RU2280026C1 - Способ и установка для получения карбамида - Google Patents

Способ и установка для получения карбамида Download PDF

Info

Publication number
RU2280026C1
RU2280026C1 RU2005111522/04A RU2005111522A RU2280026C1 RU 2280026 C1 RU2280026 C1 RU 2280026C1 RU 2005111522/04 A RU2005111522/04 A RU 2005111522/04A RU 2005111522 A RU2005111522 A RU 2005111522A RU 2280026 C1 RU2280026 C1 RU 2280026C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
distillation
stage
gases
heat exchanger
condensation
Prior art date
Application number
RU2005111522/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Андреевич Сергеев (RU)
Юрий Андреевич Сергеев
Ринат Венерович Андержанов (RU)
Ринат Венерович Андержанов
Иван Владимирович Гусев (RU)
Иван Владимирович Гусев
Алексей Владимирович Солдатов (RU)
Алексей Владимирович Солдатов
Александр Алексеевич Прокопьев (RU)
Александр Алексеевич Прокопьев
Николай Михайлович Кузнецов (RU)
Николай Михайлович Кузнецов
Игорь Вениаминович Есин (RU)
Игорь Вениаминович Есин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик)
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 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) filed Critical Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик)
Priority to RU2005111522/04A priority Critical patent/RU2280026C1/ru
Priority to EEP200700056A priority patent/EE05451B1/xx
Priority to PCT/RU2006/000128 priority patent/WO2006112751A1/ru
Priority to UAA200707632A priority patent/UA85467C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2280026C1 publication Critical patent/RU2280026C1/ru
Priority to LT2007043A priority patent/LT5476B/lt

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • B01D3/148—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step in combination with at least one evaporator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/32—Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30
    • B01D3/322—Reboiler specifications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
    • C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • 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
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам и устройствам для получения карбамида из аммиака и диоксида углерода. Способ получения карбамида включает взаимодействие аммиака и диоксида углерода в зоне синтеза при повышенных температурах и давлениях с образованием потока плава карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода. Дистилляцию потока плава карбамида ведут при подводе тепла на двух ступенях давления, предпочтительно при 15-25 и 2-5 кгс/см2. Дистилляцию плава карбамида на первой ступени давления проводят последовательно в двух зонах. В первой зоне дистилляцию проводят адиабатически или при подводе тепла, а во второй зоне - при подводе тепла в токе диоксида углерода. Конденсацию-абсорбцию при охлаждении газов дистилляции ведут с использованием водных абсорбентов. Образовавшиеся водные растворы углеаммонийных солей рециркулируют со стадии конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени, а также со стадии конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени в зону синтеза. Выпаривание водного раствора карбамида проводят в несколько ступеней при теплообмене между газами дистилляции первой ступени и водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания. Установка для получения карбамида включает реактор синтеза карбамида, устройство с подводом тепла из внешнего источника для дистилляции плава карбамида, полученного в реакторе синтеза, на первой ступени давления, состоящее из колонны дистилляции первой ступени и пленочного теплообменника, устройство с подводом тепла для дистилляции плава карбамида на второй ступени давления, аппараты для выпаривания при нагреве водного раствора карбамида, полученного на второй ступени дистилляции. Устройства для конденсации-абсорбции при охлаждении газов дистилляции обеих ступеней включают теплообменник-рекуператор для теплообмена между газами дистилляции первой ступени и водным раствором карбамида. Установка также содержит средства для подачи аммиака и диоксида углерода в реактор синтеза карбамида, плава карбамида из реактора синтеза в колонну дистилляции первой ступени, из колонны дистилляции первой ступени в пленочный теплообменник и из пленочного теплообменника в устройство для дистилляции второй ступени, водного раствора карбамида из устройства для дистилляции второй ступени в теплообменник-рекуператор и из теплообменника-рекуператора в аппарат для последующего выпаривания, газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор и из теплообменника-рекуператора в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени, газов дистилляции из аппарата для дистилляции второй ступени в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени, раствора углеаммонийных солей из устройства для конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени и из устройства для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени в реактор синтеза, средства для подачи диоксида углерода в пленочный теплообменник. Техническим результатом изобретения является увеличение степени рекуперации тепла производственного цикла и уменьшение количества теплообменников, использующих греющий пар из внешних источников. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к способам и устройствам для получения карбамида из аммиака и диоксида углерода.
Известны способы получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода при повышенных температурах и давлениях с образованием плава синтеза карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, разложением карбамата аммония в плаве синтеза карбамида при подводе тепла на нескольких ступенях давления с образованием водного раствора карбамида и газовых потоков, конденсацией-абсорбцией газовых потоков с использованием водных абсорбентов и образованием водного раствора углеаммонийных солей (УАС), рециркулируемого на стадию образования плава синтеза карбамида, выпариванием водного раствора карбамида и получением твердого карбамида (В.И.Кучерявый, В.В.Лебедев. Синтез и применение карбамида. Л.: Химия, 1970, с.187-208).
Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности является известный способ получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода в зоне синтеза при повышенных температурах и давлениях с образованием потока плава карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, дистилляцией потока плава синтеза карбамида при подводе тепла из внешнего источника на двух ступенях давления, предпочтительно при 15-25 и 2-5 кгс/см2, с образованием водного раствора карбамида и газов дистилляции, конденсацией-абсорбцией газов дистилляции с использованием водных абсорбентов и образованием водных растворов УАС, рециркуляцией водного раствора УАС со стадии конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени и со стадии конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени в зону синтеза, выпариванием водного раствора карбамида в несколько ступеней при теплообмене между газами дистилляции первой ступени и водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания, получением твердого карбамида (US 3366682, 260-555, 1968). В этом способе теплота, выделяющаяся при охлаждении и частичной конденсации газов дистилляции первой ступени, используется для удаления части воды из раствора карбамида, что приводит к снижению общих затрат греющего пара в процессе производства карбамида.
Известны установки для получения карбамида, включающие реактор синтеза карбамида, аппараты для дистилляции на нескольких ступенях давления плава карбамида, полученного при синтезе, аппараты для выпаривания водного раствора карбамида, полученного на последней ступени дистилляции, аппараты для конденсации-абсорбции газов дистилляции, средства для подачи аммиака и диоксида углерода в реактор синтеза карбамида, плава карбамида из реактора синтеза в аппараты для дистилляции, водного раствора карбамида из аппарата для дистилляции последней ступени в аппараты для выпаривания, газов дистилляции из аппаратов для дистилляции в аппараты для конденсации-абсорбции, раствора УАС из аппарата для дистилляции более низкого давления в аппарат для дистилляции более высокого давления и из аппарата для дистилляции высокого давления в реактор синтеза (В.И.Кучерявый, В.В.Лебедев. Синтез и применение карбамида. Л.: Химия, 1970, с.187-208).
Наиболее близкой к предложенной установке является установка для получения карбамида, включающая реактор синтеза карбамида, устройство с подводом тепла из внешнего источника для дистилляции плава карбамида, полученного в реакторе синтеза, на первой ступени давления, устройство с подводом тепла из внешнего источника для дистилляции плава карбамида на второй ступени давления, аппараты для выпаривания при нагреве водного раствора карбамида, полученного на второй ступени дистилляции, аппараты для конденсации-абсорбции при охлаждении газов дистилляции обеих ступеней, теплообменник-рекуператор для теплообмена между газами дистилляции первой ступени и водным раствором карбамида, средства для подачи аммиака и диоксида углерода в реактор синтеза карбамида, плава карбамида из реактора синтеза в устройство для дистилляции первой ступени и из устройства для дистилляции первой ступени в аппарат для дистилляции второй ступени, водного раствора карбамида из аппарата для дистилляции второй ступени в теплообменник-рекуператор и из теплообменника-рекуператора в аппарат для последующего выпаривания, газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор и из теплообменника-рекуператора в аппарат для конденсации-абсорбции первой ступени, газов дистилляции из аппарата для дистилляции второй ступени в аппарат для конденсации-абсорбции второй ступени, раствора УАС из аппарата для конденсации-абсорбции второй ступени в аппарат для конденсации-абсорбции первой ступени и из аппарата для конденсации-абсорбции первой ступени в реактор синтеза (US 3366682, 260-555, 1968). В этой установке, по сравнению с другими известными установками, уменьшено количество теплообменников, использующих энергоносители (греющий пар) из внешних источников.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в дальнейшем увеличении степени рекуперации тепла производственного цикла и уменьшении количества теплообменников, использующих греющий пар из внешних источников.
Для достижения этого результата предложен способ получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода в зоне синтеза при повышенных температурах и давлениях с образованием потока плава карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, дистилляцией потока плава карбамида при подводе тепла на двух ступенях давления, предпочтительно при 15-25 и 2-5 кгс/см2, с образованием водного раствора карбамида и газов дистилляции, конденсацией-абсорбцией при охлаждении газов дистилляции с использованием водных абсорбентов и образованием водных растворов углеаммонийных солей, рециркуляцией водного раствора углеаммонийных солей со стадии конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени и со стадии конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени в зону синтеза, выпариванием водного раствора карбамида в несколько ступеней при теплообмене между газами дистилляции первой ступени и водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания, отличающийся тем, что дистилляцию плава карбамида на первой ступени давления проводят последовательно в двух зонах, в первой из которых дистилляцию проводят адиабатически или при подводе тепла, а во второй дистилляцию проводят при подводе тепла в токе диоксида углерода.
Для достижения этого результата предложена также установка для получения карбамида, включающая реактор синтеза карбамида, устройство с подводом тепла из внешнего источника для дистилляции плава карбамида, полученного в реакторе синтеза, на первой ступени давления, устройство с подводом тепла для дистилляции плава карбамида на второй ступени давления, аппараты для выпаривания при нагреве водного раствора карбамида, полученного на второй ступени дистилляции, устройства для конденсации-абсорбции при охлаждении газов дистилляции обеих ступеней, теплообменник-рекуператор для теплообмена между газами дистилляции первой ступени и водным раствором карбамида, средства для подачи аммиака и диоксида углерода в реактор синтеза карбамида, плава карбамида из реактора синтеза в устройство для дистилляции первой ступени и из устройства для дистилляции первой ступени в устройство для дистилляции второй ступени, водного раствора карбамида из устройства для дистилляции второй ступени в теплообменник-рекуператор и из теплообменника-рекуператора в аппарат для последующего выпаривания, газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор и из теплообменника-рекуператора в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени, газов дистилляции из аппарата для дистилляции второй ступени в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени, раствора углеаммонийных солей из устройства для конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени и из устройства для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени в реактор синтеза, отличающаяся тем, что устройство для дистилляции первой ступени состоит из колонны дистилляции первой ступени и пленочного теплообменника, и установка содержит дополнительно средства для подачи плава карбамида из колонны дистилляции первой ступени в пленочный теплообменник и средства для подачи диоксида углерода в пленочный теплообменник.
Проведение в предложенном способе и с использованием предложенной установки процесса дистилляции первой ступени в двух зонах, во второй из которых дистилляцию проводят в токе диоксида углерода, позволяет изменить состав газов дистилляции первой ступени - в составе этих газов увеличивается количество диоксида углерода. Это приводит к увеличению термического потенциала этих газов и расширяет возможности использования их тепла вместо подвода тепла из внешнего источника как для нагревания водного раствора карбамида на стадии предварительного выпаривания, так и для нагревания плава карбамида на второй ступени дистилляции. При этом, в зависимости от конкретных условий, процесс дистилляции первой ступени в первой зоне можно проводить как с подводом тепла, так и без него.
В рамках изобретения могут быть реализованы различные его модификации, являющиеся частными случаями его выполнения.
В одной из модификаций способа газы из первой зоны первой ступени дистилляции направляют на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени после их теплообмена последовательно с плавом карбамида на второй ступени его дистилляции и с водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания, а газы из второй зоны первой ступени дистилляции возвращают в первую зону первой ступени дистилляции и/или присоединяют к газам из первой зоны первой ступени дистилляции перед их теплообменом с плавом карбамида на второй ступени его дистилляции. Установка в этом случае, в качестве средств для подачи газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор, содержит средства для подачи газов дистилляции из колонны дистилляции первой ступени в зону нагрева устройства для дистилляции второй ступени, средства для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника в колонну дистилляции первой ступени и/или в зону нагрева устройства для дистилляции второй ступени и средства для подачи газов дистилляции из зоны нагрева устройства для дистилляции второй ступени в теплообменник-рекуператор.
В другой модификации способа газы из первой зоны первой ступени дистилляции направляют непосредственно на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени, а газы из второй зоны первой ступени дистилляции направляют на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени после их теплообмена последовательно с плавом карбамида на второй ступени его дистилляции и с водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания. Установка в этом случае, в качестве средств для подачи газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор, содержит средства для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника в зону нагрева устройства для дистилляции второй ступени и из зоны нагрева устройства для дистилляции второй ступени в теплообменник-рекуператор и дополнительно содержит средства для подачи газов дистилляции из колонны дистилляции первой ступени непосредственно в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени.
В третьей модификации способа газы из первой зоны первой ступени дистилляции направляют непосредственно на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени, а газы из второй зоны первой ступени дистилляции направляют на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени после их теплообмена с водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания. Установка в этом случае, в качестве средств для подачи газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор, содержит средства для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника в теплообменник-рекуператор и дополнительно содержит средства для подачи газов дистилляции из колонны дистилляции первой ступени непосредственно в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени. Подвод тепла в зону нагрева устройства для дистилляции второй ступени в этом случае осуществляется из внешнего источника.
Сущность изобретения иллюстрируется прилагаемыми фиг.1-3, на которых изображены схемы установок, являющихся конкретными воплощениями изобретения и реализующих указанные выше модификации предложенного способа.
В соответствии с фиг.1 установка для получения карбамида включает реактор синтеза карбамида 1, устройство для дистилляции плава карбамида, полученного в реакторе 1, состоящее из колонны дистилляции первой ступени 2 и соединенного с ней последовательно пленочного теплообменника 3, устройство для дистилляции плава карбамида на второй ступени давления, состоящее из колонны дистилляции второй ступени 4, рекуперативного теплообменника 5 и сепаратора 6, аппарат для предварительного выпаривания водного раствора карбамида, состоящий из сепаратора 7 и теплообменника-рекуператора 8, устройство 9 для конденсации-абсорбции при охлаждении газов дистилляции второй ступени, представляющее собой кожухотрубный теплообменник, устройство для конденсации-абсорбции при охлаждении газов дистилляции первой ступени, состоящее из промывной колонны 10, выносного теплообменника 11, конденсатора возвратного аммиака 12 и промывного скруббера 13, насос 14 для подачи аммиака и компрессор 15 для подачи диоксида углерода в реактор 1, трубопровод 16 для подачи плава карбамида из реактора 1 в колонну дистилляции 2, трубопровод 17 для подачи диоксида углерода в пленочный теплообменник 3, трубопровод 18 для подачи плава карбамида из пленочного теплообменника 3 в колонну дистилляции второй ступени 4, трубопровод 19 для подачи водного раствора карбамида из сепаратора 6 в сепаратор 7, трубопровод 20 для подачи водного раствора карбамида из теплообменника-рекуператора 8 в аппараты для дальнейшего выпаривания (на фиг.1 не показаны), трубопровод 21 для подачи газов дистилляции из колонны 2 в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника 5, трубопровод 22 для подачи газов дистилляции из рекуперативного теплообменника 5 в межтрубное пространство теплообменника-рекуператора 8, трубопровод 23 для подачи газов дистилляции из теплообменника-рекуператора 8 в выносной теплообменник 11, трубопровод 24 для подачи газов дистилляции из колонны дистилляции 4 в устройство 9 для конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени, насос 25 для подачи раствора УАС из устройства 9 для конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени в выносной теплообменник 11, насос 26 для подачи раствора УАС из промывной колонны 10 в реактор синтеза 1, трубопровод 27 для подачи возвратного аммиака из конденсатора 12 к насосу 14, трубопровод 28 для выпуска очищенных от аммиака инертных газов в атмосферу, трубопровод 29 для подачи инертных газов с примесью аммиака в хвостовой абсорбер (на фиг.1 не показан), трубопровод 30 для подачи сокового пара из теплообменника-рекуператора 8 в узел конденсации паров стадии выпаривания (на фиг.1 не показан), трубопровод 32 для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника 3 в колонну 2, трубопровод 31 для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника 3 в трубопровод 21.
Установка, изображенная на фиг.2, отличается от установки, изображенной на фиг.1, только тем, что трубопровод 21 предназначен для подачи газов дистилляции из колонны 2 непосредственно в выносной теплообменник 11, трубопровод 31 - для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника 3 в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника 5, а трубопровод 32 отсутствует.
Установка, изображенная на фиг.3, отличается от установки, изображенной на фиг.2, только тем, что трубопровод 31 предназначен для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника 3 непосредственно в межтрубное пространство теплообменника-рекуператора 8, трубопровод 22 отсутствует, а теплообменник 5 содержит средства для подвода пара из внешнего источника и отвода конденсата.
Сущность изобретения иллюстрируется также приведенными ниже примерами 1-3, описывающими конкретное воплощение предложенного способа и работу предложенной установки.
ПРИМЕР 1. В соответствии с фиг.1 в колонну синтеза 1 поступает жидкий аммиак, подаваемый насосом 14, диоксид углерода, подаваемый компрессором 15, и возвратный раствор УАС, подаваемый насосом 26. В колонне 1 при давлении 180-200 кгс/см2 и температуре 180-195°С осуществляется синтез карбамида с образованием плава (газожидкостной смеси), содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, не превращенный в карбамид, и избыточный аммиак. Плав дросселируется до давления 15-25 кгс/см2 и по трубопроводу 16 поступает с температурой 125°С в колонну дистилляции первой ступени 2, снабженную массо- и теплообменными устройствами, где при подводе тепла или без него происходит разложение части карбамата аммония и выделение из плава аммиака и диоксида углерода. Плав из колонны 2 поступает в пленочный теплообменник 3, обогреваемый паром, где при том же давлении и 150-165°С завершается процесс дистилляции. В пленочный теплообменник 3 по трубопроводу 17 поступает часть диоксида углерода от компрессора 15. Газы из пленочного теплообменника 3 с температурой 148-150°С поступают по трубопроводу 32 в колонну 2, где вновь контактируют с плавом карбамида, нагревая его до 138-140°С, либо, частично или полностью, по трубопроводу 31 в трубопровод 21. Плав из пленочного теплообменника 3 дросселируется до давления 1,5-5 кгс/см2 и по трубопроводу 18 поступает в колонну дистилляции второй ступени 4, где при указанном давлении продолжается разложение карбамата аммония и выделение из плава аммиака и диоксида углерода, завершающееся в рекуперативном теплообменнике 5 и сепараторе 6. Рекуперативный теплообменник 5 обогревается газами дистилляции первой ступени, поступающими в его межтрубное пространство из колонны 2 и пленочного теплообменника 3 (непосредственно или через колонну 2) по трубопроводу 21. Раствор карбамида из сепаратора 6, практически освобожденный от УАС, дросселируется до атмосферного давления и по трубопроводу 19 поступает в сепаратор 7 и далее в трубы теплообменника-рекуператора 8, где в пленочном режиме происходит частичное испарение воды из раствора за счет теплообмена с газами дистилляции, поступающими в межтрубное пространство теплообменника-рекуператора 8 из межтрубного пространства рекуперативного теплообменника 5 по трубопроводу 22. Раствор карбамида концентрацией ~78% из теплообменника-рекуператора 8 направляется на дальнейшее выпаривание и гранулирование известными способами по трубопроводу 20. Газы дистилляции второй ступени из колонны 4 конденсируются в аппарате 9 с образованием разбавленного раствора УАС. Газы дистилляции первой ступени с примесью жидких продуктов их конденсации из межтрубного пространства теплообменника-рекуператора 8 поступают с температурой 110-115°С в выносной теплообменник 11 промывной колонны 10. В этих аппаратах осуществляется конденсация-абсорбция газов дистилляции при их контакте с водой, жидким аммиаком и раствором УАС, полученным при конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени в аппарате 9. Удаляемый из верхней части промывной колонны очищенный газообразный аммиак конденсируется при охлаждении водой в конденсаторе 12 и возвращается по трубопроводу 27 в линию всасывания насоса 14. Не сконденсированные газы промываются от остатков аммиака водой в скруббере 13 и выводятся в атмосферу по трубопроводу 28. Образующийся в нижней части промывной колонны 10 и выносном теплообменнике 11 концентрированный раствор УАС возвращается в реактор синтеза 1 насосом 26. Пары из сепаратора 7 и теплообменника 9 поступают по трубопроводу 29 в санитарный абсорбер (на фиг.1 не показан). Пары из теплообменника-рекуператора 8 по трубопроводу 30 поступают в узел конденсации паров стадии выпаривания (на фиг.1 не показан).
ПРИМЕР 2. Процесс проводят на установке, схема которой изображена на фиг.2, в основном, аналогично примеру 1. Отличие состоит в том, что газы из пленочного теплообменника 3 с температурой 148-150°С поступают по трубопроводу 31 в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника 5 и далее в межтрубное пространство теплообменника-рекуператора 8, а оттуда - в выносной теплообменник 11 промывной колонны 10, куда поступают также газы из колонны 2 по трубопроводу 21. Раствор карбамида концентрацией ~84% из теплообменника-рекуператора 8 направляется на дальнейшее выпаривание и гранулирование известными способами по трубопроводу 20.
ПРИМЕР 3. Процесс проводят на установке, схема которой изображена на фиг.3, в основном, аналогично примеру 2. Отличие состоит в том, что газы из пленочного теплообменника 3 с температурой 148-150°С поступают по трубопроводу 31 в межтрубное пространство теплообменника-рекуператора 8, минуя межтрубное пространство теплообменника 5, а оттуда - в выносной теплообменник 11 промывной колонны 10, куда поступают также газы из колонны 2 по трубопроводу 21. Теплообменник 5 обогревается паром из внешнего источника. Раствор карбамида концентрацией ~80% из теплообменника-рекуператора 8 направляется на дальнейшее выпаривание и гранулирование известными способами по трубопроводу 20.

Claims (8)

1. Способ получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода в зоне синтеза при повышенных температурах и давлениях с образованием потока плава карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, дистилляцией потока плава карбамида при подводе тепла на двух ступенях давления, предпочтительно при 15-25 и 2-5 кгс/см2, с образованием водного раствора карбамида и газов дистилляции, конденсацией-абсорбцией при охлаждении газов дистилляции с использованием водных абсорбентов и образованием водных растворов углеаммонийных солей, рециркуляцией водного раствора углеаммонийных солей со стадии конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени и со стадии конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени в зону синтеза, выпариванием водного раствора карбамида в несколько ступеней при теплообмене между газами дистилляции первой ступени и водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания, отличающийся тем, что дистилляцию плава карбамида на первой ступени давления проводят последовательно в двух зонах, в первой из которых дистилляцию проводят адиабатически или при подводе тепла, а во второй дистилляцию проводят при подводе тепла в токе диоксида углерода.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газы из первой зоны первой ступени дистилляции направляют на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени после их теплообмена последовательно с плавом карбамида на второй ступени его дистилляции и с водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания, а газы из второй зоны первой ступени дистилляции возвращают в первую зону первой ступени дистилляции и/или присоединяют к газам из первой зоны первой ступени дистилляции перед их теплообменом с плавом карбамида на второй ступени его дистилляции.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газы из первой зоны первой ступени дистилляции направляют непосредственно на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени, а газы из второй зоны первой ступени дистилляции направляют на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени после их теплообмена последовательно с плавом карбамида на второй ступени его дистилляции и с водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газы из первой зоны первой ступени дистилляции направляют непосредственно на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени, а газы из второй зоны первой ступени дистилляции направляют на стадию конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени после их теплообмена с водным раствором карбамида на стадии предварительного выпаривания.
5. Установка для получения карбамида, включающая реактор синтеза карбамида, устройство с подводом тепла из внешнего источника для дистилляции плава карбамида, полученного в реакторе синтеза, на первой ступени давления, устройство с подводом тепла для дистилляции плава карбамида на второй ступени давления, аппараты для выпаривания при нагреве водного раствора карбамида, полученного на второй ступени дистилляции, устройства для конденсации-абсорбции при охлаждении газов дистилляции обеих ступеней, теплообменник-рекуператор для теплообмена между газами дистилляции первой ступени и водным раствором карбамида, средства для подачи аммиака и диоксида углерода в реактор синтеза карбамида, плава карбамида из реактора синтеза в устройство для дистилляции первой ступени и из устройства для дистилляции первой ступени в устройство для дистилляции второй ступени, водного раствора карбамида из устройства для дистилляции второй ступени в теплообменник-рекуператор и из теплообменника-рекуператора в аппарат для последующего выпаривания, газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор и из теплообменника-рекуператора в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени, газов дистилляции из аппарата для дистилляции второй ступени в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени, раствора углеаммонийных солей из устройства для конденсации-абсорбции газов дистилляции второй ступени в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени и из устройства для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени в реактор синтеза, отличающаяся тем, что устройство для дистилляции первой ступени состоит из колонны дистилляции первой ступени и пленочного теплообменника, и установка содержит дополнительно средства для подачи плава карбамида из колонны дистилляции первой ступени в пленочный теплообменник и средства для подачи диоксида углерода в пленочный теплообменник.
6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что средства для подачи газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор включают средства для подачи газов дистилляции из колонны дистилляции первой ступени в зону нагрева устройства для дистилляции второй ступени, средства для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника в колонну дистилляции первой ступени и/или в зону нагрева устройства для дистилляции второй ступени и средства для подачи газов дистилляции из зоны нагрева устройства для дистилляции второй ступени в теплообменник-рекуператор.
7. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что средства для подачи газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор включают средства для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника в зону нагрева устройства для дистилляции второй ступени и из зоны нагрева устройства для дистилляции второй ступени в теплообменник-рекуператор, и установка содержит дополнительно средства для подачи газов дистилляции из колонны дистилляции первой ступени непосредственно в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени.
8. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что средства для подачи газов дистилляции из устройства для дистилляции первой ступени в теплообменник-рекуператор включают средства для подачи газов дистилляции из пленочного теплообменника в теплообменник-рекуператор, и установка содержит дополнительно средства для подачи газов дистилляции из колонны дистилляции первой ступени непосредственно в устройство для конденсации-абсорбции газов дистилляции первой ступени.
RU2005111522/04A 2005-04-18 2005-04-18 Способ и установка для получения карбамида RU2280026C1 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111522/04A RU2280026C1 (ru) 2005-04-18 2005-04-18 Способ и установка для получения карбамида
EEP200700056A EE05451B1 (et) 2005-04-18 2006-03-20 Meetod ja seade karbamiidi saamiseks
PCT/RU2006/000128 WO2006112751A1 (fr) 2005-04-18 2006-03-20 Procede et dispositif de production de carbamide
UAA200707632A UA85467C2 (ru) 2005-04-18 2006-03-20 Способ и установка для производства карбамида
LT2007043A LT5476B (lt) 2005-04-18 2007-07-19 Karbamido gamybos metodas ir įrenginys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111522/04A RU2280026C1 (ru) 2005-04-18 2005-04-18 Способ и установка для получения карбамида

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2280026C1 true RU2280026C1 (ru) 2006-07-20

Family

ID=37028700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005111522/04A RU2280026C1 (ru) 2005-04-18 2005-04-18 Способ и установка для получения карбамида

Country Status (5)

Country Link
EE (1) EE05451B1 (ru)
LT (1) LT5476B (ru)
RU (1) RU2280026C1 (ru)
UA (1) UA85467C2 (ru)
WO (1) WO2006112751A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513768C2 (ru) * 2008-12-17 2014-04-20 Уреа Касале С.А. Усовершенствование контура высокого давления для синтеза мочевины

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113996080B (zh) * 2021-12-31 2022-05-06 山东海科新源材料科技股份有限公司 一种化工冷凝器及用其冷凝分离气相产物的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU142192A1 (ru) * 1960-08-08 1960-11-30 А.Е. Богданов Устройство дл поступательного периодического перемещени штучных грузов, преимущественно крупноразмерных строительных деталей
NL127236C (ru) 1964-05-29
RU2117002C1 (ru) * 1997-05-06 1998-08-10 Арон Беркович Гендельман Способ получения карбамида

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513768C2 (ru) * 2008-12-17 2014-04-20 Уреа Касале С.А. Усовершенствование контура высокого давления для синтеза мочевины

Also Published As

Publication number Publication date
LT5476B (lt) 2008-03-26
EE200700056A (et) 2008-02-15
EE05451B1 (et) 2011-08-15
UA85467C2 (ru) 2009-01-26
WO2006112751A1 (fr) 2006-10-26
LT2007043A (en) 2007-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2472573C2 (ru) Удаление диоксида углерода из дымового газа, содержащего аммиак
SU1378781A3 (ru) Способ выделени мочевины,аммиака и двуокиси углерода из разбавленных водных растворов
KR100407370B1 (ko) 요소 진공증발기로부터의 증기내 응축성물의 회수방법 및 장치
CN113195449B (zh) 在低压回收段具有热整合的尿素生产方法和装置
HU180579B (en) Process for cleaning urea-containing waste waters and for producing melamine
EA027106B1 (ru) Способ заключительной обработки мочевины
GB2557080A (en) Urea production method and urea production device
KR101199734B1 (ko) 요소의 제조 방법
JPH0557005B2 (ru)
RU2005127968A (ru) Интегрированный способ получения мочевины/меламина и соответствующая установка
JPS6239559A (ja) 尿素の製法
WO2016099269A1 (en) Process for urea production
BG60675B1 (bg) Метод за производство на карбамид с висок енергиен коефициент на полезно действие
RU2280026C1 (ru) Способ и установка для получения карбамида
EP2521710B1 (en) A urea stripping process for the production of urea
US4003801A (en) Treatment of water vapor generated in concentrating an aqueous urea solution
JPS5867661A (ja) 尿素合成法
US5597454A (en) Process for producing urea
EP3627071A1 (en) Aqua-ammonia absorption refrigeration system
US5122358A (en) Process for the purification of exhaust gases
RU2050351C1 (ru) Способ получения карбамида
JPS6058744B2 (ja) Ｎｈ↓３とｃｏ↓２から尿素溶液を製造する方法
EA008698B1 (ru) Способ отделения nhот смеси, содержащей nh, coи ho
RU2002135632A (ru) Способ разложения водного раствора карбамата, поступающего из секции выделения мочевины установки для получения мочевины
JPS5810551A (ja) 不飽和ニトリルの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20070425

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191230

Effective date: 20191230

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200723

Effective date: 20200723