PL189579B1 - Sposób wytwarzania mocznika, instalacja do produkcji mocznika oraz sposób modernizacji instalacji do produkcji mocznika - Google Patents
Sposób wytwarzania mocznika, instalacja do produkcji mocznika oraz sposób modernizacji instalacji do produkcji mocznikaInfo
- Publication number
- PL189579B1 PL189579B1 PL96321241A PL32124196A PL189579B1 PL 189579 B1 PL189579 B1 PL 189579B1 PL 96321241 A PL96321241 A PL 96321241A PL 32124196 A PL32124196 A PL 32124196A PL 189579 B1 PL189579 B1 PL 189579B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- urea
- carbamate
- aqueous solution
- stripper
- condenser
- Prior art date
Links
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 167
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 title claims abstract description 167
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 title description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 139
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 130
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 115
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 90
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 67
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 67
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 8
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
1 Sposób wytwarzania mocznika w procesie, w którym przeprowadzi sie reakcje amoniaku 1 dwutlenku wegla w prze- strzem reakcyjnej otrzymujac mieszanine reakcyjna zawierajaca mocz- nik, karbaminian 1 wolny amoniak w roztworze wodnym, - poddaje sie otrzymana m ieszanine reakcyjna czesciow ej de- kom pozycji karbamimanu 1 czesciow em u oddzieleniu wolnego amoniaku w roztworze wodnym, w takich sam ych warunkach cisnie- nia ja k w przestrzeni reakcyjnej, otrzym ujac pierw szy strumien zaw ierajacy amoniak 1 dwutlenek w egla w fazie oparów 1 strumien zawierajacy m ocznik 1 pozostaly karbaminiany w roztworze wodnym, - poddaje sie pierw szy strumien zaw ierajacy amoniak 1 dwutle- nek wegla w fazie oparow co najmniej czesciow ej kondensacji, w takich samych warunkach cisnienia ja k w przestrzeni reakcyjnej, otrzymujac pierw sza porcje karbamimanu w roztworze wodnym, - zawraca sie wym ieniona pierw sza porcje karbamimanu do przestrzeni reakcyjnej, - wprowadza sie strumien zaw ierajacy m ocznik i pozostalosc karbamimanu w roztworze wodnym do sekcji odzyskiwania mocznika, - w sekcji odzyskiw ania m ocznika oddziela sie pozostaly kar- baminian od m ocznika otrzym ujac druga porcje karbamimanu w roztworze wodnym , znamienny tym, ze co najmniej czesc drugiej porcji karbamimanu w roztworze wodnym, 10 Instalacja do produkcji m ocznika wyposazona w w yso- kocisnieniow y reaktor syntezy m ocznika zaopatrzony w przewody doprowadzajace do niego amoniak 1 dwutlenek w egla oraz zawracane nieprzereagowane reagenty, reaktor ten polaczony je st z pierw sza w y- sokocisnieniow a kolum na odpedow a do dekom pozycji karbamimanu, która z kolei polaczona jest z w ysokocisnieniow ym skraplaczem do kondensowama oparów, z którego nieprzereagow ane reagenty kiero- wane sa do reaktora syntezy mocznika, wymieniona kolumna odpedo- wa 1 skraplacz polaczone sa przewodami sekcja odzyskiw ania m ocz- nika wyposazona w dalsze urzadzenia odpedzajace 1 skraplajace oraz odbiorcze wyprodukowanego m ocznika, znamienna tym, ze ma FIG. 1 PL PL PL PL PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania mocznika, instalacja do produkcji mocznika oraz sposób modernizacji instalacji do produkcji mocznika. Sposób ten charakteryzuje się wysoką wydajnością konwersji i niskim zużyciem energii.
Bardziej szczegółowo wynalazek dotyczy produkcji mocznika sposobem, w którym prowadzi się etapy:
- przeprowadzania reakcji amoniaku z dwutlenkiem węgla w przestrzeni reakcyjnej reaktora i otrzymania mieszaniny reakcyjnej zawierającej mocznik, karbaminian i wolny amoniak w roztworze wodnym;
- poddawania tej mieszaniny częściowemu rozkładowi karbaminianu i częściowemu oddzieleniu wolnego amoniaku z roztworu wodnego w kolumnie odpędowej w celu otrzymania pierwszego strumienia zawierającego amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów oraz strumienia zawierającego mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym;
- poddawania pierwszego strumienia zawierającego amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów co najmniej częściowej kondensacji w skraplaczu w celu otrzymania pierwszej porcji karbaminianu w roztworze wodnym;
- zawracania pierwszej porcji karbaminianu do przestrzeni reakcyjnej;
- wprowadzania strumienia zawierającego mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym do sekcji odzyskiwania mocznika;
- oddzielania pozostałego karbaminianu od mocznika i otrzymywania mocznika w sekcji odzyskiwania mocznika.
Wynalazek obejmuje również instalację do prowadzenia powyższego procesu oraz sposób modernizacji istniejących urządzeń do produkcji mocznika sposobem według wynalazku.
Mocznik jest jednym z podstawowych surowców w przemyśle chemicznym. W dziedzinie produkcji mocznika istnieje stała potrzeba zwiększania wydajności i elastyczności produkcji z jednej strony a z drugiej strony potrzeba stałego obniżania kosztów inwestycyjnych i operacyjnych, w szczególności w odniesieniu do energii.
Dotychczas proponowano i wdrożono w tej dziedzinie szereg procesów zasadniczo bazujących na reakcji konwersji w przestrzeni reakcyjnej zasilanej amoniakiem (NH3) i dwutlenkiem węgla (CO2), do której zawracane są nieprzereagowane substancje zawarte w roztworze mocznika opuszczającego przestrzeń reakcyjną, zwłaszcza amoniak, dwutlenek węgla i karbaminian w roztworze wodnym.
Proces tego typu przedstawiono na fig. 1 i obejmuje on, za przestrzenią reakcyjną, wyposażenie do rozkładu karbaminianu np. kolumnę odpędową i sekcję odzyskiwania mocznika w celu oddzielenia od roztworu mocznika nieprzereagowanych substancji, które zawraca się następnie do strefy reakcji.
Mimo, że z jednej strony, taki recykling pozwala na prawie całkowite odzyskiwanie substratów takich jak amoniak i dwutlenek węgla, to z drugiej strony wiąże się z przesyłaniem do reaktora dużych ilości wody (H2O) co psuje całkowitą wydajność konwersji dwutlenku węgla do mocznika, przy wydajności na ogół zawartej pomiędzy 59% a 63%. Procesy tego typu zostały opisane przykładowo w opisach patentowych US 4.504.679, US 4.354.040, EP 0.212.744.
Technicznym problemem do rozwiązania było opracowanie sposobu wytwarzania mocznika, w którym uzyskiwanoby wyzsze wydajności konwersji i zmniejszenie ilości wody zawracanej do strefy reakcji oraz, który byłby prosty od strony technicznej i wiązał się z niskimi kosztami inwestycyjnymi i operacyjnymi.
Według wynalazku sposób wytwarzania mocznika w procesie, w którym: przeprowadza się reakcję amoniaku i dwutlenku węgla w przestrzeni reakcyjnej otrzymując mieszaninę reakcyjną zawierającą mocznik, karbaminian i wolny amoniak w roztworze wodnym; poddaje
189 579 się otrzymaną mieszaninę reakcyjną częściowej dekompozycji karbaminianu i częściowemu oddzieleniu wolnego amoniaku w roztworze wodnym, w ^^kiic^h samych warunkach ciśnienia jak w przestrzeni reakcyjnej, otrzymując pierwszy strumień zawierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów i strumień zawierający mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym; poddaje się pierwszy strumień zawierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów co najmniej częściowej kondensacji, w takich samych warunkach ciśnienia jak w przestrzeni reakcyjnej, otrzymując pierwszą porcję karbaminianu w roztworze wodnym; zawraca się wymienioną pierwszą porcję karbaminianu do przestrzeni reakcyjnej; wprowadza się strumień zawierający mocznik i pozostałość karbaminianu w roztworze wodnym do sekcji odzyskiwania mocznika; w sekcji odzyskiwania mocznika oddziela się pozostały karbaminian od mocznika otrzymując drugą porcję karbaminianu w roztworze wodnym; polega na tym, że co najmniej część drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym, otrzymanej w sekcji odzyskiwania mocznika, poddaje się co najmniej częściowemu rozkładowi otrzymując drugi strumień zwierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów i strumień zawierający pozostałość karbaminianu w roztworze wodnym; poddaje się ten drugi strumień zwierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów co najmniej częściowej kondensacji otrzymując trzecią porcję karbaminianu w roztworze wodnym, po czym zawraca się wymienioną trzecią porcję karbaminianu do przestrzeni reakcyjnej.
W sposobie według wynalazku częściowy rozkład co najmniej części drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym przeprowadza się pod ciśnieniem takim samym jak ciśnienie panujące w strefie reakcji. Strumień zawierający pozostały karbaminian w roztworze wodnym, otrzymany po częściowym rozkładzie drugiej porcji karbaminianu, wprowadza się do sekcji odzyskiwania mocznika.
Korzystnie, co najmniej część drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym wprowadza się do tej strefy rozkładu, do której ze strefy reakcji wprowadza się mieszaninę reakcyjną zawierającą mocznik, karbaminian i wolny amoniak w roztworze wodnym i w której przeprowadza się co najmniej częściowy rozkład mieszaniny reakcyjnej i wymienionej drugiej porcji karbaminianu, otrzymując pierwszy i drugi strumień zawierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów oraz strumień zawierający mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym.
Korzystnie częściowemu rozkładowi poddaje się co najmniej 50%, korzystniej 65%, drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym.
Prowadząc proces sposobem według wynalazku substancje nieprzereagowane, które są zawracane do przestrzeni reakcyjnej, mają niską zawartość wody a zatem możliwe jest zasadnicze zmniejszenie ilości wody wprowadzanej do przestrzeni reakcyjnej, co pozwala na zwiększenie wydajności konwersji.
Wynalazek obejmuje również instalację do produkcji mocznika wyposażoną w wysokociśnieniowy reaktor syntezy mocznika zaopatrzony w przewody doprowadzające do niego amoniak i dwutlenek węgla oraz zawracane nieprzereagowane reagenty; reaktor ten połączony jest z pierwszą wysokociśnieniową kolumną odpędową do rozkładu karbaminianu połączoną z kolei z wysokociśnieniowym skraplaczem do kondensowania oparów, z którego nieprzereagowane reagenty kierowane są do reaktora syntezy mocznika; wymieniona kolumna odpędowa i skraplacz połączone są przewodami z sekcją odzyskiwania mocznika wyposażoną w dalsze urządzenia odpędzające i skraplające oraz odbiorcze wyprodukowanego mocznika, przy czym w instalacji według wynalazku pomiędzy wysokociśnieniowym skraplaczem usytuowanym pomiędzy reaktorem a wysokociśnieniową kolumną odpędową oraz skraplaczem w sekcji odzyskiwania mocznika, ma drugą wysokociśnieniową kolumnę odpędową do rozkładu co najmniej części drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym połączoną ze skraplaczem do co najmniej częściowego kondensowania oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową i zawracania trzeciej porcji karbaminianu w roztworze wodnym do reaktora.
W instalacji według wynalazku skraplacz do kondensowania oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową jest tym samym skraplaczem, w którym kondensowane są opary opuszczające pierwszą kolumnę odpędową. Druga kolumna odpędowa zaopatrzona jest w przewody wprowadzające strumień zawierający pozostały karbaminian w roztworze wodnym do sekcji odzyskiwania mocznika.
189 579
Alternatywnie instalacja do produkcji mocznika ma bezpośrednie połączenie pomiędzy skraplaczem w sekcji odzyskiwania mocznika a wysokociśnieniową kolumną odpędową usytuowaną bezpośrednio za reaktorem, za pomocą przewodu doprowadzającego co najmniej części wymienionej drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym do wymienionej kolumny odpędowej.
Według wynalazku sposób modernizacji instalacji do produkcji mocznika opisanej powyżej polega na tym, że pomiędzy wysokociśnieniowym skraplaczem usytuowanym między kolumną odpędową a reaktorem z jednej strony, a skraplaczem w sekcji odzyskiwania mocznika z drugiej strony instaluje się drugą kolumnę odpędową do poddawania co najmniej części drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym obróbce częściowego rozkładu; przy czym tę drugą kolumnę odpędową łączy się przewodem z wyżej wymienionym skraplaczem do kondensowania co najmniej częściowo oparów pochodzących z pierwszej kolumny odpędowej i opuszczających drugą wysokociśnieniową kolumnę odpędową skąd trzecia porcja karbaminianu w roztworze wodnym zawracana jest przewodem do reaktora natomiast odprowadzany pozostały karbaminian w roztworze wodnym łączy się przewodem z sekcją odzyskiwania mocznika.
W alternatywnym wykonaniu wynalazku, w instalacji do produkcji mocznika opisanej powyżej, pomiędzy skraplaczem w sekcji odzyskiwania mocznika a kolumną odpędową usytuowaną bezpośrednio za reaktorem instaluje się przewód łączący ten skraplacz z wymienioną kolumną odpędową, doprowadzający co najmniej część drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym z do kolumny odpędowej.
Zgodnie z tym wykonaniem, wdrożenie procesu produkcji mocznika jest bardzo proste od strony technicznej, ponieważ nie jest wymagane żadne znaczniejsze dodatkowe wyposażenie, w porównaniu z wcześniejszymi instalacjami, a to oznacza niskie koszty inwestycyjne. Instalacja przeznaczona do prowadzenia procesu produkcj i mocznika może być zaopatrzoną bądź w nowe bądź w zmodyfikowane istniejące uprzednio urządzenia tak, aby uzyskać zwiększenie wydajności produkcji i jednocześnie poprawione zachowanie z punktu widzenia zużycia energii.
Dalszą charakterystykę i korzyści z zastosowania obecnego wynalazku przedstawiono poniżej w nawiązaniu do załączonych rysunków i w szczegółowym opisie niektórych korzystnych wykonań, które jednak nie ograniczają zakresu wynalazku.
Na załączonych rysunkach fig. 1 przedstawia schemat blokowy procesu produkcyjnego mocznika według stanu techniki; fig. 2 przedstawia schemat blokowy pierwszego wykonania procesu produkcji mocznika według wynalazku; a fig. 3 przedstawia schemat blokowy alternatywnego wykonania procesu produkcyjnego według obecnego wynalazku.
Na fig. 1 przedstawiono reaktor 1, z przestrzenią reakcyjną syntezy mocznika pod wysokim ciśnieniem, zasilany strumieniami gazu 21 i 22 zawierającymi w zasadzie czysty amoniak i dwutlenek węgla, odpowiednio.
Typowe warunki w przestrzeni reakcyjnej są następujące:
- stosunek molowy NH3/CO2 na wejściu: 2,9 - 3,4;
- stosunek molowy H2O/CO2 na wejściu: 0,4 - 0,7;
- wydajność konwersji CO2 do mocznika: 59% - 63%;
- ciśnienie: 15 MPa;
- temperatura: 185°C - 190°C.
Urządzenia 2, 5 i 6 przedstawiają odpowiednio kolumnę odpędową 2 stanowiącą wysokociśnieniowy zespół rozkładu karbaminianu, zespół granulowania lub zbrylania mocznika 5 i skraplacz 6 stanowiący wysokociśnieniowy zespół kondensowania oparów. Kolumna odpędowa 2 i skraplacz 6 na ogół pracują w takich samych warunkach ciśnienia jakie są w przestrzeni reakcyjnej reaktora 1.
Sekcję odzyskiwania mocznika przedstawiają zespoły 3, 4, 7 i 8, urządzenia 3 i 4 przedstawiają zespół odpędzania lub destylacji a urządzenia 7 i 8 przedstawiają skraplacze do kondensacji oparów.
W urządzeniu 4 do odpędzania lub destylacji przeprowadzana jest obróbka wykańczająca mocznika, z której otrzymuje się roztwór o zawartości mocznika do 99,7%.
189 579
W zespole kondensacji 8 (i obróbki ścieków) przeprowadza się oczyszczanie wody zrzucanej z procesu wytwarzania mocznika.
Zwykle, zespoły 3 i 7 pracują przy średnim ciśnieniu około 1,8 MPa. Zespoły 4 i 8 pracują przy średnim ciśnieniu 0,4 MPa.
Z reaktora 1 mieszanina reakcyjna kierowana jest do wysokociśnieniowego zespołu rozkładu karbaminianu, którym jest kolumna odpędowa 2, skąd strumień oparów zawierający amoniak i dwutlenek węgla kierowany jest do wysokociśnieniowego zespołu skraplania, którym jest skraplacz 6, zaś strumień ciekły, poprzez sekcję odzyskiwania mocznika 3, 4, przechodzi do sekcji granulowania lub zbrylania mocznika 5.
Przewodem 23 łączącym reaktor 1 z kolumną odpędowa 2 płynie ciekły strumień mieszaniny reakcyjnej zawierającej mocznik i substancje nieprzereagowane, zwłaszcza karbaminian oraz wolny amoniak w roztworze wodnym, gdzie w kolumnie odpędowej 2 mieszanina reakcyjna poddawana jest obróbce częściowego rozkładu karbaminianu i częściowemu oddzielaniu wolnego mocznika.
W kolumnie odpędowej 2 stanowiącej wysokociśnieniowy zespół rozkładu, jako środek odpędzający, wykorzystuje się strumień 30 dwutlenku węgla pochodzący z przewodu 22.
Na wyjściu z kolumny odpędowej 2, pokazane przewody 24 i 25 reprezentują odpowiednio strumień gazu zawierającego amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów 24 oraz strumień cieczy zawierający mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym 25.
Strumień 24 przechodzi przez skraplacz 6, w którym amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów ulegają skropleniu dając strumień karbaminianu w roztworze wodnym, który zawraca się do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1.
Strumień zawierający mocznik i pozostałość karbaminianu w roztworze wodnym płynący przewodem 25 przechodzi przez urządzenia do odpędzania i destylacji zespołu odzyskiwania mocznika 3 i 4, w którym pozostały karbaminian ulega rozkładowi i zostaje oddzielony od roztworu mocznika.
Zwykle, zawartość mocznika w strumieniu 25 wynosi 70-72% po urządzeniu odpędowym 3 i około 99% po odparowaniu w urządzeniu 4.
Przewodami 26 i 27 płynie gaz zawierający amoniak i dwutlenek węgla otrzymywany z urządzeń odpędowych 3 i 4, odpowiednio.
Strumień 27 przechodzi przez zespół skraplacza 8, w którym opary amoniaku i dwutlenku węgla ulegają kondensacji i otrzymany strumień karbaminianu w roztworze wodnym, wprowadza się do skraplacza 7, zapoczątkowującego kondensację strumienia gazu 26.
Analogicznie, strumień 26 przechodzi przez zespół skraplacza 7, gdzie opary amoniaku i dwutlenku węgla ulegają kondensacji otrzymując strumień karbaminianu w roztworze wodnym, wprowadzany do skraplacza 6, który zapoczątkowuje kondensację strumienia gazu 24.
Ostatecznie strumień 25 roztworu mocznika wychodzący z urządzenia 4 przechodzi przez zespół granulowania lub zbrylania 5, gdzie jest przekształcany w produkt finalny opuszczający proces produkcyjny mocznika, jako strumień 29.
Część wody zawartej w roztworze wodnym otrzymanej w sekcji skraplania 8 jest dalej traktowana i oczyszczana prawie ze wszystkich śladów amoniaku i mocznika w zespole obróbki również oznaczonej 8 skąd przewodem 28 woda odpadowa zrzucana jest z procesu produkcyjnego mocznika.
W wykonaniu alternatywnym znanego procesu, urządzenie 7 przedstawia również kolumnę odpędową dla oddzielenia i otrzymania zasadniczo czystego ciekłego amoniaku, który, poza strumieniem 21, jest przesyłany do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1 przewodem 31.
Jak pokazano na fig. 1, w procesie produkcyjnym mocznika według stanu techniki, cały roztwór wodny zawierający karbaminian oddzielony od mocznika, zawracany jest do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1, z dużą ilością zawartej w nim wody z kondensacji, stosowanej do przenoszenia nieprzereagowanych substancji.
Na fig. 2 i 3 przedstawiono schemat blokowy odpowiednio pierwszego i drugiego wykonania obecnego wynalazku. Na wymienionych schematach urządzenia, które są strukturalnie i funkcjonalnie równoważne przedstawionym na fig. 1, oznaczone są tymi samymi numerami i nie będą dalej wyjaśniane.
189 579
Instalacja przedstawiona na fig. 2 różni się od instalacji przedstawionej na fig. 1 tym, że posiada dodatkowe urządzenia 9 i 10 w zespole kondensacji oparów
Na fig. 2 urządzenie 9 stanowi wysokociśnieniową kolumnę odpędową/rozkładu pracującą w tych samych warunkach ciśnienia co przestrzeń reakcyjna reaktora 1.
Strumień cieczy zawierający karbaminian w roztworze wodnym o wysokiej zawartości wody wprowadzany jest do kolumny odpędowej 9, w której korzystnie poddany jest częściowej dekompozycji karbaminianu.
Z kolumny odpędowej 9, odchodzą przewody 32 i 33, którymi odprowadzane są odpowiednio strumień gazu zawierający amoniak i dwutlenek węgła w fazie oparów i ciekły strumień mocznika i pozostałego karbaminianu w roztworze wodnym.
Strumień gazu 32, który jest bogaty w amoniak i dwutlenek węgla a ubogi w wodę (tylko kilka %) przechodzi przez skraplacz 6, w którym amoniak i dwutlenek węgla ulegają kondensacji do otrzymania strumienia karbaminianu w roztworze wodnym zawracanym następnie do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1 przewodem 24.
W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 2 cały karbaminian w roztworze wodnym oddzielony od mocznika w sekcji odzyskiwania mocznika poddawany jest rozkładowi w urządzeniu 9. Jednakże, zadawalające wyniki uzyskano również przez doprowadzanie do urządzenia 9 tylko części karbaminianu opuszczającego zespół odzyskiwania mocznika. Korzystnie, co najmniej 50% tego karbaminianu może być przesłane do kolumny 9.
Sposobem według obecnego wynalazku reakcję między amoniakiem a dwutlenkiem węgla przeprowadza się w przestrzeni reakcyjnej reaktora 1 otrzymując mieszaninę reakcyjną zawierającą mocznik, karbaminian i wolny amoniak w roztworze wodnym, którą poddaje się dekompozycji w kolumnie odpędowej 2, w której następuje częściowy rozkład karbaminianu i częściowe oddzielenie amoniaku zawartego w roztworze wodnym. Z kolumny odpędowej 2 wychodzi najpierw strumień 24 zawierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów i strumień 25 zawierający mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym. Strumień 24 poddawany jest następnie co najmniej częściowemu skropleniu w skraplaczu 6 otrzymując pierwszą część karbaminianu w roztworze wodnym, który zawracany jest do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1. Strumień 25 przeciwnie wprowadzany jest do zespołu odzyskiwania mocznika (3, 4, 7 i 8), gdzie oddziela się mocznik z drugiej części karbaminianu w roztworze wodnym odprowadzany jako strumień 26.
Korzystnie, zgodnie z innymi etapami procesu według wynalazku, co najmniej część strumienia 26 poddaje się dalej obróbce częściowego rozkładu w kolumnie odpędowej 9 otrzymując drugi strumień 32 zawierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów i strumień 33 zawierający pozostały karbaminian w roztworze wodnym. Strumień 32 skrapla się następnie co najmniej częściowo w skraplaczu 6 otrzymując trzecią część karbaminianu w roztworze wodnym zawracaną do przestrzeni reakcyjnej przewodem 24.
Pracując w ten sposób możliwe jest otrzymanie wysokiej wydajności konwersji w przestrzeni reakcyjnej, ponieważ jest do niej zawracany wysoce stężony roztwór karbaminianu, ubogi w wodę.
Sposobem według wynalazku, możliwe jest osiągnięcie wydajności konwersji dwutlenku węgla do mocznika od około 70% do 75%, co jest znacznie więcej niz było to możliwe do osiągnięcia znanymi sposobami.
Ponadto, ta wysoka wydajność konwersji i zasadnicza nieobecność wody zawracanej do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1 również powoduje mniejszy strumień substancji do oddzielenia roztworu mocznika a zatem w rezultacie powoduje zwiększoną skuteczność kolumny odpędowej 2 oraz zespołu destylacji i odzyskiwania 3 i 4.
W przykładzie pokazanym na fig. 2, strumień cieczy 33 bogaty w wodę, korzystnie zawracany jest do zespołu odzyskiwania mocznika w celu zapoczątkowania kondensacji i odzysku nieprzereagowanych substancji, które uwalniają się w urządzeniach odpędzania/destylacji 3 i 4.
Korzystnie, strumień 33 przechodzi przez urządzenie do destylacji 10, gdzie pozostały karbaminian poddaje się dalszemu rozkładowi w celu otrzymania roztworu bogatego w wodę, wprowadzanego do zespołu 8.
189 579
Z urządzenia 10 również wychodzi przewodem 34 ubogi w wodę strumień oparów zawierający pozostały amoniak i dwutlenek węgla, który jest wprowadzany do urządzenia do skraplania 7 w zespole odzyskiwania amoniaku.
W ten sposób powstaje dodatkowy obwód cyrkulacji wody procesowej, która korzystnie zapoczątkowuje kondensację oparów amoniaku i dwutlenku węgla w zespole 7 i 8 bez zawracania do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1, a zatem bez negatywnego wpływu na reakcję między amoniakiem i dwutlenkiem węgla.
W alternatywnym wykonaniu sposobu według wynalazku przedstawionym na fig. 3, strumień 26 wychodzący z zespołu odzyskiwania mocznika, mianowicie ze skraplacza 7, zamiast być zawracany bezpośrednio do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1 poprzez skraplacz 6, tak jak w znanych procesach, korzystnie wprowadzany jest do kolumny odpędowej 2, gdzie otrzymuje się strumień amoniaku i dwutlenku węgla w fazie oparów, który jest zawracany przewodem 24 do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1 po kondensacji w skraplaczu 6.
Postępując tak, obróbkę częściowego rozkładu drugiej części karbaminianu w roztworze wodnym (strumień 26) prowadzi się w tej samej kolumnie odpędowej 2 co mieszaniny reakcyjnej (strumień 23), tym samym zapewnia się wdrożenie sposobu według wynalazku, który nie wymaga stosowania dodatkowego wyposażenia, w porównaniu ze stanem techniki.
Jako środki odpędzające dla jednostki dekompozycji tj. kolumny odpędowej 2 można również stosować część strumienia amoniaku wprowadzanego do przestrzeni reakcyjnej. Alternatywnie, kolumna odpędowa 2 może pracować w trybie samoodpędzania, w którym odparowany amoniak zapoczątkowuje rozkład karbaminianu.
Ponadto, sekcja odzyskiwania mocznika może posiadać jedynie niskociśnieniowe urządzenia 4 i 8. W tym przypadku, strumień zawierający mocznik i pozostały karbaminiam w roztworze wodnym wychodzący z kolumny odpędowej 2 wprowadza się bezpośrednio do skraplacza 4 w celu finalnego oddzielenia roztworu mocznika od substancji nie przereagowanych.
Obecnie omówiona zostanie instalacja do produkcji mocznika specjalnie zaprojektowana do prowadzenia sposobu według wynalazku.
Instalacja do produkcji mocznika ma wysokociśnieniowy reaktor syntezy mocznika 1, pierwszą i drugą kolumnę odpędową oznaczoną 2 i 9, odpowiednio, sekcję odzyskiwania mocznika 3, 4, 7 i 8 oraz odpowiednie skraplacze do kondensowania i zawracania do reaktora oparów opuszczających pierwszą i drugą kolumnę odpędową.
W nawiązaniu do wykonania przedstawionego na fig. 2, za urządzenie do kondensowania oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową 9 służy skraplacz 6 do kondensowania oparów opuszczających pierwszą kolumnę odpędową 2.
Między drugą kolumną odpędową 9 a sekcją odzyskiwania mocznika usytuowany jest również aparat destylacyjny 10.
W wykonaniu przedstawionym na fig. 3, instalacja do produkcji mocznika wyposażona jest w przewody, pokazane jako strumień 26, pomiędzy sekcją odzyskiwania mocznika a kolumną odpędową 2. W tym przypadku kolumna odpędowa 9 i aparat destylacyjny 1 nie są potrzebne.
Instalacja zaprojektowana do wdrożenia procesu wytwarzania mocznika według wynalazku może być całkowicie nową nstalacją lub zmodernizowaną instalacją, uprzednio już istniejącą, takąjak zilustrowana schematem blokowym fig. 1.
Według pierwszego wykonania, modernizację przeprowadza się w następujących etapach
- instaluje się drugą kolumnę odpędową 9, w której poddaje się co najmniej część karbaminianu w roztworze wodnym, opuszczającego sekcję odzyskiwania mocznika (strumień 26), obróbce częściowego rozkładu;
- doprowadza się przewody do skraplacza do kondensowania co najmniej częściowo oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową i zawraca się tak otrzymany wysoko stężony roztwór karbaminianu do reaktora 1.
Według innego wykonania wynalazku modernizacja obejmuje etap:
- zainstalowania przewodu do wprowadzania oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową 9 bezpośrednio do skraplacza 6 do kondensowania oparów opuszczających pierwszą kolumnę odpędową 2.
189 579
Korzystnie, sposób modernizowania już istniejącego urządzenia dodatkowo obejmuje etap:
- instalowania drugiej kolumny odpędowej 9 w celu poddawania co najmniej części karbaminianu w roztworze wodnym, opuszczającego sekcję odzyskiwania mocznika (strumień 26), obróbce częściowego rozkładu;
- doprowadzenia przewodów do kondensowania co najmniej częściowo oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową i zawracania tak otrzymanego stężonego roztworu karbaminianu do reaktora 1.
Zgodnie z innym wykonaniem wynalazku, modernizacja korzystnie obejmuje etap:
- doprowadzenia przewodów do wprowadzenia oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową 9 bezpośrednio do środków kondensowania oparów opuszczających pierwszą kolumnę odpędową 2, reprezentowanych przez skraplacz 6.
Korzystnie sposób modernizowania już istniejącej instalacj i dodatkowo zawiera etap:
- doprowadzenia przewodów (przewód 33) do wprowadzenia strumienia zawierającego pozostały karbaminian w roztworze wodnym z drugiej kolumny odpędowej 9 do sekcji odzyskiwania mocznika.
W szczególnym i korzystnym wykonaniu obecnego wynalazku, modernizacja obejmuje etap:
- doprowadzenia przewodów (przewód 26) do wprowadzania co najmniej części roztworu karbaminianu pochodzącego z sekcji odzyskiwania mocznika do kolumny odpędowej 2.
Dzięki sposobowi modernizacji według wynalazku bardzo zwiększa się nie tylko wydajność konwersji juz wcześniej istniejącego reaktora, ale także jego wydajność.
W rzeczywistości, ponieważ tylko bardzo mała ilość wody zawracana jest do reaktora 1, można wprowadzić większy strumień amoniaku i dwutlenku węgla bez powodowania przeładowania objętości w samym reaktorze jak również w kolumnie odpędowej 2 i w aparatach destylacyjnych 3 i 4 sekcji odzyskiwania mocznika.
W następujących przykładach porównano wydajności konwersji otrzymywane poprzez wdrożenie sposobu według wynalazku lub modernizację urządzenia sposobem według wynalazku z urządzeniem realizującym sposób według stanu techniki.
Przykład I
Istniejące urządzenie pracujące znanym sposobem opisanym w nawiązaniu do fig. 1 zmodernizowano tak, aby pracowało sposobem opisanym w nawiązaniu do fig. 2.
Uprzednio istniejące urządzenie bazowało na tak zwanym samoodparowaniu amoniaku, w którym nie wprowadzano żadnego amoniaku i dwutlenku węgla jako środka odpędzającego do jednostki dekompozycji przedstawionej jako kolumna odpędowa 2. Zatem w danym przypadku nie było przewodu 30.
Wćarunki robocze reaktora syntezy mocznika przed modernizacją instalacji były następujące:
- molowy stosunek NH3/CO2 na wejściu: 3,2;
- molowy stosunek H2O/CO2 na wejściu: 0,6;
- wydajność konwersji CO2 do mocznika: 61%
- ciśnienie: około 15 MPa ;
-temperatura: 190°C;
-wydajność: 1800 ton/dobę mocznika.
Po modernizacji istniejącej instalacji przez wprowadzenie drugiej kolumny odpędowej 9 zasilanej 77% roztworem karbaminianu przychodzącym z sekcji odzyskiwania mocznika i przez wprowadzenie oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1 przez skraplacz 6, jak opisano w nawiązaniu do fig. 2, nowe warunki robocze reaktora były następujące:
- molowy stosunek NH3/CO2 na wejściu: 3,2;
- molowy stosunek H2O/CO2 na wejściu: 0,19;
- wydajność konwersji CO2 do mocznika: 70%
- ciśnienie: około 15 MPa;
-temperatura: 190°C;
- wydajność: 2500 t/dobę mocznika.
189 579
Dzięki wynalazkowi, możliwe było zwiększenie wydajności konwersji o 9% i zwiększenie wydajności o 700 ton/dobę mocznika tj. o 39% więcej od pierwotnej wydajności.
Taki istotny wzrost wydajności konwersji i znacznie mniejsza ilość wody zawracanej do reaktora pozwalają na znaczne zwiększenia wydajności przez tylko niewielkie modyfikacje istniejącej instalacji i niskim koszcie inwestycyjnym. Ponadto, ta wysoka wydajność konwersji powoduje również zmniejszenie zużycia energii po modernizacji.
Przykład II
Istniejącą instalację pracującą znanym sposobem opisanym w nawiązaniu do fig. 1 zmodernizowano tak, aby pracowała sposobem opisanym w nawiązaniu do fig. 2.
Dotychczasowa instalacja bazowała na procesie odpędzania dwutlenkiem węgla jako środkiem odpędzającym wprowadzanym strumieniem 30 do kolumny odpędowej 2 do dekompozycji. W tym przypadku, nie ma jednostki oddzielania amoniaku zawartej w urządzeniu 7 i przewodu 31. Nie ma również urządzeń 3 i 7 a sekcja odzyskiwania mocznika zawiera jedynie niskociśnieniowe jednostki 4 i 8.
Warunki robocze reaktora syntezy mocznika przed modernizacją instalacji były następujące:
- molowy stosunek NH3/CO2 na wejściu: 3,0;
- molowy stosunek H2O/CO2 na wejściu: 0,5;
- wydajność konwersji CO2 do mocznika: 60%
- ciśnienie: około 14,5 MPa
- temperatura: 185°C;
- wydajność: 1900 ton/dobę mocznika.
Po modernizacji istniejącej instalacji przez dostarczenie drugiej kolumny odpędowej 9 zasilanej 70% roztworem karbanimianu pochodzącego z sekcji odzyskiwania mocznika i przez wprowadzanie oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową do przestrzeni reakcyjnej reaktora 1 przez kondensator 6, jak opisano w nawiązaniu do fig. 2, nowe warunki robocze reaktora były następujące:
- molowy stosunek NH3/CO2 na wejściu: 3,0;
- molowy stosunek H2O/CO2 na wejściu: 0,25;
- wydajność konwersji CO2 do mocznika: 66%
- ciśnienie: około 15 MPa ;
-temperatura: 190°C;
- wydajność: 2500 ton/dobę mocznika.
Dzięki obecnemu wynalazkowi, możliwe jest zwiększenie wydajności konwersji o 6% i wzrost wydajności o 600 ton/dobę mocznika tj. o 32% więcej od wydajności pierwotnej.
Również w tym przypadku, tylko niewielkie modyfikacje istniejącej instalacji i niskie koszty inwestycyjne wystarczyły do uzyskania istotnego zwiększenia wydajności i zwiększenia konwersji.
Przykład III
W przykładzie tym, przedstawiono symulację wydajności konwersji reaktora pracującego w całkowicie nowej instalacji, w której wdrożono sposób według wynalazku taki jak opisany w nawiązaniu do fig. 2.
Tak jak w przykładzie II, urządzenie pracowało w oparciu o proces odpędzania z dwutlenkiem węgla, w którym cały dwutlenek węgla przeznaczony do wprowadzenia do reaktora 1 jest najpierw wprowadzany jako środek odpędzający do kolumny odpędowej 2 przewodem 30. W tym przypadku, nie ma strumienia 22 jak również jednostki oddzielania mocznika zawartej w urządzeniu 7 i przewodu 31. Sekcja odzysku mocznika zawiera średnio i niskociśnieniowe urządzenia 3, 4, 7 i 8.
Warunki robocze reaktora w urządzeniu produkującym mocznik według obecnego wynalazku są następujące:
- molowy stosunek NH3/CO2 na wejściu: 3,2;
- molowy stosunek H2Ó/C02 na wejściu: 0,1;
- ciśnienie: około 15 MPa ;
-temperatura: 190°C;
- wydajność: 400 ton/dobę mocznika.
189 579
Wydajność konwersji CO2 do mocznika uzyskana w obecnym reaktorze była bardzo wysoka i wynosiła 72%, przy zawartości wody w roztworze karbaminianu zawracanym do reaktora szczególnie niskiej.
Ponieważ małe ilości wody i nieprzereagowanych substancji są zawarte w mieszaninie reakcyjnej przesyłanej do kolumny odpędowej do dekompozycji, powoduje to, że niższe są wymagania aparaturowe w porównaniu z urządzeniami tradycyjnymi a w konsekwencji również zużycie energii oraz koszty inwestycyjne.
Wyniki otrzymane w powyzszych przykładach otrzymano za pomocą dobrze znanych przeliczeń algorytmami.
FIG. 2
189 579
FIG. 3
189 579
FIG. 1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 4,00 zł.
Claims (12)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania mocznika w procesie, w którym:- przeprowadza się reakcję amoniaku i dwutlenku węgla w przestrzeni reakcyjnej otrzymując mieszaninę reakcyjną zawierającą mocznik, karbaminian i wolny amoniak w roztworze wodnym;- poddaje się otrzymaną mieszaninę reakcyjną częściowej dekompozycji karbaminianu i częściowemu oddzieleniu wolnego amoniaku w roztworze wodnym, w takich samych warunkach ciśnienia jak w przestrzeni reakcyjnej, otrzymując pierwszy strumień zawierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów i strumień zawierający mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym;- poddaje się pierwszy strumień zawierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów co najmniej częściowej kondensacji, w takich samych warunkach ciśnienia jak w przestrzeni reakcyjnej, otrzymując pierwszą porcję karbaminianu w roztworze wodnym;- zawraca się wymienioną pierwszą porcję karbaminianu do przestrzeni reakcyjnej;- wprowadza się strumień zawierający mocznik i pozostałość karbaminianu w roztworze wodnym do sekcji odzyskiwania mocznika;- w sekcji odzyskiwania mocznika oddziela się pozostały karbaminian od mocznika otrzymując drugą porcję karbaminianu w roztworze wodnym; znamienny tym, że co najmniej część drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym, otrzymanej w sekcji odzyskiwania mocznika, poddaje się co najmniej częściowemu rozkładowi otrzymując drugi strumień zwierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów i strumień zawierający pozostałość karbaminianu w roztworze wodnym;- poddaje się drugi strumień zwierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów co najmniej częściowej kondensacji otrzymując trzecią porcję karbaminianu w roztworze wodnym;- zawraca się wymienioną trzecią porcję karbaminianu do przestrzeni reakcyjnej.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze częściowy rozkład co najmniej części drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym przeprowadza się pod ciśnieniem takim samym jak ciśnienie w strefie reakcji.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strumień zawierający pozostały karbaminian w roztworze wodnym, otrzymany z częściowego rozkładu drugiej porcji karbaminianu, wprowadza się do sekcji odzyskiwania mocznika.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej część drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym wprowadza się do strefy rozkładu, do której wprowadza się ze strefy reakcji mieszaninę reakcyjną zawierającą mocznik, karbaminian i wolny amoniak w roztworze wodnym i w której przeprowadza się co najmniej częściowy rozkład mieszaniny reakcyjnej i wymienionej drugiej porcji karbaminianu, otrzymując pierwszy i drugi strumień zawierający amoniak i dwutlenek węgla w fazie oparów oraz strumień zawierający mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym.
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej 50% drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym poddaje się częściowemu rozkładowi.
- 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej 65% drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym poddaje się częściowemu rozkładowi.
- 7. Instalacja do piodukcji mocznika wyposażona w wysokociśnieniowy reaktor syntezy mocznika zaopatrzony w przewody doprowadzające do niego amoniak i dwutlenek węgla oraz zawracane nieprzereagowane reagenty; reaktor ten połączony jest z pierwszą wysokociśnieniową kolumną odpędową do rozkładu karbaminianu połączoną z kolei z wysokociśnieniowym skraplaczem do kondensowania oparów, z którego nieprzereagowane reagenty kierowane są do reaktora syntezy mocznika; wymieniona kolumna odpędowa i skraplacz połączone są przewodami z sekcją odzyskiwania mocznika wyposażoną w dalsze urządzenia odpędzające189 579 i skraplające oraz odbiorcze wyprodukowanego mocznika, znamienna tym, że pomiędzy wysokociśnieniowym skraplaczem (6) i skraplaczem (7), w sekcji odzyskiwania mocznika (3, 4, 7, 8), posiada drugą wysokociśnieniową kolumnę odpędową (9) do rozkładu co najmniej części drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym połączoną ze skraplaczem do co najmniej częściowego kondensowania oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową (9) i zawracania trzeciej porcji karbaminianu w roztworze wodnym do reaktora (1).
- 8. Instalacja według zastrz. 7, znamienna tym, że skraplacz do kondensowania oparów opuszczających drugą kolumnę odpędową (9) jest skraplaczem (6) do kondensowania oparów opuszczających pierwszą kolumnę odpędową (2).
- 9. Instalacja według zastrz. 7, znamienna tym, że druga kolumna odpędowa (9) zaopatrzona jest w przewody (33) do wprowadzania strumienia zawierającego pozostały karbaminian w roztworze wodnym do sekcji odzyskiwania mocznika (3, 4, 7, 8).
- 10. Instalacja do produkcji mocznika wyposażona w wysokociśnieniowy reaktor syntezy mocznika zaopatrzony w przewody doprowadzające do niego amoniak i dwutlenek węgla oraz zawracane nieprzereagowane reagenty; reaktor ten połączony jest z pierwszą wysokociśnieniową kolumną odpędową do dekompozycji karbaminianu, która z kolei połączona jest z wysokociśnieniowym skraplaczem do kondensowania oparów, z którego nieprzereagowane reagenty kierowane są do reaktora syntezy mocznika; wymieniona kolumna odpędowa i skraplacz połączone są przewodami z sekcją odzyskiwania mocznika wyposażoną w dalsze urządzenia odpędzające i skraplające oraz odbiorcze wyprodukowanego mocznika, znamienna tym, że ma bezpośrednie połączenie pomiędzy skraplaczem (7) w sekcji odzyskiwania mocznika (3, 4, 7, 8) a wysokociśnieniową kolumną odpędową (2) przewodem (26) do wprowadzania co najmniej części wymienionej drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym do kolumny odpędowej (2).
- 11. Sposób modernizacji instalacji do produkcji mocznika wyposażonej w:- wysokociśnieniowy reaktor syntezy mocznika (1);- pierwszą wysokociśnieniową kolumnę odpędową (2), w której mieszanina reakcyjna opuszczająca reaktor (1) podlega częściowemu rozkładowi karbaminianu i częściowemu oddzieleniu wolnego amoniaku w roztworze wodnym, obecnego w tej mieszaninie;- wysokociśnieniowy skraplacz (6) do co najmniej częściowego kondensowania oparów opuszczających pierwszą kolumnę odpędową (2) przewodem (24) doprowadzającym następnie pierwszą porcję karbaminianu w roztworze wodnym do reaktora (1);- sekcję odzyskiwania mocznika (3, 4, 7, 8) ze strumienia zawierającego mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym opuszczającym pierwszą kolumnę odpędową (2) dla oddzielenia mocznika wyprodukowanego w reaktorze (1) od drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym, znamienny tym, że pomiędzy wysokociśnieniowym skraplaczem (6) a skraplaczem (7) w sekcji odzyskiwania mocznika (3, 4, 7, 8) instaluje się drugą kolumnę odpędową (9) do poddawania co najmniej części drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym obróbce częściowego rozkładu; kolumnę odpędową (9) łączy się przewodem (32) ze skraplaczem (6) do kondensowania co najmniej częściowo oparów pochodzących z kolumny odpędowej (2) i opuszczających drugą wysokociśnieniową kolumnę odpędową (9), który przewodem (24) dla trzeciej porcji karbaminianu w roztworze wodnym łączy się z reaktorem (1) oraz przewodem (33) dla pozostałego karbaminianu w roztworze wodnym łączy się z sekcją odzyskiwania mocznika (3, 4, 7, 8).
- 12. Sposób modernizacji instalacji do produkcji mocznika wyposażonej w:- wysokociśnieniowy reaktor syntezy mocznika (1);- pierwszą wysokociśnieniową kolumnę odpędową (2), w której mieszanina reakcyjna opuszczająca reaktor (1) podlega częściowemu rozkładowi karbaminianu i częściowemu oddzieleniu wolnego amoniaku w roztworze wodnym, obecnego w tej mieszaninie;- wysokociśnieniowy skraplacz (6) do co najmniej częściowego kondensowania oparów opuszczających pierwszą kolumnę odpędową (2) przewodem (24) doprowadzającym następnie pierwszą porcję karbaminianu w roztworze wodnym do reaktora (1);- sekcję odzyskiwania mocznika (3, 4, 7, 8) ze strumienia zawierającego mocznik i pozostały karbaminian w roztworze wodnym opuszczającym pierwszą kolumnę odpędową (2) dla oddzielenia mocznika wyprodukowanego w reaktorze (1) od drugiej porcji karbaminianu189 579 w roztworze wodnym, znamienny tym, że pomiędzy skraplaczem (7) z sekcji odzyskiwania mocznika (3, 4, 7, 8) a kolumną odpędową (2) instaluje się przewód (26) doprowadzający co najmniej część drugiej porcji karbaminianu w roztworze wodnym do kolumny odpędowej (2).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH26395 | 1995-02-01 | ||
| PCT/IB1996/000083 WO1996023767A1 (en) | 1995-02-01 | 1996-01-31 | Process and plant for the production of urea with high conversion yield and low energy consumption |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL321241A1 PL321241A1 (pl) | 1997-11-24 |
| PL189579B1 true PL189579B1 (pl) | 2005-08-31 |
Family
ID=4183026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL96321241A PL189579B1 (pl) | 1995-02-01 | 1996-01-31 | Sposób wytwarzania mocznika, instalacja do produkcji mocznika oraz sposób modernizacji instalacji do produkcji mocznika |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6342632B1 (pl) |
| EP (1) | EP0796244B2 (pl) |
| JP (1) | JP3003706B2 (pl) |
| CN (1) | CN1079790C (pl) |
| AT (1) | ATE179413T1 (pl) |
| AU (1) | AU686041B2 (pl) |
| BG (1) | BG63118B1 (pl) |
| BR (1) | BR9606852A (pl) |
| CA (1) | CA2208022C (pl) |
| CZ (1) | CZ284950B6 (pl) |
| DE (1) | DE69602250T3 (pl) |
| EG (1) | EG20972A (pl) |
| ES (1) | ES2130784T5 (pl) |
| HU (1) | HU224478B1 (pl) |
| IL (1) | IL116977A0 (pl) |
| NZ (1) | NZ298879A (pl) |
| PL (1) | PL189579B1 (pl) |
| RO (1) | RO119781B1 (pl) |
| RU (1) | RU2132843C1 (pl) |
| UA (1) | UA42814C2 (pl) |
| WO (1) | WO1996023767A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA96686B (pl) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1274362B (it) | 1995-02-16 | 1997-07-17 | Snam Progetti | Procedimento ad alta resa per la sintesi dell'urea |
| IT1275451B (it) * | 1995-06-30 | 1997-08-07 | Snam Progetti | Procedimento per la sintesi dell'urea comprendente due separate zone di reazione |
| 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 |
| CN1216041C (zh) * | 2000-06-15 | 2005-08-24 | 乌里阿·卡萨勒有限公司 | 尿素的生产方法和生产装置 |
| NL1028497C2 (nl) | 2005-03-09 | 2006-09-12 | Dsm Ip Assets Bv | Werkwijze voor de bereiding van een ureum-bevattende waterige stroom. |
| EP1714959B1 (en) * | 2005-04-19 | 2015-11-18 | Casale Sa | Process for urea production and related plant |
| CN102020590A (zh) * | 2009-09-11 | 2011-04-20 | 江苏恒盛化肥有限公司 | 二氧化碳气提法尿素装置低压系统的改良装置 |
| JP5738433B2 (ja) * | 2011-12-15 | 2015-06-24 | 三菱重工業株式会社 | 複数系統からなる尿素製造プラントの運転方法 |
| CN110003056A (zh) | 2012-05-03 | 2019-07-12 | 斯塔米卡邦有限公司 | 尿素制备设备 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2848493A (en) * | 1955-06-27 | 1958-08-19 | Allied Chem | Process for synthesis of urea |
| US3232982A (en) * | 1960-01-08 | 1966-02-01 | Pullman Inc | Urea synthesis |
| US3541146A (en) † | 1966-11-29 | 1970-11-17 | Inventa Ag | Process for the separation and recirculation of unreacted starting gases in the urea synthesis |
| GB1196657A (en) † | 1967-09-28 | 1970-07-01 | Guido Giommi | Process for the Manufacture of Urea from Ammonia and Carbon Dioxide |
| US3636106A (en) † | 1968-09-12 | 1972-01-18 | Chemical Construction Corp | Process for urea synthesis |
| CH562786A5 (pl) † | 1972-03-22 | 1975-06-13 | Inventa Ag | |
| JPS5517346A (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-06 | Toyo Eng Corp | Synthetic method of urea |
| JPS5750954A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-25 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Synthesis of urea |
| JPS5867661A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-22 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 尿素合成法 |
| NL8502227A (nl) * | 1985-08-12 | 1987-03-02 | Unie Van Kunstmestfab Bv | Werkwijze voor de bereiding van ureum. |
| IT1274362B (it) | 1995-02-16 | 1997-07-17 | Snam Progetti | Procedimento ad alta resa per la sintesi dell'urea |
| NL1003923C2 (nl) * | 1996-08-30 | 1998-03-04 | Dsm Nv | Werkwijze voor de bereiding van ureum. |
| NL1007713C2 (nl) | 1997-12-05 | 1999-06-08 | Dsm Nv | Werkwijze voor de bereiding van ureum. |
-
1996
- 1996-01-30 ZA ZA96686A patent/ZA96686B/xx unknown
- 1996-01-31 CZ CZ972069A patent/CZ284950B6/cs unknown
- 1996-01-31 IL IL11697796A patent/IL116977A0/xx unknown
- 1996-01-31 UA UA97073537A patent/UA42814C2/uk unknown
- 1996-01-31 DE DE69602250T patent/DE69602250T3/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-31 EP EP96900678A patent/EP0796244B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-31 RO RO97-01263A patent/RO119781B1/ro unknown
- 1996-01-31 NZ NZ298879A patent/NZ298879A/en unknown
- 1996-01-31 US US08/860,960 patent/US6342632B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-31 WO PCT/IB1996/000083 patent/WO1996023767A1/en active IP Right Grant
- 1996-01-31 CN CN96191549A patent/CN1079790C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-31 RU RU97114754A patent/RU2132843C1/ru active
- 1996-01-31 CA CA002208022A patent/CA2208022C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-31 AT AT96900678T patent/ATE179413T1/de active
- 1996-01-31 ES ES96900678T patent/ES2130784T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-31 AU AU44575/96A patent/AU686041B2/en not_active Ceased
- 1996-01-31 BR BR9606852A patent/BR9606852A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-01-31 JP JP8523386A patent/JP3003706B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-31 HU HU9800232A patent/HU224478B1/hu active IP Right Grant
- 1996-01-31 PL PL96321241A patent/PL189579B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1996-02-01 EG EG9196A patent/EG20972A/xx active
-
1997
- 1997-06-30 BG BG101710A patent/BG63118B1/bg unknown
-
1999
- 1999-04-05 US US09/285,649 patent/US6730278B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2446152C2 (ru) | Способ получения мочевины и установка для его осуществления | |
| CN108026034B (zh) | 尿素制造方法以及尿素制造装置 | |
| US4410503A (en) | Process for the removal of urea, ammonia, and carbon dioxide from dilute aqueous solutions | |
| CN109890788B (zh) | 尿素与尿素-硝酸铵的集成工艺 | |
| US4539077A (en) | Process for the preparation of urea | |
| PL189579B1 (pl) | Sposób wytwarzania mocznika, instalacja do produkcji mocznika oraz sposób modernizacji instalacji do produkcji mocznika | |
| CN108602784B (zh) | 改造高压三聚氰胺设备的方法 | |
| CN112839926B (zh) | 合成尿素的方法 | |
| EP3053915A1 (en) | Method for revamping a high pressure melamine plant | |
| CN111836679A (zh) | 将关联尿素设备中回收的废气合成三聚氰胺的设备 | |
| EP1289942B1 (en) | Process and plant for the production of urea | |
| EP1594820B1 (en) | Process and plant for the production of area | |
| EP0822181B1 (en) | Process and plant for the production of urea with high conversion yield and low energy consumption | |
| PL188569B1 (pl) | Sposób wytwarzania mocznika i instalacja do wytwarzania mocznika | |
| WO2021239955A1 (en) | Process and plant for the synthesis of urea | |
| EP0136764A2 (en) | Process for the preparation of urea | |
| MXPA97005053A (en) | Process and installation for the production of ureacon high performance of conversion and low consumode ener |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20070529 |