RU2506118C2 - СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТВОРА МОЧЕВИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В ПРОЦЕССЕ СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ NOx - Google Patents

СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТВОРА МОЧЕВИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В ПРОЦЕССЕ СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ NOx Download PDF

Info

Publication number
RU2506118C2
RU2506118C2 RU2011107122/05A RU2011107122A RU2506118C2 RU 2506118 C2 RU2506118 C2 RU 2506118C2 RU 2011107122/05 A RU2011107122/05 A RU 2011107122/05A RU 2011107122 A RU2011107122 A RU 2011107122A RU 2506118 C2 RU2506118 C2 RU 2506118C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
urea
solution
ammonia
section
water
Prior art date
Application number
RU2011107122/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011107122A (ru
Inventor
Федерико ЗАРДИ
Original Assignee
Уреа Касале С.А.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40280719&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2506118(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Уреа Касале С.А. filed Critical Уреа Касале С.А.
Publication of RU2011107122A publication Critical patent/RU2011107122A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2506118C2 publication Critical patent/RU2506118C2/ru

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
    • C07C273/14—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C273/16—Separation; Purification
    • 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
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235—Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0245—Nitrogen containing compounds being derivatives of carboxylic or carbonic acids
    • B01J31/0249—Ureas (R2N-C(=O)-NR2)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2067—Urea
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к способу и установке для производства водного раствора мочевины, пригодного для использования в процессе селективного каталитического восстановления (СКВ) оксидов азота, а именно для удаления оксидов азота. Согласно способу содержащий мочевину водный поток, полученный в секции извлечения установки, подвергают технологической стадии выпаривания, отделяя паровой поток, содержащий воду и аммиак, получая концентрированный раствор, по существу не содержащий аммиак, который затем разбавляют для получения раствора с концентрацией мочевины, пригодной для использования в процессе СКВ. Установка содержит секцию синтеза для конверсии аммиака и диоксида углерода в первый водный поток, содержащий мочевину, карбамат аммония и непрореагировавший свободный аммиак, секцию извлечения для обеспечения диссоциации карбамата и рециркуляции аммиака и диоксида углерода в секцию синтеза и получения второго водного потока, содержащего мочевину, воду и остаточный аммиак, и дополнительную секцию с возможностью конверсии части второго потока в раствор с низкой концентрацией мочевины, причем дополнительная секция включает выпарной аппарат и смеситель. Изобретение обеспечивает рентабельное получение водного раствора мочевины. 3 н. и 9 з. п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и установке для производства водного раствора мочевины, пригодного для использования в процессе селективного каталитического восстановления оксидов азота, а именно для удаления оксидов азота, содержащихся в газообразном потоке.
Уровень техники
Селективное каталитическое восстановление (СКВ) является известным процессом удаления оксидов азота (NOx) из газообразного потока, образующегося, например, при сжигании ископаемого топлива. СКВ можно, например, применить для удаления оксидов азота из отработавших (выхлопных) газов транспортного средства.
В основном, СКВ конвертирует оксиды азота, например NO и NO2, в экологически инертные соединения, такие как азот (N2) и пар. Оптимальным температурным диапазоном для процесса СКВ обычно является диапазон от 180 до 350°С. Для конверсии необходимо некоторое количество аммиака (NH3), которое обеспечивается вводом водного раствора мочевины в газообразный поток, так что аммиак образуется при разложении мочевины in situ (на месте). Применение этого раствора помогает избежать риска и недостатков транспортировки и хранения чистого аммиака или его раствора. В этом описании термин "раствор СКВ" будет применен для обозначения водного раствора мочевины, пригодного для использования в процессе СКВ.
Раствор СКВ обычно имеет концентрацию от 30 до 35 мас.% мочевины. Предпочтительная концентрация составляет около 32 мас.%. Производство путем растворения имеющейся в продаже твердой мочевины в воде невыгодно с экономической точки зрения из-за стоимости мочевины и возможного содержания добавок, таких как формальдегид. Поэтому в уровне техники были предложены альтернативные способы. WO 2006/096048 описывает способ приготовления водного потока, содержащего мочевину, пригодный для использования в устройстве восстановления NOx в дымовых газах, в котором водный поток, содержащий мочевину, отделяют непосредственно в секции извлечения или после нее в процессе производства мочевины и после этого разбавляют водой до тех пор, пока поток, содержащий мочевину, не будет содержать 30-35 мас.% мочевины.
В соответствии с известным уровнем техники процесс производства мочевины имеет место в секции синтеза, где реагируют аммиак и диоксид углерода под высоким давлением с получением водного раствора, содержащего мочевину, карбамат аммония и свободный аммиак; раствор подают в секцию извлечения, включающую ряд единиц оборудования, работающего под средним и/или низким давлением, где карбамат диссоциирует при нагреве и/или отпарке раствора для того, чтобы рециркулировать аммиак и диоксид углерода в секцию синтеза. Ниже по потоку от секции извлечения раствор мочевины обычно содержит около 70 мас.% мочевины с низким процентным содержанием остаточного аммиака. Затем этот раствор концентрируют выпариванием для получения чистого расплава мочевины.
Однако на практике водный раствор мочевины, получаемый простым разбавлением продукта из секции извлечения современной установки для производства мочевины, не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к качеству раствора СКВ, главным образом в отношении содержания аммиака.
Требуемое содержание аммиака должно быть меньше 2000 част./млн., однако на практике необходимо поддерживать содержание аммиака ниже порога обоняния, что означает очень низкую концентрацию, предпочтительно от 200 до 500 част./млн. и более предпочтительно менее чем 200 част./млн. Раствор, отбираемый из секции извлечения на современной установке для производства мочевины, содержит низкое, но не пренебрежимо малое, количество аммиака, около 1-2% (10000-20000 част./млн.) при 65-70% мочевины. Поэтому разбавление водой до 30-35 мас.% мочевины не позволяет удовлетворить вышеприведенное требование по аммиаку менее 2000 част./млн. и предпочтительно менее 200 част./млн.
Проблема особенно ощутима, но не только, когда раствор СКВ предназначен для очистки отработавших газов транспортных средств, таких как автомобили большой грузоподъемности с дизельным двигателем. В этом случае с раствором СКВ может обращаться неквалифицированный персонал, хранить его в баке транспортного средства в течение продолжительного времени, подвергать действию летних температур и т.п.; в этих условиях риск выброса паров, очевидно, необходимо исключить.
Сущность изобретения
В основу настоящего изобретения положена техническая задача - предложить подходящий и рентабельный способ для получения водного раствора мочевины, пригодного для использования в качестве добавки в процессе СКВ для удаления оксидов азота, с надлежащим содержанием аммиака путем применения водного потока, содержащего мочевину, полученного в секции извлечения установки для производства мочевины.
Задача решена с помощью способа приготовления водного раствора мочевины, пригодного для использования в процессе СКВ для удаления оксидов азота, в котором для приготовления этого раствора используют водный поток, содержащий мочевину, полученный в секции извлечения установки для производства мочевины, способ отличается тем, что:
а) водный поток подвергают по меньшей мере одной технологической стадии выпаривания, отделяя паровой поток, содержащий воду и аммиак, и получая концентрированный раствор, по существу не содержащий аммиак;
в) затем концентрированный раствор разбавляют для получения раствора с концентрацией мочевины, пригодной для использования в процессе СКВ.
Концентрация раствора СКВ предпочтительно составляет от 1 до 35 мас.% мочевины и более предпочтительно около 30-35 мас.%.
Термин "не содержащий аммиак" подразумевает очень низкое содержание аммиака, так что содержание аммиака в разбавленном растворе удовлетворяет требованиям к растворам СКВ и предпочтительно ниже порога обоняния. Более предпочтительно, содержание NH3 в растворе, полученном в вышеупомянутом пункте а), таково, что после разбавления до 30-35% мочевины концентрация NH3 менее 2000 част./млн., более предпочтительно от 200 до 500 част./млн. и еще более предпочтительно менее 200 част./млн.
Выпаривание предпочтительно включает фазу нагрева и последующее разделение в вакууме, при котором отделяют паровой поток, содержащий воду и аммиак, и получают концентрированный раствор в жидкой фазе. Предпочтительно упомянутое разделение в вакууме проводят под давлением 0,2-0,4 бар (абс.) и более предпочтительно под упомянутым давлением и при температуре около 110°C.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения с целью производства раствора СКВ можно применить полный водный поток, полученный в секции извлечения, или только его часть.
Входным потоком упомянутой фазы выпаривания может быть водный поток, полученный в секции извлечения, или поток, полученный на последующем технологическом шаге удаления части аммиака из этого водного потока. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения имеются две последовательные стадии выпаривания, причем при первом выпаривании получают концентрированный раствор и по меньшей мере часть этого раствора далее выпаривают на второй стадии выпаривания, получая более концентрированный раствор, по существу не содержащий аммиак,
Соответственно и в предпочтительном варианте осуществления изобретения водный поток из секции извлечения процесса производства мочевины подвергают первой стадии выпаривания с получением паровой фазы, содержащей воду и аммиак, и концентрированного раствора мочевины в жидкой фазе, затем по меньшей мере часть концентрированного раствора мочевины подвергают второй стадии выпаривания, отделяя паровую фазу, содержащую воду и аммиак, и получая дополнительный концентрированный раствор, по существу не содержащий аммиак; этот дополнительный концентрированный раствор мочевины затем разбавляют водой до заданной концентрации мочевины.
Этот вариант осуществления изобретения предлагает чрезвычайно эффективное двухстадийное удаление аммиака.
Выпаривание можно проводить в обычном теплообменнике(ах), предпочтительно в кожухотрубном теплообменнике(ах) с непрямым обогревом, в трубное пространство которого подают раствор мочевины. Предпочтительно применяют трубчатый теплообменник, обогреваемый паром, раствор мочевины подают в трубное или пластинчатое пространство, и пар конденсируется в межтрубном пространстве, действуя как тепловой источник.
Задачей изобретения также является обеспечение установки, адаптированной к производству раствора СКВ в соответствии с вышеуказанным способом. Одна и та же установка может применяться для получения других продуктов, таких как мочевина.
В частности, в настоящем изобретении предлагается установка, содержащая по меньшей мере: секцию синтеза для конверсии аммиака и диоксида углерода в первый водный поток, содержащий мочевину, карбамат аммония и непрореагировавший свободный аммиак; секцию извлечения, пригодную для диссоциации карбамата и рециркуляции аммиака и диоксида углерода в секцию синтеза и получения второго водного потока, по существу содержащего мочевину, воду и остаточный аммиак; и установка отличается наличием дополнительной секции, пригодной для конверсии по меньшей части упомянутого второго водного потока в раствор с более низкой концентрацией мочевины для использования в процессе СКВ, причем дополнительная секция включает:
- по меньшей мере один выпарной аппарат, адаптированный к выполненный с возможностью получения более концентрированного раствора мочевины в жидкой фазе, по существу не содержащего аммиак, и
- смеситель, выполненный с возможностью разбавления водой концентрированного раствора.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения дополнительная секция включает два выпарных аппарата, действующих последовательно, причем первый выпарной аппарат дает концентрированный раствор, по меньшей мере часть этого раствора подают во второй выпарной аппарат.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагается первый выпарной аппарат, в котором получают паровую фазу, содержащую воду, аммиак, и концентрированный раствор мочевины в жидкой фазе, и второй выпарной аппарат, куда поступает по меньшей мере часть концентрированного раствора мочевины из первого аппарата с получением дополнительного концентрированного раствора мочевины, по существу не содержащего аммиак. Первый аппарат предпочтительно включает испаритель и резервуар мгновенного испарения; второй аппарат предпочтительно включает испаритель и вакуумный сепаратор. В смеситель подают концентрированный раствор, не содержащий аммиак, полученный во втором аппарате, и добавляют воду до достижения надлежащей концентрации мочевины.
В настоящем изобретении также предлагается способ модификации действующей установки для производства мочевины для работы по вышеуказанному способу.
Соответственно объектом изобретения также является способ модификации действующей установки для производства мочевины, включающей секцию синтеза, секцию извлечения и секцию концентрирования, в секции извлечения получают водный поток, по существу содержащий мочевину, воду и остаточный аммиак, который подают в секцию концентрирования для получения мочевины с высокой чистотой; способ включает обеспечение по меньшей мере дополнительной секцией, выполненный с возможностью конверсии по меньшей мере части упомянутого водного потока в раствор с более низкой концентрацией мочевины для использования в процессе СКВ, дополнительная секция включает по меньшей мере один выпарной аппарат, выполненный с возможностью получения концентрированного раствора мочевины, по существу не содержащего аммиак, и смеситель, выполненный с возможностью разбавления водой концентрированного раствора.
Главным преимуществом предложенного изобретения является эффективное удаление аммиака из раствора мочевины, отбираемого из секции извлечения установки для производства мочевины, так что разбавленный раствор может удовлетворить жесткие требования к применению в качестве добавки в системах СКВ, главным образом в транспортных средствах.
Следует заметить, что изобретение предусматривает, что раствор, отбираемый из секции извлечения, вначале выпаривают и концентрируют, удаляя свободный NH3 и воду, и затем разбавляют водой. Установлено, что предложенный способ, а не простое разбавление (например, с 70 до 32 мас.%), адаптирован к удовлетворению требований к качеству растворов СКВ и получению высококачественного раствора с остаточным содержанием NH3 ниже порога обоняния. Этот способ также выгоден с экономической точки зрения, позволяя исключить более дорогой способ растворения твердой мочевины.
Другие особенности и преимущества изобретения будут ясны из нижеследующего описания его предпочтительного варианта, данного как показательный и не ограничивающий, со ссылкой на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
на фиг.1 показана упрощенная схема установки, пригодной для производства раствора СКВ в соответствии с предложенным в изобретении способом;
на фиг.2 показана схема предпочтительного варианта предложенного в изобретении способа;
на фиг.3 показан более подробно пример предпочтительного выполнения схемы, представленной на фиг.2.
Подробное описание осуществления изобретения
На фиг.1 показана общая блок-схема установки для производства мочевины. Установка включает, в основном, секцию 1 синтеза высокого давления (ВД), секцию 2 извлечения и секцию 3 концентрирования. Секция 1 синтеза ВД конвертирует вводимые потоки аммиака 4 и диоксида углерода 5 в водный поток 6, содержащий мочевину, карбамат аммония (NH3)2СO2 и свободный аммиак; секция извлечения включает оборудование среднего и/или низкого давления, пригодное для диссоциации карбамата и затем рециркуляции аммиака и диоксида углерода в секцию 1 синтеза в виде потока 7 и получения водного потока 8, по существу содержащего мочевину, воду и остаточный свободный аммиак; секция 3 концентрирования включает оборудование для удаления воды и получения расплава мочевины 9 с высокой чистотой, например, 99% или более в зависимости от применения.
На всех установках для производства мочевины применяют главную схему, представленную на фиг.1; оборудование секций 1, 2 и 3 подробно не описано, так как оно хорошо известно в уровне техники.
Как правило, поток 8 содержит около 65-70% мочевины и около 30% воды с остатком 1-2% свободного аммиака. В соответствии с предлагаемым в изобретении способом по меньшей мере часть водного потока 8 подают в дополнительную секцию 10 для получения раствора СКВ 14, содержащего 30-35% мочевины и адаптированного к применению в процессе СКВ восстановления NOx.
Как видно из фиг.1, первую часть 8а потока 8 применяют для производства раствора СКВ 14, тогда как оставшуюся вторую часть 8b подают в секцию 3 концентрирования. Первую часть 8а подают в аппарат Е выпаривания и вакуумного разделения, где отделяют и концентрируют паровую фазу 15, содержащую воду и аммиак, и получают концентрированный раствор 11, не содержащий аммиак, в жидкой фазе. Раствор 11 подают в смеситель 12, разбавляют водой 13 до надлежащей концентрации мочевины, которая предпочтительно составляет от 30 до 35 мас.%.
Поток 8b является необязательным. В одном варианте осуществления изобретения весь поток 8 подают в аппарат Е, и поток 8b отбирают из аппарата Е согласно пунктирной линии на фиг.1. В других вариантах осуществления изобретения поток 8b можно использовать иначе, чем для концентрирования в секции 3.
Поток 13 предпочтительно представляет собой деминерализованную воду. Также можно применить очищенный конденсат, извлеченный в любом месте схемы в процессе производства мочевины.
Фиг.1 относится к установке, приспособленной к производству раствора СКВ 14 наряду с расплавом мочевины 9. На установке, специально предназначенной для производства раствора СКВ, весь поток 8 можно направить в секцию 10, а секция 3 концентрирования может отсутствовать.
На фиг.2 показан предпочтительный вариант осуществления изобретения. Водный поток 8 или его часть, например часть 8а, подают в первый выпарной аппарат Е1, получая паровой поток 102, содержащий NH3 и воду, и концентрированный раствор 103. Часть 107 концентрированного раствора подают во второй выпарной аппарат Е2, получая паровую фазу 112 и дополнительный концентрированный раствор с очень низким содержанием аммиака, обозначенный как поток 11. Поток 11 подают в смеситель 12. Остальную часть 114 концентрированного раствора из первого выпарного аппарата Е1 предназначают для другой(их) области применения, например образования потока 8b, показанного в виде пунктирной линии на фиг.1. В других вариантах осуществления изобретения весь поток 103 можно подать во второй выпарной аппарат Е2.
Паровые потоки 102 и 112 можно объединить и направить, например, в вакуумный блок установки (не показан). Этот вариант осуществления изобретения особенно эффективен, обеспечивая по существу два последовательных шага концентрирования и удаления свободного NH3 в выпарных аппаратах Е1 и Е2 соответственно.
Частный вариант осуществления изобретения более подробно показан на фиг.3. Первый аппарат Е1 включает обогреваемый паром испаритель 100 и резервуар 101 мгновенного испарения. В примере испаритель 100 представляет собой кожухотрубный теплообменник, в трубы которого, обогреваемые паром 120, конденсирующимся в межтрубном пространстве, подают раствор 8, содержащий мочевину, который извлекают в виде конденсата 121.
Поток из трубного пучка испарителя 100 поступает в резервуар 101 мгновенного испарения, где отделяется паровая фаза 102, содержащая аммиак и воду, с получением концентрированного раствора 103, который хранят в резервуаре 104. Из этого резервуара отбирают поток 105 и подают в насос 106. Выпуск насоса разделяют на поток 107 для производства раствора СКВ и поток 114 для другого(их) применения, такого как производство расплава мочевины в секции 3 концентрирования.
Поток 107 концентрированного раствора подают во второй выпарной аппарат Е2, включающий теплообменник 108, соединенный трубой 109 с вакуумным сепаратором 110. В сепараторе 110 также отделяют паровую фазу 112, содержащую воду и мочевину, получая дополнительный концентрированный раствор 113, по существу не содержащий аммиак, подаваемый в смеситель 12.
Второй выпарной аппарат Е2 включает кожухотрубный теплообменник, в трубы которого подают поток 107, нагреваемый паром 122, подаваемым в межтрубную зону, и извлекают в виде конденсата 123.
В резервуаре 101 предпочтительно устанавливают надлежащий сепаратор для извлечения жидкой фазы 103 из паров 102. В нижней части сепаратора 110 предпочтительно имеется в отстойник 111 для сбора жидкой фазы, образующей концентрированный раствор 113.
Следует отметить, что кожухотрубные теплообменники являются предпочтительными для теплообменного устройства(в) 100 и/или 108, однако можно применить любой традиционный теплообменник.
Пример
Поток 8, содержащий 68 мас.% мочевины, выпаривали в испарителе 100 и подавали в резервуар 101 мгновенного испарения под давлением 0,5 бар абс. и при температуре 95°С, получая концентрированный жидкий поток 103 с 71 мас.% мочевины. Поток 113, полученный во втором выпарном аппарате Е2, содержит 90 мас.% мочевины и 430 част./млн. свободного аммиака, этот поток затем разбавляли водой 13 в смесителе 12, получая поток 14, содержащий 32 мас.% мочевины и менее 200 част./млн. аммиака. Поток 14 адаптирован к применению в качестве раствора СКВ, т.е. для удаления NOx в процессе СКВ. Ниже по потоку от смесителя 12 можно установить холодильник для раствора.
Как видно из фиг.1, традиционную установку для производства мочевины, включающую секцию синтеза 1, секцию извлечения 2 и секцию концентрирования 3, можно модифицировать с целью использования по меньшей мере части продукции секции 2 для получения раствора СКВ 14. Модификация включает обеспечение по меньшей мере секцией 10, соответствующей системой труб и вспомогательным оборудованием, таким как насосы, клапаны и т.п. Секция 10, в свою очередь, может включать аппараты Е1 и Е2, как на фиг.2-3 и описано выше. Таким образом, на модифицированной установке для производства мочевины можно получать раствор СКВ 14.

Claims (12)

1. Способ приготовления водного раствора мочевины, пригодного для использования в процессе селективного каталитического восстановления (СКВ) для удаления оксидов азота, в котором для приготовления упомянутого раствора используют содержащий мочевину водный поток (8, 8а), полученный в секции (2) извлечения установки для производства мочевины, отличающийся тем, что
указанный водный поток (8, 8а) подвергают по меньшей мере одной технологической стадии выпаривания, отделяя паровой поток (15), содержащий воду и аммиак, и получая концентрированный раствор (11), по существу не содержащий аммиак; и
затем разбавляют этот концентрированный раствор (11) для получения раствора (14) с концентрацией мочевины, пригодной для использования в процессе СКВ.
2. Способ по п.1, в котором выпаривание включает нагрев и последующее разделение в вакууме на паровой поток, содержащий воду и аммиак, и концентрированный раствор.
3. Способ по п.2, в котором упомянутое разделение в вакууме проводят при давлении от 0,2 до 0,4 бар.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором водный поток (8) из секции (2) извлечения подвергают первой стадии выпаривания, получая паровую фазу (102), содержащую воду и аммиак, и концентрированный раствор мочевины (103) в жидкой фазе, затем по меньшей мере часть (107) концентрированного раствора мочевины подвергают второй стадии выпаривания, отделяя паровую фазу (112), содержащую воду и аммиак, и получая дополнительный концентрированный раствор мочевины (11), по существу не содержащий аммиак, который затем разбавляют водой (13) до заданной концентрации мочевины.
5. Способ по п.1, в котором выпаривание проводят в кожухотрубном теплообменнике(ах) с непрямым обогревом, в трубное пространство которого подают раствор мочевины.
6. Способ по п.1, в котором концентрация раствора после разбавления водой составляет от 30 до 35 мас.% мочевины.
7. Способ по п.1, в котором содержание NH3 в разбавленном растворе составляет менее чем 2000 част./млн. и предпочтительно менее чем 200 част./млн.
8. Установка для производства водного раствора мочевины, пригодного для использования в процессе селективного каталитического восстановления (СКВ) для удаления оксидов азота, содержащая по меньшей мере: секцию (1) синтеза для конверсии аммиака и диоксида углерода в первый водный поток (6), содержащий мочевину, карбамат аммония и непрореагировавший свободный аммиак; секцию (2) извлечения, выполненную с возможностью обеспечения диссоциации карбамата и рециркуляции аммиака и диоксида углерода в секцию синтеза и получения второго водного потока (8), по существу содержащего мочевину, воду и остаточный аммиак, отличающаяся тем, что она содержит дополнительную секцию (10), выполненную с возможностью конверсии по меньшей мере части (8а) упомянутого второго потока (8) в раствор (14) с низкой концентрацией мочевины для использования в процессе СКВ, причем эта дополнительная секция (10) включает по меньшей мере один выпарной аппарат (Е), выполненный с возможностью получения концентрированного раствора мочевины (11), по существу не содержащего аммиак, и смеситель (12), выполненный с возможностью разбавления водой концентрированного раствора (11).
9. Установка по п.8, в которой дополнительная секция (10) включает по меньшей мере первый выпарной аппарат (Е1) и второй выпарной аппарат (Е2), действующие последовательно.
10. Установка по п.9, в которой дополнительная секция (10) включает первый выпарной аппарат (Е1) для получения паровой фазы, содержащей воду и аммиак, и концентрированного раствора мочевины в жидкой фазе, и второй выпарной аппарат (Е2) с возможностью подачи в него по меньшей мере части концентрированного раствора мочевины из первого аппарата и получения дополнительного концентрированного раствора мочевины, по существу не содержащего свободный аммиак, который разбавляется для получения раствора, используемого в процессе СКВ.
11. Установка по п.10, в которой первый выпарной аппарат (Е1) содержит испаритель и резервуар мгновенного испарения, а второй выпарной аппарат (Е2) содержит испаритель и вакуумный сепаратор.
12. Способ модификации действующей установки для производства мочевины с целью ее адаптации к производству раствора мочевины, пригодного для использования в процессе селективного каталитического восстановления (СКВ), причем установка включает секцию (1) синтеза, секцию (2) извлечения и секцию (3) концентрирования, где в секции извлечения (2) получают водный поток (8), по существу содержащий мочевину, воду и остаточный аммиак, подаваемые в секцию (3) концентрирования для производства мочевины высокой чистоты; и способ включает обеспечение установки по меньшей мере дополнительной секцией (10), выполненной с возможностью конверсии по меньшей мере части (8а) водного раствора (8) в раствор (14) с низкой концентрацией мочевины для использования в процессе СКВ, причем эта дополнительная секция (10) содержит по меньшей мере один выпарной аппарат (Е), выполненный с возможностью получения концентрированного раствора мочевины (11), по существу не содержащего аммиак, и смеситель (12), выполненный с возможностью разбавления водой концентрированного раствора (11).
RU2011107122/05A 2008-07-31 2009-07-21 СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТВОРА МОЧЕВИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В ПРОЦЕССЕ СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ NOx RU2506118C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08013743.3 2008-07-31
EP08013743A EP2153880A1 (en) 2008-07-31 2008-07-31 Process and plant for the production of a urea solution for use in SCR process for reduction of Nox
PCT/EP2009/059388 WO2010012632A1 (en) 2008-07-31 2009-07-21 Process and plant for the production of a urea solution for use in scr process for reduction of nox

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011107122A RU2011107122A (ru) 2012-09-10
RU2506118C2 true RU2506118C2 (ru) 2014-02-10

Family

ID=40280719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011107122/05A RU2506118C2 (ru) 2008-07-31 2009-07-21 СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТВОРА МОЧЕВИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В ПРОЦЕССЕ СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ NOx

Country Status (9)

Country Link
US (3) US20110124495A1 (ru)
EP (2) EP2153880A1 (ru)
CN (1) CN102112209A (ru)
AT (1) ATE535300T1 (ru)
AU (1) AU2009276016B2 (ru)
CA (1) CA2732432C (ru)
PL (1) PL2318123T3 (ru)
RU (1) RU2506118C2 (ru)
WO (1) WO2010012632A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102806011A (zh) * 2011-06-03 2012-12-05 中国石油化工股份有限公司 一种车用尿素液还原剂的制备方法
EP2690090A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-29 Urea Casale SA Concentration of the urea solution in a process for the synthesis of urea
EP2917523B1 (en) * 2012-11-09 2017-03-29 Mack Trucks, Inc. Apparatus and method for aqueous urea solution conditioning and injection control in a selective catalytic reduction system
EA035246B1 (ru) * 2014-07-17 2020-05-20 Стамикарбон Б.В. Способ производства карбамидного продукта
EA036463B1 (ru) * 2015-03-25 2020-11-12 Стамикарбон Б.В. Способ объединенного производства карбамида для жидкости для очистки выхлопных газов дизельных двигателей и карбамидо-аммиачной смеси
EP3398935A1 (en) * 2017-05-05 2018-11-07 Casale Sa Process and plant for the synthesis of urea
DE102018131061A1 (de) 2018-12-05 2020-06-10 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Verfahren zum Verdünnen einer Probenflüssigkeit und Verdünnungseinheit für eine nachfolgende Analyse
CN111389208B (zh) * 2020-03-25 2022-06-03 山东骏逸环境科技有限公司 一种氨基脱硝剂及其制备方法
CN112316723A (zh) * 2020-11-13 2021-02-05 河南弘康环保科技有限公司 一种高效解决结晶堵塞的车用尿素溶液
US20230160080A1 (en) * 2021-11-23 2023-05-25 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of forming aqueous urea utilizing carbon dioxide captured from exhaust gas at wellsite

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006013229A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-09 Kemira Oyj Reducing agent composition
WO2006096048A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Dsm Ip Assets B.V. Process for the preparation of a urea-comprising aqueous stream
RU2289471C1 (ru) * 2005-10-21 2006-12-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) Способ и установка для подготовки раствора карбамида

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1719755A (en) * 1926-03-22 1929-07-02 Alphee E Levesque Window
JPS555977B2 (ru) * 1974-05-14 1980-02-12
US4256662A (en) * 1980-01-18 1981-03-17 Gorlovsky David M Process for producing urea
NL8100989A (nl) * 1981-02-28 1982-09-16 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor het verwijderen van ureum, ammoniak en kooldioxide uit verdunde waterige oplossingen.
NL8303888A (nl) * 1983-11-13 1985-06-03 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor de bereiding van ureum.
NL8602769A (nl) * 1986-11-03 1988-06-01 Stamicarbon Werkwijze voor het concentreren van een ureumoplossing en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.
NL8900055A (nl) * 1989-01-11 1990-08-01 Stamicarbon Werkwijze voor het verminderen van de hoeveelheid opgeloste ammoniak tijdens het concentreren van een ureumoplossing.
EP0497215A1 (en) * 1991-01-29 1992-08-05 Urea Casale S.A. Process and plant for the production of urea with differentiated yield reaction spaces
IT1245396B (it) * 1991-03-22 1994-09-20 Snam Progetti Procedimento per la produzione di urea ad elevata efficienza energetica
IT1264564B1 (it) * 1993-06-09 1996-10-04 Snam Progetti Procedimento per la riduzione del contenuto di ammoniaca presente in uno scarico gassoso degli impianti per la produzione di urea
DE19507487A1 (de) * 1995-03-03 1996-09-05 Hawera Probst Kg Hartmetall Bohrkrone für drehschlagendes Bohren von vorzugsweise Gestein, Beton oder dergleichen
IT1275451B (it) * 1995-06-30 1997-08-07 Snam Progetti Procedimento per la sintesi dell'urea comprendente due separate zone di reazione
US5744009A (en) * 1995-07-07 1998-04-28 The M. W. Kellogg Company Method and apparatus for recovering condensables in vapor from a urea vacuum evaporator
US6063350A (en) * 1997-04-02 2000-05-16 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing nox emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction
EP0905127B1 (en) * 1997-09-20 2001-11-28 Urea Casale S.A. Process for combined production of ammonia and urea
EP1279663B2 (en) * 2001-07-23 2010-07-28 Toyo Engineering Corporation Urea synthesis process
US7743449B2 (en) * 2002-06-28 2010-06-29 Lam Research Corporation System and method for a combined contact and non-contact wafer cleaning module
NL1021637C2 (nl) * 2002-07-29 2004-01-30 Dsm Nv Werkwijze voor het vergroten van de capaciteit van een ureumfabriek.
DE10251498A1 (de) * 2002-11-04 2004-05-19 Universität Kaiserslautern Vorrichtung und Verfahren zur Dosierung und Förderung von trockenem Harnstoff, insbesondere bei der Durchführung des SCR-Verfahrens in Kraftfahrzeugen
US7013852B2 (en) * 2003-03-06 2006-03-21 Denso Corporation Control apparatus for an internal combustion engine
JP2005044436A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置
JP4211713B2 (ja) * 2003-09-05 2009-01-21 トヨタ紡織株式会社 結合構造
AU2004287348A1 (en) * 2003-11-07 2005-05-19 Dan Cosgrove Ltd. Improved mixing methods and associated mixing units
JP2006111602A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Purearth Inc 安定化された尿素水溶液およびその製造方法
WO2006118071A1 (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Toyo Engineering Corporation 尿素合成装置およびその改造方法
EP1719755A1 (en) * 2005-05-04 2006-11-08 Urea Casale S.A. Process for urea production and related plant
WO2009032188A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Colonial Chemical Company Method and system for removing impurities from a urea solution

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006013229A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-09 Kemira Oyj Reducing agent composition
WO2006096048A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Dsm Ip Assets B.V. Process for the preparation of a urea-comprising aqueous stream
RU2289471C1 (ru) * 2005-10-21 2006-12-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) Способ и установка для подготовки раствора карбамида

Also Published As

Publication number Publication date
CA2732432C (en) 2016-08-23
EP2318123A1 (en) 2011-05-11
AU2009276016B2 (en) 2015-04-09
EP2318123B1 (en) 2011-11-30
EP2153880A1 (en) 2010-02-17
US20160228862A1 (en) 2016-08-11
US20110124495A1 (en) 2011-05-26
US20200023343A1 (en) 2020-01-23
ATE535300T1 (de) 2011-12-15
CA2732432A1 (en) 2010-02-04
RU2011107122A (ru) 2012-09-10
CN102112209A (zh) 2011-06-29
AU2009276016A1 (en) 2010-02-04
PL2318123T3 (pl) 2012-04-30
WO2010012632A1 (en) 2010-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2506118C2 (ru) СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТВОРА МОЧЕВИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В ПРОЦЕССЕ СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ NOx
JP6596522B2 (ja) アンモニア及び二酸化炭素から尿素を製造するための方法、並びに装置
EA012449B1 (ru) Способ получения мочевиносодержащего водного потока
JP5745844B2 (ja) ガス混合物の分離のためのプロセスおよび装置
US20070248527A1 (en) Methods and systems for selectively separating co2 from an oxygen combustion gaseous stream
CN113195449B (zh) 在低压回收段具有热整合的尿素生产方法和装置
JP2011079829A (ja) 尿素プラントの製造能力を増大させる方法
RU2739768C2 (ru) Способ совмещенного производства мочевины и мочевино-аммониевого нитрата
RU2412163C2 (ru) Способ и установка для получения мочевины
RU2585283C2 (ru) Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием и процесса для синтеза мочевины
EA026551B1 (ru) Способ и установка для получения мочевины с нулевыми выбросами
EP2877448B2 (en) Concentration of the urea solution in a process for the synthesis of urea
CN107635912B (zh) 用于处理制氨装置中的工艺冷凝物的方法
US20220324785A1 (en) Formic acid formation from a carbon dioxide source
EP4212227A1 (en) Liquid/vapor separator
EA047090B1 (ru) Способ производства мочевины и установка с параллельными блоками сд
EP4301492A1 (en) Method and system for treating a steam condensate generated by a high-pressure generator of a carbon dioxide absorption solution