UA123673C2 - Виробництво карбамідо-аміачної суміші - Google Patents
Виробництво карбамідо-аміачної суміші Download PDFInfo
- Publication number
- UA123673C2 UA123673C2 UAA201807470A UAA201807470A UA123673C2 UA 123673 C2 UA123673 C2 UA 123673C2 UA A201807470 A UAA201807470 A UA A201807470A UA A201807470 A UAA201807470 A UA A201807470A UA 123673 C2 UA123673 C2 UA 123673C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- section
- urea
- ammonium nitrate
- gas
- ammonia
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 108
- CSGLCWIAEFNDIL-UHFFFAOYSA-O azanium;urea;nitrate Chemical compound [NH4+].NC(N)=O.[O-][N+]([O-])=O CSGLCWIAEFNDIL-UHFFFAOYSA-O 0.000 title abstract 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 233
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 232
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 149
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 126
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 108
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 107
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 100
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 91
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 74
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 60
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 37
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 31
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 21
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 21
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 19
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 16
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 15
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 14
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 14
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 14
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 13
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 10
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical compound [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- NGLMYMJASOJOJY-UHFFFAOYSA-O azanium;calcium;nitrate Chemical compound [NH4+].[Ca].[O-][N+]([O-])=O NGLMYMJASOJOJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 18
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical class O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 3
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000012719 wet electrostatic precipitator Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000350052 Daniellia ogea Species 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 239000010795 gaseous waste Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- -1 molten urea Chemical compound 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C1/00—Ammonium nitrate fertilisers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1418—Recovery of products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/58—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
-
- 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
- B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
-
- 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
- B01J14/00—Chemical processes in general for reacting liquids with liquids; Apparatus specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/2445—Stationary reactors without moving elements inside placed in parallel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/18—Nitrates of ammonium
- C01C1/185—Preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/406—Ammonia
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Винахід стосується способу виробництва карбамідо-аміачної суміші, системи й способу модифікації устаткування. Спосіб включає обробку аміаквмісного відхідного газу, що утворюється при виробництві нітрату амонію (відхідного газу АС), кислою очищувальною рідиною в секції завершальної обробки, яка має впускний отвір для газу в рідинному сполученні з випускним отвором для газу завершальної секції установки для виробництва карбаміду, причому завершальна секція виконана з можливістю затвердіння рідкого карбаміду, і при цьому вказана секція завершальної обробки виконана з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції обробці кислою очищувальною рідиною.
Description
Винахід належить до галузі виробництва розчину карбамідо-аміачної суміші (КАС) у воді.
Винахід також стосується системи для виробництва КАС і способу модифікації устаткування.
Рівень техніки
Карбамідо-аміачна суміш (КАС) -- це водний розчин карбаміду й нітрату амонію, який застосовується як добриво. Спосіб виробництва КАС загалом включає виробництво нітрату амонію у секції нітрату амонію (секція виробництва АС), утворення карбаміду в установці для виробництва карбаміду й об'єднання вказаного виробленого нітрату амонію й карбаміду для виробництва карбамідо-аміачної суміші у секції карбамідо-аміачної суміші (секції виробництва
КАС).
Виробництво розчину нітрату амонію включає реакцію нейтралізації газоподібного аміаку концентрованим розчином азотної кислоти відповідно до такої реакції:
НМОзаАМН»з - МНаАМОз
Виробництво розчину нітрату амонію здебільшого призводить до продукції відхідного газу (відхідного газу АС), зокрема в результаті реакції нейтралізації аміаку азотною кислотою.
Оскільки утворення нітрату амонію є високоекзотермічною реакцією, відхідний газ АС здебільшого містить водяну пару, залишковий аміак і захоплені крапельки реакційного середовища. Крапельки можуть містити нітрат амонію й/або азотну кислоту. Таким чином, відхідний газ АС може, наприклад, містити СО», МНз, воду, нітрат амонію, Ме, О»2 і азотну кислоту. Відхідний газ АС зазвичай піддають конденсації, а конденсат, наприклад, частково пропускають до секції виробництва КАС.
Деякі загальні вимоги щодо покращення способу, який включає виробництво КАС, охоплюють зниження споживання пари (підвищення енергетичної ефективності) і зменшення викидів і точок викиду, зокрема аміаку. Бажаним є також зменшення потоків відходів, покращення виходу продукту й зниження кількості підживлювальної води й кислоти, що використовуються для очищення. Такі переваги бажано отримати для нового устаткування (новозбудованих підприємств), а також при модифікації або реконструкції устаткування, яке вже існує. Переважно відбувається мінімізація вартості обладнання й інших капітальних витрат.
Суть винаходу
З метою кращого вирішення однієї або більше з вищевказаних вимог у винаході в одному
Зо аспекті пропонується спосіб виробництва розчину карбамідо-аміачної суміші, який включає: (а) піддавання аміаку й діоксиду вуглецю умовам, у яких утворюється карбамід, з отриманням водного карбамідного розчину; (Б) очищення водного карбамідного розчину в секції регенерації для видалення залишкового карбамату амонію з утворенням очищеного водного карбамідного розчину й необов'язково піддавання принаймні частини очищеного водного карбамідного розчину випарюванню з утворенням концентрованого рідкого карбаміду (розплаву карбаміду); (с) піддавання аміаку й азотної кислоти умовам, у яких утворюється нітрат амонію, з утворенням водного розчину нітрату амонію; (4) об'єднання вказаного водного розчину нітрату амонію й принаймні частини очищеного водного карбамідного розчину й/або концентрованого рідкого карбаміду в секції карбамідо- аміачної суміші з отриманням водного розчину карбамідо-аміачної суміші; (є) обробку аміаквмісного відхідного газу, що утворюється при виробництві нітрату амонію (відхідного газу АС), кислою очищувальною рідиною в секції завершальної обробки, яка має впускний отвір для газу в рідинному сполученні з випускним отвором для газу завершальної секції установки для виробництва карбаміду, причому завершальна секція виконана з можливістю затвердіння рідкого карбаміду, при цьому вказана секція завершальної обробки виконана з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу з завершальної секції обробці кислою очищувальною рідиною.
Винахід також стосується системи для виробництва принаймні карбаміду й карбамідо- аміачної суміші, що містить: (а) установку для виробництва карбаміду, яка містить завершальну секцію, причому завершальна секція має випускний отвір для газу для аміаквмісного відхідного газу; (Б) секцію нітрату амонію для виробництва нітрату амонію, яка перебуває в рідинному сполученні з джерелом азотної кислоти й джерелом аміаку, яка має випускний отвір для водного розчину нітрату амонію й випускний отвір для відхідного газу; (с) секцію карбамідо-аміачної суміші, яка містить установку, що має впускний отвір у рідинному сполученні з указаним випускним отвором для водного розчину нітрату амонію й впускний отвір для приймання рідкого карбаміду для об'єднання вказаного розчину нітрату амонію й указаного рідкого карбаміду й має випускний отвір для розчину карбамідо-аміачної 60 суміші; і
(а) секцію завершальної обробки, яка має впускний отвір для газу в рідинному сполученні з указаним випускним отвором для газу для відхідного газу вказаної завершальної секції, виконану з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції обробці кислою очищувальною рідиною, причому вказана секція завершальної обробки містить впускний отвір для газу в рідинному сполученні з указаним випускним отвором для відхідного газу вказаної секції нітрату амонію.
Винахід також стосується способу модифікації устаткування, у якому устаткування містить секцію нітрату амонію для реагування аміаку й азотної кислоти в умовах для утворення нітрату амонію, завершальну секцію, виконану з можливістю затвердіння рідкого карбаміду, і секцію завершальної обробки, яка має впускний отвір для газу в рідинному сполученні з випускним отвором для газу вказаної завершальної секції виконану з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції обробці кислою очищувальною рідиною, причому спосіб включає додавання з'єднання для рідинного сполучення між випускним отвором для відхідного газу з указаної секції нітрату амонію й випускного отвору для газу вказаної секції завершальної обробки, такого як трубопровід або трубки.
Короткий опис графічних зображень
На Фіг. 1 показано схему способу для необмежувального прикладу способу й системи згідно з винаходом.
Детальний опис винаходу
Винахід грунтується на зваженій ідеї інтеграції обробки аміаквмісного відхідного газу, що утворюється при виробництві нітрату амонію (відхідного газу АС), із обробкою аміаквмісного відхідного газу завершальної секції (завершального відхідного газу) кислою очищувальною рідиною.
Спосіб згідно з винаходом відповідно включає обробку аміаквмісного відхідного газу, що утворюється при виробництві нітрату амонію (відхідного газу АС), кислою очищувальною рідиною в секції завершальної обробки.
У цьому способі відхідний газ АС спрямовують до впускного отвору для газу секції завершальної обробки, щоб піддати його обробці кислою очищувальною рідиною. Переважно принаймні частину відхідного газу АС подають у секцію завершальної обробки. Переважно
Зо принаймні частина відхідного газу АС контактує, об'єднується і/або змішується з завершальним відхідним газом, який подають до секції завершальної обробки. У результаті принаймні частина відхідного газу АС обробляється у секції завершальної обробки. Таким чином, інтеграція може забезпечити більш ефективну обробку відхідного газу АС і/або завершального відхідного газу.
На відміну від способів попереднього рівня техніки етап конденсації відхідного газу АС можна опустити. Це дозволяє усунути конденсатор, який використовують у деяких способах попереднього рівня техніки.
При постачанні до секції завершальної обробки відхідний газ АС містить принаймні аміак. У цьому способі аміаквмісний відхідний газ АС спрямовують до впускного отвору для газу вказаної секції завершальної обробки, щоб піддати його обробці кислою очищувальною рідиною в секції завершальної обробки.
У цьому способі до секції завершальної обробки потрапляє принаймні частина відхідного газу АС у вигляді газоподібного потоку (який може містити крапельки й захоплені частинки).
Спосіб може, наприклад, включати об'єднання потоку газоподібного відхідного газу АС із газоподібним аміаквмісним відхідним газом завершальної секції. Потік газоподібного відхідного газу АС може, наприклад, мати таку ж композицію на впускному отворі для газу секції завершальної обробки, що й на випускному отворі секції виробництва АС. Переважно принаймні 50 об. 95 відхідного газу АС, більш переважно принаймні 90 об. 95 або по суті весь потік відхідного газу АС, який отримали з секції виробництва АС, об'єднується у вигляді газоподібного потоку з потоком завершального відхідного газу з отриманням об'єднаного газоподібного потоку. Об'єднаний газоподібний потік обробляють у секції завершальної обробки. Потік відхідного газу АС може становити, наприклад, від 0,5 до 10 об.95 завершального відхідного газу, наприклад від 1,0 до 5,0 об9У5, хоча спосіб не обмежується конкретним співвідношенням між відхідним газом АС і завершальним відхідним газом. Відносна кількість відхідного газу АС залежить, наприклад, від ємності завершальної секції карбаміду.
Перевагою є те, що обробка відхідного газу АС у секції завершальної обробки дозволяє досягти чистого зниження викиду аміаку. Несподівано було виявлено, що спосіб згідно з винаходом дозволяє обробку додаткового відхідного газу АС у секції завершальної обробки без збільшення або лише з незначним збільшенням викиду аміаку й пилу карбаміду з секції завершальної обробки. Перевагою є те, що аерозолі у відхідному газі АС можна захопити у 60 секції завершальної обробки, наприклад, за допомогою скрубера, такого як скрубер Вентурі,
який може, наприклад, бути додатком до скрубера, який використовують для очищення за допомогою кислотної рідини. Оскільки секція завершальної обробки загалом створена для видалення частинок із завершального відхідного газу, її можна переважно використовувати для видалення краплин аерозолю з відхідного газу АС, до того ж у комбінації з видаленням аміаку з відхідного газу АС.
Крім того, присутність пилу карбаміду у відхідному газі з завершальної секції може забезпечити більше вихідного матеріалу для збільшення розміру частинок, захоплених у відхідному газі АС під час етапу охолодження, якщо такий застосовують, таким чином додатково покращуючи видалення таких частинок.
Таким чином, спосіб винаходу дозволяє усунути викид аміаку з традиційної окремої секції обробки для відхідного газу АС, який може, наприклад, становити приблизно 25 мг аміаку/Нм3 сухого повітря. Таким чином, викид аміаку з секції виробництва АС можна зменшити або усунути, при цьому викид аміаку з секції завершальної обробки може, наприклад, залишатися таким самим або може знизитися, або збільшитися менше, ніж зниження викиду аміаку для секції виробництва АС. Таким чином, спосіб може дозволити знизити загальний викид аміаку й зменшити кількість точок викиду.
Крім того, для способу за винаходом необхідна переважно менша кількість обладнання для секції виробництва АС, наприклад шляхом усунення скрубера й конденсатора для відхідного газу АС у секції виробництва АС і їхнього допоміжного обладнання, такого як насоси. У результаті в переважному варіанті втілення весь або по суті весь відхідний газ АС проходить до секції завершальної обробки у вигляді газоподібного потоку без проміжного етапу конденсування або без проміжного етапу очищення, або навіть без будь-яких проміжних етапів, на яких отримують потоки рідин. Завдяки усуненню окремого скрубера для відхідного газу АС усувається також необхідність отримання нітрату амонію й азотної кислоти з відповідної очищувальної рідини. Завдяки усуненню конденсатора секції виробництва АС немає потреби в обробці конденсату.
У переважному варіанті втілення спосіб не включає конденсування відхідного газу, який утворюється при виробництві нітрату амонію, між секцією карбамідо-аміачної суміші й секцією завершальної обробки.
Спосіб також дозволяє знизити споживання води за допомогою більш ефективного використання підживлювальної води при обробці об'єднаного потоку, наприклад на 10-20 95.
Спосіб додатково дозволяє знизити споживання енергії, наприклад на до 2 кВт:"год/т, наприклад, у порівнянні зі способом з окремим скрубером для відхідного газу АС.
Завершальна секція є, наприклад, завершальною секцією установки для виробництва карбаміду, у якій утворюються водний карбамідний розчин і/або концентрований рідкий карбамід. В іншому варіанті втілення завершальна секція є завершальною секцією другої установки для виробництва карбаміду, рідкий карбамід з якої не подають до секції карбамідо- аміачної суміші. У такому випадку перша установка для виробництва карбаміду не обов'язково має завершальну секцію.
Водний карбамідний розчин, очищений водний карбамідний розчин і концентрований рідкий карбамід є деякими з потоків рідкого карбаміду в рамках способу за винаходом. Термін "рідкий карбамід" може також стосуватися потоку рідини, що містить карбамід, з другої установки для виробництва карбаміду.
Переважно спосіб включає рециркуляцію очищувальної рідини, яку використовують у секції завершальної обробки, до секції виробництва КАС. Переважно очищувальну рідину повторно використовують таким чином, щоб принаймні її частина була включена у водний розчин карбамідо-аміачної суміші. Спосіб може, наприклад, включати об'єднання очищувальної рідини, яку використовують у секції завершальної обробки, з водним розчином нітрату амонію, очищеним водним карбамідним розчином і/або концентрованим рідким карбамідом.
Спосіб включає піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції й відхідного газу АС обробці кислою очищувальною рідиною, зокрема в тій самій секції завершальної обробки. Відповідно, різні компоненти обох потоків відхідних газів видаляються з відхідного газу й переходять до потоку рідини (рециркуляційного потоку рідини), зокрема до карбамідо-аміачної суміші. Наприклад, при очищенні циркулюючий розчин використовують в ролі очищувальної рідини з додатковою підживлювальною водою. Зі скрубера отримують продувний потік, як правило, з масовою часткою карбаміду 10 95-60 95, який забезпечує рециркуляційний потік рідини.
Спосіб переважно включає включення принаймні частини рециркуляційного потоку рідини, наприклад усього потоку, до розчину КАС. Переважно принаймні частина рециркуляційного бо потоку рідини, наприклад увесь потік, об'єднується з потоком, що містить нітрат амонію, у секції виробництва КАС, наприклад у змішувальній установці. У цьому документі термін "рециркуляційний потік рідини" стосується очищувальної рідини, яку використовують у секції завершальної обробки після виходу з цієї секції.
Перевагою цього переважного варіанту втілення є те, що в ньому усунена необхідність окремої обробки вказаного рециркуляційного потоку рідини. Крім того, цей варіант втілення дозволяє отримати, наприклад, нітрат амонію й/або карбамід з відхідних газів і таким чином забезпечує збільшену продукцію КАС. Цей варіант втілення може також дозволити отримати азотну кислоту з відхідного газу АС і тим самим дозволяє знизити споживання азотної кислоти в секції виробництва АС. На додаток, він може забезпечити можливість регулювання концентрації розчину КАС. Окремою перевагою цього варіанту втілення є те, що карбамід у завершальному відхідному газі, можна необов'язково повернути до КАС, а не до потоку карбамідного продукту.
Відповідно, спосіб дозволяє усунути рецикруляцію будь-яких добавок, які додають до карбаміду, таких як розрихлювачі й допоміжні засоби для гранулювання, зокрема формальдегіди, назад до установки для виробництва карбаміду.
Рециркуляційна очищувальна рідина, яку використовують у секції завершальної обробки до секції виробництва КАС, має особливу перевагу, якщо частину рідкого карбаміду використовують як дуже чистий карбамідний продукт або використовують для виробництва такого карбамідного продукту. Прикладами таких карбамідних продуктів є рідина для очищення вихлопу дизельних двигунів (ОЕР) і карбамідні продукти, які придатні для отримання СЕБЕ шляхом додавання демінералізованої води (спільно іменовані назвою "продукти ОЕЕ"). ОЕЕ загалом є водним розчином карбаміду з максимум 0,3 мас. 95 біурету й максимум 0,2 мас. 95 лужних компонентів, зокрема « 0,2 мас. 95 аміаку, з 32,5 мас. 95 карбаміду. ОЕЕ уводять у залишковий газ двигунів внутрішнього згоряння для реагування з МОх для зменшення викиду
МОх. Присутність забруднення в ОБЕРЕ є небажаною; зокрема небажаною є присутність формальдегіду й інших розрихлювачів. ОЕЕ здебільшого виробляють шляхом розведення рідкого карбаміду, такого як очищений водний карбамідний розчин, або розчинення гранул карбаміду демінералізованою водою. Рідкий карбамід або гранули карбаміду відповідно повинні мати дуже низький рівень біурету, лужних компонентів і інших забруднень.
Відповідно, спосіб переважно включає етап приготування карбамідного продукту з частини
Зо потоку рідкого карбаміду в установці для виробництва карбаміду, яка має завершальну секцію, причому карбамідний продукт являє собою продукт ОЕР. Переважно продукт ОЕЕ має максимум 0,3 мас. 95 біурету й максимум 0,2 мас. 95 лужних компонентів, зокрема 0,2 мас. 95 аміаку, і містить максимум 0,10 мас. 95 добавок, переважно менш ніж 0,010 мас. 95 добавок, або, наприклад, менш ніж 0,010 мас. 95 формальдегіду й принаймні 30 мас. 95 карбаміду на основі загальної маси продукту. Переважно продукт по суті є вільним від формальдегіду. Переважно, спосіб додатково включає додавання добавки до іншої частини вказаного потоку рідкого карбаміду, наприклад розрихлювача, такого як формальдегід. У результаті переважний спосіб включає розділення потоку рідкого карбаміду установки для виробництва карбаміду, яка має завершальну секцію, на принаймні дві частини й додавання добавки до одного з указаних потоків нижче за течією від указаного розділення, причому термін "нижче за течією" визначається відносно до вказаного потоку, і отримання продукту СЕБЕ з іншого потоку, причому вказана добавка переважно є формальдегідом, і при цьому потік з указаною добавкою піддають затвердінню в завершальній секції, причому затвердіння переважно є грануляцією. У такому способі відхідний газ від затвердіння очищують у секції завершальної обробки, а рециркуляційний потік рідини, отриманий при очищенні, включають у продукт КАС, наприклад подають у секцію виробництва КАС.
Відповідно, спосіб для виробництва твердого карбамідного продукту, продукту ОЕРЕ і КАС переважно включає утворення КАС і рідкого карбаміду, використання частини рідкого карбаміду для виробництва продукту МЕРЕ і використання іншої частини рідкого карбаміду для виробництва твердого карбамідного продукту шляхом додавання добавки, такої як формальдегід, і затвердіння карбаміду, наприклад шляхом гранулювання, при якому отримують завершальний відхідний газ. Відхідний газ містить карбамід, аміак і вказану добавку. Принаймні частину карбаміду виділяють з відхідного газу в рециркуляційний потік, наприклад, шляхом очищення, і принаймні частину вказаного рециркуляційного потоку включають до продукту КАС.
Спосіб переважно не включає постачання рециркуляційного потоку до потоку, з якого готують продукт ОЕР. Цей спосіб у принципі можна використовувати незалежно від функції постачання відхідного газу АС до секції завершальної обробки, хоча об'єднання є переважним.
Відповідний спосіб отримання ОЕР описаний у, наприклад, ЕР1І856038А1 і включає використання водного карбамідного розчину, отриманого безпосередньо з або після секції 60 регенерації устаткування для виготовлення розплаву карбаміду, і розведення водного карбамідного розчину водою з отриманням бажаного розчину. З точки зору цього винаходу, наприклад, очищений водний карбамідний розчин можна розвести для приготування МЕР.
Спосіб включає піддавання аміаку й діоксиду вуглецю умовам, у яких утворюється карбамід, з отриманням водного карбамідного розчину.
Карбамід можна синтезувати будь-яким придатним способом. Часто використовуваним способом отримання карбаміду відповідно до способу стрипінгу є спосіб стрипінгу з діоксидом вуглецю, наприклад описаний в ШіІтапп'5 Епсусіоредіа ої Іпдивігіа! Спетівігу, Мої. А27, 1996, рр. 333-350. У цьому способі після секції синтезу високого тиску йде одна або більше секцій регенерації. Секція синтезу містить, наприклад, реактор, стрипер і конденсатор. Секція синтезу працює за високого тиску, наприклад від 12 до 18 МПа і переважно від 13 до 16 МПа. У секції синтезу карбамідний розчин, що виходить із карбамідного реактора, подається в стрипер, у якому велика кількість неперетвореного аміаку й діоксиду вуглецю відділяється від водного карбамідного розчину. Такий стрипер може являти собою кожухотрубчастий теплообмінник, у якому карбамідний розчин подають у верхню частину з боку трубок, а діоксид вуглецю, призначений для застосування в синтезі, вводять у нижню частину стрипера. Пар для нагрівання розчину вводять із боку кожуха. Карбамідний розчин виходить із теплообмінника в нижній частині, тоді як парова фаза виходить зі стрипера у верхній частині. Пара, що виходить із указаного стрипера, містить аміак, діоксид вуглецю й невелику кількість води. Указану пару конденсують шляхом утворення карбамату амонію в теплообміннику з падаючою плівкою або в конденсаторі зануреного типу, який може бути горизонтального типу або вертикального типу.
Занурений теплообмінник горизонтального типу описано в ШІтапп'5 Епсусіоредіа ої Іпдивігіа!
Спетівігу, МоЇ. Аг27, 1996, рр 333-350. Тепло, яке виділяється при екзотермічній реакції конденсації карбамату в указаному конденсаторі, зазвичай використовують для утворення пари, яку застосовують у секції переробки карбаміду нижче за течією для нагрівання й концентрації карбамідного розчину. Оскільки в конденсаторі зануреного типу забезпечується час перебування певної рідини, реакція карбаміду вже частково проходить у вказаному конденсаторі. Утворений розчин, що містить карбамат амонію, воду й карбамід разом із неконденсованим аміаком, діоксидом вуглецю й інертною парою, спрямовують до реактора. У реакторі вищевказана реакція перетворення карбамату в карбамід досягає рівноваги. Молярне
Зо співвідношення аміаку до діоксиду вуглецю в карбамідному розчині на виході з реактора загалом становить від 2,5 до 4 моль/моль. Існує можливість комбінації конденсатора й реактора в одній одиниці обладнання (наприклад, басейновому реакторі). Приклад цієї одиниці обладнання описано в ШІтапп'5 Епсусіореадіа ої Іпдивігіа! Спетівігу, Мої. А27, 1996, рр 333-350.
Утворений карбамідний розчин на виході з карбамідного реактора подають до стрипера, а інертну пару, яка містить неконденсований аміак і діоксид вуглецю, наприклад, спрямовують до секції очищення, яка працює за тиску, аналогічного до тиску в реакторі. У цій секції очищення аміак і діоксид вуглецю вимиваються з інертної пари. Утворений карбаматний розчин з системи регенерації нижче за течією використовують як абсорбент у секції очищення.
Указану пару з указаного реактора можна, наприклад, також відправляти прямо до секції нітрату амонію для нейтралізації (тобто реакції з азотною кислотою з утворенням нітрату амонію). Карбамідний розчин, що виходить зі стрипера в цій секції синтезу, може, наприклад, мати концентрацію карбаміду принаймні 45 95 за масовою часткою й переважно принаймні 50 95 за масовою часткою, таким чином дозволяючи обробку в одній системі регенерації нижче за течією від стрипера. Цей карбамідний розчин називається водним карбамідним розчином. Ці переваги також стосуються другої установки для виробництва карбаміду, якщо таку застосовують.
У способі винаходу принаймні частину водного карбамідного розчину очищують у секції регенерації. У цій секції водний карбамідний розчин очищують для видалення залишкового карбамату амонію з отриманням очищеного водного карбамідного розчину. Секція регенерації містить, наприклад, нагрівач, рідинний/газовий сепаратор і конденсатор. Тиск у цій секції регенерації становить, наприклад, від 200 до 6000 кПа. Наприклад, можна використовувати секцію регенерації низького тиску (200-700 кПа (2-7 бар)) або секцію регенерації середнього тиску (1200-4000 кПа (12-40 бар)), а потім секцію регенерації низького тиску. У нагрівачі секції регенерації основну частину аміаку й діоксиду вуглецю відділяють від карбаміду й водної фази шляхом нагрівання карбамідного розчину. Зазвичай, у ролі нагрівального агента застосовують пару. Очищений водний карбамідний розчин містить невелику кількість розчиненого аміаку й діоксиду вуглецю й залишає секція регенерації. Необов'язково принаймні частину очищеного водного карбамідного розчину спрямовують до секції переробки карбаміду нижче за течією, яка також називається секцією випарювання карбаміду або секцією випарювання. У ній очищений водний карбамідний розчин необов'язково піддають випаровуванню води для утворення концентрованого рідкого карбаміду, який здебільшого називається розплавом карбаміду.
Винахід не обмежується жодним конкретним способом виробництва карбаміду. Інші способи й устаткування включають ті, що грунтуються на технології, наприклад, устаткування повної повторної переробки, на комбінованому високоефективному способі (НЕС), розробленому компанією Огеа Сазаіе, розширеному способі економії витрат і енергозбереження (АСЕ5), розробленому компанією Тоуо Епдіпеегіпд Согрогайоп, і способі, розробленому компанією
Зпатргодеці. Усі ці й інші способи можна використовувати в способі згідно з винаходом.
Спосіб винаходу включає піддавання аміаку й азотної кислоти умовам, у яких утворюється нітрат амонію, з утворенням водного розчину нітрату амонію. Цей етап призводить до утворення відхідного газу. Установка, реактор або секція, у яких проходить реакція, можуть називатися секцією виробництва АС.
Нітрат амонію може, наприклад, вироблятися при реагуванні аміаку з концентрованим розчином азотної кислоти за підтримання рН розчину у вузьких межах. Аміак, наприклад, використовують у його безводній формі, як газ, а азотна кислота, наприклад, є концентрованою (типовий діапазон концентрації: 40-80 мас.95, наприклад приблизно 60 мас. 950). Шляхом екзотермічної реакції нейтралізації легко утворюється розчин нітрату амонію, зазвичай із концентрацією від приблизно 7095 до 9595, наприклад віл 83 95 до 88 95, наприклад із рн приблизно 7.
Секція виробництва АС може, наприклад, містити реактор нейтралізації на основі комбінації
М-типу трубки циркулятора й змішувальної трубки з реактором посудини сепаратора. Реакцію, наприклад, проводять за тиску 0,15 МПа і температури 135-165 76.
Необов'язково спосіб може включати приготування з частини нітрату амонію твердих продуктів нітрату амонію, таких як кульки або гранули, причому переважно надлишок води випаровується до вмісту нітрату амонію (АС) в концентрації від 95 90 до 99,9 95.
Азотну кислоту, яку використовують у виробництві нітрату амонію, можна отримати у вигляді сировини із зовнішнього джерела. Переважно азотну кислоту виробляють на місці. Відповідно, спосіб необов'язково включає окислення безводного аміаку до оксиду азоту, наприклад, у присутності каталізатора, і реагування оксиду азоту з киснем з утворенням діоксиду азоту.
Зо Спосіб необов'язково включає абсорбування діоксиду азоту у воді з утворенням азотної кислоти й оксиду азоту або реагування діоксиду азоту з киснем і водою з утворенням азотної кислоти.
Відповідно, система для способу за винаходом необов'язково містить установку для виробництва азотної кислоти. Матеріалу до цієї установки здебільшого подається з зовнішніх джерел, і вона має випускний отвір для азотної кислоти, який перебуває в рідинному сполученні з впускним отвором для азотної кислоти установки для виробництва нітрату амонію.
Аміак, який використовують у секції виробництва АС, можна, наприклад, принаймні частково отримати з відхідного газу установки для виробництва карбаміду й/або з секції виробництва
КАС. Переважно також аміаквмісний відхідний газ із установки для виробництва карбаміду й/"або з секції карбамідо-аміачної суміші спрямовують до впускного отвору для газу секції завершальної обробки.
Відповідно, спосіб може включати подачу до секції виробництва АС аміаквмісного відхідного газу, такого як випари, що відводяться зверху колони, з секції синтезу карбаміду, секції регенерації й/або секції випарювання карбаміду.
Відхідний газ можна, наприклад, отримати з секції регенерації установки для виробництва карбаміду, у якій карбамат амонію в розчині для синтезу карбаміду розкладається до діоксиду вуглецю й аміаку, зазвичай за низького тиску (0,1-1 МПа, зокрема 0,2-0,7 МПа) і/або за середнього тиску (1-4 МПа, переважно 1,5-3,0 МПа).
Спосіб необов'язково додатково включає перехід відхідного газу з секції установки для виробництва карбаміду, відмінної від завершальної секції, наприклад із секції випарювання карбаміду, до секції завершальної обробки. Наприклад, принаймні частину потоку, що містить водяну пару, що випаровується у секції випарювання карбаміду, можна подавати до секції завершальної обробки.
Спосіб включає об'єднання водного розчину нітрату амонію й принаймні деякої кількості рідкого карбаміду в секції карбамідо-аміачної суміші (секції виробництва КАС) з отриманням водного розчину карбамідо-аміачної суміші (КАС).
У способі за винаходом частину очищеного водного карбамідного розчину й/або концентрований рідкий карбамід об'єднують із водним розчином нітрату амонію. Відповідно, водний розчин нітрату амонію об'єднують із очищеним водним карбамідним розчином у випадку, якщо спосіб не включає піддавання принаймні частини очищеного водного бо карбамідного розчину випарюванню, і водний розчин нітрату амонію об'єднують із очищеним водним карбамідним розчином і/або концентрованим рідким карбамідом, якщо спосіб включає піддавання принаймні частини очищеного водного карбамідного розчину випарюванню. Однак це не є суттєвим, і, в принципі, карбамід, який подають у секцію виробництва КАС, можна отримати з будь-якого джерела.
У переважному варіанті втілення потік концентрованого рідкого карбаміду, який подають у секцію виробництва КАС, містить меншу частину загальної кількості рідкого карбаміду, який подають у секцію виробництва КАС. Це дозволяє регулювати й контролювати концентрацію карбаміду в секції виробництва КАС.
Необов'язково частину очищеного водного карбамідного розчину, отриманого з секції регенерації установки для виробництва карбаміду, можна постачати в секцію виробництва КАС, тоді як іншу частину можна постачати в секцію випарювання, а після цього -- у завершальну секцію. Відповідно, концентрація карбаміду в рідкому карбаміді, який подають до секції виробництва КАС, може, наприклад, відрізнятися від концентрації карбаміду в рідкому карбаміді, який подають до завершальної секції.
Секція виробництва КАС переважно містить змішувальну установку, наприклад містить статичний змішувач або трубчастий змішувач, наприклад послідовність статичних змішувачів.
Спосіб переважно включає змішування водного розчину нітрату амонію з рідким карбамідом.
Продукти КАС, отримані за допомогою даного способу, містять, наприклад, від 28 мас. 95 до 32 мас. 95 загального азоту й зазвичай від 29 мас. 95 до 38 мас. 95 карбаміду, і від 36 мас. 95 до 48 мас. 95 нітрату амонію з залишком у вигляді води.
У способі винаходу установка для виробництва карбаміду містить завершальну секцію, виконану із можливістю затвердіння рідкого карбаміду. Як правило, рідкий карбамід концентрують перед піддаванням затвердінню. Завершальна секція є, наприклад, завершальною секцією установки для виробництва карбаміду, у якій утворюються водний карбамідний розчин і/або концентрований рідкий карбамід.
Спосіб необов'язково включає затвердіння рідкого карбаміду в завершальній секції.
Затвердіння в завершальній секції призводить до утворення аміаквмісного відхідного газу (завершального відхідного газу). Затвердіння, наприклад, включає утворення кульок, грануляцію й/або пастиляцію карбаміду в завершальній секції. Затвердіння в завершальній
Зо секції переважно включає піддавання концентрованого рідкого карбаміду потоку повітря з отриманням твердих частинок карбаміду. Використання такого потоку повітря призводить до утворення завершального відхідного газу. Відповідно, завершальна секція має випускний отвір для газу в рідинному сполученні з впускним отвором для газу секції завершальної обробки, виконаної з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції обробці кислою очищувальною рідиною.
Завершальна секція може, наприклад, бути гранбаштою, секцією грануляції, секцією зерніння або секцією або обладнанням на основі будь-якої іншої завершальної методики.
Секція грануляції може, наприклад, бути гранулятором із псевдозрідженим шаром або барабанним гранулятором, або чашковим гранулятором, або будь-яким подібним грануляційним пристроєм. Основною функцією цієї завершальної секції є перетворення рідкого карбаміду, наприклад розплаву карбаміду, у потік затверділих частинок. Для переведення карбаміду з рідкої фази в тверду фазу необхідно видалити тепло кристалізації. Крім того, як правило, деяку відчутну частину тепла видаляють із затверділих частинок карбаміду з метою їх охолодження до температури, яка є відповідною для додаткової переробки й маніпуляції, включно з безпечним і зручним зберіганням і транспортуванням кінцевого продукту. Підсумкове загальне видалення тепла в завершальній секції зазвичай проводять за допомогою випаровування води й/або шляхом охолодження повітрям. При випаровування води, вона потрапляє до завершальної секції або як частина рідкого карбаміду, або її розпилюють у вигляді рідкої води у відповідному місці в завершальному процесі. Зазвичай більшість тепла видаляють за допомогою охолодження повітрям. Як правило, кількість застосовуваного повітря дорівнює 3-30 кг повітря на кг кінцевого затверділого продукту, переважно 3-10 кг. Це типовий відхідний газ завершальної секції. У завершальній секції повітря безпосередньо контактує з розплавом карбаміду й із затверділими частинками карбаміду. Це призводить до забруднення повітря пилом карбаміду й аміаком. Залежно від типу завершальної секції (утворення кульок/грануляція, тип грануляції, умови, вибрані при грануляції) кількість пилу карбаміду, присутнього в повітрі, може сильно відрізнятися; спостерігалися показники в діапазоні від 0,05 95 до 10 95 за масовою часткою (відносно потоку кінцевого продукту). Для завершальної секції на основі грануляції кількість пилу більш типово перебуває в діапазоні від 2 95 до 8 95 за масовою часткою. Карбамід у завершальному відхідному газі здебільшого присутній у вигляді пилу карбаміду, що містить бо частинки з діаметром менш ніж 500 мкм, із великою фракцією частинок менш ніж 10 мкм, таких як субмікронні частинки. Здебільшого цей пил переноситься разом із потоком повітря, коли потік повітря залишає завершальну секція у вигляді відхідного газу. Така присутність пилу карбаміду в завершальному відхідному газі зазвичай зумовлює необхідність обробки, яка включає видалення пилу карбаміду, або з екологічних міркування, або з міркувань ефективності, перед тим, як повітря можна випустити в атмосферу. Видалення пилу карбаміду саме по собі викликає труднощі, оскільки кількість відхідного газу (здебільшого повітря) є величезною, тоді як концентрація пилу карбаміду є низькою. Прикладом повітряного потоку є порядку 750 000
Нм3/год. Типова концентрація пилу карбаміду в ньому становить приблизно 2 мас. 95. Крім того, частина пилу карбаміду має субмікронний розмір. Дотримання сучасних стандартів передбачає видалення більшої частини субмікронного пилу.
Спосіб затвердіння може також включати зерніння, наприклад, як описано в УМО 2006/111331. У такому способі частинки, які містять карбамід, виробляються в пелетизаторі, що містить пристрій подачі, стрічку конвеєра й пристрій для видалення сформованих кульок зі стрічки конвеєра, шляхом подачі рідкого потоку, що містить карбамід, у пристрій подачі, з якого краплини рідини дозовано потрапляють на стрічку конвеєра, на якій краплини, що містять карбамід, тверднуть і охолоджуються до температури « 55 "С. Утворені частинки, що містять карбамід, видаляють зі стрічки конвеєра.
У способі за винаходом залучена секція завершальної обробки, яка має впускний отвір для газу в рідинному сполученні з випускним отвором для газу завершальної секції, виконана з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції (завершального відхідного газу) обробці кислою очищувальною рідиною. Обробка кислою очищувальною рідиною призводить до видалення принаймні частини пилу карбаміду й/або аміаку. У результаті спосіб може включати очищення завершального відхідного газу. Очищення, наприклад, включає додавання очищувальної рідини до газового потоку, як правило, в напрямку, протилежному до течії.
Секція завершальної обробки містить принаймні один скрубер для очищення за допомогою кислої очищувальної рідини. Секція завершальної обробки може містити додаткові скрубери для очищення за допомогою кислих очищувальних рідин або інших рідин.
Відповідні типи скруберів включають, наприклад, скрубери Вентурі, насадкові скрубери,
Зо скрубери ударної дії й скрубери з ситчатою тарілкою. У скрубері Вентурі відхідний газ виштовхується або втягується через трубку Вентурі, яка має частину з вузькою "горловиною".
При русі повітря через горловину воно пришвидшується до високої швидкості. До скрубера
Вентурі додають очищувальну рідину у вигляді краплин, як правило, води, зазвичай у місці горловини, де вона потрапляє до газового потоку. Краплини води, які використовують, загалом на кілька порядків більші за об'ємом, ніж забруднювальні частини, які необхідно зібрати, і, як наслідок, мають різну швидкість прискорення при проходженні через скрубер Вентурі.
Диференційне прискорення зумовлює взаємодії між краплинами води й забруднювальними частинками так, що забруднювальні частинки збираються краплинами води. Із метою усунення краплин аерозолю відхідного газу АС у скрубері Вентурі їх можна вважати забруднювальними частинками. Механізми збору включають, насамперед, зіткнення між частинками й краплинами й дифузію частинок до поверхні краплин. У будь якому випадку частинки захоплюються краплинами. Залежно від розміру забруднювальних частинок, може переважати той чи інший із цих механізмів, причому дифузія є переважним механізмом збору для дуже малих частинок, а механізм зіткнення або перехоплення є переважним механізмом для більших частинок. Скрубер
Вентурі може також бути ефективним для збору високорозчинних газоподібних сполук шляхом дифузії. Детальний опис цих механізмів очищення надано в розділі 9 публікації РоїЇшіоп Сопігої
Тпеогу, М. Стаулога, (МсСтгам/-НІЇІ 1976).
Секція завершальної обробки може містити один скрубер Вентурі або множину скруберів
Вентурі. Додатково в кожному з одного або більше скруберів Вентурі може міститися одна або більше трубок Вентурі.
Скрубер Вентурі зазвичай містить три секції: секцію, що звужується, секцію горловини й секцію, що розширюється. Впускний потік газу входить до секції, яка звужується, і при зменшенні площі збільшується швидкість газу. Рідину вводять або в горловині, або на вході до секції, що звужується.
Впускний газ, змушений рухатися з надзвичайно високими швидкостями в невеликій секції горловини, знімає рідину з її стінок, утворюючи величезну кількість дуже дрібних краплин.
Видалення частинок і газу відбувається в секції горловини при змішуванні впускного газового потоку з туманом дрібних краплин рідини. Далі впускний потік виходить через секцію, яка розширюється, де він змушений сповільнитися.
У випадку, якщо секція завершальної обробки містить скрубер, секція обробки може містити секції для однієї або більше попередніх обробок або подальших обробок. Наприклад, можна використовувати спосіб очищення скрубером Вентурі, як описано в МО 2015/002535. Такий спосіб включає охолодження відхідного газу до температури нижче приблизно 45 "С і/або до зниження температури на принаймні 50 "С і піддавання охолодженого відхідного газу очищенню з використанням принаймні одного скрубера Вентурі. Охолодження включає додавання до газового потоку водної охолоджувальної рідини, переважно шляхом розпилення, більш переважно з використанням розпилювальної форсунки, такої як струменева форсунка, наприклад, одночасно з газовим потоком. Охолодження загалом забезпечує близьке до рівноваги насичення рідиною. Переважно охолоджувальний потік має температуру нижче 45 "С, більш переважно -- нижче 40 "С, найбільш переважно -- нижче 35 "С. Типова температура повітря відхідного газу, який виходить із завершальної секції устаткування для виробництва карбаміду, наприклад при грануляції з псевдозрідженим шаром, становить приблизно 110 "с.
Після охолодження температура становить переважно нижче 45 "С. Відповідно, температура газового потоку знижується зазвичай більш ніж на 50 "С, переважно більш ніж на 60 с і найбільш переважно -- більш ніж на 65 "С. Переважно рідину розпилюють таким чином і з такою послідовністю, що краплини рідини, які утворюються, є настільки малими, що краплини швидко випаровуються, а близьке до рівноваги насичення рідиною в парі досягається за короткий час, наприклад, при розмірі краплини менш ніж 700 мкм, або менш ніж 500 мкм, або менш ніж 100 мкм.
Крім того, можна використовувати такий спосіб, як описано в УМО 2015/072854. У такому способі потік газу піддають охолодженню на принаймні двох стадіях послідовно з використанням охолоджувальної рідини вище за течією й охолоджувальної рідини нижче за течією, де терміни "вище за течією" й "нижче за течією" визначаються відносно напрямку течії потоку газу, причому розчинні тверді частинки розчиняються у водній охолоджувальній рідині, і при цьому охолоджувальна рідина нижче за течією має нижчу концентрацію розчинених вказаних твердих частинок, ніж охолоджувальна рідина вище за течією. МО 2015/002535 і УМО 2015/072854 включені в цей документ шляхом посилання. Таке охолодження може забезпечити видалення конденсату води на частинках, збільшуючи таким чином розмір частинок так, що
Зо вони краще видаляються в скрубері Вентурі.
У переважному варіанті втілення секція завершальної обробки містить множину скруберів
Вентурі, які працюють паралельно. Переважно секція завершальної обробки виконана таким чином, що ці паралельні трубки Вентурі можуть працювати незалежно одна від одної, тобто кількість одночасно використовуваних трубок Вентурі можна за бажанням налаштовувати під час процесу.
Переважний скрубер Вентурі містить так звану секцію МММ ("мікротуман Вентурі"). Секція
ММУ складається з множини паралельних трубок Вентурі. У секції МММ великі кількості рідини розпилюються в горловині трубок Вентурі за течією відносно потоку газу через однофазні форсунки, при цьому утворюється постійний і регульований розмір краплин рідини, зазвичай у діапазоні від 50 мкм до 700 мкм. Розмір краплин рідини є одним із параметрів, які можна застосовувати для контролю ефективності видалення пилу.
Переважною є запропонована компанією Епмігосаге система, яка містить секцію охолодження й нижче за течією від неї -- секцію ММУ.
У насадковому скрубері відокремлення зазвичай досягається за допомогою контакту між газом і очищувальною рідиною над довільною насадкою. У скрубері ударної дії відокремлення зазвичай досягають за допомогою дії інерції через центральний відбійник. Наприклад, потік відхідного газу потрапляє до установки знизу й тече вгору через ряд пластин, кожна з яких має перфорації. Очищувальну рідину вводять зверху над верхньою пластиною, і вона каскадом спускається вниз до нижніх пластин. Газовий потік проходить через перфорації й пришвидшується. Це призводить до утворення псевдорозрідженої зони рідини й газу. Установка ударного очищення зазвичай оснащена кінцевою секцією тумановловлювача. Додатковим варіантом для скрубера є скрубер із ситчатою тарілкою. У ньому контакт рідини та газу відбувається на ситчатій тарілці. Наприклад, рідкий потік протікає горизонтально, поки газ проходить через сита.
Додатковим варіантом є секція завершальної обробки, яка містить вологий електростатичний осаджувач (М/Е5Р). Вологі електростатичні осаджувачі цього загального типу є відомими й описані в патентах попереднього рівня техніки включно з патентами США із номерами 1,339,480; 2,722,283; 4,389,225; 4,194,888; 6,106,592; і попереднім рівнем техніки, описаним і наведеним у них.
Секція завершальної обробки переважно містить дві послідовні частини: частину для очищення кислою очищувальною рідиною й частину для видалення пилу карбаміду. Частини необов'язково являють собою окремі відсіки. Частина для видалення пилу, така як скрубер
Вентурі, розміщена переважно вище за течією (відносно потоку відхідного газу) від частини для очищення кислою очищувальною рідиною.
В одному варіанті втілення на додаток до устаткування для утворення АС наявне також устаткування для утворення вапняково-аміачної селітри. Вапняково-аміачна селітра, або ВАС, відома також як вапнякова селітра, є широко застосовуваним неорганічним добривом. Один різновид вапняково-аміачної селітри виготовляють шляхом додавання порошкоподібного вапняку/карбонату кальцію до нітрату амонію; інший, повністю розчинний у воді різновид, -- це суміш нітрату кальцію й нітрату амонію, яка кристалізується у вигляді гідратованої подвійної солі: ЗСа(МО3)2-МНАМОЗ3-1О0Н20.
У завершальній секції устаткування ВАС (за будь-якого способу) виробляється відхідний газ
ВАС, -- газ, який також можна очистити в секції завершальної обробки. Секція завершальної обробки, у якій також очищують відхідний газ ВАС, містить 2 окремі розміщені послідовно відсіки для очищення кислою очищувальною рідиною, виконані з можливістю використання відпрацьованих очищувальних рідин у кожному відсіку іншим чином. Загалом, відсік для очищення відхідного газу ВАС розміщують нижче за течією від відсіку для очищення відхідного газу АС.
Скрубер може містити перелив у кислій частині скрубера. Кисле очищення призначене для видалення аміаку.
Як згадано вище, використану очищувальну рідину з секції завершальної обробки можна спрямувати до змішувальної установки для синтезу КАС. У випадку наявності устаткування
ВАС, це загалом вимагатиме насамперед видалення кальційвмісного розчину солі. У цікавому варіанті втілення вказану застосовану очищувальну рідину саму по собі можна використовувати в ролі потоку продукту КАС. Відповідно, очищувальну рідину можна об'єднати з потоком продукту КАС або її можна зберігати в резервуарі для подальшого використання.
У переважному варіанті втілення аміаквмісний відхідний газ, який утворюється при виробництві нітрату амонію, об'єднують із аміаквмісним відхідним газом завершальної секції для забезпечення об'єднаного потоку газу, а об'єднаний потік газу піддають очищенню для видалення краплин і частинок і подальшому очищенню кислою очищувальною рідиною в указаній секції завершальної обробки.
Якщо секція завершальної обробки містить один або більше скруберів Вентурі, газоподібний потік відхідного газу АС переважно вводять у секцію завершальної обробки вище за течією від одного або більше, або всіх, скруберів Вентурі, зокрема вище за течією від трубок Вентурі. Це може допомогти очистити захоплені частинки з потоку газу. Необов'язково відхідний газ АС подають на етап охолодження або вище за течією від етапу охолодження, який розміщений вище за течією від етапу Вентурі. Це може переважно забезпечити ріст частинок, захоплених у відхідному газі АС.
Секція завершальної обробки, наприклад, містить скрубер Вентурі або УМЕ5Р, більш переважно -- послідовну комбінацію мокрого скрубера (такого як скрубер із ситчатою тарілкою) і скрубера Вентурі, причому скрубер Вентурі більш переважно розміщений нижче за течією від мокрого скрубера. Більш переважно скрубер Вентурі містить множину трубок Вентурі, розміщених паралельно. В іншому переважному варіанті втілення М/'Е5Р розміщений нижче за течією від мокрого скрубера або нижче за течією від скрубера Вентурі, або найбільш переважно - послідовно після мокрого скрубера й скрубера Вентурі. Необов'язково секція завершальної обробки містить скрубер для очищення за допомогою кислої очищувальної рідини нижче за течією від скрубера Вентурі й/або ММЕ5Р.
Як вказано вище, у винаході також пропонується спосіб модифікації устаткування, який включає додавання з'єднання для рідинного сполучення між випускним отвором для відхідного газу з указаної секції нітрату амонію й впускного отвору для газу вказаної секції завершальної обробки, такого як трубопровід або трубки.
Спосіб зазвичай є способом модифікації або реконструкції устаткування, яке вже існує.
Устаткування може належати до різних типів, а спосіб може включати додаткові етапи перед додаванням вказаного з'єднання. Спосіб може бути способом для модифікації устаткування для виробництва карбамідо-аміачної суміші й твердого карбамідного продукту. Переважно перед модифікацією устаткування містить установку конденсації для конденсування частини відхідного газу з указаної секції нітрату амонію, а спосіб включає усунення або обхід вказаної установки для конденсування.
Спосіб може також бути частиною способу модифікації устаткування для нітрату амонію, який додатково включає додавання установки для виробництва карбаміду й додавання секції виробництва КАС. Переважно перед модифікацією устаткування містить установку конденсації для конденсування частини відхідного газу з указаної секції нітрату амонію, а спосіб включає усунення або обхід вказаної установки для конденсування. Спосіб може також бути частиною способу модифікації устаткування для виробництва КАС, який включає установку для виробництва карбаміду, причому спосіб додатково включає розширення установки для виробництва карбаміду шляхом додавання завершальної секції.
Спосіб також може бути частиною способу модифікації устаткування для виробництва карбаміду включно з завершальною секцією, причому спосіб додатково включає додавання секції нітрату амонію.
Винахід також стосується системи для виробництва принаймні карбаміду й карбамідо- аміачної суміші, що містить, як указано вище, (а) установку для виробництва карбаміду, (Б) секцію нітрату амонію, (с) секцію карбамідо-аміачної суміші та (а) секцію завершальної обробки, причому вказана секція завершальної обробки містить впускний отвір для газу в рідинному сполученні з указаним випускним отвором для відхідного газу вказаної секції нітрату амонію.
Переважно, впускний отвір для приймання рідкого карбаміду вказаної секції карбамідо- аміачної суміші перебуває в рідинному сполученні з указаною установкою для виробництва карбаміду, яка містить завершальну секцію. Переважно установка для виробництва карбаміду містить секцію синтезу карбаміду в умовах високого тиску, яка містить стрипер високого тиску, карбаматний конденсатор і карбамідний реактор або інтегрований карбаматний конденсатор і карбамідний реактор, причому вказана установка для виробництва карбаміду додатково містить секцію регенерації й секцію випарювання. Переважно секція нітрату амонію містить впускний отвір для відхідного газу в рідинному сполученні з однією або більше з указаних секції синтезу в умовах високого тиску, секції регенерації й секції випарювання.
Переважно секція завершальної обробки містить випускний отвір для потоку рідини, який перебуває в рідинному сполученні з точкою нижче за течією від указаного випускного отвору для розчину нітрату амонію, наприклад із впускним отвором вказаної змішувальної установки.
Переважно, така система також підходить для виробництва продукту ОЕР, де установка для
Зо виробництва карбаміду містить розділювач для поділу потоку рідкого карбаміду на принаймні два потоки, установку для додавання добавки до одного з указаних потоків нижче за течією від указаного розділювача й вище за течією від завершальної секції й установку для отримання продукту ОЕБЕ з іншого потоку.
Переважно секція обробки містить скрубер Вентурі, більш переважно -- скрубер ММУ.
На Фітг. 1 показано схему способу для необмежувального прикладу способу й системи згідно з винаходом. Азотна кислота 1 і газоподібний аміак 2 реагують із утворенням водного розчину З нітрату амонію у секції А нітрату амонію, таким чином також утворюючи відхідний газ 4 АС.
Водний розчин З нітрату амонію подають у секцію В карбамідо-аміачної суміші, а відхідний газ 4 із секції А нітрату амонію подають до секції С завершальної обробки. В установці ЮО для виробництва карбаміду карбамід утворюється з діоксиду 5 вуглецю й аміаку 6 з отриманням рідкого карбаміду 9 (очищеного водного карбамідного розчину й/або концентрованого рідкого карбаміду), який подають у завершальну секцію Е. Необов'язково частину рідкого карбаміду 7 подають до секції В карбамідо-аміачної суміші. Можливим також є отримання секцією В рідкого карбаміду з іншої установки для виробництва карбаміду замість рідкого карбаміду 7 або в поєднанні з ним. У секції В рідкий карбамід змішують із водним розчином нітрату З амонію з отриманням потоку 8 КАС. Система також містить завершальну секцію Е, у якій відбувається затвердіння концентрованого рідкого карбаміду 9 із установки ОО для виробництва карбаміду.
Завершальна секція Е дає твердий карбамідний продукт 10 і являє собою, наприклад, гранулятор або гранбашту. У завершальній секції Е використовується висушувальне/охолоджувальне повітря 11 і забезпечується аміаквмісний відхідний газ 12, який постачають до секції С завершальної обробки, виконаної з можливістю піддавання відхідного газу 12 обробці кислою очищувальною рідиною 13 з отриманням очищеного відхідного газу 14.
Необов'язково відпрацьовану очищувальну рідину 15 рециркулюють шляхом Її подачі в секцію В карбамідо-аміачної суміші. Необов'язково відхідний газ із установки О для виробництва карбаміду подають у секцію С завершальної обробки у вигляді потоку 16 і/або в секцію А нітрату амонію у вигляді потоку 17.
Термін "рідинне сполучення" включає будь-яке сполучення між першою частиною або секцією устаткування й другою частиною або секцією устаткування, за допомогою якого рідинні середовища, особливо рідини, можуть протікати від першої частини устаткування до другої 60 частини устаткування. Таке рідинне сполучення, як правило, забезпечують системами трубок,
шлангами, каналами, насосами або іншими пристроями для транспортування рідинних середовищ, добре відомими спеціалісту в галузі. Рідинне сполучення може бути прямим рідинним сполученням, таким як будь-що з раніше переліченого без залучення будь-якого додаткового обладнання, крім власне пристроїв транспортування рідинного середовища.
Рідинне сполучення може також бути непрямим, де рідинне середовище можна транспортувати через систему трубок, шлангів, каналів або насосів, і також із залученням іншого обладнання, такого як стрипери або реактори. В контексті цього документа терміни "впускний отвір" і "випускний отвір" можна також застосовувати для проміжних потоків.
Термін "потік рідини" включає суспензії й дисперсії й загалом стосується потоку рідинного середовища, який містить суцільну рідку фазу. Термін "газоподібний потік' не виключає присутності захоплених краплин і частинок.
Claims (15)
1. Спосіб виробництва карбамідо-аміачної суміші, який включає: (а) піддавання аміаку й діоксиду вуглецю умовам, у яких утворюється карбамід, з отриманням водного карбамідного розчину; (Б) очищення водного карбамідного розчину в секції регенерації для видалення залишкового карбамату амонію з утворенням очищеного водного карбамідного розчину й необов'язково піддавання принаймні частини очищеного водного карбамідного розчину випарюванню з утворенням концентрованого рідкого карбаміду; (с) піддавання аміаку й азотної кислоти умовам, у яких утворюється нітрат амонію, з утворенням водного розчину нітрату амонію; (4) об'єднання вказаного водного розчину нітрату амонію й принаймні частини очищеного водного карбамідного розчину й/або концентрованого рідкого карбаміду в секції карбамідо- аміачної суміші з отриманням водного розчину карбамідо-аміачної суміші; (є) обробку аміаквмісного відхідного газу, що утворюється при виробництві нітрату амонію (відхідного газу АС), кислою очищувальною рідиною в секції завершальної обробки, яка має впускний отвір для газу в рідинному сполученні з випускним отвором для газу завершальної Зо секції установки для виробництва карбаміду, причому завершальна секція виконана з можливістю затвердіння рідкого карбаміду, при цьому вказана секція завершальної обробки виконана з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції обробці кислою очищувальною рідиною.
2. Спосіб за п. 1, який включає рециркуляцію всієї або частини очищувальної рідини, яку використовують у секції завершальної обробки, до секції карбамідо-аміачної суміші.
З. Спосіб за п. 1, який включає спрямування всієї або частини очищувальної рідини, яку використовують у секції завершальної обробки, безпосередньо у водний розчин карбамідо- аміачної суміші.
4. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що додатково отримують продукт рідини для очищення вихлопу дизельних двигунів (СЕРЕ), причому процес включає розділення потоку рідкого карбаміду установки для виробництва карбаміду, яка має завершальну секцію, принаймні на два потоки, додавання добавки до одного з указаних потоків, нижче за течією, від указаного розділення й отримання продукту ОЕЕ з іншого потоку, причому вказана добавка переважно являє собою формальдегід, при цьому потік з указаною добавкою піддають затвердінню в завершальній секції.
5. Спосіб за будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що також аміаквмісний відхідний газ із установки для виробництва карбаміду й/або секції карбамідо-аміачної суміші спрямовують до впускного отвору для газу секції завершальної обробки.
6. Спосіб за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що аміаквмісний відхідний газ, який утворюється при виробництві нітрату амонію, об'єднують із аміаквмісним відхідним газом завершальної секції для забезпечення об'єднаного потоку газу, а об'єднаний потік газу піддають очищенню для видалення краплин і частинок і подальшому очищенню кислою очищувальною рідиною в указаній секції завершальної обробки.
7. Спосіб за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що спосіб не включає конденсування відхідного газу, який утворюється при виробництві нітрату амонію, між секцією карбамідо- аміачної суміші й секцією завершальної обробки.
8. Спосіб за будь-яким одним із попередніх пунктів, який додатково включає виробництво гранул вапняково-аміачної селітри (ВАС) шляхом: (І) піддавання частини водного розчину нітрату амонію з етапу (с) і потоку солі кальцію, такої як 60 карбонат кальцію або нітрат кальцію, обробці в завершальній установці ВАС з утворенням гранул ВАС і відхідного газу ВАС, причому вказаний відхідний газ ВАС містить аміак, нітрат амонію й захоплені Са-вмісні частинки; (9) подачі вказаного відхідного газу ВАС у секцію завершальної обробки, причому вказана секція завершальної обробки виконана з можливістю обробки вказаного відхідного газу ВАС кислою очищувальною рідиною з утворенням таким чином розчину Са-вмісної солі перед рециркуляцією очищувальної рідини до секції КАС.
9. Система для виробництва принаймні карбаміду й карбамідо-аміачної суміші, переважно придатна для способу за будь-яким із пп. 1-8, яка містить: (а) установку для виробництва карбаміду, яка містить завершальну секцію, причому завершальна секція має випускний отвір для газу для аміаквмісного відхідного газу; (Б) секцію нітрату амонію для виробництва нітрату амонію, яка перебуває в рідинному сполученні з джерелом азотної кислоти й джерелом аміаку, яка має випускний отвір для водного розчину нітрату амонію й випускний отвір для відхідного газу; (с) секцію карбамідо-аміачної суміші, яка містить установку, що має впускний отвір у рідинному сполученні з указаним випускним отвором для водного розчину нітрату амонію й впускний отвір для приймання рідкого карбаміду для об'єднання вказаного розчину нітрату амонію й указаного рідкого карбаміду, й має випускний отвір для розчину карбамідо-аміачної суміші; і (а) секцію завершальної обробки, яка має впускний отвір для газу в рідинному сполученні з указаним випускним отвором для газу для відхідного газу вказаної завершальної секції, виконану з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції обробці кислою очищувальною рідиною, причому вказана секція завершальної обробки містить впускний отвір для газу в рідинному сполученні з указаним випускним отвором для відхідного газу вказаної секції нітрату амонію.
10. Система за п. 9, яка відрізняється тим, що вказаний впускний отвір для приймання рідкого карбаміду вказаної секції карбамідо-аміачної суміші знаходиться в рідинному сполученні з указаною установкою для виробництва карбаміду, яка містить завершальну секцію, причому вказана установка для виробництва карбаміду містить секцію синтезу карбаміду в умовах високого тиску, яка містить стрипер високого тиску, карбаматний конденсатор і карбамідний реактор або інтегрований карбаматний конденсатор і карбамідний реактор, причому вказана Зо установка для виробництва карбаміду додатково містить секцію регенерації й секцію випарювання, при цьому вказана секція нітрату амонію містить впускний отвір для відхідного газу в рідинному сполученні з однією або більше з указаних секції синтезу в умовах високого тиску, секції регенерації й секції випарювання.
11. Система за п. 9 або 10, яка відрізняється тим, що вказана секція завершальної обробки містить випускний отвір для потоку рідини, який знаходиться в рідинному сполученні з точкою, нижче за течією від указаного випускного отвору для водного розчину нітрату амонію, наприклад із впускним отвором вказаної установки.
12. Система за п. 11, яка також придатна для виробництва продукту СЕРЕ, причому установка для виробництва карбаміду містить розділювач для поділу потоку рідкого карбаміду на принаймні два потоки, установку для додавання добавки до одного з указаних потоків, нижче за течією від указаного розділювача й вище за течією від завершальної секції, й установку для отримання продукту ОЕБЕ з іншого потоку.
13. Система за будь-яким із пп. 9-12, яка відрізняється тим, що вказана секція обробки містить скрубер Вентурі, переважно скрубер з секцією мікротуману Вентурі (МММУ).
14. Система за будь-яким одним із пп. 9-13, яка містить секцію виробництва вапняково-аміачної селітри (ВАС), причому вказана секція виробництва ВАС містить впускний отвір для нітрату амонію в рідинному сполученні з випускним отвором для нітрату амонію з секції нітрату амонію, при цьому секція виробництва ВАС містить секцію грануляції, яка має випускний отвір для відхідного газу в рідинному сполученні з впускним отвором для газу з секції завершальної обробки.
15. Спосіб модифікації устаткування, який відрізняється тим, що устаткування містить секцію нітрату амонію для реагування аміаку й азотної кислоти в умовах для утворення нітрату амонію, завершальну секцію, виконану з можливістю затвердіння рідкого карбаміду, і секцію завершальної обробки, яка має впускний отвір для газу в рідинному сполученні з випускним отвором для газу вказаної завершальної секції виконану з можливістю піддавання аміаквмісного відхідного газу завершальної секції обробці кислою очищувальною рідиною, причому спосіб включає додавання з'єднання для рідинного сполучення між випускним отвором для відхідного газу з вказаної секції нітрату амонію й впускного отвору для газу вказаної секції завершальної обробки, такого як трубопровід або трубки.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15201598 | 2015-12-21 | ||
| PCT/NL2016/050902 WO2017111585A1 (en) | 2015-12-21 | 2016-12-21 | Urea ammonium nitrate production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA123673C2 true UA123673C2 (uk) | 2021-05-12 |
Family
ID=55229469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201807470A UA123673C2 (uk) | 2015-12-21 | 2016-12-21 | Виробництво карбамідо-аміачної суміші |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10457609B2 (uk) |
| EP (1) | EP3393627B1 (uk) |
| CN (1) | CN108367236B (uk) |
| AR (1) | AR107114A1 (uk) |
| BR (1) | BR112018012280B1 (uk) |
| CA (1) | CA3009138C (uk) |
| EA (1) | EA033158B1 (uk) |
| GE (1) | GEP20207138B (uk) |
| HR (1) | HRP20200086T1 (uk) |
| PL (1) | PL3393627T3 (uk) |
| UA (1) | UA123673C2 (uk) |
| WO (1) | WO2017111585A1 (uk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA033158B1 (ru) * | 2015-12-21 | 2019-09-30 | Стамикарбон Б.В. | Производство карбамидо-аммиачной смеси |
Family Cites Families (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1339480A (en) | 1917-08-27 | 1920-05-11 | Int Precipitation Co | Art of separating suspended particles from gases |
| US2046827A (en) * | 1933-08-09 | 1936-07-07 | Atmospheric Nitrogen Corp | Production of urea and nitrogen oxides |
| US2056283A (en) * | 1933-09-13 | 1936-10-06 | Atmospherie Nitrogen Corp | Process for the production of urea and an ammonium salt |
| US2722283A (en) | 1951-03-30 | 1955-11-01 | Apra Precipitator Corp | Electronic precipitator |
| BE564100A (uk) * | 1962-04-10 | 1900-01-01 | ||
| US3514483A (en) * | 1965-11-26 | 1970-05-26 | Mitsui Toatsu Chemicals | Process for synthesizing urea |
| US3746528A (en) * | 1971-04-20 | 1973-07-17 | Allied Chem | Utilization of urea production effluents |
| US3870782A (en) * | 1971-06-11 | 1975-03-11 | Mississippi Chem Corp | Ammonium nitrate neutralizer |
| US3798021A (en) | 1972-08-21 | 1974-03-19 | Foster Wheeler Corp | Pollution elimination for fertilizer process |
| CA1070930A (en) | 1974-09-30 | 1980-02-05 | Philip F. Kaupas | Pollution control process for fertilizer plant |
| US4194888A (en) | 1976-09-24 | 1980-03-25 | Air Pollution Systems, Inc. | Electrostatic precipitator |
| US4351804A (en) * | 1978-11-06 | 1982-09-28 | Research-Cottrell, Inc. | Sulfur dioxide scrubber with hydroclone separator |
| US4231839A (en) * | 1979-01-30 | 1980-11-04 | Cf Industries, Inc. | After-treatment processes and apparatus, especially for urea and ammonium nitrate plants |
| US4389225A (en) | 1981-03-26 | 1983-06-21 | Peabody Process Systems, Inc. | Electrostatic precipitator having high strength discharge electrode |
| NL8102391A (nl) * | 1981-05-15 | 1982-12-01 | Unie Van Kunstmestfab Bv | Werkwijze voor het winnen van waardevolle bestanddelen uit de afvalstromen verkregen bij de ureumbereiding. |
| FR2517662A1 (fr) | 1981-12-04 | 1983-06-10 | Kestner App Evaporateurs | Procede de depollution des effluents de la fabrication du nitrate d'ammonium et de recuperation des elements contenus dans lesdits effluents |
| US4990315A (en) * | 1988-02-10 | 1991-02-05 | Tampa Electric Company | Apparatus for desulfurization |
| IT1249057B (it) * | 1991-05-22 | 1995-02-11 | Agrimont Spa | Processo per abbattere con un liquido l'ammoniaca contenuta in uno sfiato. |
| WO1999047268A1 (en) | 1998-03-17 | 1999-09-23 | Monsanto Company | Wet electrostatic filtration process and apparatus for cleaning a gas stream |
| FI111245B (fi) * | 1998-12-31 | 2003-06-30 | Micro Chemie B V | Menetelmä ammoniakin erottamiseksi kaasuseoksesta ja adsorbenttikoostumuksen käyttö tässä erotuksessa |
| NL1016643C2 (nl) * | 2000-11-17 | 2002-05-22 | Dsm Nv | Werkwijze voor de bereiding van ureum. |
| NL1028497C2 (nl) | 2005-03-09 | 2006-09-12 | Dsm Ip Assets Bv | Werkwijze voor de bereiding van een ureum-bevattende waterige stroom. |
| EP1868963B1 (en) | 2005-04-18 | 2017-05-10 | Stamicarbon B.V. | Process for the production of urea-comprising particles |
| CA2693466A1 (en) | 2007-07-12 | 2009-01-15 | Powerspan Corp. | Scrubbing of ammonia with urea ammonium nitrate solution |
| EP2192099A1 (en) | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Uhde Fertilizer Technology B.V. | Urea granulation process with an acidic scrubbing system and the subsequent integration of ammonium salt into urea granules |
| JP5745546B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2015-07-08 | スタミカーボン・ベー・フェー | 尿素の仕上げにおけるアンモニアの除去 |
| CN102515877B (zh) | 2011-12-20 | 2013-07-03 | 中国成达工程有限公司 | 一种尿素硝酸铵溶液的制备方法 |
| NO336052B1 (no) * | 2012-08-29 | 2015-04-27 | Yara Int Asa | Sikre blandinger av ammoniumnitrat (AN) med urea, eller av et AN-omfattende produkt med et urea-omfattende produkt |
| PL3016731T3 (pl) | 2013-07-05 | 2018-07-31 | Stamicarbon B.V. | Usuwanie pyłu przy obróbce końcowej mocznika |
| EA032709B1 (ru) | 2013-11-15 | 2019-07-31 | Стамикарбон Б.В. | Устройство и способ для улавливания твердых частиц из потоков газа и способ удаления растворимых твердых частиц из газа |
| FR3013231A1 (fr) * | 2013-11-19 | 2015-05-22 | IFP Energies Nouvelles | Procede et installation d'elimination des composes acides d'effluents gazeux d'origine differente |
| US9364788B2 (en) * | 2014-03-21 | 2016-06-14 | Climax Molybdenum Company | Methods and systems for recovering ammonia |
| DE102014116532A1 (de) * | 2014-11-12 | 2016-05-12 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Verminderung eines Schadstoffgehalts eines bei einer thermischen Behandlung eines Materials entstehenden oder genutzten Abgasstroms |
| BR112017010834B1 (pt) * | 2014-11-27 | 2020-02-04 | Stamicarbon | método e instalação para produzir ureia-nitrato de amônio (uan) |
| EA033158B1 (ru) * | 2015-12-21 | 2019-09-30 | Стамикарбон Б.В. | Производство карбамидо-аммиачной смеси |
| EA033157B1 (ru) * | 2015-12-21 | 2019-09-30 | Стамикарбон Б.В. | Производство карбамидо-аммиачной смеси, включающее конденсацию |
-
2016
- 2016-12-21 EA EA201891486A patent/EA033158B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2016-12-21 GE GEAP201614836A patent/GEP20207138B/en unknown
- 2016-12-21 CN CN201680074744.5A patent/CN108367236B/zh active Active
- 2016-12-21 BR BR112018012280-7A patent/BR112018012280B1/pt active IP Right Grant
- 2016-12-21 EP EP16825585.9A patent/EP3393627B1/en active Active
- 2016-12-21 WO PCT/NL2016/050902 patent/WO2017111585A1/en active Application Filing
- 2016-12-21 UA UAA201807470A patent/UA123673C2/uk unknown
- 2016-12-21 CA CA3009138A patent/CA3009138C/en active Active
- 2016-12-21 PL PL16825585T patent/PL3393627T3/pl unknown
- 2016-12-21 US US15/573,448 patent/US10457609B2/en active Active
- 2016-12-21 AR ARP160103966A patent/AR107114A1/es active IP Right Grant
-
2019
- 2019-09-12 US US16/569,479 patent/US10654758B2/en active Active
-
2020
- 2020-01-20 HR HRP20200086TT patent/HRP20200086T1/hr unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GEP20207138B (en) | 2020-07-27 |
| WO2017111585A1 (en) | 2017-06-29 |
| US20180290937A1 (en) | 2018-10-11 |
| US10654758B2 (en) | 2020-05-19 |
| HRP20200086T1 (hr) | 2020-04-03 |
| CA3009138A1 (en) | 2017-06-29 |
| BR112018012280A2 (pt) | 2018-11-27 |
| EP3393627B1 (en) | 2019-12-18 |
| EA033158B1 (ru) | 2019-09-30 |
| PL3393627T3 (pl) | 2020-05-18 |
| AR107114A1 (es) | 2018-03-21 |
| US10457609B2 (en) | 2019-10-29 |
| EA201891486A1 (ru) | 2018-10-31 |
| EP3393627A1 (en) | 2018-10-31 |
| US20200002239A1 (en) | 2020-01-02 |
| BR112018012280B1 (pt) | 2022-11-01 |
| CN108367236B (zh) | 2019-07-12 |
| CN108367236A (zh) | 2018-08-03 |
| CA3009138C (en) | 2023-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110013717B (zh) | 用于从气体流捕集颗粒的设备和方法以及从气体中去除可溶颗粒的方法 | |
| US10954186B2 (en) | Urea ammonium nitrate production comprising condensation | |
| EA030594B1 (ru) | Удаление пыли при доводке карбамида | |
| US20210129069A1 (en) | Removal of dust in urea finishing | |
| AU2020278868B2 (en) | Treatment of offgas from urea finishing | |
| UA123673C2 (uk) | Виробництво карбамідо-аміачної суміші | |
| EA040611B1 (ru) | Обработка отходящего газа после доводки карбамида |