Изобретение относитс к технологии производства мочевины из аммиа ка и двуокиси углерода. Известен способ получени мочевины из аммиака и двуокиси углерода с полным жидкостным рециклом неконвёртиройанных ННз и СО, 1. Сущность его состоит в том, что синтез мочерины из КНз и СОи ocyшecтвл юt при высоких температурах (160-230°С) и давлени х (160-400 кгс/см) при значительном избытке аммиака (мол рное соотношение 1Нз:С02 составл ет 3,6-6-0); плав синтеза мочевины подвергают дистилл ции в несколько ступеней при последовательно, снижающемс давлении, газы дистилл ции конденсируют в присутствии водного а8с)рбента с образованием рециркулируемого раствора углеаммониГгньос солей (УАС) . Эти схемы позвол ют . обеспечить высокую эффективность про цесса на стадии синтеза (за счет под держани оптимальных параметров) и р гулировать состав рециркулируемого раствора УАС, отличающегос высокой коррозионной активностью, чтобы обес печить благопри тные услови дл работы карбаматньк насосов. В этих схемах расход энергетическ средств велик. Известен также способ получени мочевины (стрипнинг-процесс) С 2 J, позвол ющий снизить энергозатраты. По этому способу дистилл цию первой ступени провод т в токе СО 2 при давлении пор дка 130-140 кгс/см с утилизацией теплоты конденсации газов дистилл ции, давление в.зоне синтеза поддерживают на таком же уровне, как и при дистилл ции 1 ступени, рецирку лируемьй раствор УАС передают в коло ну синтеза самотеком, так что, хот этот раствор имеет высокую концентра цию и обладает большой коррозионной активностью, осуществление рецикла не вызьгоает эксплуатационных затруднений . Давление в системе синтеза и До€стш1л ции 1 ступени лимитируетс необходимостью обеспечени удовлетво рительной степени отгонки неконверти рованных УНз, и СО-, а также возможности рецикла раствора ЦАС самотеком Темпё ратура в зоне синтеза (пор дка 160-180с) и соотношение NH :СО (2,5-3,0) также ограничены, из-за необходимости поддержани реакционно смеси при заданном давлении в жидкой фазе (где образуетс основное количество мочевины). Если соотношение превысит 3,0 невозможно обеспечить отгонку основной части неконвертированных реагентов, даже при и спользовании дл отпарки всего количества С02, требуемого дл синтеза мочевины (при большом избытке NH3 в плаве мочевины в зоне стриппингдистилл ции заметно про вл етс процесс ассоциации NH3 и СО). Это не позвол ет поддерживать оптимальные параметры в зоне синтеза мочевины, что снижает удельную производительность реактора синтеза и обусловливает увеличение его габаритов, металлоемкости и сложности изготовлени . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс способ получе ни мочевины из аммиака и двуокиси углерода при повышенных температуре и давлении, и мол рнрм соотношении. NHj-. 0.,6-6,0 C3J.Данный способ предусматривает осуществление ступенчатой дистилл ции при давлении на 1-й ступени 60-120 кг/см и по-, дачу 25-50% С02 в зону конденсации газов дистилл ции, при этом же давлении с утилизацией тепла образовани рециркулируемого раствора углеаммонийных солей. Но этот способ уступает отпарному методу по эффективности дистилл ции: дл достижени заданной степени отгонки при отсутствии отпарного агента требуетс более высока температура в зоне дистилл ции. При таком способе необходимо примен ть насосы дл сжати рецирдсулируемого раствора УАС высокой концентрации до давлени синтеза этот способ не включает средств регулировани состава УАС. Технологи этого спосо- . ба накладывает ограничени по уровню температуры, при которой утилизируетс теплота конденсации газов дистилл ции, и по количеству этой теплоты. о Целью изобретени вл етс повышение эффективности процесса. Поставленна цель достигаетс способом получени мочевины, который заключаетс в синтезе ее из аммиака и двуокиси углерода.при повышенных температуре, давлении, мол рном соотношенииNH-002 3,6-6,0 , вьщелении избыточного аммиака перед дистилл цией сепарацией плава при давлении 60-120 атм, ступенчатой дистилл ции плава синтеза, конденса ции газов дистилл ции с образованием рециркулируемого раствора углеаммонийньк солей, причем ступен чатую дистилл цию плава синтеза осуществл ют при давлении на первой ступени при 60-120 кгс:/см в токе С02 и конденсацию газов дистилл ции в двух зонах. Конденсацию в первой зоне осуществл ют при избытке COj в газовой фазе и во вторую зону подают отсепарированный избыточный аммиак, а раствор углеаммонийных солей перед рециркул цией смешивают с жидким аммиаком. Способ иллюстрируетс чертежом. Пример. В колонну синтеза 1, в которой поддерживают температу ру 200°С и давлении 250 кгс/см, по дают поток (2) 29100 кг/ч МНз,(3) 13800 кг/ч (4) 155300 кг/ч УАС (35% COj, 52%NH3 и 13% ) из аппарата 5. Плав 6, выход щий из коло , ны 1 (198200 кг/ч, 36,9% NH3, 11% CO 32%СО(ШД и 20% Hj О), дросселируют д 90 кгс/см2 и подают в сепаратор 7. Раствор 8 из сепаратора 7 (156800 кг/ч, 23% NH3, 12% СО;,, 40% СО ( 32% ) поступает, в колонну дистилл ции первой ступен 9, где при том же давлении и подвергаетс дистилл ции в токе СО 32200 кг/ч). Раствор мочевины 10 из колонны 9 (122500 кг/ч, 8% NH3, 12% СО, 51% СО (NHj) и 32% ) поступает да:лее на переработку в товарные формы обычными методами (дистилл цию , выпарку, гранулирование). Газы из колонны дистилл ции 9
Г1
111
/7 ( 66500 кг/ч 0,5% МИз и 39,5% СО) подают п конденсатор-абсорбер первой ступени 11, работающий при давлении 90 кгс/см). Туда же подают 72300 кг/ч раствора УАС 12 (371 МНз, 35% С02 и 28% HjО),полученного при абсорбции газов дистилл ции, выделенных при низком давлении. Газожидкостную смесь из конденсатора 11, а также газы 12 из сепаратора 7 (41400 кг/ч, 91,9% МНз, 8,1% СО) направл ют в конденсатор второй ступени 13. Теплоту абсорбции-конденсации в аппаратах 11 и 13 утилизируют в виде пара, который затем используют в узлах дистилл ции при низком давлении, выпарки и др. Несконденсировавшиес газы 14из аппарата 13 (34900 кг/ч, 58% NH3 и 42% С02) передают на переработку совместно с газами дистилл ции низкого давлени , а раствор УАС 15(145300 кг/ч 48,7%, МНз 37,4% СО и 13,9% ) смешивают с жидким аммиаком 16 (10000 кг) в аппарате 5, работающем при давлении 90 кгс/см. Из аппарата 5 раствор УАС (4) (155300 кг /ч) рёциркулируют в колонну синтеза 1. Как показали вьтолненные техникоэкономические расчеты, удельные энергозатраты ( в т.условного топлива на 1 т мочевины) по предложенному способу составл ют 0,166 (по стриппингметоду Стамикарбон - 0,217, по методу Монтэдисон - 0,232). Таким образом, предложенный способ обеспечивает существенное снижение энергозатрат (нар ду с эффективным осуществлением процессов синтеза и дистилл ции при оптимальных услови х).