Изобретение относитс к усовершенствованному способу получени мочевины из аммиака и двуокиси углерода. Известен способ получени мочевины , так называемый с.триппинг -процесс . Этот способ характеризуетс следующими особенност ми: дистилл цию первой ступени провод т в токе COj при давлении 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 первой ступени: раци{ кулируемый раствор углеаммонийных солей (УАС) передают в колонну синтеза самотеком, так что, хот этот раствор имеет высокую концентрацию и обладает большой коррозионной активностью, осуществление рецикла не вызывает эксплуатационных затруднений. Давление в системе синтеза и дистилл ции первой ступени ограничено необходимостью обеспечени удовлетворительной степени отгонки неконвертированных NH и С02, а также обеспечени возможности рецикла раствора УАС самотеком. Температура в зоне синтеза 160-180 С и соотношение NH}:CO. (2,5-3,0) также ограничены вследствие необходимости поддержани реакционной смеси при заданном давление в жидкой фазе (где образуетс основное количество мочевины) . К тому же,в случае,если соот ношение NHj :СО, превышает 3,0,невозмо но обеспечить отгонку основной части неконвертированных реагентов, если даже дл отпарки использовать все количество СОо, необходимое дл синтеза мочевины (при большем избытке NHj в плаве синтеза мочевины в зоне стриппинг-дистилл ции заметно про вл етс обратный процесс-образование карбамата аммони из Ntb и СО . Перечисленные ограничени не позвол ют поддерживать оптимальные параметры в зоне синтеза мочевины, что снижает удельную производительность реактора синтеза и обусловливает возрастание его габаритов, металлоемкости и слож ности изготовлени 1.This invention relates to an improved process for producing urea from ammonia and carbon dioxide. A known method for producing urea, the so-called s.tripping process. This method is characterized by the following features: the distillation of the first stage is carried out in a stream of COj at a pressure of 130-140 kgf / cm with the utilization of the heat of condensation of the distillation gases. The pressure in the synthesis zone is maintained at the same level as in the first stage distillation: the radioactive carbon monoammonium salt (UAS) solution is transferred to the synthesis column by gravity, so that although this solution has a high concentration and is highly corrosive, recycling does not cause operational difficulties. The pressure in the system of synthesis and distillation of the first stage is limited by the need to ensure a satisfactory degree of distillation of unconverted NH and C02, as well as to ensure the possibility of recycling the UAS solution by gravity. The temperature in the synthesis zone is 160-180 ° C and the ratio NH}: CO. (2.5-3.0) are also limited due to the need to maintain the reaction mixture at a given pressure in the liquid phase (where the main amount of urea is formed). In addition, if the NHj: CO ratio exceeds 3.0, it is impossible to ensure that the main part of the unconverted reagents is distilled off, even if the entire amount of COO necessary for the synthesis of urea is used for stripping (with a greater excess of NHj in the synthesis of urea The reverse process-formation of ammonium carbamate from Ntb and CO is noticeably manifested in the stripping distillation zone. These restrictions do not allow maintaining optimal parameters in the urea synthesis zone, which reduces the specific performance of the synthesis reactor and ovlivaet increase in its dimensions, metal consumption and complexity of manufacture 1.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ получени мочевины с пониженными энергозатратами и уменьшенной металлоемкостью оборудовани за счет эффективного осуществлени процесса в зоне синтеза. Согласно этому способу мочевину синтезируют из аммиака и .двуокиси углерода при 160-230°С, давлении 160-400 кгс/см, мол рном соотношении 3,6-6,0 с последующей ступенчатой дистилл цией плава синтеза при давлении на первой ступени 60-120 кгс/см , и конденсацией газов дистилл ции с образованием рециркулируемого раствора углеаммонийных солей; при этом перед дистилл цией из плава синтеза выдел ют избыточный аммиак сепарацией плава при давлении 60-120 кгс/см, дистшш цию первой ступени провод т в токе С02 , газы дистилл ции первой ступени конденсируют в двух зонах при избытке С02 в газовой-фазе в первом из этих зон, отсепарированный избыточный NHj подают во вторую зону конденсации, а раствор углеаммонийны солей перед рециркул цией в зону синтеза смешивают с жидким аммиаком; плав после I ступени дистилл ции подвергают дистилл ции при более низком давлении; раствор мочевины перерабатывают в товарный продукт известными методами, а выделенные при дистилл ции низкого давлени газы подвергают конденсации с добавлением воды и образованием раствора углеаммонийных солей, который рециркулируют на стадию конденсации газов дистилл ции 1 ступени С2,The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a method of obtaining urea with reduced energy consumption and reduced equipment metal consumption due to the effective implementation of the process in the synthesis zone. According to this method, urea is synthesized from ammonia and carbon dioxide at 160-230 ° C, a pressure of 160-400 kgf / cm, a molar ratio of 3.6-6.0 followed by a stepwise distillation of the synthesis fusion at a pressure of 60 in the first stage. 120 kgf / cm, and condensation of the distillation gases with the formation of a recirculated ammonium salt solution; prior to distillation, excess ammonia is separated from the melt synthesis by separation of the melt at a pressure of 60–120 kgf / cm, the first stage is dispersed in a stream of CO2, the first stage distillation gases are condensed in two zones with an excess of CO2 in the gas phase in the first of these zones, separated excess NHj is fed to the second condensation zone, and the ammonium salt solution is mixed with liquid ammonia before being recycled to the synthesis zone; the melt after distillation stage I is distilled at a lower pressure; the urea solution is processed into a marketable product by known methods, and the gases released during the distillation of low pressure are subjected to condensation with the addition of water and the formation of a solution of ammonium carbonate salts, which are recycled to the stage of condensation of distillation gases of the first stage C2,
Способ предусматривает эффективное осуществление процесса в зоне синтеза мочевины при оптимальных услови х (повьш1енные температура и давление , большой избыток аммиака),эффективную дистилл цию при давлении 60-120 кгс/см и высокую степень утилизации теплоты конденсации газов дистилл ции при максимальной температуре .The method involves the effective implementation of the process in the urea synthesis zone under optimal conditions (higher temperature and pressure, a large excess of ammonia), effective distillation at a pressure of 60-120 kgf / cm and a high degree of utilization of the heat of condensation of the distillation gases at maximum temperature.
Однако дистилл ци плава при 90 кгс/см осуществл етс в большом потоке С02, составл ющем 70% от общего количества, необходимого дл синтеза мочевины. Поэтому дл конденсации газов дистилл ции в двух зонах и разбавлени УАС жидким аммиаком при том же давлении требуетс большое количество аммиака. Это приводит к по влению большого количества несконденсировавшихс газов, передаваемых на конденсацию при низких давлени х и соответственно к возрастанию рецикла УАС из узлов конденсации низкого давлени в узел конденсаHowever, distillation of the melt at 90 kgf / cm is carried out in a large stream of CO2, constituting 70% of the total amount required for the synthesis of urea. Therefore, large amounts of ammonia are required to condense the distillation gases in two zones and dilute the UAS with liquid ammonia at the same pressure. This leads to the appearance of a large amount of non-condensed gases transferred to condensation at low pressures and, accordingly, to an increase in the recycling of UAS from low-pressure condensation units to the condensation unit