RU2009121103A

RU2009121103A - Способ получения мочевины и установка для его осуществления

Info

Publication number: RU2009121103A
Application number: RU2009121103/04A
Authority: RU
Inventors: Федерико ЗАРДИ (CH); Федерико ЗАРДИ; Паоло СТИККИ (CH); Паоло Стикки; Паоло БРУНЕНГО (CH); Паоло Бруненго
Original assignee: Уреа Касале С.А. (Ch); Уреа Касале С.А.
Priority date: 2006-11-04
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2010-12-10
Also published as: RU2446152C2; CA2667954A1; EP1918273A1; SA07280595B1; US20100063321A1; CA2667954C; EG25371A; BRPI0718026A2; EP2086928B1; EP2086928B2; US7982068B2; ATE475641T1; UA93585C2; CN101558037A; EP2086928A1; PL2086928T3; CN101558037B; WO2008052639A1; DE602007008135D1

Abstract

1. Способ получения мочевины из аммиака и диоксида углерода, включающий следующие этапы: ! подача аммиака и диоксида углерода в секцию синтеза мочевины, работающую при заданном высоком давлении, ! вступление аммиака и диоксида углерода в реакцию в секции синтеза с получением водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, ! подача первой части указанного водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, в секцию технологической обработки, работающую при заданном среднем давлении, для извлечения карбамата аммония и аммиака, содержащихся в этом растворе, ! подвергание первой части указанного водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, диссоциации в секции технологической обработки, с получением водного раствора мочевины и паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, ! подвергание указанной паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, конденсации в секции технологической обработки, с получением водного раствора карбамата аммония, ! направление водного раствора карбамата аммония на повторный цикл в секцию синтеза мочевины, ! отличающийся тем, что он также включает следующие этапы: ! подача водного раствора мочевины, полученного на этапе диссоциации в секции технологической обработки, в аппарат для разложения, находящийся в секции извлечения мочевины и работающий при заданном низком давлении, ! подвергание водного раствора мочевины разложению в аппарате для разложения в секции извлечения мочевины, с получением концентрированного раствора мочевины и второй паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, ! подвер

Claims

1. Способ получения мочевины из аммиака и диоксида углерода, включающий следующие этапы:

подача аммиака и диоксида углерода в секцию синтеза мочевины, работающую при заданном высоком давлении,

вступление аммиака и диоксида углерода в реакцию в секции синтеза с получением водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак,

подача первой части указанного водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, в секцию технологической обработки, работающую при заданном среднем давлении, для извлечения карбамата аммония и аммиака, содержащихся в этом растворе,

подвергание первой части указанного водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, диссоциации в секции технологической обработки, с получением водного раствора мочевины и паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду,

подвергание указанной паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, конденсации в секции технологической обработки, с получением водного раствора карбамата аммония,

направление водного раствора карбамата аммония на повторный цикл в секцию синтеза мочевины,

отличающийся тем, что он также включает следующие этапы:

подача водного раствора мочевины, полученного на этапе диссоциации в секции технологической обработки, в аппарат для разложения, находящийся в секции извлечения мочевины и работающий при заданном низком давлении,

подвергание водного раствора мочевины разложению в аппарате для разложения в секции извлечения мочевины, с получением концентрированного раствора мочевины и второй паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду,

подвергание второй паровой фазы конденсации в конденсаторе, находящемся в секции извлечения мочевины и сообщающемся с упомянутым аппаратом для разложения, с получением первого оборотного водного раствора карбамата аммония,

подвергание второй части водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, отпарке с нагревом в отпарном узле в основном при заданном высоком давлении, с получением второго водного раствора мочевины и третьей паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, при этом, упомянутый нагрев обеспечивается за счет непрямого теплообмена с потоком пара, который, конденсируясь, образует конденсированный пар,

использование по меньшей мере части конденсированного пара в качестве теплоносителя для осуществления диссоциации первой части водного раствора, содержащего мочевину, карбонат аммония и аммиак, в узле для диссоциации, находящемся в секции технологической обработки при среднем давлении.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутые пар, используемый для нагрева, и конденсированный пар, имеют температуру в пределах от 200 до 235°С и давление в пределах от 15 до 30 бар.

3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере часть конденсированного пара, используемая для диссоциации при среднем давлении, составляет от 80 до 100% от всего количества конденсированного пара, полученного за счет непрямого теплообмена в упомянутом отпарном узле высокого давления.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие этапы:

подвергание третьей паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, полученной в отпарном узле, конденсации в узле конденсации в основном при упомянутом заданном высоком давлении, с получением второго оборотного водного раствора карбамата аммония,

подача второго водного раствора мочевины, полученного в отпарном узле, в аппарат для разложения в секции извлечения мочевины при низком давлении.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что узел конденсации при высоком давлении включает конденсатор погружного типа и упомянутая конденсация происходит в этом конденсаторе за счет контактирования третьей паровой фазы с оборотным водным раствором карбамата аммония и, по желанию, с жидким аммиаком, с рекуперацией теплоты конденсации посредством непрямого теплообмена, с образованием пара.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что он также включает этап использования пара, образованного в конденсаторе узла конденсации при высоком давлении, параллельно с по меньшей мере частью конденсированного пара, в качестве теплоносителя для диссоциации упомянутой первой части водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, в узле диссоциации секции технологической обработки при среднем давлении.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что упомянутый оборотный раствор карбамата аммония, составляет по меньшей мере часть раствора, полученного за счет конденсации в секции технологической обработки при среднем давлении.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что упомянутую по меньшей мере часть раствора, полученного за счет конденсации в секции технологической обработки при среднем давлении, возвращают через скруббер в упомянутый конденсатор узла конденсации при высоком давлении.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что он также включает следующие этапы:

подачу диоксида углерода в конденсатор секции извлечения мочевины, подвергание диоксида углерода со второй паровой фазой конденсации в конденсаторе секции извлечения мочевины, с получением оборотного водного раствора карбамата аммония.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что количество диоксида углерода, подаваемого в конденсатор секции извлечения мочевины, составляет от 1 до 10 мас.% от общего количества исходного диоксида углерода.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая часть водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак, подаваемого в секцию технологической обработки, работающую при среднем давлении, составляет от 10 до 50 мас.% от водного раствора, полученного в секции синтеза и содержащего мочевину, карбамат аммония и аммиак.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутое среднее давление, при котором работает секция технологической обработки, составляет от 10 до 70 бар.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый оборотный водный раствор карбамата аммония, полученный в конденсаторе секции извлечения мочевины при низком давлении, направляют в секцию технологической обработки на упомянутый этап конденсации паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый этап конденсации паровой фазы, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду, в секции технологической обработки, является двухступенчатым.

15. Установка (10) для получения мочевины из аммиака и диоксида углерода способом по п.1, содержащая секцию (11) синтеза мочевины при высоком давлении, секцию (16) технологической обработки при среднем давлении первой части раствора мочевины, полученного в секции (11) синтеза, снабженную диссоциатором (17) и конденсатором (18), отпарной узел (13) высокого давления для отпарки при высоком давлении второй части раствора мочевины, полученного в секции (11) синтеза, и секцию (21) извлечения мочевины при низком давлении, включающую аппарат (22) для разложения и конденсатор (23), причем эти секции (11, 13, 16, 21) сообщаются друг с другом, отличающаяся тем, что она также включает соединительный трубопровод (29) между диссоциатором (17) секции (16) технологической обработки при среднем давлении и аппаратом (22), предназначенный для разложения в секции (21) извлечения мочевины при низком давлении, а также соединительный трубопровод (32) между отпарным узлом (13) высокого давления и диссоциатором (17) секции (16) технологической обработки при среднем давлении, предназначенный для подачи конденсированного пара (SC), отходящего от отпарного узла (13), в диссоциатор (17).

16. Установка (10) по п.15, отличающаяся тем, что она также включает трубопровод (27) для подачи исходного диоксида углерода (С) в упомянутый конденсатор (23) секции (21) извлечения мочевины при низком давлении.

17. Установка (10) по п.15 или 16, отличающаяся тем, что она также включает соединительный трубопровод (33), размещенный между узлом (12) конденсации при высоком давлении и упомянутым диссоциатором (17) секции (16) технологической обработки при среднем давлении, предназначенный для подачи пара, отходящего от узла (12) конденсации, в диссоциатор (17).

18. Установка (10) по п.15, отличающаяся тем, что упомянутый конденсатор (18) секции (16) технологической обработки при среднем давлении, включает трубный пучок, обеспечивающий сообщение по внутритрубному пространству с концентрированным раствором (U) мочевины, выходящим из аппарата (22) для разложения в секции (21) извлечения мочевины при низком давлении, а по межтрубному пространству - с паровой фазой, содержащей аммиак, диоксид углерода и воду и выходящей из диссоциатора (17) секции (16) технологической обработки при среднем давлении, а также с оборотным водным раствором карбамата, выходящим из конденсатора (23) секции (21) извлечения мочевины при низком давлении.

19. Способ реконструкции существующей установки для получения мочевины из аммиака и диоксида углерода, содержащей секцию (11) синтеза мочевины при высоком давлении, отпарной узел (13) высокого давления для отпарки при высоком давлении раствора мочевины, полученного в секции (11), и секцию (21) извлечения мочевины при низком давлении, включающую аппарат (22) для разложения и конденсатор (23), причем эти секции (11, 13 и 21) сообщаются друг с другом, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:

обеспечение секции (16) для технологической обработки при среднем давлении части раствора мочевины, полученного в секции (11) синтеза мочевины, причем эта секция (16), работающая при среднем давлении, включает диссоциатор (17) и конденсатор (18) и имеет сообщение с секцией синтеза мочевины при высоком давлении, и, соответственно, с секцией (11, 21) извлечения мочевины при низком давлении,

обеспечение соединительного трубопровода (29) между диссоциатором (17) секции (16) технологической обработки при среднем давлении и аппаратом (22), предназначенного для разложения секции (21) извлечения мочевины при низком давлении,

обеспечение соединительного трубопровода (32) между отпарным узлом (13) высокого давления и диссоциатором (17) секции (16) технологической обработки при среднем давлении, предназначенного для подачи конденсированного пара (SC) из отпарного узла (13) в диссоциатор (17).

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивают трубопровод (27) для подачи исходного диоксида углерода (С) в упомянутый конденсатор (23) секции (21) извлечения мочевины при низком давлении.

21. Способ по п.19 или 20, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивают соединительный трубопровод (33) между узлом (12) конденсации при высоком давлении действующей установки для получения мочевины и диссоциатором (17) секции (16) технологической обработки при среднем давлении, предназначенный для подачи пара, отходящего от узла (12) конденсации, в диссоциатор (17).