PL67918B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL67918B1 PL67918B1 PL118579A PL11857967A PL67918B1 PL 67918 B1 PL67918 B1 PL 67918B1 PL 118579 A PL118579 A PL 118579A PL 11857967 A PL11857967 A PL 11857967A PL 67918 B1 PL67918 B1 PL 67918B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- heat
- pressure
- condensation
- urea
- atm
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 68
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 50
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 36
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 35
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 35
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 33
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 21
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical group [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Description
Pierwszenstwo: 21.1.1966 Wlochy Opublikowano: 10.XII.1973 67918 KL. 12o,17/03 MKP C07c 127/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Emanuele Palmisano, Placido Scaglione Wlasciciel patentu: Montecatini Edison S.p.A., Mediolan (Wlochy) Sposób wytwarzania mocznika z amoniaku i dwutlenku wegla Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia mocznika z amoniaku i dwutlenku wegla w procesie o minimalnym zuzyciu energii pary wod¬ nej i/lub energii elektrycznej.Znane metody syntezy mocznika polegaja na tym, ze jako zwiazki wyjsciowe stosuje sie NH3 i C02, które wprowadza sie do reaktora w stosunku ste- chiometrycznym lub niestechiometrycznym, a na¬ stepnie prowadzi sie rozklad karbaminianu amonu w warunkach równowagi na mocznik i wode, przy czym przebieg tego procesu zalezy od warunków reakcji (temperatury, cisnienia, stosunku NH3/CO2 i H2CKCO2). Mieszanina poreakcyjna opuszczajaca reaktor zawiera zawsze rózne ilosci (w zaleznosci od stanu równowagi) mocznika, wody, karbami¬ nianu amonowego i ewentualnie nadmiaru tego reagentu, który wprowadzony byl do reaktora w ilosci wiekszej niz ilosc stechiometryczna.Procesy syntezy mocznika mozna podzielic pod wzgledem rodzaju i stopnia wykorzystania reagen¬ tów, w postaci zadanego produktu lub w postaci karbaminianu zawartego w mieszaninie opuszcza¬ jacej reaktor (do innych procesów lub do tego sa¬ mego procesu w reaktorze), na procesy o obiegu otwartym, procesy o obiegu czesciowo zamknietym i procesy o obiegu zamknietym, przy czym za pro¬ ces o obiegu zamknietym uwaza sie za taki proces, w którym co najmniej 95% wyjsciowego NH3 zostaje przeksztalcone w mocznik.W przypadku procesów o obiegu zamknietym, do 15 25 30 reaktora wprowadza sie amoniak i dwutlenek weg¬ la w stosunku stechiometrycznym, przy stalej tem¬ peraturze i cisnieniu w reaktorze, a przeplyw mie¬ szaniny obiegowej zaleznie od jej skladu, mozna dowolnie regulowac w dosc szerokich granicach, okreslonych glównie rodzajem zastosowanego sprze¬ tu.Oddzielenia mieszaniny obiegowej od mocznika (który musi byc odprowadzony z reaktora wraz z wytworzona woda) dokonuje sie zawsze przez od¬ pedzanie wolnych skladników i rozlozenie wytwo¬ rzonego karbaminianu pod wplywem stopniowego ogrzewania pod cisnieniem obnizonym stopniowo do poziomu cisnienia atmosferycznego.Uzyskana w ten sposób mieszanine obiegowa za¬ wraca sie do reaktora róznymi metodami i przy pomocy róznych urzadzen, ze wzgledu jednak na trudnosci zwiazane z zawracaniem do obiegu fazy gazowej, stalej lub w postaci zawiesiny, mieszanine obiegowa zawraca sie glównie w postaci fazy cie¬ klej przez kondensacje mieszaniny (przy czym two¬ rzy sie karbaminian) na drodze obnizania tempera¬ tury w jednym lub kilku etapach z zachowaniem odpowiedniego cisnienia i temperatury.Oczywistym jest, ze zredukowanie zuzycia ener¬ gii cieplnej i mechanicznej mozna osiagnac przez zredukowanie wielkosci przeplywu mieszaniny obie¬ gowej droga zwiekszenia procentowej zawartosci NH3 i/lub obnizenia procentowej zawartosci wody w tej mieszaninie; natomiast zredukowanie zuzycia 67 9183 energii cieplnej oraz wody chlodzacej osiaga sie przez wykorzystanie ciepla kondensacyjnego mie¬ szaniny obiegowej lub jego czesci do jednego lub kilku etapów odparowywania tej mieszaniny.Oddzielne lub laczne zastosowanie dwóch wy¬ zej wspomnianych metod redukowania zuzycia energii cieplnej i mechanicznej i sposoby ich rea¬ lizowania charakteryzuja ponizej opisane przypadki zastosowania (ograniczone zasadniczo do pierwsze¬ go etapu odpedzania i kondensacji) opisanego ogól¬ nego procesu, W pierwszym przypadku pierwszy etap odpedza¬ nia i kondensacji przebiega pod tym samym cisnie¬ niem, znacznie nizszym od cisnienia stosowanego w procesie syntezy (na przyklad 50 atm. przy cis¬ nieniu syntezy wynoszacym 200 atm.) i umozliwia¬ jacym rozlozenie karbaminianu w warunkach rów¬ nowagi z gazami powstalymi w wyniku rozkladu tego zwiazku; kondensacja przebiega w stosunkowo niskiej temperaturze, której dolna granice stanowi temperatura krystalizacji mieszaniny obiegowej.Ciepla kondensacji nie mozna wiec skutecznie od¬ zyskac; redukowania wielkosci przeplywu miesza¬ niny obiegowej droga procentowego zwiekszenia w niej ilosci NH3 a zmniejszania ilosci H20 jest ogra¬ niczone cisnieniem pary mieszaniny obiegowej w temperaturze kondensacji, przy czym nie moze ono przekraczac wartosci cisnienia dopuszczalnego w pierwszym etapie odpedzania. Stosowanie kompre¬ sora pomiedzy wyparka a kondensatorem nie jest potrzebne, natomiast trzeba zastosowac pompe po¬ miedzy kondensatorem a reaktorem.W innym przypadku pierwszy etap odpedzania przebiega podobnie z ta róznica, ze przeplyw pier¬ wotny mieszaniny obiegowej jest podzielony na dwa równolegle strumienie, z których jeden jest stru¬ mieniem samego amoniaku. System ten pozwala na zredukowanie ogólnego przeplywu mieszaniny obiegowej bez zwiekszania cisnienia w wyparce i kondensatorze pierwszego etapu, lecz równoczesnie wymaga zastosowania aparatów do oddzielania, kondensowania i pompowania strumienia amoniaku.W jeszcze innym przypadku pierwszy etap odpe¬ dzania i kondensacji przebiega podobnie z ta róz¬ nica, ze kondensacja przebiega w temperaturze o tyle wyzszej, by cieplo tego procesu lub jego czesc mozna bylo wykorzystac droga wymiany bez¬ posredniej w kondensatorze drugiego lub trzeciego etapu. System ten powoduje powstanie rozmaitych zaleznosci pomiedzy warunkami reakcyjnymi róz¬ nych etapów procesu, co czesciowo zmniejsza korzy¬ sci plynace z odzyskania ciepla kondensacji, zwla¬ szcza mozliwosci redukowania wielkosci przeply¬ wu mieszaniny obiegowej jest znacznie bardziej ograniczona niz w pierwszym systemie ze wzgledu na wyzsza temperature kondensacji.W innym przypadku odpedzanie w pierwszym etapie przebiega jak w pierwszym przypadku pod cisnieniem znacznie nizszym od cisnienia stosowa¬ nego w procesie syntezy, pozwalajacym na rozklad karbaminianu w warunkach równowagi z gazami powstalymi w wyniku rozkladu tego zwiazku, pod¬ czas gdy kondensacja przebiega pod tym siamym cisnieniem, które stosuje sie w procesie syntezy i w temperaturze na tyle wysokiej, by cale cieplo MS 4 mozna bylo wykorzystac do wytwarzania pary be* dacej zródlem potrzebnej energii cieplnej i mecha¬ nicznej. W zwiazku z tym, pomiedzy wyparka i kondensatorem nalezy zastosowac kompresor, na- 5 tomiast nie jest potrzebna pompa pomiedzy konden¬ satorem i reaktorem, które moga byc skonstruowa¬ ne jako jeden aparat.Wysokie zuzycie energii przez kompresor znacz¬ nie zmniejsza korzysci plynace z uzyskania wyso- io kiej wydajnosci i odzyskania ciepla.Ponadto odpedzanie i kondensacja w pierwszym etapie moga przebiegac pod tym samym cisnieniem, równym cisnieniu stosowanemu podczas syntezy.Kondensacja przebiega w temperaturze tak wyso- 15 kiej, by cieplo tego procesu mozna bylo wykorzy¬ stac do wytwarzania potrzebnej pary, lecz nie do odpedzania w pierwszym etapie.Rozlozenie karbaminianu, niemozliwe w warun¬ kach równowagi z gazami powstalymi w wyniku 20 rozkladu tego zwiazku, wymaga naruszenia równo¬ wagi przez wprowadzenie z zewnatrz do kolumny odpedowej dosc silnego strumienia NH3 lub CO2, który stanowi calosc lub czesc strumienia któregos z tych reagentów wyjsciowych wprowadzonego do 25 reakcji, na przyklad jak w opisie patentowym No 47 118.W tym przypadku kompresory czy pompy po¬ miedzy wyparka, kondensatorem i reaktorem, któ¬ re moga byc skonstruowane jako jeden aparat, nie 30 sa potrzebne lub pracuja tylko przy minimalnej róznicy cisnien.Wspólna cecha wszystkich opisanych wyzej syste¬ mów jest koniecznosc sprezania wyjsciowych rea¬ gentów, czyli amoniaku i dwutlenku wegla, do po- 35 ziomu cisnienia potrzebnego w procesie syntezy.We wszystkich znanych sposobach wystepuje ta niedogodnosc, ze nalezy kontrolowac temperature procesu syntezy, glównie przy równowagowym roz¬ kladzie karbaminianu w celu otrzymania moczni- 40 ka, przez doprowadzanie lub odbieranie ciepla za pomoca odpowiednich powierzchni wymiennych (plaszczy) reaktora lub przewodów wchodzacych do reaktora, w zaleznosci od bilansu cieplnego reak¬ tora, który z kolei zalezy od rodzaju procesu i wa- 45 runków reakcji. Wspomniane powierzchnie wy¬ mienne, pracujace w niesprzyjajacych warunkach temperaturowych, cisnieniowych i korozyjnych pa¬ nujacych w reaktorze, sa szczególnie stosowane w przypadkach kondensacji, w których odzyskiwanie 50 ciepla odbywa sie pod cisnieniem równym cisnieniu stosowanemu podczas procesu syntezy.Inna wada wspólna wszystkim opisanym wyzej przykladom jes.t koniecznosc prowadzenia konden¬ sacji pod cisnieniem stosowanym w procesie syn- 55 tezy w celu uzyskania równoczesnych korzysci wy¬ nikajacych ze zredukowania wielkosci przeplywu mieszaniny obiegowej i z odzyskania ciepla, co wy¬ woluje niekorzystne skutki omówione wyzej, a w niektórych przypadkach koniecznosc sprezania ga- 60 zów obiegowych.Sposób wedlug wynalazku eliminuje powyzszo wady.W sposobie wedlug wynalazku synteze mocznika z amoniaku i dwutlenku wegla prowadzi sie w pod- 65 wyzszonej temperaturze i pod zwiekszonym cisnie-67 918 6 niem a mieszanine poreakcyjna kieruje sie do kil- kuetapowych procesów odpedzania i kondensacji prowadzonych pod tym samym cisnieniem, jednak nizszym od cisnienia syntezy. Po odpedzeniu z mie¬ szaniny poreakcyjnej gazowych produktów i od¬ dzieleniu ich od mocznika, poddaje sie je proce¬ sowi kondensacji.Cecha charakterystyczna sposobu wedlug wyna¬ lazku jest to, ze do reaktora syntezy mocznika, pra¬ cujacego pod cisnieniem 180—240 atm. wprowadza sie tylko czesc C02 potrzebnego do syntezy zas po¬ zostala czesc C02 w ilosci 25—50% calej ilosci do¬ starczonego CQ2 kieruje sie pod cisnieniem 60— 120 atm. do kondensatora pierwszego lub drugiego etapu, do którego wprowadza sie równiez gazowa mieszanine, uzyskana w procesie odpedzania, uwol¬ niona od mocznika i zawierajaca nadmiar NH3 w stosunku do ilosci stechiometrycznej, po czym po¬ wstaly w kondensatorze karbaminian zawraca sie do reaktora syntezy mocznika, a cieplo tworzenia sie karbaminianu i wyzwalajace sie cieplo kon¬ densacji w wyniku skraplania sie gazowej miesza¬ niny obiegowej i powstalego karbaminianu wyko¬ rzystuje sie w nastepnych etapach odpedzania.W procesie wedlug wynalazku odpedzanie i kon¬ densacja w pierwszym etapie odbywaja sie pod tym samym cisnieniem, wynoszacym 60—120 atm., które jest znacznie nizsze od cisnienia stosowanego w procesie syntezy wynoszacego 180—240 atm.Jak stwierdzono, cisnienie to powoduje wystar¬ czajacy rozklad karbaminianu amonowego znajdu¬ jacego sie w wyparce wraz z nadmiarem NH3 w postaci mieszaniny obiegowej, a poza tym cisnie¬ nie to wywoluje w kondensatorze kondensacje ste¬ zonego roztworu zawierajacego karbaminian amo¬ nowy i niewielka ilosc wody. Karbaminian tworzy sie przez polaczenie mieszaniny poreakcyjnej za¬ wierajacej nadmiar NH3 z wyjsciowa frakcja C02 wprowadzona do kondensatora, wskutek czego na¬ stepuje znaczne zredukowanie przeplywu miesza¬ niny obiegowej zawierajacej, jak wspomniano, duza ilosc NH3 i niewiele H20. Stwierdzono równiez, ze pod takim cisnieniem kondensacja wspomnianego roztworu jest mozliwa w. temperaturze wystarcza¬ jaco wysokiej by cale cieplo moglo byc wykorzy¬ stywane do produkcji pary oraz, ze uzyskana para wystarcza pod wzgledem ilosciowym i termicznym do pokrycia calego zapotrzebowania instalacji na cieplo (z wyjatkiem odpedzania w pierwszym eta¬ pie, lecz lacznie z odpedzaniem w drugim i trzecim etapie oraz z koncowym etapem stezania roztworu mocznika do 99,5%) bezposrednio lub po termo- sprezeniu (stosunek sprezenia 1 : 1—1 : 2) z zasto¬ sowaniem pompy ssacej lub turbosprezarki nape¬ dzanej energia pary wodnej doprowadzonej z zew¬ natrz, a nastepnie wykorzystanej na przyklad do odpedzania w pierwszym etapie.W sposobie wedlug wynalazku istnieje mozliwosc równoczesnego redukowania wielkosci przeplywu mieszaniny obiegowej droga zwiekszenia procento¬ wej zawartosci NH3 i zmniejszania procentowej za¬ wartosci H20 w tej mieszaninie i odzyskiwania cie¬ pla kondensacji z pierwszego etapu oraz znacznej czesci ciepla powstalego przy tworzeniu sie karba¬ minianu z wyjsciowego C02, co pozwala na maksy- 20 25 30 malne zredukowanie zuzycia energii cieplnej i me¬ chanicznej oraz zuzycia wody chlodzacej.W sposobie wedlug wynalazku ani do regulowa¬ nia temperatury w procesie syntezy ani do odzy- 5 skiwania ciepla nie trzeba stosowac zadnego wy¬ miennika cieplnego, który podlegalby niesprzyjaja¬ cym warunkom temperaturowym, cisnieniowym i korozyjnym panujacym w reaktorze. Dzieki temu mozliwe staje sie uproszczenie instalacji i zmniej- 10 szenie kosztów produkcji oraz strat spowodowanych koniecznoscia konserwacji reaktora; mozliwe jest równiez podwyzszenie temperatury w procesie syn¬ tezy do wysokosci korzystnej dla przeksztalcenia karbaminianu w mocznik, bez ograniczen narzuco- 15 nych przez niebezpieczenstwo spowodowania koro¬ zji wymiennika.W sposobie wedlug wynalazku nie trzeba stoso¬ wac wysokocisnieniowej sprezarki do regulowania ciepla kondensacji mieszaniny obiegowej, zamiast której stosuje sie sprezarke pracujaca pod niskim cisnieniem i przy niskim stosunku sprezania pary wodnej. Dzieki temu mozliwe staje sie zmniejszenie kosztów instalacji i kosztów produkcji oraz strat spowodowanych koniecznoscia konserwacji sprezar¬ ki. Dzieki temu równiez, sposób wedlug wynalazku mozna stosowac w produkcji na duza i niewielka skale jako ze zniesiona zostaje dolna granica prze¬ robu urzadzenia, zwiazana z zastosowaniem spre¬ zarek pracujacych pod wysokim cisnieniem i przy wysokim stosunku sprezenia.W sposobie wedlug wynalazku wprowadzona do kondensatora w pierwszym lub ewentualnie dru¬ gim etapie wyjsciowa frakcje C02 stanowi posred- 35 nia faza ze sprezarki doprowadzajacej wyjsciowy dwutlenek wegla, dzieki czemu uzyskuje sie ob¬ nizenie zuzycia energii, szczególnie znaczne w przy¬ padku, gdy frakcja C02 lub jej czesc jest wprowa¬ dzana do kondensatora po pierwszym etapie, co 40 jednak oczywiscie zmniejsza ilosc odzyskanego cie¬ pla. Cieplo uzyskane w kondensatorze w pierwszym z kolejnych etapów syntezy stosuje sie do wytwo¬ rzenia pod cisnieniem wyzszym od atmosferycznego wynoszacym 3—4 atm. pary wodnej, która po adia- 45 batycznym sprezeniu do cisnienia okolo 4,5—5,5 atm. kieruje sie do procesu odpedzania. Do reaktora wprowadza sie tylko czesc C02 potrzebnego do syn¬ tezy, pozostala czesc kieruje sie pod cisnieniem 60—120 atm. do kondensatora pierwszego lub dru¬ giego etapu. Rozdzielanie i skraplanie prowadzi sie pod tym samym cisnieniem. W koncowym etapie stezania usuwa sie wytworzona wode i otrzymuje roztopiony mocznik.Cieplo, niesione przez mieszanine obiegowa, oraz 55 wytworzone w czasie procesu kondensacji, odzy¬ skuje sie przy pomocy kondensatora pracujacego pod cisnieniem 60—120 atm. i w temperaturze 140— 160°C.Synteze mocznika prowadzi sie w takich warun- 6o kach, zeby stosunek dwutlenku wegla przeksztal¬ conego w mocznik do calkowitej ilosci dwutlenku wegla wyjsciowego i obiegowego wynosil ponad 0,6, a stosunek ciepla odzyskanego i wykorzystanego w procesie do calkowitego zapotrzebowania ciepla 65 w procesie byl wyzszy od 0,4. 507 67918 8 Reaktor do prowadzenia syntezy mocznika nie posiada powierzchni wymiennych.Przyklad wykonania sposobu wedlug wynalazku przedstawiono na zalaczonym rysunku.Doprowadzony przewodem 1 NH3 spreza sie przy pomocy pompy 2 do cisnienia stosowanego w pro¬ cesie syntezy to jest 180—240 atm. Dwutlenek we¬ gla, doprowadzany przewodem 4 w stosunku ste- chiometrycznym do NH3, zostaje wessany przy po¬ mocy wielostopniowej sprezarki 5; okolo 1/3 ilosci C02 doprowadzanej przewodem 4 kieruje sie w przedostatnim etapie sprezania do przewodu 6, a pozostala czesc spreza sie w ostatnim etapie do cisnienia syntezy w przewodzie 7. t Nastepnie NH3 i C02 z przewodu 7 przechodza do reaktora 8, w którym panuje cisnienie 180—240 atm. i temperatura 180°—210°C. Z reaktora 8 mieszanina poreakcyjna poprzez zawór 9 przechodzi do odparo- wywacza pierwszego etapu 10, pracujacego pod cis¬ nieniem 60—120 atm., w którym kosztem ciepla kondensacyjnego pary w przewodzie 11, skroplonej w kondensatorze, wieksza czesc NH3 i C02 nie- przeksztalcona w mocznik zostaje odparowana.Mieszanina cieklo-gazowa zlozona z NH3 i C02 prze¬ chodzac przewodem 13 zostaje rozdzielona w sepa¬ ratorze 14 na ciecz przeprowadzana przewodem 15 i gaz przeprowadzany przewodem 16.Ciecz przechodzaca przez przewód 15 zostaje prze¬ slana do drugiego i trzeciego etapu obiegowego, z których kazdy sklada sie zasadniczo z wyparki, separatora i kondensatora gdzie zostaje rozdzielona na roztwór zawierajacy mocznik i wode wytworzone z reagentów wyjsciowych (który to roztwór nastep¬ nie steza sie do 99,5% w celu wytworzenia moczni¬ ka krystalicznego) i roztwór zawierajacy NH3 i CO2 nieprzeksztalcone w mocznik, oraz nadmiar H20 (który zawraca sie do obiegu przewodem 17).Gaz przechodzacy przewodem 16 wraz z roztwo¬ rem przechodzacym przez przewód 17 tworza mie¬ szanine obiegowa, która wraz z frakcja dwutlenku wegla z przewodu zasilajacego 6 wprowadza sie do kondensatora 18 pierwszego etapu pracujacego pod cisnieniem 60—120 atm., w którym kosztem ciepla parowania kondensatu paru przechodzacej przewodem 19, mieszanina ta zostaje skroplona, a nastepnie sprezona w pompie 21 do cisnienia syn¬ tezy i zawrócona do reaktora przewodem 22.Wytworzona para pod cisnieniem 3—4 atm. zo¬ staje sprezona przy pomocy sprezarki 23 do cisnie¬ nia okolo 4,5—5,5 atm. i doprowadzona przewodem 24 do wyparek drugiego i trzeciego etapu, gdzie traci swe cieplo tworzac ponownie kondensaty pary w przewodzie 19.Sprezarka 23 jest napedzana turbina 25, w której para z przewodu 26 doprowadzona z zewnatrz pod cisnieniem 30—35 atm. rozpreza sie w przewodzie 11 i oddaje swe cieplo wyparce 10 pierwszego eta¬ pu i po skropleniu zostaje odprowadzona przewo¬ dem 12.Calkowite zuzycie pary z zewnatrz okresla jej doplyw przewodem 26, przy czym para ta zostaje calkowicie skroplona w urzadzeniu 10 i odprowa¬ dzona przewodem 12; cieplo kondensatu z przewo¬ du 12 mozna zastosowac do podgrzania NH3 dopro¬ wadzanego przewodem 3.W zaleznosci od poziomu cieplnego dostepnej pa¬ ry, mozliwe sa inne rozwiazania konstrukcyjne urzadzenia do otrzymywania mocznika sposobu we¬ dlug wynalazku z których jedna ilustruje fig. 2 na 5 której znaczenie symboli jest takie samo jak poda¬ no wyzej, zas podane objasnienia pozostaja takie same z nastepujacymi zmianami.Sprezarka 23 jest poruszana przy pomocy turbi¬ ny 25, w której para z przewodu 26 doprowadzana z zewnatrz pod cisnieniem okolo 20 iatm. rozpreza sie do cisnienia 4,5—5,5 atm. w przewodzie 24, skad doprowadza sie ja wraz z odzyskana para, sprezo¬ na do tego samego cisnienia przez sprezarke 23, do odparowywaczy drugiego i trzeciego etapu oraz do miejsca koncowego stezenia mocznika do 99,5%, gdzie para ta traci swe cieplo przeksztalcajac sie w kondensat w przewodzie 19.W tym systemie, calkowite zapotrzebowanie na pare z zewnatrz okresla doplyw przewodem 26 i do¬ plyw przewodem 11. PL PL
Claims (7)
1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania mocznika z amoniaku i dwutlenku wegla w podwyzszonej temperaturze, pod zwiekszonym cisnieniem i nastepnego kierowa¬ nia mieszaniny poreakcyjnej do kilkuetapowych procesów odpedzania i kondensacji prowadzonych pod tym samym cisnieniem jednak nizszym od cis¬ nienia syntezy, po odpedzeniu z mieszaniny poreak¬ cyjnej gazowych produktów i oddzieleniu ich od mocznika, kierowania ich do procesu kondensacji znamienny tym, ze do reaktora syntezy mocznika pracujacego pod cisnieniem 180—240 atm. wprowa¬ dza sie tylko czesc C02 potrzebnego do syntezy, zas pozostala czesc C02 w ilosci 25—50% calej ilosci dostarczonego CO2 kieruje sie pod cisnieniem 60— 120 atm. do kondensatora pierwszego lub drugiego etapu, do którego wprowadza sie równiez gazowa mieszanine uzyskana w procesie odpedzania uwol¬ niona od mocznika i zawierajaca nadmiar NH3 w stosunku do ilosci stechiometrycznej, po czym po¬ wstaly w kondensatorze karbaminian zawraca sie do reaktora syntezy mocznika a cieplo tworzenia sie karbaminianu i wyzwalajace sie cieplo kon¬ densacji w wyniku skraplania sie gazowej miesza¬ niny obiegowej i powstalego karbaminianu wyko¬ rzystuje sie w nastepnych etapach odpedzania.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze cieplo kondensacji wykorzystuje sie do wytworze¬ nia pod cisnieniem wynoszacym 3—4 atm. pary wodnej, która po adiabatycznym sprezeniu do cis¬ nienia 4,5—5,5 atm. kieruje sie do procesu odparo^ wywania.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze cale cieplo wytworzone w czasie procesu, to znaczy zarówno cieplo skraplania mieszaniny obiegowej i cieplo skraplania karbaminianu oraz cieplo wy¬ tworzone w czasie reakcji mieszaniny obiegowej z reagentami wyjsciowymi odzyskuje sie przy po¬ mocy jednego kondensatora pracujacego pod cisnie¬ niem 60—120 atm. i w temperaturze 140—160°C.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pojemnosc cieplna calej ilosci wytworzonej pary lub 15 20 25 30 35 40 45 50 55 609 67 918 10 jej czesci podnosi sie przez jej adiabatyczne spre¬ zenie lub przez termosprezenie kosztem energii roz¬ prezania pary doprowadzonej z zewnatrz, której cieplo kondensacji wykorzystuje sie do pokrycia innych potrzeb cieplnych procesu.
5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze cieplo kondensacji pary doprowadzanej z zewnatrz stosowanej jako energia napedowa przy termo- sprezaniu, wykorzystuje sie nastepnie w pierwszym etapie odparowywania.
6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, 10 ze synteze mocznika prowadzi sie w reaktorze re¬ gulujac temperature procesu wylacznie iloscia CO2 wprowadzonego bezposrednio do reaktora.
7. Sposób wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze synteze mocznika prowadzi sie w takich warun¬ kach, zeby stosunek dwutlenku wegla przeksztal¬ conego w mocznik do calkowitej ilosci dwutlenku wegla, wyjsciowego i obiegowego, wynosil ponad 0,6, a stosunek ciepla odzyskanego i wykorzysta¬ nego w procesie do calkowitego zapotrzebowania ciepla w procesie byl wyzszy od 0,4. 10. 13-1 M 9-X M U—16 .15 A7 rIO 26 ,18 /n Dfih ^25 cft^- 4, ^22 Jq* .19 ^2i. PL PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL67918B1 true PL67918B1 (pl) | 1972-12-30 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3436430B1 (en) | Urea production with bi-pressurized synthesis | |
| RU2468002C2 (ru) | Усовершенствованный способ синтеза мочевины | |
| CA3124342A1 (en) | Urea production process and plant with heat integration in low pressure recovery section | |
| AU2019385570B2 (en) | A process for the synthesis of urea | |
| NO166494B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av human lymfoblastoid interferon. | |
| CN115315409A (zh) | 氨-尿素装置的改造 | |
| US20120302789A1 (en) | Urea stripping process for the production of urea | |
| PL67918B1 (pl) | ||
| CN1980887A (zh) | 制备尿素的方法 | |
| PL141369B1 (en) | Method of obtaining urea | |
| US4438730A (en) | Process for the generation of steam | |
| JP7604673B2 (ja) | 尿素製造プロセス及び並列mpユニットを備えたプラント | |
| US4495161A (en) | Energy recovery method and system for combined sulphuric acid and phosphoric acid manufacturing plant | |
| US3723073A (en) | Installation for recovering electric power,combined with an alumina manufacturing installation | |
| RU2838741C1 (ru) | Энергосберегающая система производства мочевины | |
| RU2794580C2 (ru) | Способ синтеза мочевины | |
| RU2832627C1 (ru) | Модернизация установок совместного синтеза аммиака и мочевины | |
| EP4352041B1 (en) | Urea production with triple mp streams | |
| EA050492B1 (ru) | Способ производства мочевины и установка с параллельными блоками сд | |
| EA047090B1 (ru) | Способ производства мочевины и установка с параллельными блоками сд | |
| PL79094B1 (pl) |