RU1829339C - Method for production of carbamide - Google Patents

Method for production of carbamide

Info

Publication number
RU1829339C
RU1829339C SU914938558A SU4938558A RU1829339C RU 1829339 C RU1829339 C RU 1829339C SU 914938558 A SU914938558 A SU 914938558A SU 4938558 A SU4938558 A SU 4938558A RU 1829339 C RU1829339 C RU 1829339C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis
stream
zones
ammonia
urea
Prior art date
Application number
SU914938558A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.И. Гусев
В.И. Кучерявый
Ю.А. Сергеев
В.В. Потапов
Л.К. Зиновьева
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский и проектный институт карбамида и продуктов органического синтеза с опытным заводом
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский и проектный институт карбамида и продуктов органического синтеза с опытным заводом filed Critical Государственный научно-исследовательский и проектный институт карбамида и продуктов органического синтеза с опытным заводом
Priority to SU914938558A priority Critical patent/RU1829339C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1829339C publication Critical patent/RU1829339C/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02P20/141—Feedstock

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: carbamide is produced from ammonia and carbon dioxide at elevated temperatures and pressures in at least two synthesis zones, the first of which is supplied only with the streams of fresh ammonia and carbon dioxide, forming the streams of the carbamide synthesis fusion cake containing carbamide, water, ammonium carbamate, ammonia and carbon dioxide. Carbamate is decomposed in the streams of the carbamide synthesis fusion cake by delivering heat at several stages at reduced pressure and forming concentrated carbamide and gas streams which are absorbed by aqueous absorbents and form an aqueous solution of carbon-ammonium salts. The latter are recirculated into the zones of synthesis other than the first zone. The molar relation of NH3CO2 in the first zone of synthesis is maintained within the range from 2.8 to 4 while in the other synthesis zones, in the range from 4 to 5.6. Preferably, the process shall be conducted in two or three zones of synthesis. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам получения карбамида из аммиака и диоксида углерода. The invention relates to methods for producing urea from ammonia and carbon dioxide.

Снижение энергетических затрат достигается предложенным способом получения карбамида путем взаимодействия аммиака и диоксида углерода при повышенных температурах и давлениях, по крайней мере, в двух зонах синтеза, в первую из которых подают потоки свежих аммиака и диоксида углерода, с образованием потоков плава синтеза карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, разложения карбамата в потоках плава синтеза карбамида при подводе тепла на нескольких ступенях при понижении давления с образованием концентрированного карбамида и газовых потоков, абсорбции газовых потоков водными абсорбентами с образованием водного раствора УАС, рециркуляции водного раствора УАС в иные, нежели первая, зоны синтеза, причем в этом способе в первой зоне синтеза поддерживают мольное отношение NН3: CO2 в пределах от 2,8 до 4, а в остальных зонах синтеза в пределах от 4 до 5,6.Reducing energy costs is achieved by the proposed method for producing urea by reacting ammonia and carbon dioxide at elevated temperatures and pressures in at least two synthesis zones, the first of which is fed with streams of fresh ammonia and carbon dioxide, with the formation of melt flows for the synthesis of urea containing urea , water, ammonium carbamate, ammonia and carbon dioxide, decomposition of carbamate in urea synthesis melt flows when heat is applied in several stages with a decrease in pressure to form ontsentrirovannogo urea and gaseous streams, the absorption of gas streams of water absorbents to form an aqueous solution UAS recycling aqueous UAS solution other than the first, the synthesis zone, in which process in a first synthesis zone is maintained at a molar ratio NH 3: CO 2 in the range 2 , 8 to 4, and in the remaining synthesis zones ranging from 4 to 5.6.

В рамках предложенного способа можно проводить процесс с использованием любого числа зон синтеза, в одну из которых вводят только свежие реагенты (т. е. вводят воду), а остальные свежие и рециркулируемые (последние содержат воду)). Предпочтительным является проведение процесса в двух или трех зонах синтеза. В первом случае весь рециркулируемый раствор УАС вводят во вторую зону синтеза. Во втором случае процесс предпочтительно осуществляют следующим образом: раствор УАС, полученный при абсорбции газовых потоков, выделенных при разложении карбамата аммония в плаве первой зоны синтеза карбамида, pециркулируют во вторую зону синтеза: раствор УАС, полученный при абсорбции газовых потоков, выделенных при разложении карбамата аммония в плаве второй и третьей зон синтеза карбамида рециркулируют в третью зону синтеза. In the framework of the proposed method, it is possible to carry out the process using any number of synthesis zones, in one of which only fresh reagents are introduced (i.e., water is introduced), and the rest are fresh and recycled (the latter contain water)). It is preferable to carry out the process in two or three synthesis zones. In the first case, the entire recycled solution of UAS is introduced into the second synthesis zone. In the second case, the process is preferably carried out as follows: UAC solution obtained by absorption of gas streams released during decomposition of ammonium carbamate in the melt of the first urea synthesis zone is recycled to the second synthesis zone: UAC solution obtained by absorption of gas streams released from decomposition of ammonium carbamate in the melt of the second and third synthesis zones, urea is recycled to the third synthesis zone.

В результате исследований систем синтеза карбамида нами было установлено, что, если в первой зоне синтеза поддерживать не более высокий, а более низкий, чем во второй зоне избыток аммиака, то это приводит к повышению общей конверсии исходного сырья, уменьшению количества непрореагировавших веществ и снижению энергозатрат. As a result of studies of urea synthesis systems, we found that, if in the first synthesis zone to maintain not higher, but lower than in the second zone, excess ammonia, this leads to an increase in the overall conversion of the feedstock, a decrease in the amount of unreacted substances and a reduction in energy consumption .

Сущность изобретения иллюстрируется приведенными ниже примерами и приложенными фигурами. Примеры 1 и 2 фиг. 1 описывают проведение процесса с использованием двух зон синтеза при различных соотношениях NH3:CO2, пример 3 и фиг. 2 с использованием трех зон синтеза.The invention is illustrated by the following examples and the attached figures. Examples 1 and 2 of FIG. 1 describe the process using two synthesis zones at different ratios of NH 3 : CO 2 , example 3 and FIG. 2 using three synthesis zones.

В примерах количества реагентов даны в кг/ч. In the examples, the amounts of reagents are given in kg / h.

П р и м е р 1. В соответствии с фиг. 1 в реактор 1 потоками 2 и 3 подают 44000 СO2 и 68000 NН3, что соответствует мольному соотношению NH2:CO2, равному 4. Газообразный поток СO2 содержит 278 инертов.PRI me R 1. In accordance with FIG. 1 a reactor 1 flows 2 and 3 is supplied 44000 68000 CO 2 and NH 3, which corresponds to a molar ratio NH 2: CO 2 equal to 4. The gaseous stream contains CO 2 278 inerts.

Процесс синтеза карбамида осуществляют при температуре 185оС и давлении 185 кгс/см2. При этом достигается степень превращения диоксида углерода 76% и в реакторе образуется реакционная смесь, содержащая 45600 СO(NH2)2, 10560 CO2, 42160 NH3 и 13680 Н2O. Из реактора 1 потоком 4 выводят газообразные неконвертированные реагенты 17680 NH3 и 278 инертов. Жидкий плав синтеза карбамида, содержащий 45600 СO(NH2)2, 10560 СO2, 24480 NH3 и 13680 Н2O (поток 5), направляют в колонну 6 первой ступени обработки плава, осуществляемой при давлении 18 кгс/cм2.The synthesis process of urea is carried out at a temperature of 185 about C and a pressure of 185 kgf / cm 2 . In this case, a carbon dioxide conversion of 76% is achieved and a reaction mixture is formed in the reactor containing 45600 CO (NH 2 ) 2 , 10560 CO 2 , 42160 NH 3 and 13680 Н 2 O. Gaseous unconverted reactants 17680 NH 3 are removed from the reactor 1 by stream 4. and 278 inert. A liquid melt of urea synthesis containing 45600 CO (NH 2 ) 2 , 10560 CO 2 , 24480 NH 3 and 13680 Н 2 O (stream 5) is sent to column 6 of the first stage of melt processing carried out at a pressure of 18 kgf / cm 2 .

Во второй реактор 7 потоком 8 направляют раствор УАС, образованный в результате абсорбции водными абсорбентами газовых потоков со стадий разложения карбамата, содержащегося в жидком плаве обоих реакторов синтеза карбамида. Этот поток содержит 21120 СO2, 21964 NH3 и 11192 Н2O. Потоком 9 в реактор 7 вводят 22880 свежего СO2, который содержит 144 инертов, потоком 10 вводят 73236 NH3.The UAS solution, formed as a result of absorption of gas streams from the stages of the decomposition of carbamate contained in the liquid melt of both carbamide synthesis reactors, is sent to stream 2 into stream 2 to reactor 2. This stream contains 21120 CO 2 , 21964 NH 3 and 11192 H 2 O. By stream 9, 22,880 fresh CO 2 , which contains 144 inerts, are introduced into reactor 7, and 73236 NH 3 is introduced by stream 10.

Мольное соотношение NH3:CO2:H2O в реакторе поддерживают, таким образом, равным 5,6: 0,622, и синтез карбамида ведут при тех же температуре и давлении, что и в реакторе 1. Степень превращения диоксида углерода в карбамид в реакторе 7 составляет 76% Реакционная смесь из реактора 7 содержит 45600 СO(NH2)2, 10560 СO2, 69360 NH3, 24874 Н2O. Потоком 11 из реактора 7 выводят газовую фазу, содержащую 44472 NH3, 144 инертов. Жидкий плав из реактора, содержащий 45600 СO(NH2)2, 10560 СO2, 24888 NH3 24874 Н2O потоком 12 направляют в колонну 6 совместно с потоком 5 из реактора 1.The molar ratio of NH 3 : CO 2 : H 2 O in the reactor is thus maintained at 5.6: 0.622, and the synthesis of urea is carried out at the same temperature and pressure as in reactor 1. The degree of conversion of carbon dioxide to urea in the reactor 7 is 76%. The reaction mixture from reactor 7 contains 45600 CO (NH 2 ) 2 , 10560 CO 2 , 69360 NH 3 , 24874 H 2 O. A gas phase containing 44472 NH 3 , 144 inert is discharged from stream 7 from reactor 7. The liquid melt from the reactor containing 45600 CO (NH 2 ) 2 , 10 560 CO 2 , 24888 NH 3 24874 H 2 O, stream 12 is sent to column 6 together with stream 5 from reactor 1.

Подачей пара в подогреватель колонны 6 в ней поддерживают температуру 160оС и осуществляют разложение основного количества содержащегося в плаве карбамата. Раствор в колонне 6 содержит 91200 СO(NH2)2, 1690 СO2, 4701 NH3, 35181 H2O. Потоком 13 его направляют в колонну 14 второй стадии обработки, осуществляемой при давлении 3 кгс/см2. Газовую фазу из колонны 6, содержащую 19430 СO2, 44667 NH3, 3373 Н2O, потоком 15 направляют в абсорбер-конденсатор 16 первой ступени дистилляции плава синтеза. В абсорбер-конденсатор 16 поступают также потоки 4 и 11 из реакторов 1 и 7. Суммарный поток газовой фазы на входе в абсорбер-конденсатор 16 содержит 19430 СO2, 106819 NH3, 3373 H2O, 422 инерта.Feeding steam into the column heater 6 therein maintained at a temperature of 160 C and the decomposition is carried out in a major amount of melt of the carbamate contained. The solution in column 6 contains 91200 CO (NH 2 ) 2 , 1690 CO 2 , 4701 NH 3 , 35181 H 2 O. Stream 13 it is sent to the column 14 of the second stage of processing, carried out at a pressure of 3 kgf / cm 2 . The gas phase from column 6, containing 19430 CO 2 , 44667 NH 3 , 3373 H 2 O, is sent by stream 15 to the absorber-condenser 16 of the first stage of distillation of the synthesis melt. Flows 4 and 11 from reactors 1 and 7 also enter the absorber-condenser 16. The total gas phase stream at the inlet of the absorber-condenser 16 contains 19430 CO 2 , 106819 NH 3 , 3373 H 2 O, 422 inert.

В колонне 14 при температуре 140оС завершают обработку плава синтеза карбамида, и раствор карбамида, содержащий 91200 СO(NH2)2, 244 СO2, 974 NH3, 30607 H2O (поток 17) направляют в отделение концентрирования водного раствора карбамида известным способом двухступенчатой выпарки его под вакуумом (не показано).In column 14 at a temperature of 140 ° C post-processing melt synthesis of urea, and urea solution containing 91200 CO (NH 2) 2 244 CO2, 974 NH 3, 30607 H 2 O (stream 17) is sent to separation of concentrating an aqueous urea solution in a known manner two-stage evaporation of it under vacuum (not shown).

Поток 18 газов дистилляции второй ступени из колонны 14, содержащий 1446 СO2, 3727 NH3, 4574 H2O, направляют в абсорбер 19 второй ступени дистилляции.The stream 18 of distillation gases of the second stage from the column 14, containing 1446 CO 2 , 3727 NH 3 , 4574 H 2 O, is sent to the absorber 19 of the second stage of distillation.

Конденсат сокового пара выпарки подвергают очистке и содержащиеся в нем NH3 и CO2 с газами десорбции из этого узла (не показано) возвращают в абсорбер 19 (поток 20-244 СO2, 974 NH3, 1300 Н2O). Суммарный поток 21 газов (1690 СO2, 4701 NH3, 5874 Н2O) подвергают абсорбции-конденсации, для чего на орошение абсорбера 19 подают 700 Н2O (поток 22). Следы инертов выбрасывают из абсорбера 19 в атмосферу, а слабый раствор УАС, содержащий 1690 СO2, 4701 NН3, 6574 H2O (поток 23) насосом 24 направляют в абсорбер 16. Раствор УАС из абсорбера-конденсатора 16 (поток 8) насосом 25 подают в реактор 7. Избыточный газообразный NH3 из аппарата 16 конденсируют в конденсаторе 26, охлаждаемом водой, и 89556 NH3 потоком 27 выводят из цикла, используя его в потоках 3 и 10.The evaporated juice vapor condensate is purified and the NH 3 and CO 2 contained therein with desorption gases from this unit (not shown) are returned to the absorber 19 (stream 20-244 CO 2 , 974 NH 3 , 1300 N 2 O). The total stream of 21 gases (1690 CO 2 , 4701 NH 3 , 5874 N 2 O) is subjected to absorption-condensation, for which 700 N 2 O is fed to the absorber 19 (stream 22). Traces of inert are discharged from the absorber 19 into the atmosphere, and a weak UAS solution containing 1690 CO 2 , 4701 NH 3 , 6574 H 2 O (stream 23) is pumped to the absorber 16 by pump 24. The UAS solution from absorber-condenser 16 (stream 8) is pumped 25 is fed to reactor 7. Excess gaseous NH 3 from apparatus 16 is condensed in a condenser 26 cooled by water, and 89556 NH 3 is withdrawn from the cycle by stream 27 using it in streams 3 and 10.

Для отмывки газообразного аммиака от следов двуокиси углерода в верхнюю часть аппарата 16 потоком 28 подают 1247 воды и рециркулируют часть жидкого аммиака из конденсатора 24 для обеспечения требуемой температуры 45-50оС газообразного аммиака. Инерты (422) из конденсатора 26 потоком 29 выбрасывают в атмосферу.For washing the gaseous carbon dioxide from ammonia traces in the upper part of the apparatus 16, the flow 28 is fed water and 1247 recycled portion of the liquid ammonia from the condenser 24 to provide the required temperature of 45-50 ° C gaseous ammonia. Inerts (422) from the condenser 26 are discharged by stream 29 into the atmosphere.

П р и м е р 2. В соответствии с фиг. 1 в реактор 1 подают 44000 СO2 и 48960 NH3. Реактор работает при мольном отношении NH3:CO 2,88. При температуре 190оС и давлении 190 кгс/см2 в реакторе обеспечивается степень конверсии 67% Реакционная смесь содержит 40200 СO(NH2)2, 14520 СO2, 26180 NH3, 12060 Н2O, 278 инертов. Потоком 4 газовую фазу из реактора, содержащую 1858 СO2, 2654 СO2, 140 Н2O, 278 инертов передают в абсорбер-конденсатор-абсорбер 16 стадии дистилляции плава синтеза при давлении 18 кгс/см2. Плав карбамида из реактора (40200 CO(NH2)2, 12662 СO2, 23526 NH3, 11920 Н2O) потоком 5 направляют в колонну дистилляции первой ступени 6.PRI me R 2. In accordance with FIG. 1, 44000 CO 2 and 48960 NH 3 are fed to reactor 1. The reactor operates at a molar ratio of NH 3 : CO of 2.88. At a temperature of 190 C and a pressure of 190 kgf / cm 2 in a reactor provided 67% conversion level of reaction mixture contains 40200 CO (NH 2) 2, CO 14520 2 26180 3 NH, 12060 H 2 O, 278 inerts. Stream 4, the gas phase from the reactor containing 1858 CO 2 , 2654 CO 2 , 140 N 2 O, 278 inert is transferred to the absorber-condenser-absorber 16 stage distillation of the synthesis melt at a pressure of 18 kgf / cm 2 . The urea melt from the reactor (40200 CO (NH 2 ) 2 , 12662 CO 2 , 23526 NH 3 , 11920 Н 2 O) is sent by stream 5 to the distillation column of the first stage 6.

В реактор 7 потоком 8 подают водный раствор УАС, содержащий 29040 СO2, 30202 NH3, 15392 Н2O, а потоками 9 и 10 вводят диоксид углерода (14960 СO2, 126 инертов) и 44598 NH3. В реакторе 7 мольное соотношение NH3:CO2:H2O 4,4: 0,855. Степень превращения диоксида углерода в карбамид составляет 67% Газовую фазу из реактора выводят потоком 11 (17799 NH3, 126 инертов), а жидкий плав потоком 12 (40200 CO(NH2)2, 14520 СO2, 34221 NH3, 27452 H2O) вместе с плавом из реактора 1 (поток 5) направляют на дистилляцию при давлении 18 кгс/см2 в колонну 6. Раствор карбамида из колонны 6, содержащий 80400 СO(NH2)2, 2175 СO2, 6050 NH3, 35335 Н2O, потоком 13 передают в колонну 14 узла дистилляции плава синтеза при давлении 3 кгс/см2. Газовую фазу из колонны 6 (25007 СO2, 51697 NH3, 4037 H2O) вместе с потоками 4 и 11 направляют в абсорбер-конденсатор 16.An aqueous solution of UAS containing 29040 CO 2 , 30202 NH 3 , 15392 H 2 O is fed to reactor 7 by stream 8, and carbon dioxide (14960 CO 2 , 126 inert) and 44598 NH 3 are introduced in streams 9 and 10. In the reactor 7, the molar ratio of NH 3 : CO 2 : H 2 O is 4.4: 0.855. The degree of conversion of carbon dioxide to urea is 67%. The gas phase is removed from the reactor by stream 11 (17799 NH 3 , 126 inert), and the liquid melt by stream 12 (40200 CO (NH 2 ) 2 , 14520 CO 2 , 34221 NH 3 , 27452 H 2 O) together with the melt from reactor 1 (stream 5) is sent to distillation at a pressure of 18 kgf / cm 2 in column 6. A solution of urea from column 6 containing 80400 CO (NH 2 ) 2 , 2175 CO 2 , 6050 NH 3 , 35335 H 2 O, stream 13 is passed to the column 14 of the distillation unit of the melt synthesis at a pressure of 3 kgf / cm 2 . The gas phase from column 6 (25007 CO 2 , 51697 NH 3 , 4037 H 2 O) together with streams 4 and 11 is directed to the absorber-condenser 16.

Водный раствор карбамида из колонны 14, содержащий 80400 СO(NH2)2, 222 СO2, 889 NH3, 30741 H2O, потоком 17 направляют на стадию двухступенчатой выпарки. Газы дистилляции, содержащие 1953 СO2, 5161 NH3, 4594 Н2O, потоком 18 направляют в абсорбер 19 второй ступени дистилляции. В аппарат 19 подают также поток 20 (222 СO2, 889 NH3, 1300 Н2O) газов десорбции со стадии очистки сокового конденсата выпарки (не показано). Суммарный поток 21 содержит 2175 СO2, 6050 NH3, 5894 Н2O. На орошение аппарата 19 подают 2062 Н2O (поток 22). Инертные газы из абсорбера 19 (следы) выбрасывают в атмосферу, а раствор УАС, содержащий 2175 СO2, 605, NH3, 7956 Н2O (поток 23) насосом 24 подают в аппарат 16 первой ступени дистилляции. Водный раствор УАС (поток 8) насосом 25 подают в реактор 7. Газообразный аммиак из аппарата 16 конденсируют в конденсаторе 26 и потоком 27 (47998) выводят из цикла. Для обеспечения требуемой температуры в конденсатор-абсорбер 16 рециркулируют часть жидкого аммиака и подают на орошение 3259 Н2O (поток 28). Инерты (454) потоком 29 выбрасывают в атмосферу.An aqueous urea solution from column 14 containing 80,400 CO (NH 2 ) 2 , 222 CO 2 , 889 NH 3 , 30741 H 2 O, stream 17 is sent to the stage of two-stage evaporation. Distillation gases containing 1953 CO 2 , 5161 NH 3 , 4594 H 2 O, stream 18 is sent to the absorber 19 of the second stage of distillation. The apparatus 19 also serves a stream 20 (222 CO 2 , 889 NH 3 , 1300 N 2 O) of desorption gases from the stage of purification of the juice condensate of the residue (not shown). The total stream 21 contains 2175 CO 2 , 6050 NH 3 , 5894 N 2 O. For irrigation of the apparatus 19 serves 2062 N 2 O (stream 22). Inert gases from the absorber 19 (traces) are emitted into the atmosphere, and the UAS solution containing 2175 CO 2 , 605, NH 3 , 7956 H 2 O (stream 23) is pumped to the apparatus 16 of the first distillation stage with a pump 24. An aqueous solution of UAS (stream 8) is pumped into the reactor 7 by pump 25. Ammonia gas from the apparatus 16 is condensed in the condenser 26 and taken out of the cycle by stream 27 (47998). To ensure the required temperature, a part of the liquid ammonia is recycled to the condenser-absorber 16 and 3259 Н 2 O is supplied for irrigation (stream 28). Inerts (454) are discharged by stream 29 into the atmosphere.

П р и м е р 3. В соответствии с фиг. 2 в реактор 1 вводят 44000 СO2, включая 278 инертов (поток 2), и 61200 NН3 (поток 3) в мольном соотношении NH3: CO2 3,6:1. Реактор работает в безводном режиме по входным потокам и в нем достигается степень превращения диоксида углерода в карбамид, равная 74% Реакционная смесь содержит 44400 СO(NH2)2, 11440 СO2, 36040 NH3, 13320 Н2O, 278 инертов. Газовая фаза содержит 9520 NH3, 278 инертов, ее выводят потоком 4. Плав карбамида, содержащий 44400 CO(NH2)2, 11440 СO2, 26520 NH3, 13320 Н2O (поток 5) передают на стадию переработки при давлении 18 кгс/см2 в колонну 6. Из колонны 6 выводят газы дистилляции (10525 СO2, 23975 NH3, 1816 Н2O поток 7) и плав карбамида, содержащий 44400 СO(NH2)2, 915 СO2, 2545 NH3, 11504 Н2O, который потоком 8 поступает в колонну 9 дистилляции второй ступени, осуществляемой при давлении 3 кгс/см2. Из колонны 9 выводят раствор карбамида (44400 СO(NH2)2, 109 СO2, 435 NH3, 1008 Н2O, поток 10) и газы дистилляции (806 СO2, 2110 NH3, 1496 Н2O), которые потоком 11 поступают в конденсатор-абсорбер 12. В конденсатор-абсорбер 12 потоком 13 вводят также газы десорбции (109 СO2, 435 NH3, 1300 Н2O) и на орошение подают 1000 Н2O (поток 14). Слабый раствор УАС (915 СO2, 2545 NH3, 3796 Н2O, поток 15) насосом 16 подают в конденсатор-абсорбер 17 первой ступени этого агрегата, в который вводят также газовые потоки 4 и 7. На орошение аппарата 17 подают 451 Н2O (поток 18). Газообразный аммиак после аппарата 17 конденсируют в конденсаторе 19, и поток 20 жидкого аммиака (24142) выводят из цикла; 278 инертов выбрасывают в атмосферу (поток 21).PRI me R 3. In accordance with FIG. 2, 44,000 CO 2 , including 278 inert (stream 2), and 61200 NH 3 (stream 3) in a molar ratio of NH 3 : CO 2 of 3.6: 1 are introduced into reactor 1. The reactor operates in anhydrous mode according to the input streams and in it the degree of conversion of carbon dioxide to urea is achieved, which is 74%. The reaction mixture contains 44400 CO (NH 2 ) 2 , 11440 CO 2 , 36040 NH 3 , 13320 N 2 O, 278 inert. The gas phase contains 9520 NH 3 , 278 inert, it is removed by stream 4. A urea melt containing 44400 CO (NH 2 ) 2 , 11440 CO 2 , 26520 NH 3 , 13320 Н 2 O (stream 5) is transferred to the processing stage at a pressure of 18 kgf / cm 2 to column 6. From column 6, distillation gases (10525 CO 2 , 23975 NH 3 , 1816 H 2 O stream 7) and urea melt containing 44400 CO (NH 2 ) 2 , 915 CO 2 , 2545 NH 3 are removed 11504 H 2 O, which stream 8 enters the second stage distillation column 9, carried out at a pressure of 3 kgf / cm 2 . A urea solution (44,400 CO (NH 2 ) 2 , 109 CO 2 , 435 NH 3 , 1008 H 2 O, stream 10) and distillation gases (806 CO 2 , 2110 NH 3 , 1496 N 2 O), which the stream 11 enters the condenser-absorber 12. Into the condenser-absorber 12, the stream 13 also introduces desorption gases (109 CO 2 , 435 NH 3 , 1300 N 2 O) and 1000 N 2 O (stream 14) is supplied for irrigation. A weak solution of UAS (915 СО 2 , 2545 NH 3 , 3796 Н 2 O, stream 15) is pumped 16 to the condenser-absorber 17 of the first stage of this unit, into which gas streams 4 and 7 are also introduced. 451 N are supplied for irrigation of the apparatus 17 2 O (stream 18). Ammonia gas after the apparatus 17 is condensed in the condenser 19, and the liquid ammonia stream 20 (24142) is taken out of the cycle; 278 inertes are released into the atmosphere (stream 21).

Раствор УАС, образованный в аппарате 17 в результате абсорбции неконвертированных реагентов из реактора 1 (11440 СO2, 11898 NH3, 6,63 Н2O, поток 22) насосом 23 передают во второй реактор 24. В реактор 24 потоком 25 вводят 32560 СO2, 206 инертов, и потоком 26 56102 NH3. Мольное соотношение NH3:СO2: H2O на входе в реактор 24 составляет 4:1:0,337. При этом обеспечивается степень превращения диоксида углерода в карбамид, равная 72% Реакционная смесь в реакторе 24 содержит 43200 СO(NH2)2, 12320 CO2, 43520 NH3, 19023 H2O, 206 инертов. Газовую фазу из реактора (14484 NH3, 206 инертов) выводят потоком 27; плав карбамида (43200 СO(NH2)2, 12320 СO2, 29036 NH3, 199023 Н2O) потоком 28 передают в колонну 29 дистилляции плава, осуществляемой при давлении 18 кгс/см2).The UAS solution formed in apparatus 17 as a result of the absorption of unconverted reagents from reactor 1 (11440 СО 2 , 11898 NH 3 , 6.63 Н 2 O, stream 22) is transferred to the second reactor 24 by pump 23 and 32560 СО are introduced into reactor 24 by stream 25. 2 , 206 inert, and a stream of 26 56102 NH 3 . The molar ratio of NH 3 : CO 2 : H 2 O at the inlet to the reactor 24 is 4: 1: 0.337. This ensures the conversion of carbon dioxide to urea, equal to 72%. The reaction mixture in the reactor 24 contains 43,200 CO (NH 2 ) 2 , 12320 CO 2 , 43520 NH 3 , 19023 H 2 O, 206 inert. The gas phase from the reactor (14484 NH 3 , 206 inert) is removed by stream 27; urea melt (43200 CO (NH 2 ) 2 , 12320 CO 2 , 29036 NH 3 , 199023 Н 2 O) is transferred by stream 28 to the melt distillation column 29 carried out at a pressure of 18 kgf / cm 2 ).

В третий реактор 30 вводят 20240 СO2, 128 инертов (поток 31) и 70490 NH3 (поток 32), а также поток 33 раствора УАС (23760 СO2, 24710 NH3, 12593 Н2O), образованного путем абсорбции непревращенных в карбамид исходных реагентов, отогнанных из реакционной смеси реакторов 24 и 30. В реакторе 30 поддерживают мольное соотношение NH3:CO2:H2O 5,6:1:0,7; достигается степень превращения диоксида углерода в карбамид, равная 74% Из реактора 30 потоком 34 выводят газовую фазу, содержащую 43078 NH3, 128 инертов, и жидкий плав (44400 СO(NH2)2, 11440 CO2, 26962 NH3, 25913 Н2O поток 35). Смешанный поток плава из реакторов 24 и 30 передают в колонну 29 дистилляции первой ступени, работающую аналогично колонне 6. Из колонны 29 выводят газы дистилляции (21859 СO2, 50710 NH3, 3819 Н2O поток 36) и плав карбамида (87600 СO(NH2)2, 1901 СO2, 5288 NH3, 41117 Н2O поток 37), который передают в колонну 38 второй ступени дистилляции. Раствор карбамида из колонны 38 (87600 СO(NH2)2, 247 СO2, 987 NH3, 35772 Н2O) потоком 39, так же, как и поток 10 передают на стадию концентрирования (не показано), а газы дистилляции (1654 СO2, 4301 NH3, 5345 Н2O, поток 40) совместно с газами десорбции стадии очистки сокового конденсата выпарки (247 СO2, 987 NH3, 1300 H2O, поток 41) направляют в конденсатор-абсорбер второй ступени 42, на орошение которого подают 662 Н2O (поток 43). Слабый раствор УАС, содержащий 1901 СO2, 5288 NH3, 7037 Н2O (поток 44) насосом 45 передают в конденсатор-абсорбер 46 первой ступени дистилляции, в которой подают также потоки 27 и 34 из реакторов 24 и 30 и поток 36 газов дистилляции из колонны 29. На орошение конденсатора-абсорбера 46 потоком 47 подают 1467 Н2O. Газообразный аммиак в смеси с инертами направляют в конденсатор 48, охлаждаемый водой. Жидкий аммиак из конденсатора потоком 49 (88850 NH3) выводят из цикла, а инерты (334) потоком 50 выбрасывают в атмосферу.20,240 CO 2 , 128 inerts (stream 31) and 70490 NH 3 (stream 32), as well as stream 33 of an UAC solution (23760 CO 2 , 24710 NH 3 , 12593 H 2 O) formed by absorption of unconverted urea feed reagents distilled from the reaction mixture of reactors 24 and 30. The molar ratio of NH 3 : CO 2 : H 2 O 5.6: 1: 0.7 is maintained in the reactor 30; a degree of conversion of carbon dioxide to urea is achieved, equal to 74%. A gas phase containing 43078 NH 3 , 128 inert, and a liquid melt (44400 CO (NH 2 ) 2 , 11440 CO 2 , 26962 NH 3 , 25913 N are removed from the reactor 30 by a stream 34 2 O stream 35). The mixed melt stream from the reactors 24 and 30 is transferred to the first stage distillation column 29, operating similarly to column 6. From the column 29, distillation gases (21859 CO 2 , 50710 NH 3 , 3819 H 2 O stream 36) and urea melt (87600 CO ( NH 2 ) 2 , 1901 CO 2 , 5288 NH 3 , 41117 H 2 O stream 37), which is passed to column 38 of the second distillation stage. The urea solution from the column 38 (87,600 CO (NH 2 ) 2 , 247 CO 2 , 987 NH 3 , 35772 H 2 O) by stream 39, just like stream 10, is passed to the concentration stage (not shown), and the distillation gases ( 1654 CO 2 , 4301 NH 3 , 5345 Н 2 O, stream 40) together with the desorption gases of the purification stage of the juice condensate evaporation (247 CO 2 , 987 NH 3 , 1300 H 2 O, stream 41) are sent to the second stage condenser-absorber 42 , for irrigation of which serves 662 N 2 O (stream 43). A weak UAS solution containing 1901 CO 2 , 5288 NH 3 , 7037 Н 2 O (stream 44) is transferred by pump 45 to the condenser-absorber 46 of the first distillation stage, in which streams 27 and 34 from reactors 24 and 30 and a stream of 36 gases are also supplied distillation from column 29. For irrigation of the absorber condenser 46 with a stream 47, 1467 N 2 O is supplied. Gaseous ammonia in a mixture with inert materials is sent to a water-cooled condenser 48. Liquid ammonia from the condenser is discharged from the cycle by a stream 49 (88850 NH 3 ), and inert gases (334) are discharged by a stream 50 into the atmosphere.

Водный раствор УАС из абсорбера 46 насосом 51 передают в реактор 30. The aqueous solution of UAS from the absorber 46 is transferred by a pump 51 to the reactor 30.

Результаты примеров 1-3 для лучшего представления сведены в таблицу, куда также включены данные о прототипе. The results of examples 1-3 for a better presentation are summarized in the table, which also includes data on the prototype.

Claims (3)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДА взаимодействием аммиака и диоксида углерода при повышенных температурах и давлениях по крайней мере в двух зонах синтеза, в первую из которых подают потоки свежих аммиака и диоксида углерода, с образованием потоком плава синтеза карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, разложением карбамата в потоках плава синтеза карбамида при подводе тепла на нескольких ступенях при понижении давления с образованием концентрированного карбамида и газовых потоков, абсорбцией газовых потоков водными абсорбентами с образованием водного раствора углеаммонийных солей, рециркуляцией водного раствора углеаммонийных солей в иные, нежели первая, зоны синтеза, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат, в первой зоне синтеза поддерживают молярное отношение NH3 CO2 в пределах от 2,8 до 4, а в остальных зонах синтеза в пределах от 4 до 5,6.1. METHOD FOR PRODUCING CARBAMIDE by the interaction of ammonia and carbon dioxide at elevated temperatures and pressures in at least two synthesis zones, the first of which is fed with streams of fresh ammonia and carbon dioxide, with the formation of a carbamide synthesis stream containing carbamide, water, ammonium carbamate, ammonia and carbon dioxide, decomposition of carbamate in the urea synthesis melt streams when heat is supplied in several stages with a decrease in pressure to form concentrated urea and gas streams, gas absorption O flows water absorbents to form an aqueous solution ugleammoniynyh salts recirculating aqueous ugleammoniynyh Salts other than the first, the synthesis zone, characterized in that, in order to reduce energy costs, maintain the molar ratio of NH 3, CO 2 within the first fusion zone from 2.8 to 4, and in the remaining synthesis zones ranging from 4 to 5.6. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимодействие аммиака и диоксида углерода осуществляют в двух зонах синтеза и потоки плава синтеза карбамида из обеих зон совместно подвергают разложению карбамата аммония, и раствор углеаммонийных солей, полученный в результате абсорбции выделенных газовых потоков, рециркулируют во вторую зону синтеза. 2. The method according to claim 1, characterized in that the interaction of ammonia and carbon dioxide is carried out in two synthesis zones and the melt flows of the urea synthesis from both zones are subjected to decomposition of ammonium carbamate, and the solution of carbon ammonium salts obtained by absorption of the separated gas streams is recycled into the second synthesis zone. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимодействие аммиака и диоксида углерода осуществляют в трех зонах синтеза, разлагают карбамат аммония в потоке плава синтеза карбамида из первой зоны, раствор углеаммонийных солей, полученный в результате абсорбции выделенных газовых потоков, рециркулируют во вторую зону синтеза карбамида из второй и третьей зон, и раствор углеаммонийных солей, полученный в результате абсорбции выделенных газовых потоков, рециркулируют в третью зону синтеза. 3. The method according to claim 1, characterized in that the interaction of ammonia and carbon dioxide is carried out in three synthesis zones, decomposing ammonium carbamate in a melt stream of synthesis of urea from the first zone, the solution of carbon ammonium salts obtained by absorption of the separated gas streams is recycled to the second the urea synthesis zone from the second and third zones, and the solution of carbon ammonium salts obtained by absorption of the separated gas streams are recycled to the third synthesis zone.
SU914938558A 1991-05-23 1991-05-23 Method for production of carbamide RU1829339C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914938558A RU1829339C (en) 1991-05-23 1991-05-23 Method for production of carbamide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914938558A RU1829339C (en) 1991-05-23 1991-05-23 Method for production of carbamide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1829339C true RU1829339C (en) 1995-04-30

Family

ID=21575729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914938558A RU1829339C (en) 1991-05-23 1991-05-23 Method for production of carbamide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1829339C (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Горловский Д.М. и др. Технология карбамида. Л.: Химия, 1981, с.158-175. *
Патент США N 3091637, НКИ 260-555, 1963. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1203765B1 (en) Process for the synthesis of urea
CN109890788B (en) Integrated process of urea and urea-ammonium nitrate
NL8101209A (en) METHOD FOR REMOVING UNRIVERSED COMPOUNDS IN THE PREPARATION OF UREA.
SU833158A3 (en) Method of urea and ammonia synthesis
HU180579B (en) Process for cleaning urea-containing waste waters and for producing melamine
US3155722A (en) Recovery of residual ammonia and carbon dioxide in the synthesis of urea
US4801746A (en) Process for the preparation of urea
US4235816A (en) Integrated ammonia-urea process
WO2016099269A1 (en) Process for urea production
US3725210A (en) Method of removing unreacted materials remaining in urea synthesis effluent by plural stage distillation and co2 stripping
US4231961A (en) Process for preparation of urea
CN112028089B (en) Production device and method of ammonium nitrate
US6860971B2 (en) Process for recovery of olefinically unsaturated nitriles
RU1829339C (en) Method for production of carbamide
US3114681A (en) Process of recovering unreacted ammonia from a urea synthesis melt by a two stage rectification operation
US3527799A (en) Urea synthesis process
RU2050351C1 (en) Method of carbamide synthesis
US3471558A (en) Method for the decomposition and evaporation of urea synthesis effluent
EP0018420B1 (en) Method of synthesizing urea
RU2069657C1 (en) Method of producing urea
US3668250A (en) Urea synthesis process
RU2071467C1 (en) Process for preparing carbamide
RU2117002C1 (en) Method of carbamide synthesis
SU1225485A3 (en) Method of producing urea
DK145081B (en) PROCEDURE FOR MANUFACTURING URINE FROM AMMONIA AND CARBON Dioxide