RU2301798C2 - Method of production of carbamide, the installation for the method realization (versions), method of the installation upgrade (versions) - Google Patents

Method of production of carbamide, the installation for the method realization (versions), method of the installation upgrade (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2301798C2
RU2301798C2 RU2004126243/04A RU2004126243A RU2301798C2 RU 2301798 C2 RU2301798 C2 RU 2301798C2 RU 2004126243/04 A RU2004126243/04 A RU 2004126243/04A RU 2004126243 A RU2004126243 A RU 2004126243A RU 2301798 C2 RU2301798 C2 RU 2301798C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
urea
condenser
heat
ammonia
Prior art date
Application number
RU2004126243/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004126243A (en
Inventor
Йозеф Хюберт МЕССЕН (NL)
Йозеф Хюберт Мессен
Original Assignee
ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В.
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 ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. filed Critical ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В.
Publication of RU2004126243A publication Critical patent/RU2004126243A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2301798C2 publication Critical patent/RU2301798C2/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00121—Controlling the temperature by direct heating or cooling
    • B01J2219/0013—Controlling the temperature by direct heating or cooling by condensation of reactants

Abstract

FIELD: chemical industry; methods of production of carbamide from carbon dioxide and ammonia.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the method of production of carbamide from carbon dioxide and ammonia. The method of production of carbamide is realized in the reactor of synthesis with the subsequent thermal distillation from the reaction mixture of the carbamate and partially ammonia in the high-pressure apparatus at heat input by means of the steam. The separated gas phase is directed for condensation into the high-pressure condenser, where gas condensation heat is transferred to the heat-carrier with formation of the steam A. The carbamide solution from the high-pressure apparatus is fed for the ammonium carbamate decomposition into the apparatus at the average pressure with usage of the heat carrier. At that as the heat carrier use the steam condensate produced after the high-pressure apparatus in the combination the steam A. The high-pressure condenser represents the submerged condenser. The installation for production of carbamide includes the reactor of the synthesis of carbamide, the high-pressure apparatus for the thermal distillation of the carbamate and ammonia from the solution of synthesis of carbamide with the heat supply by means of the heat carrier, and also contains the apparatus for ammonium carbamate decomposition at the average pressure. As the high-pressure condenser used for the gas phase condensation the installation contains the submerged condenser. The method of the installation upgrade consists that the existing high-pressure condenser is substituted for the submerged condenser. The technical result of the invention is reduction of the power inputs due to upgrade of the equipment and the combined usage of the scheme of recuperation of the heat of the heat carriers.
EFFECT: the invention ensures the reduced power inputs, the upgrade of the equipment, the combined usage of the scheme of recuperation of the heat of the heat carriers.
12 cl, 2 dwg

Description

Данное изобретение относится к способу получения мочевины из диоксида углерода и аммиака в реакторе синтеза мочевины с использованием способа отгонки мочевины.This invention relates to a method for producing urea from carbon dioxide and ammonia in a urea synthesis reactor using a urea distillation method.

Такой способ описан, например, в GB-1542371. Согласно этому способу, раствор для синтеза мочевины, полученный в реакторе синтеза мочевины, подвергается термической отгонке в аппарате отгонки высокого давления. В аппарате отгонки высокого давления кармабат аммония и оставшийся аммиак удаляются из раствора для синтеза мочевины при нагревании. Газообразные продукты, полученные в процессе отгонки, затем конденсируются в конденсаторе высокого давления. Отогнанный раствор для синтеза мочевины подается в аппарат разложения среднего давления, где еще присутствующий в растворе карбамат аммония разлагается на CO2 и NH3. Теплота, необходимая для разложения при среднем давлении, обеспечивается конденсатом водяного пара, который образуется в процессе отгонки раствора для синтеза мочевины при высоком давлении.Such a method is described, for example, in GB-1542371. According to this method, the urea synthesis solution obtained in the urea synthesis reactor is subjected to thermal distillation in a high-pressure distillation apparatus. In a high-pressure distillation apparatus, ammonium karmbate and the remaining ammonia are removed from the urea synthesis solution by heating. The gaseous products obtained during the stripping process are then condensed in a high pressure condenser. The distilled solution for the synthesis of urea is fed to a medium pressure decomposition apparatus, where the ammonium carbamate still present in the solution decomposes into CO 2 and NH 3 . The heat required for decomposition at medium pressure is provided by condensate of water vapor, which is formed during the distillation of the solution for the synthesis of urea at high pressure.

Высокое давление в данном описании означает давление 12,5-20 МПа, среднее давление в данном описании означает давление 1,5-5 МПа.High pressure in this description means a pressure of 12.5-20 MPa, the average pressure in this description means a pressure of 1.5-5 MPa.

Неожиданно было установлено, что когда в описанном выше способе в качестве конденсатора высокого давления используется погружной конденсатор, пар А, который образуется в конденсаторе высокого давления, имеет такую температуру и давление, что может использоваться в сочетании с конденсатом пара для разложения при среднем давлении карбамата аммония в растворе для синтеза мочевины.It has been unexpectedly found that when the immersion condenser is used as the high-pressure condenser in the method described above, the steam A that forms in the high-pressure condenser has such a temperature and pressure that it can be used in combination with steam condensate to decompose at an average pressure of ammonium carbamate in a solution for the synthesis of urea.

Применение сочетания конденсата пара и пара А дает преимущество в том, что, по меньшей мере, часть конденсата пара становится применимой для других целей. Это обусловлено тем, что конденсат пара имеет гораздо более высокую температуру и давление, чем необходимо для применения при разложении при среднем давлении. Конденсат пара может применяться для более лучшего эффекта в любом применении в способе получения мочевины или вне этого способа. Например, в способе получения мочевины давление конденсата пара могло быть доведено до 1,2 МПа с последующим использованием для привода вакуум-эжектора, или для привода CO2 компрессора, насосов для перекачки NH3 или карбамата.The use of a combination of steam condensate and steam A provides the advantage that at least a portion of the steam condensate becomes applicable for other purposes. This is because the steam condensate has a much higher temperature and pressure than is necessary for use in decomposition at medium pressure. Steam condensate can be used for a better effect in any application in or out of the urea process. For example, in the method for producing urea, the vapor condensate pressure could be brought up to 1.2 MPa, followed by the use of a vacuum ejector to drive, or to drive a CO 2 compressor, NH 3 transfer pumps or carbamate.

Применяемые количества конденсата пара или пара А зависят от температуры и давления пара, которые необходимы для разложения при среднем давлении. В процессе разложения при среднем давлении для более высоких требуемых температуры и давления требуется большее количество конденсата пара, чем для менее требуемых температуры и давления. Количества конденсата пара и пара А зависят также от возможных применений конденсата пара в установке получения мочевины или для других целей. Если конденсат пара может использоваться для различных других применений, то несомненно преимущественно, чтобы количество пара А было большим, насколько это возможно.The amount of steam condensate or steam A used depends on the temperature and pressure of the steam, which are necessary for decomposition at medium pressure. During decomposition at medium pressure, a higher amount of steam condensate is required for higher temperature and pressure than for less required temperature and pressure. The amounts of steam condensate and steam A also depend on the possible applications of steam condensate in the urea plant or for other purposes. If steam condensate can be used for various other applications, it is undoubtedly advantageous for the quantity of steam A to be as large as possible.

Предпочтительно для разложения при среднем давлении карбамата аммония в растворе для синтеза мочевины используется только пар А. Это осуществимо при применении погружного конденсатора, поскольку пар А в большинстве случаев имеет такую температуру и давление, что он может использоваться для разложения при среднем давлении. Таким образом, весь конденсат пара может использоваться для других целей.Preferably, only steam A is used for decomposition at an average pressure of ammonium carbamate in the urea synthesis solution. This is feasible with an immersion condenser, since steam A in most cases has such temperature and pressure that it can be used for decomposition at medium pressure. Thus, all steam condensate can be used for other purposes.

Мочевина может быть получена введением избыточного аммиака вместе с диоксидом углерода в зону синтеза при подходящем давлении (например, 12-40 МПа) и подходящей температуре (например, 160-250°С) с получением сначала карбамата аммония согласно реакции:Urea can be obtained by introducing excess ammonia together with carbon dioxide into the synthesis zone at a suitable pressure (for example, 12–40 MPa) and a suitable temperature (for example, 160–250 ° C), first producing ammonium carbamate according to the reaction:

2NH3 + CO2 → H2N-CO-ONH4 2NH 3 + CO 2 → H 2 N-CO-ONH 4

Последующая дегидратация полученного карбамата аммония приводит к получению мочевины согласно уравнению реакции:Subsequent dehydration of the obtained ammonium carbamate leads to the production of urea according to the reaction equation:

H2N-CO-ONH4 ↔ H2N-CO-NH2 + H2OH 2 N-CO-ONH 4 ↔ H 2 N-CO-NH 2 + H 2 O

Степень, до которой эти реакции протекают до завершения, зависит, помимо всего прочего, от температуры и избыточного количества используемого аммиака. В качестве продукта данной реакции получается раствор, состоящий, главным образом, из мочевины, воды, несвязанного аммиака и карбамата аммония. Карбамат аммония и аммиак должны быть удалены из раствора и предпочтительно возвращены в зону реакции. Помимо указанного выше раствора в зоне реакции образуется также газовая смесь, состоящая из непрореагировавших аммиака и диоксида углерода, а также инертных газов. Аммиак и диоксид углерода удаляются из газовой смеси и предпочтительно также возвращаются в реактор синтеза.The degree to which these reactions proceed to completion depends, among other things, on the temperature and the excess amount of ammonia used. As a product of this reaction, a solution is obtained consisting mainly of urea, water, unbound ammonia and ammonium carbamate. Ammonium carbamate and ammonia should be removed from the solution and preferably returned to the reaction zone. In addition to the above solution, a gas mixture is also formed in the reaction zone, consisting of unreacted ammonia and carbon dioxide, as well as inert gases. Ammonia and carbon dioxide are removed from the gas mixture and preferably also returned to the synthesis reactor.

Мочевину получают, например, способом отгонки мочевины. Под способом отгонки мочевины подразумевается способ получения мочевины, в котором разложение карбамата аммония, не превратившегося в мочевину, и удаление обычно избыточного аммиака проводится, главным образом, при давлении, которое, по существу, практически равно давлению в реакторе синтеза. Это разложение/удаление проводится в одном или нескольких аппаратах отгонки, расположенных ниже по направлению потока реактора синтеза, например, с дополнительным нагревом. Последний называется термической отгонкой. Термическая отгонка означает, что карбамат аммония подвергается разложению, а присутствующие аммиак и диоксид углерода удаляются из раствора мочевины исключительно за счет подачи тепла. Выходящий из аппарата отгонки поток газа, содержащий аммиак и диоксид углерода, конденсируется в конденсаторе карбамата высокого давления и возвращается в реактор в виде потока, содержащего карбамат аммония.Urea is obtained, for example, by distillation of urea. By urea distillation method is meant a urea production process in which the decomposition of ammonium carbamate, which has not been converted into urea, and the removal of usually excess ammonia is carried out mainly at a pressure that is substantially equal to the pressure in the synthesis reactor. This decomposition / removal is carried out in one or more distillation apparatus located downstream of the synthesis reactor, for example, with additional heating. The latter is called thermal distillation. Thermal distillation means that ammonium carbamate is decomposed, and the ammonia and carbon dioxide present are removed from the urea solution solely by supplying heat. The gas stream containing ammonia and carbon dioxide exiting the stripping apparatus is condensed in a high pressure carbamate condenser and returned to the reactor as a stream containing ammonium carbamate.

В способах отгонки мочевины обычно используются два воплощения конденсатора высокого давления для конденсации отгоняющих газов.Urea distillation methods typically use two embodiments of a high pressure condenser to condense the stripping gases.

В первом воплощении газовая смесь, подлежащая конденсации, необязательно в сочетании с подходящим растворителем (например, рециркуляционным раствором карбамата аммония в воде) пропускается через вертикальные трубы с конденсированной газовой смесью, в сочетании с растворителем или без него, образуя на стенке трубы падающую пленку.In the first embodiment, the gas mixture to be condensed, optionally in combination with a suitable solvent (e.g., a recirculation solution of ammonium carbamate in water), is passed through vertical pipes with a condensed gas mixture, in combination with or without solvent, forming a falling film on the pipe wall.

Во втором воплощении, описанном, например, в GB-1542371, газы, подлежащие конденсации, вместе с растворителем проходят через горизонтально расположенные трубы, в которых протекает процесс конденсации.In a second embodiment, described, for example, in GB-1542371, the gases to be condensed, together with the solvent, pass through horizontally arranged pipes in which the condensation process takes place.

В обоих указанных воплощениях необходимое охлаждение осуществляется пропусканием подходящего охладителя в межтрубное пространство. В качестве охладителя обычно используется вода.In both of these embodiments, the necessary cooling is achieved by passing a suitable cooler into the annulus. Water is usually used as a cooler.

Недостатком конденсации в одном из указанных выше воплощений конденсатора высокого давления является то, что время пребывания жидкости в трубах является небольшим. Ввиду короткого времени пребывания в конденсаторах согласно описанным выше воплощениям получение мочевины затруднено.The disadvantage of condensation in one of the above embodiments of the high pressure condenser is that the residence time of the liquid in the pipes is small. Due to the short residence time in the capacitors according to the above embodiments, the production of urea is difficult.

Третий тип конденсатора представляет собой так называемый погружной конденсатор. Погружной конденсатор описан, например, в ЕР-155735-А1. В погружном конденсаторе газовая смесь, подлежащая конденсации, пропускается через межтрубное пространство кожухотрубного теплообменника, через которое может также пропускаться разбавленный карбаматный раствор, полученный, например, в скруббере высокого давления. Высвобождаемая теплота раствора и конденсации отводится с помощью среды, например воды, проходящей через трубы, которая превращается в пар А.The third type of capacitor is the so-called immersion capacitor. An immersion capacitor is described, for example, in EP-155735-A1. In the immersion condenser, the gas mixture to be condensed is passed through the annulus of the shell-and-tube heat exchanger, through which the diluted carbamate solution obtained, for example, in a high-pressure scrubber can also be passed. The released heat of the solution and condensation is removed using a medium, such as water passing through pipes, which turns into steam A.

В установке получения мочевины очистка инертного потока исходных материалов, которые не прореагировали в реакторе и которые выходят из реактора через верхнюю часть вместе с инертными газами, проводится в скруббере высокого давления. Затем инертный поток удаляется. Очистка проводится с помощью разбавленного карбаматного потока, который образуется в секции выделения мочевины.In the urea production unit, the inert stream of the starting materials that did not react in the reactor and which exit the reactor through the upper part together with inert gases is purified in a high-pressure scrubber. Then the inert stream is removed. Cleaning is carried out using a diluted carbamate stream, which is formed in the urea separation section.

Погружной конденсатор может помещаться в горизонтальное или вертикальное положение. Однако особенно преимущественным для выполнения конденсации является горизонтальное положение погружного конденсатора (известного так же как емкостной конденсатор; см. например, публикацию Nitrogen № 222, July-August 1996, pp.29-31), поскольку в емкостном конденсаторе жидкость, как правило, пребывает в течение гораздо более длительного периода времени по сравнению с конденсаторами других типов. В результат, помимо карбаматного раствора в емкостном конденсаторе образуется избыточное количество мочевины. Эта мочевина возвращается в реактор получения мочевины вместе с карбаматным раствором.The immersion capacitor can be placed in a horizontal or vertical position. However, the horizontal position of the immersion capacitor (also known as a capacitive capacitor; see, for example, Nitrogen Publication No. 222, July-August 1996, pp.29-31), since liquid typically resides in a capacitive capacitor, is especially advantageous for performing condensation. over a much longer period of time compared to other types of capacitors. As a result, in addition to the carbamate solution, an excess amount of urea is formed in the capacitive capacitor. This urea is returned to the urea production reactor together with the carbamate solution.

Конкретное воплощение погружного конденсатора представляет собой емкостной реактор. Такой реактор включает горизонтальную зону конденсации и теплообменник, которые сконструированы как в погружном конденсаторе. Часть газовой смеси, подлежащая конденсации, пропускается через межтрубное пространство кожухотрубного теплообменника, через которое проходят также аммиак и разбавленный карбаматный раствор, а теплота раствора и теплота конденсации отводится с помощью среды, обычно воды, которая превращается в пар А.A particular embodiment of an immersion capacitor is a capacitive reactor. Such a reactor includes a horizontal condensation zone and a heat exchanger, which are designed as in an immersion condenser. The part of the gas mixture to be condensed is passed through the annulus of the shell-and-tube heat exchanger, through which ammonia and diluted carbamate solution also pass, and the heat of the solution and the heat of condensation are removed using a medium, usually water, which is converted to steam A.

Преимуществом емкостного реактора является то, что теплообменник/конденсатор вмонтирован в реактор, что позволяет строить установку получения мочевины с меньшими капитальными затратами. Емкостной реактор описан более подробно в патенте США № 5767313. Зона конденсации в емкостном реакторе имеет, по существу, те же преимущества, что и в погружном конденсаторе. В этой зоне конденсации образование мочевины также протекает со значительной степенью уже в секции конденсации, приводя к улучшенной теплопередаче, и это дает возможность получать в зоне конденсации пар А с таким давлением и такой температурой, что он может использоваться на стадии разложения при среднем давлении.The advantage of a capacitive reactor is that a heat exchanger / condenser is mounted in the reactor, which allows you to build a urea plant with lower capital costs. A capacitive reactor is described in more detail in US patent No. 5767313. The condensation zone in a capacitive reactor has essentially the same advantages as in an immersion capacitor. In this condensation zone, urea formation also proceeds to a considerable degree already in the condensation section, leading to improved heat transfer, and this makes it possible to obtain steam A in the condensation zone with such a pressure and such a temperature that it can be used in the decomposition stage at medium pressure.

Температура пара А находится в интервале 150-175°С, предпочтительно 160-170°С. Давление пара А составляет 0,3-1 МПа, предпочтительно 0,4-0,8 МПа, наиболее предпочтительно 0,6-0,8 МПа.The temperature of the vapor And is in the range of 150-175 ° C, preferably 160-170 ° C. The vapor pressure A is 0.3-1 MPa, preferably 0.4-0.8 MPa, most preferably 0.6-0.8 MPa.

Применение погружного конденсатора, емкостного конденсатора или емкостного реактора возможно в новых установках производства мочевины, где используется термическая отгонка. Однако это также возможно и в существующих установках получения мочевины, в которых используется термическая отгонка, для замены существующего конденсатора погружным конденсатором. Это можно осуществить во время плановой остановки установки. Существующий конденсатор может также заменяться емкостным конденсатором. Также возможно в существующей установке получения мочевины заменить как реактор, так и конденсатор емкостным реактором.The use of an immersion condenser, a capacitive capacitor, or a capacitive reactor is possible in new urea plants where thermal distillation is used. However, this is also possible in existing urea plants that use thermal stripping to replace an existing capacitor with an immersion capacitor. This can be done during a scheduled shutdown of the installation. An existing capacitor may also be replaced by a capacitive capacitor. It is also possible in the existing urea plant to replace both the reactor and the capacitor with a capacitive reactor.

Примером способа отгонки мочевины является способ, описанный в GB-1542371.An example of a urea distillation process is the process described in GB-1542371.

В способе отгонки мочевины, описанном в GB-1542371, отгонка раствора для синтеза мочевины при высоком давлении проводится с помощью пара с давлением 26 атм (2,6 МПа) и температурой 225°С. Такой пар используется для разложения при среднем давлении. В данном способе отгонки пар, полученный посредством конденсатора высокого давления, не подходит для разложения при среднем давлении, поскольку давление данного пара составляет только 0,45 МПа и температура равна 147°С. Разложение при среднем давлении проводится при давлении примерно 1,8 МПа и температуре примерно 155°С.In the urea distillation method described in GB-1542371, distillation of the urea synthesis solution at high pressure is carried out using steam with a pressure of 26 atm (2.6 MPa) and a temperature of 225 ° C. Such steam is used for decomposition at medium pressure. In this method, steam stripping obtained by a high-pressure condenser is not suitable for decomposition at medium pressure, since the pressure of this steam is only 0.45 MPa and the temperature is 147 ° C. Decomposition at medium pressure is carried out at a pressure of about 1.8 MPa and a temperature of about 155 ° C.

Если в описанном выше способе применяется погружной конденсатор, может быть получен пар А с температурой 160-170°С и давлением 0,6-0,8 МПа. Такой пар А подходит для применения в разложении при среднем давлении при давлении 1,8 МПа и температуре 155°С.If an immersion condenser is used in the method described above, steam A can be obtained with a temperature of 160-170 ° C and a pressure of 0.6-0.8 MPa. Such steam A is suitable for use in decomposition at an average pressure at a pressure of 1.8 MPa and a temperature of 155 ° C.

Figure 00000002
Figure 00000002

Описание фиг.1:Description of FIG. 1:

В реактор синтеза мочевины 1 при 15 МПа и 190°С подается CO2 через трубу 2 при помощи компрессора 3 и NH3 через трубу 4 при помощи насоса. До поступления в реактор 1 аммиак по трубе 4 проходит через струйный насос 6, в который по трубе 7 поступает рециркулируемый раствор карбамата аммония. Раствор мочевины, выходящий из реактора по трубе 8, подается в аппарат отгонки высокого давления. В аппарате отгонки высокого давления карбамат аммония и оставшийся аммиак удаляют из раствора синтеза мочевины при нагревании. Аммиак, диоксид углерода и водяные пары, полученные в процессе отгонки, удаляют из верхней части аппарата отгонки по трубе 10 и подают в погружной конденсатор высокого давления 11, в который подают раствор карбамата аммония, выходящий из зоны, распложенной в нижней части контура высокого давления по трубе 12, где они экзотермически конденсируются. Раствор конденсированного карбамата подается через погружной конденсатор высокого давления 11 по трубе 13 в сепаратор 14 для возвращения в зону реакции.Urea synthesis reactor 1 at 15 MPa and 190 ° C is supplied with CO 2 through pipe 2 using compressor 3 and NH 3 through pipe 4 using a pump. Before entering the reactor 1, ammonia passes through a pipe 4 through a jet pump 6, into which a recycled solution of ammonium carbamate enters through a pipe 7. The urea solution exiting the reactor through pipe 8 is fed to a high-pressure distillation apparatus. In a high-pressure distillation apparatus, ammonium carbamate and the remaining ammonia are removed from the urea synthesis solution by heating. Ammonia, carbon dioxide and water vapor obtained during the distillation process are removed from the upper part of the distillation apparatus through a pipe 10 and fed to a high pressure immersion condenser 11, into which a solution of ammonium carbamate is introduced, leaving the zone located in the lower part of the high pressure circuit pipe 12, where they exothermically condense. The condensed carbamate solution is supplied through a high pressure immersion condenser 11 through a pipe 13 to a separator 14 to return to the reaction zone.

Теплота, выделяющаяся в конденсаторе 11, используется для получения пара А при 0,6-0,8 МПа и 160-170°С. Полученный пар А является необходимым для разложения карбамата аммония в растворе синтеза аммиака при среднем давлении 1,8 МПа и температуре 155°С.The heat released in the condenser 11 is used to produce steam A at 0.6-0.8 MPa and 160-170 ° C. The obtained vapor A is necessary for the decomposition of ammonium carbamate in an ammonia synthesis solution at an average pressure of 1.8 MPa and a temperature of 155 ° C.

Figure 00000003
Figure 00000003

Описание фиг.2:Description of figure 2:

В емкостной реактор синтеза мочевины 1 при 15 МПа и 190°С подается CO2 через трубу 2 при помощи компрессора 3 и NH3 через трубу 4 при помощи насоса. До поступления в реактор 1 аммиак по трубе 4 проходит через струйный насос 6, в который по трубе 12 поступает рециркулируемый раствор карбамата аммония, выходящий из зоны, распложенной в нижней части контура высокого давления. Раствор мочевины, выходящий из реактора по трубе 8, подается в аппарат отгонки высокого давления. В аппарате отгонки высокого давления карбамат аммония и оставшийся аммиак удаляют из раствора синтеза мочевины при нагревании. Аммиак, диоксид углерода и водяные пары, полученные в процессе отгонки, удаляют из верхней части аппарата отгонки по трубе 10 и подают в емкостной реактор 1. Теплота, выделяющаяся в конденсаторе 11, используется для получения пара А при 0,6-0,8 МПа и 160-170°С. Полученный пар А является необходимым для разложения карбамата аммония в растворе синтеза аммиака при среднем давлении 1,8 МПа и температуре 155°С.In a capacitive reactor for the synthesis of urea 1 at 15 MPa and 190 ° C, CO 2 is supplied through pipe 2 using a compressor 3 and NH 3 through pipe 4 using a pump. Before entering the reactor 1, ammonia passes through a pipe 4 through a jet pump 6 into which a recycled solution of ammonium carbamate enters from a zone located in the lower part of the high pressure circuit through a pipe 12. The urea solution exiting the reactor through pipe 8 is fed to a high-pressure distillation apparatus. In a high-pressure distillation apparatus, ammonium carbamate and the remaining ammonia are removed from the urea synthesis solution by heating. Ammonia, carbon dioxide and water vapor obtained during the distillation process are removed from the upper part of the distillation apparatus through a pipe 10 and fed to the capacitive reactor 1. The heat released in the condenser 11 is used to produce steam A at 0.6-0.8 MPa and 160-170 ° C. The obtained vapor A is necessary for the decomposition of ammonium carbamate in an ammonia synthesis solution at an average pressure of 1.8 MPa and a temperature of 155 ° C.

Claims (12)

1. Способ получения мочевины из диоксида углерода и аммиака в реакторе синтеза мочевины с последующей отгонкой карбамата и частично аммиака из полученного раствора синтеза мочевины в аппарате высокого давления при подводе тепла с помощью водяного пара и с образованием его конденсата, подачей отдельной газовой фазы на конденсацию в конденсатор высокого давления, где теплота конденсации газа передается теплоносителю с образованием водяного пара А, и подачей раствора мочевины из аппарата высокого давления на разложение карбамата аммония в аппарат при среднем давлении с использованием теплоносителя, отличающийся тем, что для разложения при среднем давлении в качестве теплоносителя используют конденсат пара после аппарата высокого давления в сочетании с водяным паром А из конденсатора высокого давления, который представляет собой погружной конденсатор.1. A method of producing urea from carbon dioxide and ammonia in a urea synthesis reactor, followed by distillation of carbamate and partially ammonia from the resulting urea synthesis solution in a high-pressure apparatus when heat is supplied with water vapor and with the formation of its condensate, a separate gas phase is condensed into a high-pressure condenser, where the heat of gas condensation is transferred to the coolant with the formation of water vapor A, and the urea solution is supplied from the high-pressure apparatus to the decomposition of ammonium carbamate into the apparatus at medium pressure using a coolant, characterized in that for decomposition at medium pressure, steam condensate is used as the coolant after the high-pressure apparatus in combination with water vapor A from the high-pressure condenser, which is an immersion condenser. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве конденсатора высокого давления используют емкостной конденсатор.2. The method according to claim 1, characterized in that a capacitive capacitor is used as a high pressure capacitor. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для разложения при среднем давлении используется только пар А.3. The method according to claim 1, characterized in that only steam A is used for decomposition at medium pressure. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что конденсация при высоком давлении проводится в емкостном реакторе.4. The method according to claim 1, characterized in that the condensation at high pressure is carried out in a capacitive reactor. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что пар А имеет температуру 160-170°С.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the steam And has a temperature of 160-170 ° C. 6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что пар А имеет давление 0,6-0,8 МПа.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the steam And has a pressure of 0.6-0.8 MPa. 7. Способ усовершенствования установки получения мочевины из диоксида углерода и аммиака, оборудованной реактором синтеза мочевины, аппаратом высокого давления для термической отгонки карбамата и аммиака из раствора синтеза, конденсатором высокого давления для конденсации газовой фазы, аппаратом для термического разложения карбамата аммония при среднем давлении при использовании в качестве теплоносителя водяного пара и его конденсата, отличающийся тем, что существующий конденсатор высокого давления заменяют погружным конденсатором.7. A way to improve the installation for the production of urea from carbon dioxide and ammonia, equipped with a urea synthesis reactor, a high-pressure apparatus for the thermal distillation of carbamate and ammonia from the synthesis solution, a high-pressure condenser for condensing the gas phase, an apparatus for the thermal decomposition of ammonium carbamate at medium pressure using as a coolant for water vapor and its condensate, characterized in that the existing high-pressure condenser is replaced by an immersion condenser m 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что погружной конденсатор является емкостным конденсатором.8. The method according to claim 7, characterized in that the immersion capacitor is a capacitive capacitor. 9. Способ усовершенствования установки получения мочевины, включающей способ термической отгонки, конденсатор и реактор получения мочевины, отличающийся тем, что существующий конденсатор и существующий реактор получения мочевины заменяются емкостным реактором.9. A method of improving a urea production unit, including a thermal distillation method, a condenser and a urea production reactor, characterized in that the existing capacitor and the existing urea production reactor are replaced by a capacitive reactor. 10. Установка для получения мочевины из диоксида углерода и аммиака, включающая реактор синтеза мочевины и термическую отгонку в аппарате высокого давления для отгонки карбамата и аммиака из раствора синтеза мочевины с подводом тепла с помощью теплоносителя, и содержащая конденсатор высокого давления для конденсации газовой фазы, а также аппарат для разложения карбамата аммония при среднем давлении, отличающаяся тем, что в качестве конденсатора высокого давления содержит погружной конденсатор.10. Installation for producing urea from carbon dioxide and ammonia, comprising a urea synthesis reactor and thermal distillation in a high-pressure apparatus for distillation of carbamate and ammonia from a urea synthesis solution with heat supply using a heat carrier, and containing a high-pressure condenser for condensing the gas phase, and also an apparatus for decomposing ammonium carbamate at medium pressure, characterized in that it contains an immersion capacitor as a high-pressure condenser. 11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что погружной конденсатор представляет собой емкостной конденсатор.11. Installation according to claim 10, characterized in that the immersion capacitor is a capacitive capacitor. 12. Установка для получения мочевины из диоксида углерода и аммиака, включающая реактор синтеза мочевины с аппаратом высокого давления для термической отгонки карбамата и аммиака из раствора синтеза с подводом тепла с помощью теплоносителя, и содержащая аппарат высокого давления для конденсации газовой фазы, а также аппарат для разложения карбамата аммония при среднем давлении, отличающаяся тем, что в качестве реактора синтеза мочевины и аппарата высокого давления для конденсации газовой фазы содержит емкостной реактор.12. Installation for producing urea from carbon dioxide and ammonia, comprising a urea synthesis reactor with a high-pressure apparatus for thermal distillation of carbamate and ammonia from a synthesis solution with heat supply using a heat carrier, and containing a high-pressure apparatus for condensing the gas phase, and also an apparatus for decomposition of ammonium carbamate at medium pressure, characterized in that as a reactor for the synthesis of urea and a high-pressure apparatus for condensation of the gas phase contains a capacitive reactor.
RU2004126243/04A 2002-01-28 2002-12-30 Method of production of carbamide, the installation for the method realization (versions), method of the installation upgrade (versions) RU2301798C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1019848A NL1019848C2 (en) 2002-01-28 2002-01-28 Process for the preparation of urea.
NL1019848 2002-01-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004126243A RU2004126243A (en) 2006-01-27
RU2301798C2 true RU2301798C2 (en) 2007-06-27

Family

ID=27656498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126243/04A RU2301798C2 (en) 2002-01-28 2002-12-30 Method of production of carbamide, the installation for the method realization (versions), method of the installation upgrade (versions)

Country Status (8)

Country Link
CN (1) CN1260209C (en)
AR (1) AR038220A1 (en)
AU (1) AU2002360227B2 (en)
CA (1) CA2473224C (en)
MY (1) MY140851A (en)
NL (1) NL1019848C2 (en)
RU (1) RU2301798C2 (en)
WO (1) WO2003064379A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788006C1 (en) * 2019-03-14 2023-01-16 Тойо Инджиниринг Корпорейшн Method and apparatus for producing urea
US11878957B2 (en) 2019-03-14 2024-01-23 Toyo Engineering Corporation Process and apparatus for urea production

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1918273A1 (en) † 2006-11-04 2008-05-07 Urea Casale S.A. Process for urea production and related plant
AP3891A (en) * 2012-05-03 2016-11-10 Stamicarbon Method and apparatus for the production of urea from ammonia and carbon dioxide
GB201208312D0 (en) * 2012-05-11 2012-06-27 Afc Energy Plc Fuel cell system
CN103570588A (en) * 2013-08-30 2014-02-12 北京丰汉工程技术有限公司 Urea synthesis device and urea synthesis method
JP7088770B2 (en) 2018-07-26 2022-06-21 東洋エンジニアリング株式会社 Urea production method and equipment
CN113574049B (en) * 2019-03-14 2023-04-21 东洋工程株式会社 Process and apparatus for urea production

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1068268B (en) * 1976-09-09 1985-03-21 Snam Progetti PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF UREA AND PURIFICATION OF WATERS
NL1003923C2 (en) * 1996-08-30 1998-03-04 Dsm Nv Process for the preparation of urea.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788006C1 (en) * 2019-03-14 2023-01-16 Тойо Инджиниринг Корпорейшн Method and apparatus for producing urea
US11878957B2 (en) 2019-03-14 2024-01-23 Toyo Engineering Corporation Process and apparatus for urea production

Also Published As

Publication number Publication date
CN1617853A (en) 2005-05-18
NL1019848C2 (en) 2003-07-30
MY140851A (en) 2010-01-29
AU2002360227B2 (en) 2009-02-26
AR038220A1 (en) 2005-01-05
CA2473224A1 (en) 2003-08-07
WO2003064379A1 (en) 2003-08-07
CN1260209C (en) 2006-06-21
CA2473224C (en) 2012-09-25
RU2004126243A (en) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6426434B1 (en) Process for the synthesis of urea
CN109890788B (en) Integrated process of urea and urea-ammonium nitrate
JPH093032A (en) Integrating method for ammonia/urea
CN105829289A (en) Integrated production of urea and melamine
US8158823B2 (en) Method for the modernization of a urea production plant
EP3233792B1 (en) Process for urea production
US6586629B1 (en) Method of introducing melamine off-gases into a urea plant
RU2301798C2 (en) Method of production of carbamide, the installation for the method realization (versions), method of the installation upgrade (versions)
CN1035003C (en) Urea production process of high energy efficiency
RU2721699C2 (en) Method for production of urea with high-temperature stripping
US11535586B2 (en) Process for the synthesis of urea
EA024085B1 (en) Urea stripping process for the production of urea
EP0796244A1 (en) Process and plant for the production of urea with high conversion yield and low energy consumption
AU2002360227A1 (en) Process for the preparation of urea
RU2499791C1 (en) Method and apparatus for producing carbamide and method of upgrading apparatus for producing carbamide
EP3053915A1 (en) Method for revamping a high pressure melamine plant
EA004238B1 (en) Process for the preparation of urea
CA2986500C (en) A method for increasing the capacity of an ammonia plant
US11498895B2 (en) Process and apparatus for urea production
RU2181359C2 (en) Method of production of carbamide, plant for realization of this method and method of updating such plant
RU2788626C1 (en) Method and device for producing urea
CN117222620A (en) Process and plant for the synthesis of urea and melamine
EP1594820A2 (en) Process and plant for the production of area
JPS59110664A (en) Manufacture of urea

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20121129

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171231