RU2564308C1 - Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем - Google Patents
Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564308C1 RU2564308C1 RU2014117682/05A RU2014117682A RU2564308C1 RU 2564308 C1 RU2564308 C1 RU 2564308C1 RU 2014117682/05 A RU2014117682/05 A RU 2014117682/05A RU 2014117682 A RU2014117682 A RU 2014117682A RU 2564308 C1 RU2564308 C1 RU 2564308C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammonia
- urea
- synthesis
- carbon dioxide
- equipment
- Prior art date
Links
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 125
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 228
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 115
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 115
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 114
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 119
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 113
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 29
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
- C01C1/0488—Processes integrated with preparations of other compounds, e.g. methanol, urea or with processes for power generation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
- C01C1/0482—Process control; Start-up or cooling-down procedures
-
- 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
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем. В способе эксплуатации установки по производству мочевины из CO2 и аммиака, содержащий по меньшей мере две системы, выполненные соединенными параллельно, при отключении оборудования синтеза аммиака одной из систем,используют сжиженный аммиак, хранимый в отключенной системе. При этом увеличивают количество извлеченного CO2 в оборудовании извлечения CO2 в оборудовании синтеза аммиака другой системы. Синтез мочевины в блоке синтеза мочевины отключенной системы можно продолжать с помощью увеличенного количества извлеченного CO2 и сжиженного аммиака. В результате этого эксплуатацию оставшейся одной из двух систем проводят в условиях стандартной эксплуатации для получения мочевины, и синтез мочевины можно продолжать до повторного пуска на промышленной установке по производству мочевины даже той системы, которая в обычным условиях была бы отключена. Изобретение позволяет предотвратить значительное уменьшение выпуска мочевины даже в случае отключения оборудования синтеза аммиака. 1 з.п. ф-лы, 12 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем.
Уровень техники
При производстве мочевины, для синтеза мочевины (CH4N2O) в блоке синтеза мочевины, как правило, используют аммиак (NH3), получаемый с использованием природного газа и т.п. в качестве сырья в оборудовании синтеза аммиака, и диоксид углерода (CO2), отделяемый во время синтеза аммиака (см. выложенную заявку на патент Японии №2000-159519).
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Необходимо отметить, что в промышленной установке по производству мочевины, где синтезируют аммиак и мочевину из природного газа и т.п., при отключении оборудования синтеза аммиака, в условиях стандартной эксплуатации требуется одна неделя или более для возобновления работы данного оборудования.
В результате, если такое происходит, годовой объем выпуска мочевины указанного оборудования уменьшается. Если отключение оборудования синтеза аммиака происходит многократно в течение года, наблюдается значительное уменьшение годового объема выпуска мочевины. Следовательно, желательно обеспечить способ увеличения объема выпуска мочевины.
В настоящем изобретении найдено решение вышеупомянутой проблемы, и задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, который может предотвратить значительное уменьшение выпуска мочевины даже в случае отключения оборудования синтеза аммиака.
Решение проблемы
Согласно аспекту настоящего изобретения, способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, во время производства мочевины с использованием промышленной установки синтеза мочевины, которая содержит: оборудование синтеза аммиака, включающее устройство реформинга с печью реформинга, для реформинга природного газа в водород (H2) и монооксид углерода (CO) с использованием водяного пара, CO-конвертор для превращения монооксида углерода (CO) в газе реформинга в диоксид углерода, устройство удаления диоксида углерода для удаления полученного диоксида углерода (CO2) из газа реформинга, компрессор синтез-газа для компримирования синтез-газа, содержащего водород и азот, из которого диоксид углерода был удален с помощью устройства для удаления диоксида углерода, и реактор синтеза аммиака для синтеза аммиака из компримированного синтез-газа; оборудование хранения сжиженного аммиака для отведения аммиака, полученного в реакторе синтеза аммиака, от линии подачи аммиака для снабжения аммиаком блока синтеза мочевины и хранения части синтезированного аммиака в сжиженном состоянии; оборудование извлечения диоксида углерода, для извлечения диоксида углерода из топливного дымового газа от печи реформинга; и линию подачи диоксида углерода для снабжения удаленным диоксидом углерода (удаленный CO2) и извлеченным диоксидом углерода (извлеченный CO2) блока синтеза мочевины,
включающий: обеспечение по меньшей мере двух систем промышленных установок синтеза мочевины; хранение заданного количества, полученного аммиака в сжиженном состоянии в оборудовании хранения сжиженного аммиака; при возникновении неисправности в оборудовании синтеза аммиака одной из систем и остановке производства аммиака, временное снабжение диоксидом углерода (извлеченный CO2), извлеченным в другой системе, линии подачи CO2 отключенной системы через аварийную линию подачи CO2, чтобы обеспечить временно подаваемым CO2 блок синтеза мочевины; подачу заданного количества сжиженного аммиака, хранимого в отключенной системе, от линии подачи аммиака к блоку синтеза мочевины; производство мочевины с использованием временно подаваемого CO2 и хранимого сжиженного аммиака, даже в отключенной системе, позволяя, тем самым, проводить непрерывный процесс при отключенном оборудовании синтеза аммиака. Предпочтительно для способа эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, в оборудовании извлечения диоксида углерода извлекаемый CO2 извлекают в максимальной степени.
Полезные эффекты изобретения
Согласно настоящему изобретению во время производства мочевины из CO2 и аммиака, в случае, когда промышленные установки по производству мочевины, включающие по меньшей мере две системы, выполнены соединенными параллельно, при отключении оборудования синтеза аммиака одной из систем, используют сжиженный аммиак, хранимый в отключенной системе, и увеличивают количество извлеченного CO2 в оборудовании для извлечения CO2 в оборудовании синтеза аммиака другой системы. Синтез мочевины можно продолжать даже в отключенной системе с помощью увеличенного количества извлеченного CO2 и сжиженного аммиака.
В результате этого эксплуатацию оставшейся одной из двух систем проводят в условиях стандартной эксплуатации для получения мочевины, и синтез мочевины можно продолжать до повторного пуска даже на промышленной установке по производству мочевины той системы, которая была обычным образом отключена, давая возможность, тем самым, избежать значительного уменьшения объема выпуска в течение всего года.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно первому варианту воплощения (в стандартном рабочем режиме).
Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно первому варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена).
Фиг. 3 представляет собой принципиальную схему другой промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно первому варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена).
Фиг. 4 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно первому варианту воплощения с указанием количества продукции в ней (в стандартном рабочем режиме).
Фиг. 5 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно первому варианту воплощения с указанием количества продукции в ней (в режиме, когда одна система отключена).
Фиг. 6 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно второму варианту воплощения (в стандартном рабочем режиме).
Фиг. 7 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно второму варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена).
Фиг. 8 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно третьему варианту воплощения (в стандартном рабочем режиме).
Фиг. 9 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно третьему варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена).
Фиг. 10 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно четвертому варианту воплощения (в стандартном рабочем режиме).
Фиг. 11 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно четвертому варианту воплощения (в отключенном состоянии).
Фиг. 12 представляет собой принципиальную схему оборудования синтеза аммиака согласно первому варианту воплощения.
Описание вариантов воплощения изобретения
Ниже следует подробное описание данного изобретения на примере прилагаемых чертежей. Данное изобретение не ограничивается нижеперечисленными вариантами воплощения и конфигурации, достигаемые объединением указанных вариантов воплощения, также включены в настоящее изобретение. В дополнение, составляющие элементы в нижеперечисленных вариантах воплощения включают элементы, которые могут легко предусмотреть специалисты в данной области техники или по существу эквивалентные им элементы.
Первый вариант воплощения
Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно варианту воплощения настоящего изобретения описывается на примере чертежей. Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно первому варианту воплощения (в стандартном рабочем режиме). Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно первому варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена). Фиг. 3 представляет собой принципиальную схему другой промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно первому варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена). Фиг. 12 представляет собой принципиальную схему оборудования синтеза аммиака согласно первому варианту воплощения. В настоящем варианте воплощения, как показано на Фиг. 1, предлагается промышленная установка по производству мочевины параллельного типа, в которой производят мочевину соответственно с помощью двух систем оборудования 10A синтеза аммиака и оборудования 10B синтеза аммиака.
Пример оборудования синтеза аммиака для получения сырья для производства мочевины описывается вначале на примере Фиг. 12.
Как показано на Фиг. 12, оборудование 10 синтеза аммиака содержит устройство 14 реформинга, имеющее печь 13 реформинга для реформинга природного газа 11 в водород (H2) и монооксид углерода (CO) с использованием водяного пара 12, CO-конвертор 16 для превращения монооксида углерода (CO) в газе 15 реформинга в диоксид углерода, устройство 17 удаления диоксида углерода, в котором из газа 15 реформинга удаляется полученный диоксид углерода (CO2), компрессор 19 синтез-газа для компримирования синтез-газа 18, содержащего водород и азот, из которого диоксид углерода удален с помощью устройства 17 удаления диоксида углерода, и реактор 20 синтеза аммиака для синтеза аммиака из компримированного синтез-газа.
В устройстве 14 реформинга образуется водород осуществлением реформинга природного газа 11, и указанное устройство содержит реактор 14A первичного реформинга и реактор 14B вторичного реформинга. При первичном реформинге водяной пар 12 добавляют к природному газу 11, для осуществления реформинга большей части метана. Кроме того, для проведения вторичного реформинга туда добавляют воздух в расчете на количество азота, соответствующего количеству образовавшегося водорода.
В CO-конвертере 16 вначале CO превращается в CO2, чтобы удалить углерод, посредством чего получается газ 15 реформинга.
В устройстве 17 удаления диоксида углерода удаляется диоксид углерода (CO2), который затем регенерируется в CO2 с высокой чистотой в качестве сырья для получения мочевины.
В синтез-газе 18, из которого удален CO2, соотношение водорода к азоту составляет 3:1, и давление синтез-газа 18 повышают компрессором 19 синтез-газа до высокого давления, необходимого для синтеза.
В реакторе 20 синтеза аммиака из водорода и азота синтезируют аммиак (NH3).
Топливо F подают в печь 13 реформинга реактора 14A первичного реформинга в устройстве 14 реформинга таким образом, чтобы образовавшийся при этом дымовой газ 22 сгорания выделялся наружу. CO2, содержащийся в дымовом газе 22 сгорания, извлекают в оборудовании 23 извлечения CO2, как описывается ниже.
В промышленной установке по производству мочевины одной системы (система A) на Фиг. 1 аммиак, полученный в реакторе 20 синтеза аммиака в оборудовании 10А синтеза аммиака, и CO2, удаленный посредством устройства 17 удаления CO2 (удаленный CO2), подают в блок 30 синтеза мочевины (блоки 30A1 и 30A2 синтеза мочевины), где синтезируют мочевину в блоках 30A1 и 30A2 синтеза мочевины (синтез в стандартном рабочем режиме).
В промышленной установке по производству мочевины другой системы (Система B) на Фиг. 1 аммиак, полученный в реакторе 20 синтеза аммиака в оборудовании 10 В синтеза аммиака, и CO2, удаленный посредством устройства 17 удаления CO2 (удаленный CO2), подают в блок 30 синтеза мочевины (блоки 30B1 и 30B2 синтеза мочевины), где синтезируют мочевину в блоках 30B1 и 30B2 синтеза мочевины (синтез в стандартном рабочем режиме).
Оборудование 23 извлечения CO2, в котором CO2 извлекают из дымового газа 22 сгорания, подаваемого из реактора 14A первичного реформинга в оборудовании 10B синтеза аммиака, располагают в промышленной установке по производству мочевины системы B (нижний уровень).
На Фиг. 1 ссылочная позиция L1 обозначает линию подачи аммиака, L2 обозначает линию подачи аммиака на хранение, L3 обозначает линию подачи удаленного CO2, L4 обозначает линию подачи извлеченного CO2, L5 обозначает аварийную линию подачи CO2, L6 обозначает линию подачи аммиака, V1 обозначает клапан подачи извлеченного CO2, V2A и V2B обозначают клапаны подачи удаленного CO2, и V3A и V3B обозначают клапаны подачи аммиака.
Дополнительно, устанавливают оборудование 21A и 21B хранения сжиженного NH3, в котором может храниться заданное количество аммиака в сжиженном состоянии, полученного от соответствующих систем (система A и система B).
В таком оборудовании, в стандартном рабочем режиме, аммиак синтезируют в оборудовании 10A и 10B синтеза аммиака системы A и системы B и мочевину синтезируют из аммиака и CO2 соответственно в блоках 30A1, 30A2, 30B1, и 30B2 синтеза мочевины, используя удаленный CO2, удаляемый из оборудования 10A и 10B синтеза аммиака.
В системе B в связи с тем, что извлеченный CO2, получаемый в оборудовании 23 извлечения CO2, можно подавать для синтеза мочевины, общее количество синтезированной мочевины в блоке синтеза мочевины системы В можно увеличить по сравнению с количеством мочевины в блоке синтеза мочевины системы A.
В установке по производству мочевины такие несколько систем эксплуатируют параллельно таким образом, чтобы производство мочевины было непрерывным в течение всего года для обеспечения заданного годового объема продукции.
В то же время в оборудовании синтеза аммиака, когда в оборудовании происходит неисправность (такая как аварийное отключение вспомогательного оборудования) или прекращается подача энергии, в условиях стандартной эксплуатации требуется одна неделя или более для возобновления работы. Причиной этого является то, что оборудование синтеза аммиака сформировано объединением устройств для совмещения множества процессов и печь 13 реформинга эксплуатируют в высокотемпературных условиях, поэтому, при однократном отключении оборудования синтеза аммиака, требуется определенный период времени (по меньшей мере одна неделя) для подъема температуры и давления и для стабилизации.
Таким образом, в настоящем изобретении даже в период времени до повторного пуска (по меньшей мере одна неделя) мочевину можно стабильно производить.
Как показано на Фиг. 2, когда синтез аммиака в системе A остановлен, диоксид углерода (извлеченный CO2), извлеченный в другой системе (например, системе B), временно подают в линию L3 подачи удаленного CO2 отключенной системы (системы A) через аварийную линию L5 подачи CO2 (жирная линия на Фиг. 2). Временно подаваемый извлеченный CO2 подают переключением клапана V2A подачи удаленного CO2 на блок 30A1 синтеза мочевины.
Сжиженный аммиак, хранимый в оборудовании 21A хранения сжиженного NH3 в оборудовании 10A синтеза аммиака отключенной системы (системы A), подают от линии L1 подачи аммиака переключением клапана V3А подачи NH3 на блок 30A1 синтеза мочевины.
Вследствие этого даже в отключенной системе (системе A) мочевину можно производить в блоке 30A1 синтеза мочевины, используя временно подаваемый CO2 и хранимый сжиженный аммиак.
Соответственно, в оборудовании 10A синтеза аммиака системы A даже при прекращении подачи удаленного CO2 из-за отключения оборудования синтеза аммиака, из системы B через аварийную линию L5 подачи CO2 (жирная линия на Фиг. 2) подают извлеченный CO2, тем самым обеспечивая возможность непрерывного синтеза аммиака.
Чтобы сохранить аммиак в оборудовании 21A хранения сжиженного NH3 в количестве по меньшей мере для одной недели, что требуется для возобновления работ в отключенном оборудовании 10A синтеза аммиака, необходимо только, чтобы аммиак хранился в сжиженном состоянии.
Кроме того, желательно, чтобы оборудование 23 для извлечения CO2 в системе В было большего размера, чем количество извлеченного CO2 обычного оборудования извлечения CO2 (от четырехкратного до пятикратного от обычного размера).
Кроме того, извлеченным CO2 можно снабжать систему A путем извлечения CO2 с максимальной степенью (коэффициент извлечения газа: 90%) во время отключения одной промышленной установки.
В результате можно предотвратить уменьшение годового объема производства мочевины, и можно решить проблему существенного снижения годового объема производства, тем самым обеспечив стабилизацию производства мочевины.
Это является предпочтительным, т.к. мочевина является важным сырьем для производства удобрений; поэтому желательно обеспечить стабильное производство мочевины в течение всего года.
Кроме того, как показано на Фиг. 3, если эксплуатация оборудования 10A синтеза аммиака системы A не была возобновлена, даже в случае расхода всего сжиженного аммиака хранимого в оборудовании 21A хранения сжиженного NH3 системы A, можно подавать сжиженный аммиак от оборудования 21B хранения сжиженного NH3 системы B в линию L1 снабжения аммиаком в системе A через линию L6 снабжения аммиаком так, чтобы непрерывный процесс синтеза мочевины можно было осуществлять в течение еще одной недели.
На Фиг. 4, которая соответствует Фиг. 1, указаны примеры объема производства аммиака, количество удаленного CO2, количество извлеченного CO2, количество сжиженного NH3, и объем выпуска мочевины при стандартном рабочем режиме.
Как показано на Фиг. 4, продукцию в количестве 1765 т/день производят соответственно в блоках 30A1 и 30A2 синтеза мочевины и в блоках 30B1 и 30B2 синтеза мочевины. Количество мочевины 220 т/день в скобках в системе В представляет собой объем выпуска во время использования извлеченного CO2.
Следовательно, на указанной промышленной установке, возможно производство мочевины до 7500 т/день.
Объем выпуска мочевины при непрерывном производстве, когда оборудование синтеза аммиака системы A отключено, показан на Фиг. 5.
Даже при отключении системы A система B может продолжать производство в стандартном рабочем режиме, тем самым, обеспечивая возможность производства мочевины в количестве 3970 т/день.
Кроме того, извлеченный CO2 подают в систему A вместе с подачей сжиженного аммиака, тем самым, обеспечивая возможность производства мочевины в количестве 1114 т/день.
В результате при отключенной системе A обычно объем выпуска мочевины составляет только 3970 т/день за счет системы B. Однако поскольку мочевину в количестве 1114 т/день можно непрерывно производить в системе A, общей объем выпуска становится равным 5084 т/день, и, таким образом, можно достичь значительного роста объема выпуска по сравнению с вариантом с отключенной системой A (3970 т/день).
Таким образом, согласно настоящему варианту воплощения при производстве мочевины из CO2 и аммиака, в случае, где по меньшей мере две системы промышленной установки по производству мочевины выполнены соединенными параллельно, при отключении оборудования 10A синтеза аммиака одной из систем, используют сжиженный аммиак, хранимый в отключенной системе, увеличивают количество извлеченного CO2 в оборудовании 23 извлечения CO2 в оборудовании 10 В синтеза аммиака другой системы, и увеличенное количество извлеченного CO2 и сжиженный аммиак можно использовать для продолжения синтеза мочевины в блоке 30A1 синтеза мочевины даже в отключенной системе.
В результате этого одну оставшуюся из двух систем систему эксплуатируют в условиях стандартной эксплуатации для проведения синтеза мочевины, и синтез мочевины можно также продолжать до повторного пуска в промышленной установке по производству мочевины даже той системы, которая обычным образом была отключена, тем самым, обеспечивая возможность избежать значительного уменьшения годового объема выпуска.
Во время возобновления работ одной из систем после отключения, т.к. реактор 14A первичного реформинга в оборудовании синтеза аммиака системы A первым вводят в эксплуатацию, даже в отсутствие эксплуатации устройства, расположенного ниже по ходу от него, CO2 можно извлекать из дымового газа 22 сгорания устройства 14 реформинга.
Второй вариант воплощения изобретения
Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно второму варианту воплощения настоящего изобретения описывается на примере чертежей. Фиг.6 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно второму варианту воплощения (в стандартном рабочем режиме). Фиг. 7 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно второму варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена). Составляющие элементы во втором варианте воплощения идентичны составляющим элементам первого варианта воплощения, обозначены теми же ссылочными позициями, и объяснение вышеуказанных позиций будет опущено.
В первом варианте воплощения оборудование 23 извлечения CO2 было обеспечено только в системе B; однако в настоящем варианте воплощения оборудованием 23A извлечения CO2 обеспечена система A, а оборудованием 23B извлечения CO2 обеспечена система В.
Согласно настоящему варианту воплощения, как в системе A, так и в системе B, в случае когда оборудование 10A или 10B синтеза аммиака отключено, обе системы могут дополнять друг друга.
На Фиг. 7 извлеченный CO2 временно подают в линию L3 подачи удаленного CO2 системы A из системы B через аварийную линию L5 подачи CO2 для подачи извлеченного CO2 (жирная линия L5 на Фиг. 7).
С другой стороны, в противоположном случае, когда система B отключена, извлеченный CO2 можно временно подавать на линию L3 подачи удаленного CO2 системы B от системы A через аварийную линию L5 подачи CO2 для подачи извлеченного CO2 (пунктирная линия L5 на Фиг. 7).
В результате обе системы могут дополнять друг друга.
Третий вариант воплощения изобретения
Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно третьему варианту воплощения настоящего изобретения описывается на примере чертежей. Фиг. 8 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно третьему варианту воплощения (в стандартном рабочем режиме). Фиг. 9 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно третьему варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена). Составляющие элементы в третьем варианте воплощения идентичны составляющим элементам первого варианта воплощения, обозначены теми же ссылочными позициями, и объяснение вышеуказанных позиций будет опущено.
В первом варианте воплощения оборудование 23 извлечения CO2 обеспечено только в системе B; однако в настоящем варианте воплощения предусмотрены три системы (системы A-C), и оборудование 23 извлечения CO2, в котором CO2 извлекают из дымового газа 22 сгорания, обеспечено в системе B и системе C.
В настоящем варианте воплощения, т.к. извлеченный CO2, извлекаемый в оборудовании 23 извлечения CO2, подают на каждый из блоков синтеза мочевины 30A1, 30A2, 30B1, 30B2, 30C1 и 30C2, даже при отключении любого из оборудования 10A-10C синтеза аммиака в системах A-C, эти системы могут дополнять друг друга.
Четвертый вариант воплощения
Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно четвертому варианту воплощения настоящего изобретения описывается на примере чертежей. Фиг. 10 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно четвертому варианту воплощения (в стандартном рабочем режиме). Фиг. 11 представляет собой принципиальную схему промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, согласно четвертому варианту воплощения (в режиме, когда одна система отключена). Составляющие элементы в четвертом варианте воплощения идентичны составляющим элементам первого варианта воплощения, обозначены теми же ссылочными позициями, и объяснение вышеуказанных позиций будет опущено.
В первом варианте воплощения описан случай, где оборудование синтеза аммиака отключено в нескольких системах. Однако в настоящем варианте воплощения, даже при отключении оборудования синтеза аммиака в одной системе, можно выполнять производство мочевины.
Как показано на Фиг. 10, оборудование 31 хранения сжиженного CO2 обеспечено ниже по ходу потока от оборудования 23 извлечения CO2, так что извлекаемый CO2, извлеченный с помощью оборудования 23 извлечения CO2, сжижают и сохраняют.
В результате даже при отключении оборудования 10 синтеза аммиака сохраненный CO2 из оборудования 31 хранения сжиженного CO2 можно использовать для продолжения производства мочевины в блоках 301 и 302 синтеза мочевины.
Кроме того, в настоящем варианте воплощения используют сжиженный и сохраненный извлеченный CO2. Однако CO2 в дымовом газе сгорания, отводимом от внешней промышленной установки, отличной от настоящей установки производства аммиака, можно извлекать отдельно в устройстве извлечения CO2, и извлеченный CO2 можно подавать извне в блок синтеза мочевины.
Список ссылочных позиций
10, 10A-10C оборудование синтеза аммиака
11 природный газ
12 водяной пар
13 печь реформинга
14 устройство реформинга
15 газ реформинга
16 CO-конвертор
17 устройство удаления диоксида углерода
18 синтез-газ
19 компрессор синтез-газа
20 реактор синтеза аммиака
30A1, 30A2, 30B1, 30B2, 30C1, 30C2 блоки синтеза мочевины
Claims (2)
1. Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем, во время производства мочевины с использованием промышленной установки синтеза мочевины, которая содержит: оборудование синтеза аммиака, включающее устройство реформинга, имеющее печь реформинга, для реформинга природного газа в водород (H2) и монооксид углерода (CO) с использованием водяного пара, CO-конвертор для превращения монооксида углерода (СО) в газе реформинга в диоксид углерода, устройство удаления диоксида углерода для удаления из газа реформинга полученного диоксида углерода (CO2), компрессор синтез-газа для компримирования синтез-газа, содержащего водород и азот, из которого диоксид углерода был удален с помощью устройства удаления диоксида углерода, и реактор синтеза аммиака для синтеза аммиака из компримированного синтез-газа; оборудование хранения сжиженного аммиака для отведения аммиака, полученного в реакторе синтеза аммиака, от линии подачи аммиака для снабжения аммиаком блока синтеза мочевины и хранения части синтезированного аммиака в сжиженном состоянии; оборудование извлечения диоксида углерода для извлечения диоксида углерода из топливного дымового газа от печи реформинга; и линию подачи диоксида углерода для снабжения удаленным диоксидом углерода (удаленный CO2) и извлеченным диоксидом углерода (извлеченный CO2) блока синтеза мочевины,
в котором:
обеспечивают по меньшей мере две системы промышленных установок синтеза мочевины;
хранят заданное количество полученного аммиака в сжиженном состоянии в оборудовании хранения сжиженного аммиака;
при возникновении неисправности в оборудовании синтеза аммиака одной из систем и остановке производства аммиака
временно снабжают диоксидом углерода (извлеченным CO2), извлеченным в другой системе, линию подачи CO2 отключенной системы через аварийную линию подачи CO2 для обеспечения временно подаваемым CO2 блока синтеза мочевины;
подают заданное количество сжиженного аммиака, хранимого в отключенной системе, от линии подачи аммиака к блоку синтеза мочевины;
производят мочевину с использованием временно подаваемого CO2 и хранимого сжиженного аммиака даже в отключенной системе, позволяя, тем самым, осуществлять непрерывный процесс при отключенном оборудовании синтеза аммиака.
в котором:
обеспечивают по меньшей мере две системы промышленных установок синтеза мочевины;
хранят заданное количество полученного аммиака в сжиженном состоянии в оборудовании хранения сжиженного аммиака;
при возникновении неисправности в оборудовании синтеза аммиака одной из систем и остановке производства аммиака
временно снабжают диоксидом углерода (извлеченным CO2), извлеченным в другой системе, линию подачи CO2 отключенной системы через аварийную линию подачи CO2 для обеспечения временно подаваемым CO2 блока синтеза мочевины;
подают заданное количество сжиженного аммиака, хранимого в отключенной системе, от линии подачи аммиака к блоку синтеза мочевины;
производят мочевину с использованием временно подаваемого CO2 и хранимого сжиженного аммиака даже в отключенной системе, позволяя, тем самым, осуществлять непрерывный процесс при отключенном оборудовании синтеза аммиака.
2. Способ по п. 1, в котором
в оборудовании извлечения диоксида углерода извлеченный CO2 извлекают с максимальной степенью.
в оборудовании извлечения диоксида углерода извлеченный CO2 извлекают с максимальной степенью.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2011/079098 WO2013088564A1 (ja) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | 複数系統からなる尿素製造プラントの運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2564308C1 true RU2564308C1 (ru) | 2015-09-27 |
Family
ID=48612048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014117682/05A RU2564308C1 (ru) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8987513B2 (ru) |
| JP (1) | JP5738433B2 (ru) |
| AU (1) | AU2011383480B2 (ru) |
| CA (1) | CA2853019C (ru) |
| IN (1) | IN2014DN03166A (ru) |
| RU (1) | RU2564308C1 (ru) |
| WO (1) | WO2013088564A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3169663B1 (en) * | 2014-07-15 | 2020-03-18 | Stamicarbon B.V. acting under the name of MT Innovation Center | Method for revamping a urea production complex |
| WO2016133133A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 味の素株式会社 | 含窒素製品及び発酵・培養生産物から選択される製品の製造システム及び製造方法 |
| EP3216512A1 (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-13 | Casale SA | A temperature-swing adsorption process |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4320103A (en) * | 1975-03-28 | 1982-03-16 | Snamprogetti S.P.A. | Flexible integrated method for the production of ammonia and urea |
| JP2000159519A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-13 | Chiyoda Corp | アンモニア・尿素製造プラントおよび製造方法 |
| RU2196767C2 (ru) * | 1997-09-20 | 2003-01-20 | Эреа Казали С.А. | Способ совместного производства аммиака и мочевины, установка для осуществления способа, способ модернизации установок синтеза аммиака и синтеза мочевины |
| RU2283832C2 (ru) * | 2000-09-15 | 2006-09-20 | Хальдор Топсеэ А/С | Способ совместного получения аммиака и мочевины |
| RU2394813C2 (ru) * | 2004-08-10 | 2010-07-20 | Уреа Касале С.А. | Способ получения мочевины из аммиака и диоксида углерода |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA96686B (en) | 1995-02-01 | 1996-08-16 | Urea Casale Sa | Process and plant for the production of urea with high conversion yield and low energy consumption |
| US6632846B2 (en) * | 1999-08-17 | 2003-10-14 | Rentech, Inc. | Integrated urea manufacturing plants and processes |
| JP4928740B2 (ja) | 2005-05-31 | 2012-05-09 | 東洋エンジニアリング株式会社 | 尿素合成方法および装置 |
| CN101659633A (zh) | 2009-09-04 | 2010-03-03 | 湖北华强化工集团有限公司 | 一种双塔并联式尿素合成装置 |
-
2011
- 2011-12-15 RU RU2014117682/05A patent/RU2564308C1/ru active
- 2011-12-15 US US14/352,199 patent/US8987513B2/en active Active
- 2011-12-15 WO PCT/JP2011/079098 patent/WO2013088564A1/ja active Application Filing
- 2011-12-15 JP JP2013549033A patent/JP5738433B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-15 AU AU2011383480A patent/AU2011383480B2/en not_active Ceased
- 2011-12-15 CA CA2853019A patent/CA2853019C/en active Active
-
2014
- 2014-04-21 IN IN3166DEN2014 patent/IN2014DN03166A/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4320103A (en) * | 1975-03-28 | 1982-03-16 | Snamprogetti S.P.A. | Flexible integrated method for the production of ammonia and urea |
| RU2196767C2 (ru) * | 1997-09-20 | 2003-01-20 | Эреа Казали С.А. | Способ совместного производства аммиака и мочевины, установка для осуществления способа, способ модернизации установок синтеза аммиака и синтеза мочевины |
| JP2000159519A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-13 | Chiyoda Corp | アンモニア・尿素製造プラントおよび製造方法 |
| RU2283832C2 (ru) * | 2000-09-15 | 2006-09-20 | Хальдор Топсеэ А/С | Способ совместного получения аммиака и мочевины |
| RU2394813C2 (ru) * | 2004-08-10 | 2010-07-20 | Уреа Касале С.А. | Способ получения мочевины из аммиака и диоксида углерода |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2853019A1 (en) | 2013-06-20 |
| CA2853019C (en) | 2016-06-28 |
| AU2011383480A1 (en) | 2014-05-22 |
| WO2013088564A1 (ja) | 2013-06-20 |
| JP5738433B2 (ja) | 2015-06-24 |
| IN2014DN03166A (ru) | 2015-05-22 |
| AU2011383480B2 (en) | 2015-02-05 |
| US20140275626A1 (en) | 2014-09-18 |
| US8987513B2 (en) | 2015-03-24 |
| JPWO2013088564A1 (ja) | 2015-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240125472A1 (en) | Method for removing nitrogen oxides from combustion fumes with on-site generation of ammonia | |
| US10874976B2 (en) | Acid gas removal apparatus and acid gas removal method | |
| CN102946974A (zh) | 二氧化碳的分离装置及二氧化碳的分离方法 | |
| RU2564308C1 (ru) | Способ эксплуатации промышленной установки по производству мочевины, содержащей несколько систем | |
| KR101963113B1 (ko) | 연료전지 설비와 연계한 수소충전 시스템 및 그 제어 방법 | |
| NO176339B (no) | Fremgangsmåte for å konvertere brennstoff til elektrisitet | |
| UA119810C2 (uk) | Спосіб одержання аміаку | |
| JP6238842B2 (ja) | 水素製造装置およびその運転方法 | |
| CN107278340B (zh) | 燃料电池系统 | |
| CN109477683B (zh) | 用于分离合成气的方法 | |
| KR102003230B1 (ko) | 고순도산소를 추가 생산하기 위한 방법 및 장치 | |
| JP6068148B2 (ja) | 水素製造装置の起動方法及び水素製造装置 | |
| CN116081645A (zh) | 一种基于波动性氢气源的合成氨系统及其控制方法 | |
| RU2591985C2 (ru) | Способ производства жидкого водорода и электроэнергии | |
| JP2003327969A (ja) | 水素化処理設備及び水素化処理方法 | |
| JP2013509557A (ja) | 空気分離装置及び酸素消費ユニットの少なくとも１つを操作する方法 | |
| JP4771668B2 (ja) | 水素製造方法とその装置 | |
| JP3343419B2 (ja) | 燃料電池発電システムの窒素設備 | |
| CN115368938B (zh) | 用于从煤生产电力和/或化学品的系统和方法 | |
| JP2004299995A (ja) | 水素製造装置及び水素製造方法 | |
| JP4559363B2 (ja) | 重質油改質装置を備えたガスタービン、重質油改質装置の制御装置、及び重質油改質装置を備えたガスタービンの運転方法 | |
| AU2012101392A4 (en) | System and method for syngas processing | |
| JP2005251703A (ja) | 燃料ガス製造発電システムにおける停電時の運転方法 | |
| TW202425389A (zh) | 產氫燃料電池系統及其操作之方法 | |
| US20200180955A1 (en) | Process for high-yield production of hydrogen from a synthesis gas, and debottlenecking of an existing unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180621 |