RU2087466C1 - Способ получения карбамида - Google Patents
Способ получения карбамида Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087466C1 RU2087466C1 RU9595110088A RU95110088A RU2087466C1 RU 2087466 C1 RU2087466 C1 RU 2087466C1 RU 9595110088 A RU9595110088 A RU 9595110088A RU 95110088 A RU95110088 A RU 95110088A RU 2087466 C1 RU2087466 C1 RU 2087466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- synthesis
- ammonia
- carbon dioxide
- zone
- pressure
- Prior art date
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
Карбамид получают из аммиака и диоксида углерода в двух зонах синтеза, в которых поддерживают молярное отношение NH3:CO2 и давление (МПа) в следующих пределах: в первой 2,8 - 4,5 и 14 - 19, во второй 2,8 - 3,0 и 14 соответственно. В первую зону синтеза подают "свежие" аммиак и диоксид углерода, а также газовую фазу, содержащую аммиак и диоксид углерода из первой зоны синтеза, а во вторую зону "свежие" аммиак, диоксид углерода и водный раствор углеаммонийных солей, образованный абсорбцией аммиака и диоксида углерода, отогнанных из плава карбамида обеих зон синтеза. Плав синтеза карбамида из второй зоны разделяют на два потока, один из которых (больший) подвергают обработке на двух ступенях давления, на первой из которых разложение карбамата аммония и отгон неконвертированных реагентов осуществляют с подводом тепла при давлении второй зоны синтеза в токе газообразного диоксида углерода. Второй (меньший) поток плава карбамида из второй зоны синтеза подвергают обработке совместно с плавом карбамида из первой зоны синтеза, осуществляя на первой ступени разложение карбамата аммония и отгон неконвертированных реагентов из смеси плавов при давлении второй зоны синтеза в токе отгоняемого газообразного аммиака, и передают газовый поток отогнанных реагентов во вторую зону синтеза. На второй ступени разложение карбамата и отгон реагентов из смеси плавов обеих зон синтеза осуществляют с подводом тепла при давлении 1,6 - 2,2 МПа. При этом отгон можно осуществлять в токе газов со стадии абсорбции газов из реактора первой зоны синтеза. На последней ступени завершают обработку всех потоков плава карбамида из обеих зон синтеза с подводом тепла при давлении до 0,4 МПа. Газовые и водные потоки, содержащие неконвертированные реагенты, отогнанные из плава карбамида обеих зон синтеза, также направляют во вторую зону синтеза. 1 з. п. ф-лы, 3 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к способам получения карбамида из аммиака и диоксида углерода.
Известны способы получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода с образованием потоков 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 неконвертированных в карбамид аммиака и диоксида углерода, абсорбцией газовых потоков водными абсорбентами с образованием водного раствора углеаммонийных солей (УАС) и рециркуляцией их в зону синтеза [1, 2, 3]
Известно также, что экономическая целесообразность промышленной реализации известных способов получения карбамида в значительной мере определяется удельными затратами тепла, потребляемого на обработку плава синтеза карбамида и технологию производства карбамида в целом, из внешних источников.
Известно также, что экономическая целесообразность промышленной реализации известных способов получения карбамида в значительной мере определяется удельными затратами тепла, потребляемого на обработку плава синтеза карбамида и технологию производства карбамида в целом, из внешних источников.
При производстве приллированного карбамида общие затраты тепла на технологию включают в себя следующие составляющие:
затраты тепла на разложение карбамата аммония и отгон из плава карбамида неконвертированных реагентов;
затраты тепла на концентрирование карбамида;
затраты тепла пара, используемого на создание вакуума при концентрировании карбамида;
затраты тепла на очистку конденсата сокового пара, полученного при концентрировании карбамида от аммиака, диоксида углерода и карбамида на установке очистки сточных вод.
затраты тепла на разложение карбамата аммония и отгон из плава карбамида неконвертированных реагентов;
затраты тепла на концентрирование карбамида;
затраты тепла пара, используемого на создание вакуума при концентрировании карбамида;
затраты тепла на очистку конденсата сокового пара, полученного при концентрировании карбамида от аммиака, диоксида углерода и карбамида на установке очистки сточных вод.
Очевидно, что затраты тепла из внешних источников могут быть значительно сокращены за счет использования внутреннего тепла процесса.
Рассмотрим известные способы и их показатели по удельным (на т карбамида) затратам тепла.
Так, относительно высокая степень превращения диоксида углерода в карбамид (Х) по способу [1] обеспечивает небольшие затраты тепла на обработку плава карбамида, но удельные затраты тепла, потребляемого из внешних источников, достаточно велики, поскольку не используется тепло процесса. В способах [2, 3] обработку плава синтеза карбамида на первой ступени осуществляют при давлении стадии синтеза в токе диоксида углерода [2] или в токе отгоняемого избыточного аммиака [3] Вследствие этого значительно снижается количество неконвертированных реагентов и воды, возвращаемых со стадии обработки плава карбамида при низком давлении, и уменьшается обводнение стадии синтеза. Кроме того, за счет использования тепла образования карбамата аммония из газов, отогнанных на первой ступени обработки плава, для выработки пара, используемого на технологические нужды, значительно сокращается его потребление из внешних источников.
Способы [1, 2, 3] характеризуются показателями, приведенными в таблице 1.
Известны также способы получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода в двух или трех зонах синтеза [4, 5] с передачей газовых и жидких потоков из одной зоны синтеза карбамида в другую, в которых повышают общую степень превращения диоксида углерода и снижают затраты тепла на обработку плава карбамида в сравнении с известными способами получения карбамида в одной зоне. Однако по удельным затратам тепла из внешних источников эти способы не всегда имеют преимущество по сравнению, например, со способом [2]
Показатели способов [4, 5] приведены в таблице 2.
Показатели способов [4, 5] приведены в таблице 2.
По способу [5] снижение тепловых затрат обеспечивается, в основном, за счет повышения средней по обеим зонам синтеза степени превращения диоксида углерода в карбамид. Это достигается путем применения дорогостоящих материалов (цирконий) для изготовления реакторов и работы его при повышенных давлении и температуре, что приводит к повышению капитальных затрат при реализации процесса.
Кроме того, как показано выше, экономичность процесса определяется не только величиной Х, но в значительной степени способом обработки плава карбамида. Преимущество способа с обработкой его при давлении стадии синтеза в токе CO2 очевидно, поскольку позволяет обеспечить низкую молярную долю воды, поступающей в реактор в рецикловом растворе УАС, и высокую степень использования внутреннего тепла процесса.
Отмеченное выше определяет недостатки способа [5] снижающие возможность его промышленной реализации.
Мною установлено, что возможно осуществление процесса синтеза карбамида в двух зонах в сочетании с обработкой плава карбамида на нескольких ступенях с понижением давления, при котором разложение карбамата аммония и отгон аммиака и диоксида углерода из плава карбамида обеих зон синтеза на первой ступени осуществляется с подводом тепла при давлении одной из зон синтеза в токе газообразного диоксида углерода.
Однако при подаче плава из обеих зон синтеза на отгон неконвертированных реагентов при давлении синтеза в токе CO2 и передаче газовых и водных потоков неконвертированных реагентов, отогнанных из плава карбамида обеих зон синтеза, в одну (обводненную) зону синтеза, как это осуществлено по способу [5] для обеспечения требуемого по способу [2] молярного соотношения реагентов в этой зоне синтеза приходится уменьшать количество "свежего" газообразного диоксида углерода, подаваемого в качестве стриппинг-агента, в результате чего не достигается полный эффект стриппингования плава карбамида. Кроме того, увеличение количества неконвертированных реагентов, возвращаемых в виде водного раствора УАС, снижает избыток тепла образования карбамата аммония, используемого для выработки пара, по сравнению со способом [2]
С целью устранения указанных недостатков и снижения затрат тепла на производство карбамида предлагается способ получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении в двух зонах, причем в первую зону подают "свежие" аммиак и диоксид углерода, поддерживая в ней давление от 14 до 19 МПа и молярное соотношение между аммиаком и диоксидом углерода от 2,9 до 4,5, а во вторую подают "свежие" аммиак и диоксид углерода, а также рециркулируемый водный раствор углеаммонийных солей, с образованием в обеих зонах синтеза плава карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, разделением плава синтеза карбамида на жидкий плав и газовую фазу, разложением карбамата аммония в потоках жидкого плава при подводе тепла на нескольких ступенях при понижении давления с образованием концентрированного карбамида и газовых потоков, содержащих не конвертированные в карбамид аммиак и диоксид углерода, абсорбцией аммиака и диоксида углерода из газовых потоков водными абсорбентами с образованием рециркулируемого водного раствора углеаммонийных солей, отличающийся тем, что обработку плава карбамида из первой и второй зон синтеза на первой ступени разложения карбамата аммония ведут одновременно в двух параллельно работающих системах разложения под давлением, равным давлению во второй зоне синтеза, для чего плав карбамида из второй зоны синтеза разделяют на два потока, причем первый, больший, поток плава направляют в первую систему разложения, где обработку ведут в токе газообразного диоксида углерода, а второй, меньший, поток плава совместно с плавом из первой зоны синтеза направляют во вторую систему разложения, где обработку ведут в токе отгоняемого газообразного аммиака, после чего жидкие потоки из обеих систем разложения направляют на последующие ступени разложения с понижением давления от давления второй зоны синтеза до 0,15 0,4 МПа.
С целью устранения указанных недостатков и снижения затрат тепла на производство карбамида предлагается способ получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении в двух зонах, причем в первую зону подают "свежие" аммиак и диоксид углерода, поддерживая в ней давление от 14 до 19 МПа и молярное соотношение между аммиаком и диоксидом углерода от 2,9 до 4,5, а во вторую подают "свежие" аммиак и диоксид углерода, а также рециркулируемый водный раствор углеаммонийных солей, с образованием в обеих зонах синтеза плава карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, разделением плава синтеза карбамида на жидкий плав и газовую фазу, разложением карбамата аммония в потоках жидкого плава при подводе тепла на нескольких ступенях при понижении давления с образованием концентрированного карбамида и газовых потоков, содержащих не конвертированные в карбамид аммиак и диоксид углерода, абсорбцией аммиака и диоксида углерода из газовых потоков водными абсорбентами с образованием рециркулируемого водного раствора углеаммонийных солей, отличающийся тем, что обработку плава карбамида из первой и второй зон синтеза на первой ступени разложения карбамата аммония ведут одновременно в двух параллельно работающих системах разложения под давлением, равным давлению во второй зоне синтеза, для чего плав карбамида из второй зоны синтеза разделяют на два потока, причем первый, больший, поток плава направляют в первую систему разложения, где обработку ведут в токе газообразного диоксида углерода, а второй, меньший, поток плава совместно с плавом из первой зоны синтеза направляют во вторую систему разложения, где обработку ведут в токе отгоняемого газообразного аммиака, после чего жидкие потоки из обеих систем разложения направляют на последующие ступени разложения с понижением давления от давления второй зоны синтеза до 0,15 0,4 МПа.
При этом жидкий поток из второй системы разложения может быть направлен на промежуточную ступень разложения при давлении 1,6 2,2 МПа, осуществляемого в токе газов со стадии абсорбции аммиака и диоксида углерода из газового потока, выходящего из первой зоны синтеза. Жидкий поток после промежуточной ступени разложения подвергают окончательной обработке на последней ступени разложения при давлении 0,15 0,4 МПа совместно с жидким потоком из первой системы разложения.
Предложенный способ получения карбамида в двух зонах, сочетающий совместную и раздельную обработку плава карбамида из обеих зон синтеза карбамида на нескольких ступенях давления, позволяет повысить эффективность процесса синтеза карбамида и снизить потребление тепла из внешних источников на технологию в целом.
Сущность процесса иллюстрируется приведенными ниже примерами и соответствующими им чертежами (фиг. 1 и 2). Количества реагентов в примерах даны в кг/ч.
Пример 1. В соответствии с фиг. 1 в конденсатор карбамата 1 и реактор 2 первой зоны синтеза подают 33853 аммиака (поток 3) и 20862 диоксида углерода и 766 инертов (поток 4). Молярное соотношение компонентов, подаваемых в первую зону синтеза составляет: L 4,2; W 0,0. При этом в конденсатор карбамата 1 подают 14603 диоксида углерода, 536 инертов (поток 5), 16362 аммиака (поток 6), поддерживания L 2,9. Остальную часть диоксида углерода с инертами (6259 и 230 соответственно) и аммиака (17491) потоками 7 и 8 подают непосредственно в реактор 2.
Избыток тепла образования карбамата аммония в конденсаторе 1 используют для выработки технологического пара давлением 4 6 МПа (Q1).
Реакционная смесь из конденсатора карбамата 1, содержащая карбамат аммония, аммиак, диоксид углерода и инерты, поступают в реактор 2. При температуре 190oC и давлении 19 МПа в реакторе завершается процесс образования карбамата аммония и его гидратации с получением плава карбамида, который разделяют на жидкую и газовую составляющие.
Жидкий плав из реактора 2, содержащий 22190 карбамида, 4590 диоксида углерода, 12907 аммиака, 6657 воды (поток 9), дросселируют до давления 14 МПа и направляют на первую ступень разложения карбамата и отгона несконвертированных реагентов из плава, осуществляемого с подводом тепла при давлении второй зоны синтеза. Часть плава рециркулируют в конденсатор карбамата 1. Газовую фазу из реактора 2, содержащую 8371 аммиака, 766 инертов (поток 10) направляют на стадию промывки и конденсации аммиака зоны обработки плава карбамида, осуществляемой при давлении 1,6 2,2 МПа.
В реактор 11 второй зоны синтеза, работающий при давлении 14 МПа и температуре 183oC, из конденсатора карбамата 12 потоком 13 поступает реакционная смесь, содержащая 63816 диоксида углерода, 71503 аммиака, 10443 воды, 1265 инертов. Из реактора 11 потоком 14 выводят плав карбамида, содержащий 44381 карбамида, 24716 диоксида углерода, 40123 аммиака, 23313 воды, и направляют на первую ступень разложения, осуществляемую при давлении этой зоны синтеза. При этом поток 14 плава разделяют на два потока. Большую часть плава, содержащую 38212 карбамида, 21280 диоксида углерода, 34546 аммиака, 20072 воды (поток 15), направляют в стриппер 16 первой ступени разложения, в котором осуществляют разложение карбамата аммония и отгон из плава карбамида неконвертированных реагентов с подводом тепла в токе газообразного диоксида углерода при давлении второй зоны синтеза.
Другую часть плава из реактора 11, содержащую 6169 карбамида, 3436 диоксида углерода, 5577 аммиака, 3241 воды (поток 17), вместе с плавом карбамида из реактора 2 первой зоны синтеза потоком 18, содержащим 28359 карбамида, 8026 диоксида углерода, 18484 аммиака, 9898 воды, направляют в разлагатель 19 первой ступени разложения, осуществляемого с подводом тепла также при давлении, равном давлению во второй зоне синтеза (14 МПа), в токе отгоняемого газообразного аммиака.
В стриппер 16 потоком 20 подают 25670 диоксида углерода и 1265 инертов.
Потоком 21, содержащим 27205 карбамида, 2998 диоксида углерода, 6904 аммиака, 8687 воды, общий плав карбамида из разлагателя 19 направляют в колонну 22 второй ступени разложения, осуществляемого при давлении 1,6 2,2 МПа.
Газовый поток 23 из стриппера 16, содержащий 42175 диоксида углерода, 30886 аммиака, 1766 воды, 1265 инертов с температурой 187 190oC, направляют в конденсатор карбамата 12. В конденсатор карбамата направляют также газовый поток 24 не конвертированных в карбамид реагентов, отогнанных из плава карбамида обеих зон синтеза в разлагателе 19. С потоком 24 в конденсатор 12 поступает 5859 диоксида углерода, 12243 аммиака, 871 воды.
Плав карбамида из стриппера 16, содержащий 36657 карбамида, 5894 диоксида углерода, 4554 аммиака, 17848 воды, потоком 25 направляют в колонну 26, в которой при давлении 0,15 0,4 МПа завершают разложение карбамата и отгон реагентов из раствора карбамида.
Газовая фаза из реактора 11, содержащая 6554 диоксида углерода, 6231 аммиака, 544 воды, 1265 инертов (поток 27), поступает в абсорбер 28, в котором при давлении 19 МПа происходит абсорбция-конденсация ее составляющих водным раствором УАС, поступающим со стадий обработки плава карбамида обеих зон синтеза, осуществляемой при давлении 1,6 2,2 и 0,15 0,4 МПа. Тепло образования карбамата аммония и растворения аммиака в абсорбере 28 (Q2) используют для нагрева водных растворов карбамида на стадии его концентрирования. Газовую фазу из абсорбера 28, содержащую 662 диоксида углерода, 480 аммиака, 21 воды, 1265 инертов (поток 29), дросселируют до давления 1,6 2,2 МПа и в качестве стриппинг-агента вводят в колонну 22 второй ступени разложения.
Плав карбамида из колонны 22, содержащий 27205 карбамида, 893 диоксида углерода, 2891 аммиака, 7175 воды, потоком 30 передают в колонну 26, в которой завершают обработку раствора карбамида обеих зон синтеза с подводом тепла при давлении 0,15 0,4 МПа.
Газовую фазу из колонны 22 второй ступени разложения, содержащую 2767 диоксида углерода, 4493 аммиака, 1533 воды, 1265 инертов (поток 31), вместе с газовой фазой из реактора 2 (поток 10) направляют в конденсатор 32 второй ступени разложения.
Водный раствор карбамида из колонны 26 хвостовой стадии обработки раствора карбамида обеих зон синтеза, содержащий 63862 карбамида, 245 диоксида углерода, 1042 аммиака, 22372 воды (поток 33), направляют на стадию вакуум-концентрирования карбамида. Конденсат сокового пара установки вакуум-концентрирования (не показано), загрязненный аммиаком и диоксидом углерода, а также небольшим количеством карбамида, увлеченным с соковым паром, подвергают очистке на стадиях десорбции сточных вод и гидролиза содержащегося в них карбамида.
Газовую фазу со стадии десорбции потоком 34, в котором содержится 581 диоксида углерода, 1302 аммиака, 1260 воды, возвращают в конденсатор 35 третьей ступени разложения.
В конденсатор 35 поступает газовый поток 36, отогнанный из раствора карбамида в колонне 26, в котором содержится 6542 диоксида углерода, 6403 аммиака, 2651 воды. Водный раствор углеаммонийных солей из конденсатора 35 передается в абсорбер 37, на орошение которого подается 1000 воды (поток 38). Раствор УАС из абсорбера 37, содержащий 7123 диоксида углерода, 7705 аммиака, 4911 воды (поток 39), насосом 40 подается в конденсатор 32, в котором осуществляют абсорбцию-конденсацию диоксида углерода и аммиака, содержащихся в газовых потоках 10 и 31. Избыточное тепло (Q3) используется для нагрева раствора карбамида на стадиях концентрирования.
Раствор УАС и несконденсированные газообразные аммиак, диоксид углерода и инертные газы из конденсатора 32 поступают в промывную колонну 41, в которой осуществляют очистку избыточного газообразного аммиака от диоксида углерода. Раствор УАС из промывной колонны (поток 42), содержащий 9890 диоксида углерода, 11532 аммиака, 7283 воды насосом 43 подается в абсорбер 28.
Газообразный аммиак и инерты из колонны 41 поступают в конденсатор аммиака 44, охлаждаемый водой, где осуществляют конденсацию аммиака.
Жидкий аммиак (8042) потоком 45 выводят из системы, а инертные газы подвергают очистке от аммиака в абсорбере 46, на орошение которого потоком 47 подают 839 воды, 2031 инертных газов потоком 48 выбрасывают в атмосферу, а аммиачная вода из абсорбера 46 потоком 49 (250 аммиака, 839 воды) поступает на орошение промывной колонны 41.
Раствор карбамата аммония из абсорбера 28, содержащий 15782 диоксида углерода, 17283 аммиака, 7806 воды (поток 50), поступает в конденсатор карбамата 12. Потоком 51 в конденсатор 12 вводят 11092 аммиака. Тепло образования карбамата в конденсаторе 12 используют для получения технологического пара давлением 0,4 0,6 МПа (Q4)
Процесс по примеру 1 (фиг. 1) характеризуется следующими показателями:
молярное соотношение реагентов на входе:
в реактор 2: L и W 4,2 и 0,0
в реактор 11: L и W 2,9 и 0,4
степень превращения X,
в реакторе 2: 78
в реакторе 11: 51
общая по двум зонам 60
удельные количества отгоняемых из плава карбамида веществ, т/т:
карбамат аммония: 0,814
избыточный аммиак: 0,476
вода: 0,469
удельные затраты тепла на всю технологию, Гкал/т: 0,845
используемое тепло процесса, Гкал/т: 0,521
потребность в затратах тепла из внешних источников, Гкал/т: 0,324
Пример 2. Состав потоков по примеру 2 приведен в таблице 3. В соответствии с фиг. 2 в конденсатор карбамата 1 первой зоны синтеза потоком 2 подают аммиак, диоксид углерода с инертами (поток 3) и с потоком 4 газовую фазу из реактора 5 второй зоны синтеза. Оба реактора работают при давлении 14 МПа и t 185oC.
Процесс по примеру 1 (фиг. 1) характеризуется следующими показателями:
молярное соотношение реагентов на входе:
в реактор 2: L и W 4,2 и 0,0
в реактор 11: L и W 2,9 и 0,4
степень превращения X,
в реакторе 2: 78
в реакторе 11: 51
общая по двум зонам 60
удельные количества отгоняемых из плава карбамида веществ, т/т:
карбамат аммония: 0,814
избыточный аммиак: 0,476
вода: 0,469
удельные затраты тепла на всю технологию, Гкал/т: 0,845
используемое тепло процесса, Гкал/т: 0,521
потребность в затратах тепла из внешних источников, Гкал/т: 0,324
Пример 2. Состав потоков по примеру 2 приведен в таблице 3. В соответствии с фиг. 2 в конденсатор карбамата 1 первой зоны синтеза потоком 2 подают аммиак, диоксид углерода с инертами (поток 3) и с потоком 4 газовую фазу из реактора 5 второй зоны синтеза. Оба реактора работают при давлении 14 МПа и t 185oC.
Реакционную смесь из конденсатора 1 (поток 6) вводят в реактор 7 первой зоны синтеза, где завершается процесс синтеза карбамида.
Тепло реакции образования карбамата в конденсаторе 1 (Q1) используют для получения пара давлением 0,4 0,6 МПа.
Вследствие того, что в газовой фазе из реактора 5 практически отсутствует вода, степень превращения (X) в реакторе 7 выше, чем в реакторе 5 второй зоны синтеза. Плав карбамида из реактора 7 потоком 8 направляют в разлагатель 9 первой ступени разложения, осуществляемого при давлении синтеза с подводом тепла в токе отгоняемого газообразного аммиака.
Газовая фаза (поток 10) из реактора 7 поступает в абсорбер 11, в котором при давлении синтеза осуществляют абсорбцию-конденсацию содержащихся в ней реагентов. Тепло образования карбамата аммония и растворения аммиака (Q2) в абсорбере 11 используют на стадиях концентрирования карбамида. В абсорбер 11 вводят раствор УАС со второй ступени разложения (поток 12).
Раствор карбамата из абсорбера 11 потоком 13 направляют в конденсатор карбамата 14 второй зоны синтеза. Газовый поток 15 из абсорбера 11 направляют на вторую ступень разложения, где используют в качестве стриппинг-агента.
В реактор 5 второй зоны синтеза потоком 16 вводится реакционная смесь из конденсатора 14. В реакторе 5 завершают процесс синтеза карбамида. Из реактора выводят плав (поток 17), который разделяют на два потока. Большую часть (поток 18) направляют в стриппер 19 первой ступени разложения, осуществляемого с подводом тепла при давлении синтеза в токе газообразного диоксида углерода (поток 20), подаваемого от компрессора. Другую часть (поток 21) плава карбамида из реактора 5 вместе с потоком 8 плава карбамида из реактора 7 первой зоны синтеза направляют в разлагатель 9 первой ступени разложения, осуществляемого при давлении синтеза в токе отогнанного газообразного аммиака. Газовой поток 22 реагентов, отогнанных из смеси плавов карбамида обеих зон синтеза, направляют в конденсатор карбамата 14 второй зоны синтеза. В конденсатор 14 вводится также газовый поток 23 реагентов, отогнанных из плава карбамида в стриппере 19, и поток 24 аммиака. Тепло образования карбамата в конденсаторе 14 используют для выработки пара давлением 0,4 0,6 МПа (Q3). Как и в примере 1 (фиг. 1) плав карбамида из разлагателя 9 (поток 25) подвергают обработке в колонне второй ступени разложения, осуществляемого при давлении 1,6 2,2 МПа с использованием газового потока 15 в качестве стриппинг-агента. Плав карбамида из колонны 26 (поток 27) вместе с плавом карбамида (поток 28) из cтриппера 19 подвергают обработке на третьей ступени разложения в колонне 29 при давлении 0,15 0,4 МПа. Поток 30 раствора карбамида обеих зон синтеза направляют на стадию его концентрирования. Тепло конденсации газов после колонны 26 (поток 31) в конденсаторе 32 (Q4) используют для нагрева растворов карбамида на стадиях его концентрирования.
Суммарный поток УАС, образованный из газов, отогнанных их плава карбамида обеих зон синтеза на второй и третьей ступенях разложения, из промывной колонны 40 насосом 41 передают в абсорбер 11.
Процесс по примеру 2 характеризуется следующими показателями:
молярное соотношение реагентов на входе:
в реактор 7: L и W 2,9 и 0,017
в реактор 5: L и W 2,9 и 0,431
степень превращения X,
в реакторе 7: 58
в реакторе 5: 49,9
общая по двум зонам: 52,6
удельные количества отогнанных из плава карбамида веществ, т/т:
карбамат аммония: 0,975
избыточный аммиак: 0,481
вода: 0,490
удельные затраты тепла на всю технологию, Гкал/т: 7 0,911
используемое тепло процесса, Гкал/т: 0,649
потребность в затратах тепла из внешних источников, Гкал/т: 0,262.
молярное соотношение реагентов на входе:
в реактор 7: L и W 2,9 и 0,017
в реактор 5: L и W 2,9 и 0,431
степень превращения X,
в реакторе 7: 58
в реакторе 5: 49,9
общая по двум зонам: 52,6
удельные количества отогнанных из плава карбамида веществ, т/т:
карбамат аммония: 0,975
избыточный аммиак: 0,481
вода: 0,490
удельные затраты тепла на всю технологию, Гкал/т: 7 0,911
используемое тепло процесса, Гкал/т: 0,649
потребность в затратах тепла из внешних источников, Гкал/т: 0,262.
Примечание: L мольное соотношение NH3:CO2, W мольное соотношение H2O: CO2.
Claims (2)
1. Способ получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода при повышенных температурах и давлениях в двух зонах синтеза, причем в первую зону подают "свежие" аммиак и диоксид углерода, поддерживая в ней давление от 14 19 МПа и молярное соотношение между аммиаком и диоксидом углерода 2,8 4,5, а во вторую зону подают "свежие" аммиак и диоксид углерода, а также рециркулируемый водный раствор углеаммонийных солей, с образованием в обеих зонах синтеза плава карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, разделением сплава синтеза карбамида на жидкий сплав и газовую фазу, разложением карбамата аммония в потоках жидкого плава при подводе тепла на нескольких ступенях при понижении давления с образованием концентрированного карбамида и газовых потоков, содержащих неконвертированные в карбамид аммиак и диоксид углерода, абсорбцией аммиака и диоксида углерода из газовых потоков водными абсорбентами с образованием рециркулируемого водного раствора углеаммонийных солей, отличающийся тем, что обработку плава карбамида из первой и второй зон синтеза на первой ступени разложения карбамата аммония ведут одновременно в двух параллельно работающих системах разложения под давлением, равным давлению во второй зоне синтеза, для чего плав карбамида из второй зоны синтеза разделяют на два потока, причем первый больший поток плава направляют в первую систему разложения, где обработку ведут в токе газообразного диоксида углерода, а второй меньший поток плава совместно с плавом из первой зоны синтеза направляют во вторую систему разложения, где обработку ведут в токе отгоняемого газообразного аммиака, после чего жидкие потоки из обеих систем разложения направляют на последующие ступени разложения с понижением давления от давления второй зоны синтеза до 0,15-0,4 МПа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий поток из второй системы разложения направляют на ступень разложения при давлении 1,6-2,2 МПа в токе газов со стадии абсорбции аммиака и диоксида углерода из газового потока, выходящего из первой зоны синтеза.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9595110088A RU2087466C1 (ru) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Способ получения карбамида |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9595110088A RU2087466C1 (ru) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Способ получения карбамида |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95110088A RU95110088A (ru) | 1997-04-20 |
| RU2087466C1 true RU2087466C1 (ru) | 1997-08-20 |
Family
ID=20168949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9595110088A RU2087466C1 (ru) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Способ получения карбамида |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2087466C1 (ru) |
-
1995
- 1995-06-14 RU RU9595110088A patent/RU2087466C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Кучерявый В.И., Лебедев В.В. Синтез и применение карбамида. -Л.: Химия, 1979, с. 191-201. 2. Горловский Д.М., Альтшулер Л.Н., Кучерявый В.И. Технология получения карбамида. -Л.: Химия, 1981, с. 151-179. 3. Патент РФ N 1829339, кл. C 07 C 273/04, 1993. 4. Заявка ЕПВ N 0497215, кл. C 07 C 273/04, 1992. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95110088A (ru) | 1997-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4314077A (en) | Method for the production of urea and purification of water | |
| US4539077A (en) | Process for the preparation of urea | |
| RU2196767C2 (ru) | Способ совместного производства аммиака и мочевины, установка для осуществления способа, способ модернизации установок синтеза аммиака и синтеза мочевины | |
| US5849952A (en) | Urea production process with high energy efficiency | |
| HUE026209T2 (en) | Improved ethylene oxide recovery process | |
| CN109890788B (zh) | 尿素与尿素-硝酸铵的集成工艺 | |
| HU180579B (en) | Process for cleaning urea-containing waste waters and for producing melamine | |
| CN1190414C (zh) | 氨和脲的联合制备方法 | |
| RU2132843C1 (ru) | Способ получения мочевины, установка для его осуществления (варианты), способ модернизации установки (варианты) | |
| US5276183A (en) | Process and plant for the production of urea | |
| US5380943A (en) | Process and plant for the production of urea with differentiated yield reaction spaces | |
| RU2087466C1 (ru) | Способ получения карбамида | |
| CA3061969A1 (en) | Process and plant for the synthesis of urea | |
| JPS63112552A (ja) | 未転化物の分離方法 | |
| US3668250A (en) | Urea synthesis process | |
| RU2050351C1 (ru) | Способ получения карбамида | |
| RU2117002C1 (ru) | Способ получения карбамида | |
| EP0822181B1 (en) | Process and plant for the production of urea with high conversion yield and low energy consumption | |
| RU2069657C1 (ru) | Способ получения карбамида | |
| EP0136764A2 (en) | Process for the preparation of urea | |
| WO2024112196A1 (en) | Coupled urea melamine plant | |
| CN117258328A (zh) | 一种尿素节能生产系统及工艺 | |
| RU2071467C1 (ru) | Способ получения карбамида | |
| EP1594820A2 (en) | Process and plant for the production of area | |
| SU696014A1 (ru) | Способ получени мочевины |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090615 |