing the blowing ratio of the raw carbon dioxide into the mixer and the stripper.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の尿素合成方法によれば、以下に
記載の効果が達成される。
According to the urea synthesis method of the present invention, the following effects can be achieved.

【0025】(1)第1の尿素合成管のN/Cを高くし
ても、過剰のアンモニアがストリッピングに使用された
二酸化炭素および回収液とともに第2の尿素合成管にお
いて尿素に転化されるので全体として尿素合成率を高く
することができる。
(1) Even if the N / C of the first urea synthesis tube is increased, excess ammonia is converted to urea in the second urea synthesis tube together with the carbon dioxide and the recovery liquid used for stripping. Therefore, the urea synthesis rate can be increased as a whole.

【0026】(2)第2の尿素合成液をストリッパーに
おいて第1の尿素合成液とともに処理することにより、
特開平8−198838号の従来法に比して、ストリッ
パー出口における残留アンモニアが同じ(28%)と
き、より高い尿素合成率が得られた(従来法の73%に
対して、本発明の実施例1では85%)。
(2) By treating the second urea synthetic solution together with the first urea synthetic solution in a stripper,
Compared with the conventional method of JP-A-8-198838, when the residual ammonia at the outlet of the stripper is the same (28%), a higher urea synthesis rate was obtained. 85% in Example 1).

【0027】(3)従来法とほぼ同じ尿素合成率(74
%)において、より低い残留アンモニア濃度が得られた
(従来法の28%に対して、本発明の実施例3では21
%)。
(3) The urea synthesis rate (74
%, A lower residual ammonia concentration was obtained (in contrast to 28% in the conventional method, 21% in Example 3 of the present invention).
%).

【0028】(4)ストリッパーからの尿素液中の残留
アンモニアおよび二酸化炭素が減少するので、これらを
中圧で分解するための熱が従来法に比して約30%節減
できた。この結果、この工程での所要スチーム量も30
%節減できた。
(4) Since the amount of residual ammonia and carbon dioxide in the urea solution from the stripper is reduced, the heat for decomposing these at a medium pressure can be reduced by about 30% as compared with the conventional method. As a result, the required steam amount in this process is also 30
% Savings.

【0029】(5)上記中圧分解工程で分離されたアン
モニアおよび二酸化炭素を水、アンモニア水、稀アンモ
ニウムカーバーメート水溶液に吸収して得られた回収液
の量が従来法に比して約30%節減され、これにより高
圧回収液ポンプの動力も節減できた。
(5) The amount of recovered liquid obtained by absorbing the ammonia and carbon dioxide separated in the above-mentioned medium pressure decomposition step into water, aqueous ammonia and a dilute ammonium carbamate aqueous solution is about 30 times smaller than that of the conventional method. %, Which also saved the power of the high pressure recovery liquid pump.

【0030】(6)運転変動に対して適応性が高いの
で、上流側における運転条件の変動による第1および第
2の尿素合成液の混合物の組成変動があっても、この変
動した組成を容易にもとに戻すことができる。
(6) Since there is a high adaptability to the operation fluctuation, even if there is a composition fluctuation of the mixture of the first and second urea synthesis liquids due to the fluctuation of the operation conditions on the upstream side, the fluctuated composition can be easily obtained. It can be returned to the original.

【0031】(7)第1の尿素合成液中の過剰アンモニ
アが、加熱のみにより、または加熱と二酸化炭素吹き込
みの組合せによりストリッピングされるため、アンモニ
アが有効に分離される。
(7) The excess ammonia in the first urea synthesis solution is stripped off only by heating or by a combination of heating and blowing of carbon dioxide, so that the ammonia is effectively separated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様を示すフローシートであ
る。
FIG. 1 is a flow sheet showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施態様を示すフローシートであ
る。
FIG. 2 is a flow sheet showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の尿素合成管 2 第2の尿素合成管 3 ストリッパー 4 ミキサー 5 凝縮器 6 エジェクター 7、8 減圧バルブ 9 スクラバー 10 ダウンパイプ REFERENCE SIGNS LIST 1 First urea synthesis tube 2 Second urea synthesis tube 3 Stripper 4 Mixer 5 Condenser 6 Ejector 7, 8 Pressure reducing valve 9 Scrubber 10 Down pipe

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 尿素合成圧力において、二酸化炭素と化
学量論的に過剰なアンモニアとをミキシング工程におい
て混合してアンモニウムカーバメートを生成させ、この
際発生する反応熱を除去し、ついで該アンモニウムカー
バメートを第1の尿素合成工程において尿素合成に付し
て尿素、過剰アンモニア、未反応アンモニウムカーバメ
ートおよび水からなる第1の尿素合成液を生成させ、該
第1の尿素合成液をストリッピング工程において処理し
て尿素液をアンモニア、二酸化炭素および水の混合ガス
から分離し、該尿素液を、さらに処理して尿素を得、一
方、該混合ガスを、凝縮工程において冷却下に吸収媒体
と接触させて凝縮させ、得られた凝縮液を第2の尿素合
成工程において尿素合成に付して尿素、過剰アンモニ
ア、未反応アンモニウムカーバメートおよび水からなる
第2の尿素合成液を生成させ、該第2の尿素合成液を処
理して尿素を得る尿素合成方法において、該ストリッピ
ング工程の圧力を該第1の尿素合成工程の圧力よりも低
く設定し、該第2の尿素合成工程の圧力を該ストリッピ
ング工程の圧力と実質的に等しい圧力とし、該第2の尿
素合成液を該ストリッピング工程に導入して該第1の尿
素合成液とともに処理して該第1および第2の尿素合成
液に含有される過剰アンモニアおよび未反応アンモニウ
ムカーバメートをアンモニア、二酸化炭素および水の混
合ガスとして尿素液から分離し、該混合ガスを該凝縮工
程に導入することを特徴とする改良された尿素合成方
法。
1. At a urea synthesis pressure, carbon dioxide and a stoichiometric excess of ammonia are mixed in a mixing step to form ammonium carbamate, the heat of reaction generated at this time is removed, and the ammonium carbamate is then removed. In a first urea synthesis step, urea synthesis is performed to generate a first urea synthesis liquid composed of urea, excess ammonia, unreacted ammonium carbamate and water, and the first urea synthesis liquid is treated in a stripping step. The urea solution is separated from the mixed gas of ammonia, carbon dioxide and water by further treatment of the urea solution to obtain urea, while the mixed gas is condensed by contact with the absorbing medium under cooling in the condensation step The resulting condensate is subjected to urea synthesis in a second urea synthesis step to produce urea, excess ammonia, and unreacted ammonium. In a urea synthesis method for producing a second urea synthesis solution consisting of mucarbamate and water and treating the second urea synthesis solution to obtain urea, the pressure of the stripping step is increased by the pressure of the first urea synthesis step. Pressure, the pressure of the second urea synthesis step is made substantially equal to the pressure of the stripping step, the second urea synthesis liquid is introduced into the stripping step, and And the excess ammonia and unreacted ammonium carbamate contained in the first and second urea synthesis solutions are separated from the urea solution as a mixed gas of ammonia, carbon dioxide and water. An improved method for synthesizing urea, which is introduced into the condensation step.
【請求項2】 該ストリッピング工程に原料二酸化炭素
の一部を導入し、加熱下に該過剰アンモニアおよび未反
応アンモニウムカーバメートのストリッピングを行う請
求項1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein a part of the raw material carbon dioxide is introduced into the stripping step, and the excess ammonia and unreacted ammonium carbamate are stripped under heating.
【請求項3】 該原料二酸化炭素の量が製品尿素1トン
当り0.4トン以下である請求項2に記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein the amount of said raw carbon dioxide is not more than 0.4 ton / ton of product urea.
【請求項4】 該第1の尿素合成液をエジェクターを通
して膨張させ、これによって該第2の尿素合成液を吸引
して該第1および第2の尿素合成液をストリッピング工
程に導入する請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
4. The first urea synthesis solution is expanded through an ejector, whereby the second urea synthesis solution is sucked and the first and second urea synthesis solutions are introduced into a stripping step. The method according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 該ミキシング工程の圧力が170〜26
0バール、温度が160〜200℃である請求項1に記
載の方法。
5. The pressure in the mixing step is from 170 to 26.
The method according to claim 1, wherein the temperature is 0 bar and the temperature is 160-200 ° C.
【請求項6】 該第1の尿素合成工程の圧力が170〜
260バール、温度が180〜210℃、N/C(アン
モニアと二酸化炭素のモル比)が3.0〜4.5、H/
C(水と二酸化炭素のモル比)が実質的に0であり、滞
留時間が10〜50分である請求項1に記載の方法。
6. The pressure of the first urea synthesis step is from 170 to 170.
260 bar, temperature 180-210 ° C., N / C (molar ratio of ammonia to carbon dioxide) 3.0-4.5, H /
The method according to claim 1, wherein C (molar ratio of water to carbon dioxide) is substantially 0 and the residence time is 10 to 50 minutes.
【請求項7】 該ストリッピング工程の圧力が140〜
180バール、頂部温度が180〜200℃、底部温度
が170〜215℃である請求項1に記載の方法。
7. The pressure in the stripping step is from 140 to
The process according to claim 1, wherein the temperature is 180 bar, the top temperature is 180-200 ° C, and the bottom temperature is 170-215 ° C.
【請求項8】 該凝縮工程の圧力が140〜180バー
ル、温度が150〜190℃である請求項1に記載の方
法。
8. The process according to claim 1, wherein the pressure in the condensation step is 140-180 bar and the temperature is 150-190 ° C.
【請求項9】 該第2の合成工程の圧力が140〜18
0バール、温度が180〜200℃、N/Cが2.5〜
4.5、H/Cが0.5〜2.0、滞留時間が10〜6
0分である請求項1に記載の方法。
9. The pressure of the second synthesis step is 140 to 18
0 bar, temperature 180-200 ° C, N / C 2.5-
4.5, H / C 0.5-2.0, residence time 10-6
2. The method of claim 1, wherein the time is 0 minutes.
【請求項10】 該凝縮工程に導入される吸収媒体が、
該尿素液中の残留アンモニアおよび二酸化炭素を分解分
離し、水で吸収して得られたアンモニウムカーバメート
を含む回収液をもって第2の合成工程から排出されるイ
ナートガスを140〜180バール、150〜180℃
において洗浄し、その中に含まれるアンモニアおよび二
酸化炭素を吸収して得られたものである請求項1に記載
の方法。
10. The absorption medium introduced into the condensation step,
Residual ammonia and carbon dioxide in the urea solution are decomposed and separated, and the inert gas discharged from the second synthesis step with a recovered solution containing ammonium carbamate obtained by absorption with water is discharged at 140 to 180 bar and 150 to 180 ° C.
The method according to claim 1, which is obtained by washing in step (1) and absorbing ammonia and carbon dioxide contained therein.
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