WO2012011845A1 - Установка и способ для получения карбамида - Google Patents

Установка и способ для получения карбамида Download PDF

Info

Publication number
WO2012011845A1
WO2012011845A1 PCT/RU2011/000527 RU2011000527W WO2012011845A1 WO 2012011845 A1 WO2012011845 A1 WO 2012011845A1 RU 2011000527 W RU2011000527 W RU 2011000527W WO 2012011845 A1 WO2012011845 A1 WO 2012011845A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stream
carbon dioxide
liquid
gaseous
reactor
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000527
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Юрий Андреевич СЕРГЕЕВ
Александр Андреевич ВОРОБЬЕВ
Ринат Венерович АНДЕРЖАНОВ
Юрий Александрович ГОЛОВИН
Алексей Владимирович СОЛДАТОВ
Юрий Борисович ШНЕПП
Андрей Витальевич ОЖЕГИН
Александр Алексеевич ПРОКОПЬЕВ
Николай Михайлович КУЗНЕЦОВ
Олег Николаевич КОСТИН
Игорь Вениаминович ЕСИН
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2010130523/04A external-priority patent/RU2434850C1/ru
Priority claimed from RU2010141629/04A external-priority patent/RU2440977C1/ru
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) filed Critical Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик)
Priority to UAA201215114A priority Critical patent/UA102666C2/ru
Publication of WO2012011845A1 publication Critical patent/WO2012011845A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
    • C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock

Definitions

  • the invention relates to devices and methods for producing urea.
  • a known installation for producing urea from ammonia and carbon dioxide at elevated temperature and pressure including a reactor, means for feeding liquid ammonia, liquid and gaseous carbon dioxide to the reactor, a device for evaporating liquid carbon dioxide by heat exchange through a wall with a coolant (Technical Gases, 2009 , N ° 2, p. 24).
  • a known installation for producing urea from ammonia and carbon dioxide at elevated temperature and pressure containing a high pressure section, which includes a urea synthesis reactor containing means for feeding liquid ammonia, gaseous carbon dioxide and liquid carbon dioxide to the high pressure section
  • a device for contacting a stream of liquid carbon dioxide with a stream of another reagent, namely, liquid ammonia comprising a housing with means for introducing liquid th carbon dioxide, liquid ammonia input and output the mixed stream, and also disposed within the housing coaxially with the housing convergent nozzle connected to the means for introducing liquid carbon dioxide.
  • the known installation also contains a stripper, a condenser and a scrubber in the high-pressure section, means for supplying liquid flows from the reactor to the stripper, from the stripper at the stage of carbamide and recirculated liquid flow, from the condenser to the reactor, from the scrubber to the condenser, means for supplying gas flows from the reactor to the scrubber, from the stripper to the condenser, means for supplying a recirculated liquid stream to the scrubber (WO 2009/043365, C07C 273/04, 2009, p. 13, lines 1-8, 14-27, Fig. 5, 6) .
  • a known method of producing urea at elevated temperature and pressure in a plant containing a high-pressure section which includes a reactor, stripper, condenser and scrubber, the method includes the interaction of ammonia and carbon dioxide in the reactor with the formation of the reaction mixture and separate conclusion from the reactor of a liquid stream containing urea, ammonium carbamate and free ammonia in an aqueous solution, and a gas stream containing mainly inert gases, the supply of liquid and gaseous to the high-pressure section carbon dioxide, supplying a liquid stream from the reactor to the stripper for partially decomposing ammonium carbamate and partially separating free ammonia in a stream of carbon dioxide gas introduced into the stripper to obtain a gas stream comprising ammonia and carbon dioxide mixed with water vapor, and a liquid stream including urea and residual ammonium carbamate in aqueous ammonia solution, supplying a liquid stream from the stripper at the stage of subsequent decomposition of ammonium carbamate and separation of ammonia and
  • a known method for producing urea in a plant containing a high pressure section which includes at least a urea synthesis reactor at high pressures and temperatures, the method comprising supplying liquid and gaseous carbon dioxide streams to the high pressure section, and liquid carbon dioxide is introduced into the apparatus of the high-pressure section after mixing with another process stream, namely with liquid ammonia (WO 2009/043365, C07C 273/04, 2009, p. 13, lines 1-8, Fig. 5).
  • the known method is implemented in an installation in which, in addition to the reactor, the high-pressure section also contains a stripper, condenser and scrubber.
  • the method includes reacting ammonia and carbon dioxide in the reactor to form a reaction mixture and separately withdrawing from the reactor a liquid stream containing urea, ammonium carbamate and free ammonia in an aqueous solution, and a gas stream containing mainly inert gases, a gas stream from the reactor to the scrubber, a liquid stream from the reactor to the stripper for partially decomposition of ammonium carbamate and partial liberation of free ammonia in a stream of gaseous carbon dioxide introduced into the stripper to produce a gas stream including ammonia and carbon dioxide mixed with water vapor, and a liquid stream including urea and residual ammonium carbamate in aqueous ammonia solution, supplying a liquid stream from stripper at the stage of subsequent decomposition of ammonium carbamate and separation of ammonia and carbon dioxide to obtain urea and a recirculated liquid stream containing carbamide ammonia in an aqueous ammonia solution, supplying a gas stream from a stripper to
  • a disadvantage of the known installation and the known method is the significant possibility of erosive damage to equipment.
  • a rapid reaction of the formation of ammonium carbamate proceeds with the release of a large amount of heat, as a result of which the temperature in the mixing zone can increase even to higher values than the temperature in the reactor or condenser.
  • the possibility of damage to the equipment due to the occurrence of cavitation phenomena only moves from one device to another.
  • the problem solved by the invention is to improve the equipment and technology for the production of urea using liquid carbon dioxide.
  • the technical result to which the invention is directed is to increase the reliability of the equipment used.
  • a plant for producing urea from ammonia and carbon dioxide at elevated temperatures and pressures, containing a high-pressure section, which includes at least a carbamide synthesis reactor containing means for supplying liquid ammonia, gaseous carbon dioxide, and liquid carbon dioxide to a high-pressure section, a device for contacting a liquid carbon dioxide stream with a stream of another reagent, comprising a housing with means for introducing liquid carbon dioxide ode, another reactant input and output the mixed stream, and also disposed within the housing coaxially with the housing convergent nozzle connected to the means for introducing liquid carbon dioxide, characterized in that the device for housing contacting the liquid carbon dioxide stream with the stream of another reagent includes, as a means for introducing another reagent, means for introducing a gaseous reagent, as well as an insert of variable cross section inside the body coaxially to the body in the form of a pipe, the inlet portion of which is tapering, and the outlet is expanding, moreover, the insert is
  • the high-pressure section of the proposed installation may consist of a urea synthesis reactor; in this case, the means for introducing the gaseous reactant into the device for contacting the liquid carbon dioxide stream with the gaseous reactant stream is means for introducing the carbon dioxide gas.
  • the high-pressure section may also include a stripper, a condenser, and a scrubber operating at practically the same pressure as the reactor, means for supplying liquid flows from the reactor to the stripper, from the stripper at the stage of urea and recirculated liquid stream separation, from the condenser to the reactor, from a scrubber to a condenser, means for supplying gas flows from the reactor to the scrubber, from a stripper to a condenser, means for supplying a recirculated liquid stream to the scrubber.
  • the means for introducing the gaseous reagent into the device for contacting the liquid carbon dioxide stream with the gaseous reagent stream may be either means for introducing the gaseous carbon dioxide or means for introducing the gaseous stream leaving the stripper or condenser.
  • a method for producing urea from carbon dioxide and liquid ammonia in an installation containing a high-pressure section which includes at least a carbamide synthesis reactor at high pressures and temperatures, the method comprising supplying liquid and carbon dioxide gas, and the liquid carbon dioxide stream is introduced into the apparatus of the high-pressure section after mixing with another process stream, characterized in that the liquid dioxide stream and carbon is contacted with a gaseous reactant stream in a device for contacting a liquid carbon dioxide stream with a gaseous reactant stream used in the proposed installation, when a liquid stream is fed into an insert of variable cross-section through a tapering nozzle, and a gaseous stream into a housing, liquid carbon dioxide is vaporized by contacting it in the insert with a part of the gaseous reactant stream entering the insert, followed by contacting the mixed stream after exiting inserts with the rest of the gaseous reactant stream passing through the annular gap between the insert and the housing.
  • a carbon dioxide gas stream is used as a gaseous reactant stream to be contacted with a liquid carbon dioxide stream, and the mixed stream is sent to the reactor.
  • the high-pressure section contains a stripper, condenser and scrubber, it is preferable to separate from the reactor a liquid stream containing urea, ammonium carbamate and free ammonia in an aqueous solution, and a gas stream containing mainly inert gases, a feed gas flow from the reactor to the scrubber, supplying a liquid stream from the reactor to the stripper for partial decomposition of ammonium carbamate and partial separation of free ammonia in a stream of gaseous diode introduced into the stripper carbon monoxide to obtain a gas stream comprising ammonia and carbon dioxide mixed with water vapor, and a liquid stream including urea and residual ammonium carbamate in an aqueous ammonia solution, supplying a liquid stream from
  • both a gaseous carbon dioxide stream and a gaseous stream leaving the stripper or condenser can be used to contact the liquid carbon dioxide stream. If as a stream of gaseous reagent directed to contact with the stream liquid carbon dioxide, use a stream of gaseous carbon dioxide, the stream obtained by mixing these streams is sent to the stripper. If a stream leaving a stripper is used as a stream of a gaseous reagent directed to contact with a liquid carbon dioxide stream, the stream obtained by mixing these streams is sent to a condenser. If a stream leaving a condenser is used as a stream of a gaseous reagent directed to contact with a liquid carbon dioxide stream, then the stream obtained by mixing these streams is sent to the reactor.
  • the mass ratio between liquid carbon dioxide and that part of the gaseous stream that is contacted with the liquid carbon dioxide stream inside the insert according to the proposed method should be such that the liquid carbon dioxide completely evaporates in the interior of the insert without significant overheating.
  • this ratio can vary over a fairly wide range, for example, from 1: 0.5 to 1: 2.5.
  • the amount of heat transferred from the gaseous reactant stream to the liquid carbon dioxide stream may, at low temperatures of liquid carbon dioxide, be insufficient for the complete conversion of liquid carbon dioxide into gas. This can cause droplets of the liquid phase to enter the inner wall of the pipeline and cause cavitation-erosion disturbances.
  • Means for transferring liquid and gas flows from one apparatus of the high-pressure section to another can be made in the form of pipelines that provide gravity flow.
  • ejectors can be used as such means, for example, for injecting a liquid stream from a scrubber with a liquid ammonia stream, injecting a gas stream from a stripper with a liquid ammonia stream and / or an ammonium carbamate solution stream, and the like.
  • a device for contacting the flows of liquid and gaseous carbon dioxide is mounted on the pipeline as its section.
  • the use of the insert in the design of the device allows you to protect the walls of the high pressure pipeline from cavitation-erosion damage and increase the reliability of the equipment used.
  • FIG. 1-6 The invention is illustrated by the attached FIG. 1-6.
  • FIG. 1-6 In FIG.
  • FIG. 1 shows a schematic flow diagram of the proposed installation implementing the proposed method, in which the high-pressure section contains a reactor
  • FIG. 2 is a design of an apparatus for contacting liquid carbon dioxide and gaseous reactant streams.
  • FIG. Figures 3-6 are schematic flow diagrams of variants of the proposed installation, in which, in addition to the reactor, the high-pressure section contains a stripper, a condenser and a scrubber.
  • a plant for producing urea from carbon dioxide and liquid ammonia at high pressures and temperatures includes a urea synthesis reactor 1, a pump 2 for feeding liquid ammonia to a reactor 1, a compressor 3 for supplying gaseous carbon dioxide to a reactor 1, and a pump 4 for feeding liquid carbon dioxide into reactor 1, device 5 for contacting the streams of liquid carbon dioxide and gaseous reagent.
  • the device 5 consists of a cylindrical body 6, a nozzle 7 for introducing a gaseous reactant, a nozzle 8 for introducing a liquid carbon dioxide, a nozzle 9 for discharging a mixed gaseous stream.
  • the nozzle 8 is connected to a nozzle 10 located coaxially to the housing 6 and tapering towards the outlet fitting 9.
  • a nozzle 10 located coaxially to the housing 6 and tapering towards the outlet fitting 9.
  • An annular gap 12 is formed between the insert 11 and the inner surface of the housing 6, which also has a variable cross section.
  • the insert 11 is fixed inside the housing 6 using the support plates 13.
  • the cut of the nozzle 10 can be located in the same plane with the inlet of the insert 11, or inside the insert 11.
  • Installation for producing urea from carbon dioxide and liquid ammonia which implements the proposed method, works as follows.
  • Liquid ammonia is fed to pump 2 by a pump 2.
  • Gaseous carbon dioxide from compressor 3 and liquid carbon dioxide from pump 4 are fed to a device 5 for contacting carbon dioxide flows.
  • Gaseous carbon dioxide enters the device 5 through the nozzle 7.
  • a stream of liquid carbon dioxide enters the device and is directed to the tapering nozzle 10.
  • the stream of liquid carbon dioxide is accelerated and at the exit of the nozzle forms a conical flare from droplets of liquid dispersed in gaseous medium.
  • the torch opens inside insert 1 1.
  • a moving stream of liquid droplets entrains gas coming from nozzle 7 into insert 11.
  • the desired ratio between the liquid carbon dioxide stream and the carbon dioxide gas stream entering the interior of the insert is ensured by an appropriate choice of design parameters of the device 5 determined by calculation based on known methods.
  • the droplet stream starts to work like a piston and transport gas from the inlet section of the insert 11 to its outlet section into the free space inside the device 6 in the direction of the nozzle 9.
  • urea melt is formed, which is a water-ammonia solution of urea and ammonium carbamate not converted to urea, which is separated by known evaporation and condensation processes, injecting the finished urea in crystalline or granular form.
  • Dispersion of the liquid plume in the gas phase in the device 5 allows you to create a significant surface area of the liquid-gas contact, and the difference in gas and liquid velocities contributes to turbulence and mixing of the liquid and gas flows. All this contributes to the efficient flow of heat and mass transfer in the flare. Due to the transfer of heat from hot gas to liquid, it is heated and evaporated. At the outlet of insert 11, liquid carbon dioxide is completely converted to gas. After the cooled gas stream exits from the insert 11 into the free space inside the housing 6, this cold gas stream is mixed with the rest of the hot carbon dioxide gas passing through the gap 12 between the inner surface of the housing 6 and the insert 11. As a result of the contacting of these two flows, the temperature rises cold mixed gas flow due to the heat of the rest of the gaseous carbon dioxide.
  • the insert 11 not only allows you to create the optimal geometry of the flow part for the effective contacting of the flows of liquid carbon dioxide with gaseous, but also protects the walls of the housing 6 from contact with drops of liquid carbon dioxide. It is known that when a gas-liquid mixture moves in a pipeline, especially during a phase transition, cavitation-erosion damage is observed on the inner surface of the pipeline. Especially dangerous are such phenomena at high pressure. Box 11 is not designed for high pressure, as located inside the housing 6, and the thickness of its wall is much smaller than the wall thickness of the housing, designed for high pressure. Therefore, the metal content of the insert is small, and it can be made of a material resistant to cavitation-erosion phenomena, and can also be replaced if it is worn.
  • the gap 12 between the insert 11 and the inner surface of the housing 6 has a variable cross-sectional area along the length of the insert 11.
  • the narrowing of the insert 11 at its initial section provides flow injection efficiency carbon dioxide gas.
  • the expansion of the insert 11 and the narrowing of the slit 12 at the outlet of the insert 11 allows to increase the flow rate of gaseous carbon dioxide at the exit of the slit 12, which contributes to a more efficient mixing of the flows of cold and hot gas in the free volume of the device after insert 11.
  • the support plates 13, fixing the insert inside the housing 6, can be made at an angle to the flow of moving gas.
  • the 3 high-pressure section of the urea plant includes a reactor 1, pumps 2 and 4 for supplying liquid ammonia and liquid carbon dioxide, a compressor 3 for supplying gaseous carbon dioxide, a device 5 for mixing flows of liquid and gaseous carbon dioxide, a stripper 14, a condenser 15, and a scrubber 16 operating at almost the same pressure, an ejector 17, a pipe 18 for supplying a stream of carbon dioxide from a pump 4 to a device 5, a pipe 19 for supplying a stream of carbon dioxide from a compressor 3 to a device 5, a wire 20 for supplying a stream of carbon dioxide from the device 5 to the stripper 14, a pipe 21 for supplying liquid ammonia to the ejector 17, a pipe 22 for supplying a liquid stream from the reactor 1 to the stripper 14, a pipe 23 for supplying a liquid stream from the stripper 14 in the urea separation step and recirculated liquid stream (not shown in FIG.
  • the apparatus shown in FIG. 3, works as follows. Liquid carbon dioxide from pump 4 through line 18 and gaseous carbon dioxide from compressor 3 through line 19 enters a device 5 for mixing these streams, which functions in the same way as described above with respect to FIG. 2.
  • the mixed gas stream from the device 5 enters through pipeline 20 to the lower part of stripper 14, where most of the ammonium carbamate is decomposed in a stream of carbon dioxide and when steam is heated, and part of the excess ammonia is distilled off from the urea melt (aqueous ammonia solution of urea and ammonium carbamate) formed in the reactor 1.
  • Liquid flow from the lower part the stripper 14 through the pipe 23 serves at the stage of the final decomposition of ammonium carbamate and ammonia distillation with the release of urea and the formation of a recycled liquid stream containing ammonium carbamate in a water-ammonia solution, which is passed through a pipe 28 to a scrubber 16.
  • a gaseous mixture of carbon dioxide, ammonia and water vapor from the upper part of the stripper 14 is passed through a pipe 27 to a condenser 15, where the gas condensation-absorption process occurs as a result of their mixing with ammonia and aqueous ammonium carbamate solution while cooling with boiling steam condensate.
  • a mixture of ammonia and an aqueous solution of ammonium carbamate enters the condenser 15 through a pipe 31 from an ejector 17, where ammonia is supplied from a pump 2 through a pipe 21, and an aqueous solution of ammonium carbamate from a scrubber 16 through a pipe 29.
  • a quantity of urea melt from the bottom of the reactor 1 may also enter the ejector 17.
  • the concentrated aqueous ammonia solution of ammonium carbamate and non-condensed gases from the condenser 15 enter through pipelines 24 and
  • FIG. 4 differs from the embodiment depicted in FIG. 3, in that the device 5 is designed to mix the liquid carbon dioxide stream supplied by the pump 4 through the pipe 18 and the gaseous stream coming from the stripper 14 through the pipe 27 with a mixed gaseous stream supplied to the condenser 15 through the pipe 20.
  • a variant of the process flow diagram of the proposed installation, depicted in FIG. 5 differs from the embodiment depicted in FIG. 4, only by the fact that the pipelines 20 and 31 are connected not with the upper, but with the lower part of the capacitor 15, the pipeline 24 is connected not with the lower, but with the upper part of the capacitor 15 and is intended for joint supply of liquid and gas flows from the condenser 15 to the reactor 1 and the pipeline 25 is missing.
  • a variant of the process flow diagram of the proposed installation depicted in FIG. 6 differs from the embodiment depicted in FIG. 3, in that the device 5 is intended for mixing the liquid carbon dioxide stream supplied by the pump 4 through the pipe 18 and the gaseous stream coming from the condenser 15 through the pipe 25 with a mixed gaseous stream into the reactor 1 through the pipe 20, and also by the fact it further comprises an ejector 32 for injecting a gas stream from the stripper 14 coming through the pipe 27, the stream coming from the ejector 17 through the pipe 33, and the output of the ejector 17 is connected by a pipe 31 to the bottom of the capacitor 15.
  • EXAMPLE 1 In accordance with FIG. 1 and 2, carbamide synthesis reactor 1, operating at a pressure of 20 MPa and a temperature of 185 ° C, is supplied with 13,200 kg / h of liquid ammonia by a pump 2, 2500 kg / h of liquid carbon dioxide with a temperature of from -25 to + 15 ° C by pump 4 and 12500 kg / h of carbon dioxide gas with a temperature of 130 ° C by compressor 3. The flows of liquid and gaseous carbon dioxide are mixed in the contacting device 5.
  • EXAMPLE 2 The process is carried out analogously to example 1 with the difference that 4300 kg / h of liquid carbon dioxide with a temperature of from -25 to + 15 ° C supplied by pump 4 and 10700 kg / h of carbon dioxide gas are mixed in contacting device 5 temperature of 130 ° C supplied by compressor 3.
  • 70 to 90% of the carbon dioxide gas stream is entrained (the mass ratio of the liquid and gaseous carbon dioxide flows in the inner space of the insert is from 1: 1.74 to 1: 2.24 ), which provides full pr rotation of the liquid carbon dioxide in the gas inside the insert 11.
  • the mixed flow with a temperature of 73-88 ° C is then contacted in the housing 6 with the rest of the device (10-30%) hot stream of gaseous carbon dioxide.
  • the flow of gaseous carbon dioxide has a temperature of 80-95 ° C.
  • EXAMPLE 3 The process is carried out analogously to example 1 with the difference that in the device for contacting 5 mixed 5000 kg / h of liquid carbon dioxide with a temperature of from -25 to + 15 ° C supplied by pump 4, and 10000 kg / h of gaseous carbon dioxide with temperature of 130 ° C supplied by compressor 3.
  • the mass ratio of the liquid and gaseous carbon dioxide flows in the inner space of the insert is 1: 1, 8 to 1: 1, 96 ), which provides full revraschenie liquid carbon dioxide in the gas inside the insert 11.
  • EXAMPLE 5 The process is carried out analogously to example 4 with the difference that 14339 kg / h of liquid carbon dioxide with a temperature of from -25 to + 15 ° C supplied by pump 4 and 32979 kg / h of gaseous carbon dioxide are mixed with contacting device 5 a temperature of 90-100 ° C supplied by the compressor 3 (the ratio of the flows of carbon dioxide is 1: 2.3). 70-75% of the carbon dioxide gas stream is entrained into the inner space of insert 11 (FIG. 2), which ensures the complete conversion of liquid carbon dioxide into gas inside insert 11. A mixed stream with a temperature of 50-58 ° C is then contacted in housing 6 (FIG. 2) devices with the rest of (25-30%) of a hot stream of gaseous carbon dioxide. At the exit of the device 5, the flow of gaseous carbon dioxide has a temperature of 57-65 ° C.
  • EXAMPLE 6 The process is carried out on the installation, a diagram of which is shown in FIG. 4. 20,000 kg / h of liquid carbon dioxide with a temperature of -25 to + 15 ° C from pump 4 through line 18 through the nozzle 8 (Fig. 2) and 110,000 kg / h of a gaseous stream (a mixture of carbon dioxide, ammonia and water vapor from the upper part of the stripper 14) with a temperature of 180-190 ° C through the pipe 27 through the nozzle 7 (Fig. 2) enter the device 5 for mixing these flows. A moving stream of liquid droplets carries with it into the insert 11 (Fig.
  • the liquid stream from the bottom of the stripper 14 (120000 kg / h) through a pipe 23 serves at the stage of the final decomposition of ammonium carbamate and ammonia distillation with the release of 62500 kg / h of urea and the formation of 40500 kg / h of a recirculated liquid stream containing ammonium carbamate in aqueous ammonia solution, which ory via line 28 enters a scrubber 16 Mixed gas stream from nozzle 9 (Fig.
  • a mixture of ammonia and an aqueous solution of ammonium carbamate enters the condenser 15 through a pipe 31 from an ejector 17, where ammonia is supplied from a pump 2 through a pipe 21, and an aqueous solution of ammonium carbamate from a scrubber 16 through a pipe 29.
  • ammonia is supplied from a pump 2 through a pipe 21
  • an aqueous solution of ammonium carbamate from a scrubber 16 through a pipe 29.
  • phase separation occurs in the upper part of the reactor 1, phase separation occurs.
  • the liquid phase (urea melt) flows through line 22 to stripper 14, and the gas phase, which consists mainly of inert gases with an admixture of ammonia, passes through line 26 to scrubber 16, where ammonia is further absorbed by contact with the recirculated liquid stream entering the scrubber 16 through the pipeline 28. Gases from the scrubber 16 are sent through the pipeline 30 to the stage of formation of the recirculated liquid stream for their final purification from ammonia.
  • EXAMPLE 7 The process is carried out analogously to example 6 on the installation, a diagram of which is shown in FIG. 5, with the corresponding difference that the flows from the device 5 and the ejector 17 do not flow through the pipelines 20 and 31 to the lower but the lower part of the condenser 15, and the gas-liquid mixture formed in the condenser 15 is discharged from the upper part of the condenser 15 through a pipeline 24 to the reactor 1.
  • EXAMPLE 8 The process is carried out analogously to example 6 on the installation, a diagram of which is shown in FIG. 6.
  • 20,000 kg / h of liquid carbon dioxide with a temperature of -25 to -15 ° C from pump 4 through a pipe 18 and 12000 kg / h of gaseous flow (a mixture of carbon dioxide, ammonia and water vapor from the top of the condenser 15) with a temperature of 170 -175 ° C through pipeline 25 enter the device 5 for mixing these flows.
  • the device 5 operates in the same way as in the installation, the circuit of which is shown in FIG. 5.
  • a moving stream of liquid droplets entrains 90-95% of the gaseous stream inside the insert And (Fig.
  • Liquid ammonia 35500 kg / h
  • aqueous solution of ammonium carbamate 50500 kg / h
  • a certain amount of urea melt from the bottom of the reactor 1 can also enter.
  • the liquid stream from the bottom of the stripper 14 (120,000 kg / h) is fed through line 23 to the stage of final decomposition of ammonium carbamate and ammonia distillation with the release of urea and the formation of a recirculated liquid stream containing ammonium carbamate in an aqueous ammonia solution, which through line 28 enters the scrubber 16.
  • the gas stream from stripper 14 (110000 kg / h) through line 27 arrives into the ejector 32, the working stream of which is the liquid stream coming from the ejector 17 through the pipe 33.
  • the mixed gas-liquid stream from the ejector 32 enters through the pipe 31 to the condenser 15, where at a pressure of 13.5-14.5 MPa and a temperature of 165-175 ° C, the process of condensation-absorption of gases occurs as a result of their mixing with ammonia and an aqueous solution of ammonium carbamate when cooled by boiling steam condensate.
  • the reactor 1 and the scrubber 16 operate in the same way as in the installation, the diagram of which is shown in FIG. 5.
  • the invention can be used in the chemical industry and the fertilizer industry.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству и способу для получения карбамида из диоксида углерода и жидкого аммиака при повышенных температуре и давлении. Установка содержит секцию высокого давления, которая включает реактор, а также устройство для контактирования жидкого диоксида углерода с газообразным реагентом, содержащее корпус со средствами для ввода реагентов и вывода смешанного потока. Внутри корпуса последовательно расположены сужающееся сопло и вставка переменного сечения в виде трубы, расположенная коаксиально корпусу, входной участок которой является сужающимся, а выходной - расширяющимся, причем вставка расположена таким образом, что между корпусом и вставкой образована кольцевая щель. В устройстве для контактирования поток жидкого диоксида углерода контактирует с потоком газообразного реагента, при этом происходит полное испарение жидкого диоксида углерода, а затем смешанный поток контактирует с остальной частью потока газообразного реагента, прошедшей через кольцевую щель между вставкой и корпусом. Изобретение позволяет повысить надежность применяемого оборудования.

Description

УСТАНОВКА И СПОСОБ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДА
Область техники
Изобретение относится к устройствам и способам для получения карбамида.
Предшествующий уровень техники
Известны установки для получения карбамида из аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении, включающие реактор, средства для подачи в реактор жидкого аммиака и газообразного диоксида углерода (В. И. Кучерявый, В. В. Лебедев. Синтез и применение карбамида, Л.: Химия, 1970, с. 178).
Известна установка для получения карбамида из аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении, включающая реактор, средства для подачи в реактор жидкого аммиака, жидкого и газообразного диоксида углерода, устройство для испарения жидкого диоксида углерода путем теплообмена через стенку с теплоносителем (Технические газы, 2009, N° 2, с. 24).
Наиболее близкой к предложенной является известная установка для получения карбамида из аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении, содержащая секцию высокого давления, которая включает реактор синтеза карбамида, содержащая средства для подачи жидкого аммиака, газообразного диоксида углерода и жидкого диоксида углерода в секцию высокого давления, устройство для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком другого реагента, а именно с жидким аммиаком, содержащее корпус со средствами для ввода жидкого диоксида углерода, ввода жидкого аммиака и вывода смешанного потока, а также расположенное внутри корпуса коаксиально корпусу сужающееся сопло, соединенное со средством для ввода жидкого диоксида углерода. Известная установка содержит также стриппер, конденсатор и скруббер в секции высокого давления, средства для подачи жидкостных потоков из реактора в стриппер, из стриппера на стадии вьщеления карбамида и рециркулируемого жидкостного потока, из конденсатора в реактор, из скруббера в конденсатор, средства для подачи газовых потоков из реактора в скруббер, из стриппера в конденсатор, средства для подачи рециркулируемого жидкостного потока в скруббер (WO 2009/043365, С07С 273/04, 2009, с. 13, строки 1-8, 14-27, фиг. 5, 6). Известны способы получения карбамида из диоксида углерода и жидкого аммиака в зоне синтеза при высоких давлениях и температурах, в которых диок- сид углерода в зону синтеза направляют в газообразном виде (В. И. Кучерявый, В. В. Лебедев. Синтез и применение карбамида, Л. : Химия, 1970, с. 178).
Известны способы получения карбамида из диоксида углерода и жидкого аммиака в реакторе синтеза при повышенных температуре и давлении, в которых диоксид углерода в реактор синтеза направляют в виде жидкого диоксида углерода (В.И.Кучерявый, В.В.Лебедев. Синтез и применение карбамида, Л.: Химия, 1970, с. 227-229; GB 1302424, С07С 127/04, 1973). Ожижение диоксида углерода при давлении, более низком, чем давление синтеза карбамида, с последующей подачей жидкого диоксида углерода с помощью насоса позволяет сократить энергетические затраты на компримирование диоксида углерода.
Известен способ получения карбамида при повышенных температуре и давлении в установке, содержащей секцию высокого давления, которая включает реактор, стриппер, конденсатор и скруббер, причем способ включает взаимодействие аммиака и диоксида углерода в реакторе с образованием реакционной смеси и раздельным выводом из реактора жидкостного потока, содержащего карбамид, карбамат аммония и свободный аммиак в водном растворе, и газового потока, содержащего, в основном, инертные газы, подачу в секцию высокого давления жидкого и газообразного диоксида углерода, подачу жидкостного потока из реактора в стриппер для частичного разложения карбамата аммония и частичного выделения свободного аммиака в токе вводимого в стриппер газообразного диоксида углерода с получением газового потока, включающего аммиак и диоксид углерода с примесью паров воды, и жидкостного потока, включающего карбамид и остаточный карбамат аммония в водоаммиачном растворе, подачу жидкостного потока из стриппера на стадии последующего разложения карбамата аммония и отделения аммиака и диоксида углерода с получением карбамида и рециркулируемого жидкостного потока, содержащего карбамат аммония в водноаммиачном растворе, подачу газового потока из стриппера в конденсатор для его частичной абсорбции-конденсации при смешении с аммиаком и жидкостным потоком из скруббера, подачу жидкостного потока из конденсатора в реактор, очистку от аммиака и диоксида углерода газового потока из реактора при контакте с рециркулируемым жидкостным потоком в скруббере, причем поток жидкого диоксида углерода непосредственно вводят в реактор и/или конденсатор (WO 2009/043365, С07С 273/04, 2009, с. 11, строка 34 - с. 12, строка 31, фиг. 4). Однако использование этого способа, как и упомянутых выше, может привести к эрозионному повреждению оборудования вследствие возникновения кавитационных явлений при непосредственном контакте легко испаряющегося диоксида углерода с высокотемпературными средами в этих аппаратах.
Наиболее близким к предложенному является известный способ получения карбамида в установке, содержащей секцию высокого давления, которая включает, по крайней мере, реактор синтеза карбамида при высоких давлениях и температурах, причем способ включает подачу в секцию высокого давления потоков жидкого и газообразного диоксида углерода, и поток жидкого диоксида углерода вводят в аппараты секции высокого давления после смешения с другим технологическим потоком, а именно с жидким аммиаком (WO 2009/043365, С07С 273/04, 2009, с. 13, строки 1-8, фиг. 5). Известный способ реализуется в установке, в которой секция высокого давления кроме реактора содержит также стриппер, конденсатор и скруббер, Способ включает взаимодействие аммиака и диоксида углерода в реакторе с образованием реакционной смеси и раздельным выводом из реактора жидкостного потока, содержащего карбамид, карбамат аммония и свободный аммиак в водном растворе, и газового потока, содержащего, в основном, инертные газы, подачу газового потока из реактора в скруббер, подачу жидкостного потока из реактора в стриппер для частичного разложения карбамата аммония и частичного выделения свободного аммиака в токе вводимого в стриппер газообразного диоксида углерода с получением газового потока, включающего аммиак и диоксид углерода с примесью паров воды, и жидкостного потока, включающего карбамид и остаточный карбамат аммония в водноаммиачном растворе, подачу жидкостного потока из стриппера на стадии последующего разложения карбамата аммония и отделения аммиака и диоксида углерода с получением карбамида и рециркулируемого жидкостного потока, содержащего карбамат аммония в водноаммиачном растворе, подачу газового потока из стриппера в конденсатор для его частичной абсорбции-конденсации при смешении с аммиаком и жидкостным потоком из скруббера, подачу жидкостного потока из конденсатора в реактор, очистку от аммиака и диоксида углерода газового потока из реактора при контакте с рециркулируемым жидкостным потоком в скруббере. В этом способе поток жидкого диоксида углерода после смешения с жидким аммиаком вводят в реактор и/или конденсатор.
Недостатком известной установки и известного способа является значительная возможность эрозионного повреждения оборудования. Смешение жидкого диоксида углерода с жидким аммиаком, температура которого ниже температуры в реакторе или конденсаторе, казалось бы, снижает вероятность возникновения кавитационных явлений. Известно, однако, что при смешении этих реагентов между ними протекает быстрая реакция образования карбамата аммония с выделением большого количества тепла, вследствие чего температура в зоне смешения может возрасти даже до более высоких значений, чем температура в реакторе или конденсаторе. Таким образом, при использовании известной установки и известного способа возможность повреждения оборудования вследствие возникновения кавитационных явлений лишь перемещается из одних аппаратов в другие.
Раскрытие изобретения
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в усовершенствовании аппаратуры и технологии для производства карбамида с применением жидкого диоксида углерода.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в повышении надежности применяемого оборудования.
Для решения поставленной задачи предложена установка для получения карбамида из аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении, содержащая секцию высокого давления, которая включает, по крайней мере, реактор синтеза карбамида, содержащая средства для подачи жидкого аммиака, газообразного диоксида углерода и жидкого диоксида углерода в секцию высокого давления, устройство для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком другого реагента, содержащее корпус со средствами для ввода жидкого диоксида углерода, ввода другого реагента и вывода смешанного потока, а также расположенное внутри корпуса коаксиально корпусу сужающееся сопло, соединенное со средством для ввода жидкого диоксида углерода, отличающаяся тем, что корпус устройства для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком другого реагента включает, в качестве средства для ввода другого реагента, средство для ввода газообразного реагента, а также расположенную внутри корпуса коаксиально корпусу вставку переменного сечения в виде трубы, входной участок которой является сужающимся, а выходной - расширяющимся, причем вставка расположена таким образом, что между корпусом и вставкой образована кольцевая щель.
Секция высокого давления предложенной установки может состоять из реактора синтеза карбамида; в этом случае средство для ввода газообразного реагента в устройство для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком газообразного реагента является средством для ввода газообразного диоксида углерода. Секция высокого давления может включать также стриппер, конденсатор и скруббер, работающие практически при том же давлении, что и реактор, средства для подачи жидкостных потоков из реактора в стриппер, из стриппера на стадии выделения карбамида и рециркулируемого жидкостного потока, из конденсатора в реактор, из скруббера в конденсатор, средства для подачи газовых потоков из реактора в скруббер, из стриппера в конденсатор, средства для подачи рециркулируемого жидкостного потока в скруббер. В этом случае средство для ввода газообразного реагента в устройство для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком газообразного реагента может быть как средством для ввода газообразного диоксида углерода, так и средством для ввода газообразного потока, выходящего из стриппера или конденсатора.
Для решения поставленной задачи предложен также способ получения карбамида из диоксида углерода и жидкого аммиака в установке, содержащей секцию высокого давления, которая включает, по крайней мере, реактор синтеза карбамида при высоких давлениях и температурах, причем способ включает подачу в секцию высокого давления потоков жидкого и газообразного диоксида углерода, и поток жидкого диоксида углерода вводят в аппарат секции высокого давления после смешения с другим технологическим потоком, отличающийся тем, что поток жидкого диоксида углерода подвергают контактированию с потоком газообразного реагента в устройстве для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком газообразного реагента, использованном в предложенной установке, при подаче жидкого потока во вставку переменного сечения через сужающееся сопло, а газообразного потока - в корпус, при этом осуществляют испарение жидкого диоксида углерода путем его контактирования во вставке с поступающей внутрь вставки частью потока газообразного реагента с последующим контактированием смешанного потока по выходе из вставки с остальной частью потока газообразного реагента, прошедшей через кольцевую щель между вставкой и корпусом.
В секции высокого давления, состоящей из реактора, в качестве потока газообразного реагента, подвергаемого контактированию с потоком жидкого диоксида углерода, используют поток газообразного диоксида углерода, и смешанный поток направляют в реактор. В случае, когда секция высокого давления кроме реактора содержит стриппер, конденсатор и скруббер, предпочтительно осуществлять раздельный вывод из реактора жидкостного потока, содержащего карбамид, карбамат аммония и свободный аммиак в водном растворе, и газового потока, содержащего, в основном, инертные газы, подачу газового потока из реактора в скруббер, подачу жидкостного потока из реактора в стриппер для частичного разложения карбамата аммония и частичного выделения свободного аммиака в токе вводимого в стриппер газообразного диоксида углерода с получением газового потока, включающего аммиак и диоксид углерода с примесью паров воды, и жидкостного потока, включающего карбамид и остаточный карбамат аммония в водноаммиачном растворе, подачу жидкостного потока из стриппера на стадии последующего разложения карбамата аммония и отделения аммиака и диоксида углерода с получением карбамида и рециркулируемого жидкостного потока, содержащего карбамат аммония в водноаммиачном растворе, подачу газового потока из стриппера в конденсатор для его частичной абсорбции-конденсации при смешении с аммиаком и жидкостным потоком из скруббера, подачу жидкостного потока из конденсатора в реактор, очистку от аммиака и диоксида углерода газового потока из реактора при контакте с рециркулируемым жидкостным потоком в скруббере. В этом случае для контактирования с потоком жидкого диоксида углерода может быть использован как поток газообразного диоксида углерода, так и газообразный поток, выходящий из стриппера или конденсатора. Если в качестве потока газообразного реагента, направляемого на контактирование с потоком жидкого диоксида углерода, используют поток газообразного диоксида углерода, то поток, полученный в результате смешения этих потоков, направляют в стриппер. Если в качестве потока газообразного реагента, направляемого на контактирование с потоком жидкого диоксида углерода, используют поток, выходящий из стриппера, то поток, полученный в результате смешения этих потоков, направляют в конденсатор. Если в качестве потока газообразного реагента, направляемого на контактирование с потоком жидкого диоксида углерода, используют поток, выходящий из конденсатора, то поток, полученный в результате смешения этих потоков, направляют в реактор.
Контактирование потока жидкого диоксида углерода с потоком газообразного реагента с использованием предложенной установки создает благоприятные условия для испарения жидкого диоксида углерода, не сопровождающегося нежелательными явлениями, приводящими к повреждению оборудования.
Массовое соотношение между жидким диоксидом углерода и той частью газообразного потока, которую подвергают контактированию с потоком жидкого диоксида углерода внутри вставки по предложенному способу, должно быть таким, чтобы во внутреннем пространстве вставки происходило полное испарение жидкого диоксида углерода без его существенного перегрева. В зависимости от количества жидкого диоксида углерода и от температуры обоих потоков это соотношение может изменяться в достаточно широких пределах, например, от 1:0,5 до 1 :2,5. При малом количестве газообразного диоксида углерода, поступающего во внутреннее пространство вставки, количество тепла, передаваемого от потока газообразного реагента к потоку жидкого диоксида углерода, может, при низких температурах жидкого диоксида углерода, оказаться недостаточным для полного превращения жидкого диоксида углерода в газ. Это может приводить к попаданию капель жидкой фазы на внутреннюю стенку трубопровода и вызывать кавитационно-эрозионные нарушения. При слишком большом количестве газообразного диоксида углерода, поступающего во внутреннее пространство вставки, увеличивается порозность диспергированного факела и затрудняется контакт между каплями жидкости и газом. Это также может приводить к увеличению остаточного содержания капель жидкой фазы в газовом потоке и вызывать кавитационно-эрозионные разрушения на внутренней стенке корпуса устройства и последующего трубопровода.
Средства для передачи жидкостных и газовых потоков из одного аппарата секции высокого давления в другой могут быть выполнены в виде трубопроводов, обеспечивающих движение потоков самотеком. С целью более экономного расположения аппаратов в качестве таких средств могут быть использованы эжекторы, например, для инжектирования жидкостного потока из скруббера потоком жидкого аммиака, инжектирования газового потока из стриппера потоком жидкого аммиака и/или потоком раствора карбамата аммония и т.п.
Использование предложенных установки и способа позволит упростить технологическую схему и отказаться от установки материалоемкого теплообменного оборудования и обеспечения подвода теплоносителя к теплообменному оборудованию. Устройство для контактирования потоков жидкого и газообразного диоксида углерода монтируется на трубопроводе в качестве его участка. Применение вставки в конструкции устройства позволяет защитить стенки трубопровода высокого давления от кавитационно-эрозионных разрушений и повысить надежность применяемого оборудования.
Краткое описание фигур чертежей
Сущность изобретения иллюстрируется приложенными фиг. 1-6. На фиг.
1 приведена принципиальная технологическая схема предложенной установки, осуществляющей предложенный способ, в которой секция высокого давления содержит реактор, на фиг. 2 - конструкция устройства для контактирования потоков жидкого диоксида углерода и газообразного реагента. На фиг. 3-6 приведены принципиальные технологические схемы вариантов предложенной установки, в которой секция высокого давления кроме реактора содержит стриппер, конденсатор и скруббер.
Варианты осуществления изобретения
В соответствии с фиг. 1 установка для получения карбамида из диоксида углерода и жидкого аммиака при высоких давлениях и температурах включает реактор синтеза карбамида 1, насос 2 для подачи жидкого аммиака в реактор 1, компрессор 3 для подачи газообразного диоксида углерода в реактор 1, насос 4 для подачи жидкого диоксида углерода в реактор 1, устройство 5 для контактирования потоков жидкого диоксида углерода и газообразного реагента. В соответствии с фиг. 2 устройство 5 состоит из цилиндрического корпуса 6, штуцера 7 для ввода газообразного реагента, штуцера 8 для ввода жидкого диоксида углерода, штуцера 9 для вывода смешанного газообразного потока. Штуцер 8 соединен с соплом 10, расположенным коаксиально корпусу 6 и сужающимся в сторону штуцера вывода 9. Внутри корпуса 6 коаксиально ему размещена вставка 11 переменного сечения, входной участок которой является сужающимся, а выходной - расширяющимся. Между вставкой 11 и внутренней поверхностью корпуса 6 образована кольцевая щель 12, которая также имеет переменное сечение. Вставка 11 зафиксирована внутри корпуса 6 с помощью опорных пластин 13. Срез сопла 10 может быть расположен в одной плоскости с входным отверстием вставки 11, либо внутри вставки 11.
Установка для получения карбамида из диоксида углерода и жидкого аммиака, реализующая предложенный способ, работает следующим образом. Жидкий аммиак насосом 2 подают в реактор 1. Газообразный диоксид углерода от компрессора 3 и жидкий диоксид углерода от насоса 4 поступают в устройство 5 для контактирования потоков диоксида углерода. Газообразный диоксид углерода поступает в устройство 5 через штуцер 7. Через штуцер 8 в устройство поступает поток жидкого диоксида углерода и направляется в сужающееся сопло 10. В сопле 10 поток жидкого диоксида углерода ускоряется и на выходе из сопла образует конический факел из капель жидкости, диспергированной в газообразной среде. Факел раскрывается внутри вставки 1 1. Движущийся поток капель жидкости увлекает за собой внутрь вставки 11 газ, поступающий из штуцера 7. Желаемое соотношение между потоком жидкого диоксида углерода и потоком газообразного диоксида углерода, поступающего во внутреннее пространство вставки, обеспечивается надлежащим выбором конструктивных параметров устройства 5, определяемых расчетным путем на основе известных методов. При соприкосновении наружной поверхности конического факела ка- пель жидкости с внутренней стенкой вставки 11 капельный поток начинает работать как поршень и транспортировать газ от входного участка вставки 11 к ее выходному участку в свободное пространство внутри корпуса 6 устройства в направлении штуцера 9. Смешанный газовый поток из штуцера 9 устройства 5 поступает в реактор 1, где при давлении 15-25 МПа и температуре 180-210°С образуется плав карбамида, представляющий собой водноаммиачный раствор карбамида и не превращенного в карбамид карбамата аммония, который разделяют с помощью известных процессов испарения и конденсации, вьщеляя готовый карбамид в кристаллическом или гранулированном виде.
Диспергирование в устройстве 5 факела жидкости в газовой фазе позволяет создать значительную площадь поверхности контакта жидкости с газом, а разница скоростей газа и жидкости способствует турбулизации и перемешиванию потоков жидкости и газа. Все это способствует эффективному протеканию в факеле процессов тепло- и массопереноса. За счет перехода тепла от горячего газа к жидкости происходит ее нагрев и испарение. На выходном участке вставки 11 жидкий диоксид углерода полностью превращается в газ. После выхода охлажденного газового потока из вставки 11 в свободное пространство внутри корпуса 6 происходит смешение данного холодного потока газа с остальной частью горячего газообразного диоксида углерода, проходящего через щель 12 между внутренней поверхностью корпуса 6 и вставкой 11. В результате контактирования этих двух потоков происходит повышение температуры холодного смешанного потока газа за счет тепла остальной части газообразного диоксида углерода.
Вставка 11 не только позволяет создать оптимальную геометрию проточной части для осуществления эффективного контактирования потоков жидкого диоксида углерода с газообразным, но и предохраняет стенки корпуса 6 от контакта с каплями жидкого диоксида углерода. Известно, что при движении газожидкостной смеси в трубопроводе, особенно при протекании фазового перехода, на внутренней поверхности трубопровода наблюдаются кавитационно- эрозионные разрушения. Особенно опасны такие явления при высоком давлении. Вставка 11 не рассчитана на высокое давление, т.к. находится внутри корпуса 6, и толщина ее стенки значительно меньше, чем толщина стенки корпуса, рассчитанного на высокое давление. Поэтому металлоемкость вставки невелика, и она может быть изготовлена из материала, стойкого к кавитационно- эрозионным явлениям, а также может быть заменена в случае ее износа.
Щель 12 между вставкой 11 и внутренней поверхностью корпуса 6 имеет переменную площадь сечения по длине вставки 11. Сужение вставки 11 на ее начальном участке обеспечивает эффективность инжектирования потока газообразного диоксида углерода. Расширение вставки 11 и сужение щели 12 на выходном участке вставки 11 позволяет увеличить скорость потока газообразного диоксида углерода на выходе из щели 12, что способствует более эффективному смешению потоков холодного и горячего газа в свободном объеме устройства после вставки 11. Для более эффективного смешения потоков опорные пластины 13, фиксирующие вставку внутри корпуса 6, могут быть выполнены под углом к потоку движущегося газа.
В соответствии с фиг. 3 секция высокого давления установки для получения карбамида включает реактор 1, насосы 2 и 4 для подачи жидкого аммиака и жидкого диоксида углерода, компрессор 3 для подачи газообразного диоксида углерода, устройство 5 для смешения потоков жидкого и газообразного диоксида углерода, стриппер 14, конденсатор 15 и скруббер 16, работающие практически при одном и том же давлении, эжектор 17, трубопровод 18 для подачи потока диоксида углерода от насоса 4 в устройство 5, трубопровод 19 для подачи потока диоксида углерода от компрессора 3 в устройство 5, трубопровод 20 для подачи потока диоксида углерода из устройства 5 в стриппер 14, трубопровод 21 для подачи жидкого аммиака в эжектор 17, трубопровод 22 для подачи жидкостного потока из реактора 1 в стриппер 14, трубопровод 23 для подачи жидкостного потока из стриппера 14 на стадии выделения карбамида и рециркулируемого жидкостного потока (на фиг. 3 не показаны), трубопроводы 24 и 25 для подачи жидкостного и газового потоков из конденсатора 15 в реактор 1 , трубопровод 26 для подачи газового потока из реактора 1 в скруббер 16, трубопровод 27 для подачи газового потока из стриппера 14 в конденсатор 15, трубопровод 28 для подачи рециркулируемого жидкостного потока в скруббер 16, трубопровод 29 для подачи жидкостного потока из скруббера 16 в эжектор 17, трубопровод 30 для подачи газового потока из скруббера 16 на стадии выделения карбамида и рециркулируемого жидкостного потока, трубопровод 31 для подачи жидкостного потока из эжектора 17 в конденсатор 15.
Установка, изображенная на фиг. 3, работает следующим образом. Жидкий диоксид углерода от насоса 4 по трубопроводу 18 и газообразный диоксид углерода от компрессора 3 по трубопроводу 19 поступают в устройство 5 для смешения этих потоков, которое функционирует так же, как описано выше применительно к фиг. 2. Смешанный газовый поток из устройства 5 поступает по трубопроводу 20 в нижнюю часть стриппера 14, где осуществляется разложение в токе диоксида углерода и при обогреве паром большей части карбамата аммония и отгонка части избыточного аммиака из плава карбамида (водноаммиачного раствора карбамида и карбамата аммония), образовавшегося в реакторе 1. Жидкостный поток из нижней части стриппера 14 по трубопроводу 23 подают на стадии окончательного разложения карбамата аммония и отгонки аммиака с выделением карбамида и образованием рециркулируемого жидкостного потока, содержащего карбамат аммония в водноаммиачном растворе, который по трубопроводу 28 поступает в скруббер 16. Газообразная смесь диоксида углерода, аммиака и паров воды из верхней части стриппера 14 поступает по трубопроводу 27 в конденсатор 15, где происходит процесс конденсации-абсорбции газов в результате их смешения с аммиаком и водным раствором карбамата аммония при охлаждении кипящим паровым конденсатом. Смесь аммиака и водного раствора карбамата аммония поступает в конденсатор 15 по трубопроводу 31 из эжектора 17, куда аммиак подается от насоса 2 по трубопроводу 21, а водный раствор карбамата аммония - из скруббера 16 по трубопроводу 29. Для улучшения условий конденсации-абсорбции в конденсаторе 15 в эжектор 17 может также поступать некоторое количество плава карбамида из нижней части реактора 1.
Концентрированный водноаммиачный раствор карбамата аммония и не сконденсированные газы из конденсатора 15 поступают по трубопроводам 24 и
25 соответственно в реактор 1, где при движении газожидкостной смеси снизу вверх происходит процесс превращения карбамата аммония в карбамид и воду с одновременной дальнейшей конденсацией-абсорбцией не сконденсированных газов. В верхней части реактора 1 происходит разделение фаз. Жидкая фаза (плав карбамида) поступает по трубопроводу 22 в стриппер 14, а газовая фаза, состоящая в основном из инертных газов с примесью аммиака, - по трубопроводу
26 в скруббер 16, где происходит дальнейшее поглощение аммиака при контакте с рециркулируемым жидкостным потоком, поступающим в скруббер 16 по трубопроводу 28. Газы из скруббера 16 направляются по трубопроводу 30 на стадию образования рециркулируемого жидкостного потока для их окончательной очистки от аммиака Вариант принципиальной технологической схемы предложенной установки, изображенный на фиг. 4, отличается от варианта, изображенного на фиг. 3, тем, что устройство 5 предназначено для смешения потока жидкого диоксида углерода, подаваемого насосом 4 по трубопроводу 18, и газообразного потока, поступающего из стриппера 14 по трубопроводу 27 с подачей смешанного газообразного потока в конденсатор 15 по трубопроводу 20.
Вариант принципиальной технологической схемы предложенной установки, изображенный на фиг. 5, отличается от варианта, изображенного на фиг. 4, только тем, что трубопроводы 20 и 31 соединены не с верхней, а с нижней частью конденсатора 15, трубопровод 24 соединен не с нижней, а с верхней частью конденсатора 15 и предназначен для совместной подачи жидкостного и газового потоков из конденсатора 15 в реактор 1, а трубопровод 25 отсутствует.
Вариант принципиальной технологической схемы предложенной установки, изображенный на фиг. 6, отличается от варианта, изображенного на фиг. 3, тем, что устройство 5 предназначено для смешения потока жидкого диоксида углерода, подаваемого насосом 4 по трубопроводу 18, и газообразного потока, поступающего из конденсатора 15 по трубопроводу 25 с подачей смешанного газообразного потока в реактор 1 по трубопроводу 20, а также тем, что она дополнительно содержит эжектор 32 для инжектирования потока газа из стриппера 14, поступающего по трубопроводу 27, потоком, поступающим из эжектора 17 по трубопроводу 33, причем выход эжектора 17 связан трубопроводом 31 с нижней частью конденсатора 15.
Установки, изображенные на фиг. 4-6, работают аналогично установке, изображенной на фиг. 3, с указанными выше отличиями.
Сущность изобретения иллюстрируется также приведенными ниже примерами.
ПРИМЕР 1. В соответствии с фиг. 1 и 2 в реактор 1 синтеза карбамида, работающий при давлении 20 МПа и температуре 185°С, подают 13200 кг/ч жидкого аммиака насосом 2, 2500 кг/ч жидкого диоксида углерода с температурой от -25 до +15°С насосом 4 и 12500 кг/ч газообразного диоксида углерода с температурой 130°С компрессором 3. Потоки жидкого и газообразного диоксида углерода смешивают в устройстве для контактирования 5. Во внутреннее пространство вставки 11 увлекается от 30 до 50% потока газообразного диоксида углерода (массовое отношение потоков жидкого и газообразного диоксида углерода во внутреннем пространстве вставки составляет от 1:1,5 до 1:2,5), что обеспечивает полное превращение жидкого диоксида угле- рода в газ внутри вставки 11. Смешанный поток с температурой 72-87°С затем контактирует в корпусе 6 устройства с остальной частью (50-70%) горячего потока газообразного диоксида углерода. На выходе из устройства 5 поток газообразного диоксида углерода имеет температуру около 100°С. Плав карбамида, образовавшийся в реакторе 1 , перерабатывают известными методами и получают 20450 кг/ч карбамида.
ПРИМЕР 2. Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что в устройстве для контактирования 5 смешивают 4300 кг/ч жидкого диоксида углерода с температурой от -25 до +15°С, подаваемого насосом 4, и 10700 кг/ч газообразного диоксида углерода с температурой 130°С, подаваемого компрессором 3. Во внутреннее пространство вставки 11 увлекается от 70 до 90% потока газообразного диоксида углерода (массовое отношение потоков жидкого и газообразного диоксида углерода во внутреннем пространстве вставки составляет от 1:1,74 до 1 :2,24), что обеспечивает полное превращение жидкого диоксида углерода в газ внутри вставки 11. Смешанный поток с температурой 73-88 °С затем контактирует в корпусе 6 устройства с остальной частью (10-30%) горячего потока газообразного диоксида углерода. На выходе из устройства 5 поток газообразного диоксида углерода имеет температуру 80-95°С.
ПРИМЕР 3. Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что в устройстве для контактирования 5 смешивают 5000 кг/ч жидкого диоксида углерода с температурой от -25 до +15°С, подаваемого насосом 4, и 10000 кг/ч газообразного диоксида углерода с температурой 130°С, подаваемого компрессором 3. Во внутреннее пространство вставки 11 увлекается от 90 до 98% потока газообразного диоксида углерода (массовое отношение потоков жидкого и газообразного диоксида углерода во внутреннем пространстве вставки составляет от 1 : 1 ,8 до 1 : 1 ,96), что обеспечивает полное превращение жидкого диоксида угле- рода в газ внутри вставки 11. Смешанный поток с температурой 72-87°С затем контактирует в корпусе 6 устройства с остальной частью (2-10%) горячего потока газообразного диоксида углерода. На выходе из устройства 5 поток газообразного диоксида углерода имеет температуру 78-88°С. ПРИМЕР 4. Процесс проводят на установке, схема которой изображена на фиг.З. 17206 кг/ч жидкого диоксида углерода с температурой от -25 до +15°С от насоса 4 по трубопроводу 18 и 30112 кг/ч газообразного диоксида углерода с температурой 90-100°С от компрессора 3 по трубопроводу 19 поступают в устройство 5 для смешения этих потоков (соотношение потоков диоксида углерода составляет 1 : 1,75). Во внутреннее пространство вставки 11 (фиг. 2) увлекается от 90 до 98% потока газообразного диоксида углерода. Смешанный газовый поток из штуцера 9 (фиг. 2) устройства 5 с температурой 52-60°С поступает по трубопроводу 20 в нижнюю часть стриппера 14, где при давлении 14 МПа и температуре от 175°С в верхней части до 189°С в нижней части осуществляется разложение в токе диоксида углерода и при обогреве паром большей части карбамата аммония и отгонка части избыточного аммиака из 191259 кг/ч плава карбамида (водноаммиачного раствора карбамида и карбамата аммония), образовавшегося в реакторе 1. Жидкостный поток из нижней части стриппера 14 (118574 кг/ч) по трубопроводу 23 подают на стадии окончательного разложения карбамата аммония и отгонки аммиака с вьщелением 62500 кг/ч карбамида и образованием 35529 кг/ч рециркулируемого жидкостного потока, содержащего карбамат аммония в водноаммиачном растворе, который по трубопроводу 28 поступает в скруббер 16. Газы из верхней части стриппера 14 поступают по трубопроводу 27 в конденсатор 15, где при давлении 13,5- 14,5 МПа и температуре 165-175 °С происходит процесс конденсации-абсорбции газов в результате их смешения с аммиаком (36545 кг/ч) и водным раствором карбамата аммония (52366 кг/ч) при охлаждении кипящим паровым конденсатом.
ПРИМЕР 5. Процесс проводят аналогично примеру 4 с тем отличием, что в устройстве для контактирования 5 смешивают 14339 кг/ч жидкого диоксида углерода с температурой от -25 до +15°С, подаваемого насосом 4, и 32979 кг/ч газообразного диоксида углерода с температурой 90-100°С, подаваемого компрессором 3 (соотношение потоков диоксида углерода составляет 1 :2,3). Во внутреннее пространство вставки 11 (фиг. 2) увлекается 70-75% потока газообразного диоксида углерода, что обеспечивает полное превращение жидкого диоксида углерода в газ внутри вставки 11. Смешанный поток с температурой 50-58°С затем контактирует в корпусе 6 (фиг. 2) устройства с остальной частью (25-30%) горячего потока газообразного диоксида углерода. На выходе из устройства 5 поток газообразного диоксида углерода имеет температуру 57-65°С.
ПРИМЕР 6. Процесс проводят на установке, схема которой изображена на фиг. 4. 20000 кг/ч жидкого диоксида углерода с температурой от -25 до +15°С от насоса 4 по трубопроводу 18 через штуцер 8 (фиг. 2) и 110000 кг/ч газообразного потока (смесь диоксида углерода, аммиака и паров воды из верхней части стриппера 14) с температурой 180-190°С по трубопроводу 27 через штуцер 7 (фиг. 2) поступают в устройство 5 для смешения этих потоков. Движущийся поток капель жидкости увлекает за собой внутрь вставки 11 (фиг. 2) от 20 до 25% газообразного потока (соотношение между потоком жидкого диоксида углерода и газообразным потоком из стриппера 14 составляет от 1 :1,1 до 1 :1,38), что обеспечивает полное превращение жидкого диоксида углерода в газ внутри вставки 11. 26000 кг/ч газообразного диоксида углерода с температурой 90-100°С от компрессора 3 по трубопроводу 19 поступают в нижнюю часть стриппера 14, где при давлении 14 МПа и температуре от 175°С в нижней части до 189°С в верхней части осуществляется разложение большей части карбамата аммония и отгонка части избыточного аммиака (в токе диоксида углерода и при обогреве паром) из 204000 кг/ч плава карбамида (водноаммиачного раствора карбамида и карбамата аммония), образовавшегося в реакторе 1. Жидкостный поток из нижней части стриппера 14 (120000 кг/ч) по трубопроводу 23 подают на стадии окончательного разложения карбамата аммония и отгонки аммиака с выделением 62500 кг/ч карбамида и образованием 40500 кг/ч рециркулируемого жидкостного потока, содержащего карбамат аммония в водноаммиачном растворе, который по трубопроводу 28 поступает в скруббер 16 Смешанный газовый поток из штуцера 9 (фиг. 2) устройства 5 с температурой около 140°С по трубопроводу 20 поступает в конденсатор 15, где при давлении 13,5-14,5 МПа и температуре 165- 175 °С происходит процесс конденсации-абсорбции газов в результате их смешения с аммиаком (35500 кг/ч) и водным раствором карбамата аммония (62500 кг/ч) при охлаждении кипящим паровым конденсатом. Смесь аммиака и водного раствора карбамата аммония поступает в конденсатор 15 по трубопроводу 31 из эжектора 17, куда аммиак подается от насоса 2 по трубопроводу 21, а водный раствор карбамата аммония - из скруббера 16 по трубопроводу 29. Для улучшения условий конденсации-абсорбции в конденсаторе 15 в эжектор 17 может также поступать некоторое количество плава карбамида из нижней части реактора 1. Концентрированный водноаммиачный раствор карбамата аммония и не сконденсированные газы из конденсатора 15 поступают по трубопроводам 24 и 25, соответственно, в реактор 1, где при движении газожидкостной смеси снизу вверх происходит процесс превращения карбамата аммония в карбамид и воду с одновременной дальнейшей конденсацией-абсорбцией не сконденсированных газов. В верхней части реактора 1 происходит разделение фаз. Жидкая фаза (плав карбамида) поступает по трубопроводу 22 в стриппер 14, а газовая фаза, состоящая в основном из инертных газов с примесью аммиака, - по трубопроводу 26 в скруббер 16, где происходит дальнейшее поглощение аммиака при контакте с рециркулируемым жидкостным потоком, поступающим в скруббер 16 по трубопроводу 28. Газы из скруббера 16 направляются по трубопроводу 30 на стадию образования рециркулируемого жидкостного потока для их окончательной очистки от аммиака.
ПРИМЕР 7. Процесс проводят аналогично примеру 6 на установке, схема которой изображена на фиг. 5, с тем соответственным отличием, что потоки из устройства 5 и эжектора 17 поступают по трубопроводам 20 и 31 не в верхнюю, а в нижнюю часть конденсатора 15, а образующаяся в конденсаторе 15 газожидкостная смесь без ее разделения выводится из верхней части конденсатора 15 по трубопроводу 24 в реактор 1.
ПРИМЕР 8. Процесс проводят аналогично примеру 6 на установке, схема которой изображена на фиг. 6. 20000 кг/ч жидкого диоксида углерода с температурой от -25 до -15°С от насоса 4 по трубопроводу 18 и 12000 кг/ч газообразного потока (смесь диоксида углерода, аммиака и паров воды из верхней части конденсатора 15) с температурой 170-175 °С по трубопроводу 25 поступают в устройство 5 для смешения этих потоков. Устройство 5 работает так же, как в установке, схема которой изображена на фиг. 5. Движущийся поток капель жидкости увлекает за собой внутрь вставки И (фиг. 2) от 90 до 95% газообразного потока, что обеспечивает полное превращение жидкого диоксида углерода в газ внутри вставки 11 (соотношение между потоком жидкого диоксида углерода и газообразным потоком из конденсатора 15 составляет от 1 :0,54 до 1 :0,57). Жидкий аммиак (35500 кг/ч) насосом 2 по трубопроводу 21 подается в эжектор 17, инжектируя водный раствор карбамата аммония (50500 кг/ч), поступающий по трубопроводу 29 из скруббера 16. Для улучшения условий последующей конденсации-абсорбции газов в конденсаторе 15 в эжектор 17 может также поступать некоторое количество плава карбамида из нижней части реактора 1. Газообразный диоксид углерода (26000 кг/ч) от компрессора 3 по трубопроводу 19 поступает в нижнюю часть стриппера 14, где при давлении 13,5- 14,5 МПа и температуре от 175°С в нижней части до 189°С в верхней части осуществляется разложение в токе диоксида углерода и при обогреве паром большей части карбамата аммония и отгонка части избыточного аммиака из плава карбамида (204000 кг/ч), образовавшегося в реакторе 1. Жидкостный поток из нижней части стриппера 14 (120000 кг/ч) по трубопроводу 23 подают на стадии окончательного разложения карбамата аммония и отгонки аммиака с выделением карбамида и образованием рециркулируемого жидкостного потока, содержащего карбамат аммония в водноаммиачном растворе, который по трубопроводу 28 поступает в скруббер 16. Газовый поток из стриппера 14 (110000 кг/ч) по трубопроводу 27 поступает в эжектор 32, рабочим потоком в котором является жидкостный поток, поступающий из эжектора 17 по трубопроводу 33. Смешанный газожидкостный поток из эжектора 32 поступает по трубопроводу 31 в конденсатор 15, где при давлении 13,5-14,5 МПа и температуре 165-175°С происходит процесс конденсации-абсорбции газов в результате их смешения с аммиаком и водным раствором карбамата аммония при охлаждении кипящим паровым конденсатом. Концентрированный водноаммиачный раствор карбамата аммония из конденсатора 15 и газовый поток из устройства 5 с температурой около 100°С по трубопроводам 24 и 29, соответственно, поступают в реактор 1. Реактор 1 и скруббер 16 работают так же, как в установке, схема которой изображена на фиг. 5.
Промышленная применимость
Изобретение может быть использовано в химической промышленности и промышленности по производству удобрений.

Claims

УСТАНОВКА И СПОСОБ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДА Формула изобретения
1. Установка для получения карбамида из аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении, содержащая секцию высокого давления, которая включает, по крайней мере, реактор синтеза карбамида, содержащая средства для подачи жидкого аммиака, газообразного диоксида углерода и жидкого диоксида углерода в секцию высокого давления, устройство для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком другого реагента, содержащее корпус со средствами для ввода жидкого диоксида углерода, ввода другого реагента и вывода смешанного потока, а также расположенное внутри корпуса коаксиально корпусу сужающееся сопло, соединенное со средством для ввода жидкого диоксида углерода, отличающаяся тем, что корпус устройства для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком другого реагента включает в качестве средства для ввода другого реагента средство для ввода газообразного реагента, а также расположенную внутри корпуса коаксиально корпусу вставку переменного сечения в виде трубы, входной участок которой является сужающимся, а выходной - расширяющимся, причем вставка расположена таким образом, что между корпусом и вставкой образована кольцевая щель.
2. Установка по пункту 1, отличающаяся тем, что секция высокого давления состоит из реактора синтеза карбамида, а средство для ввода газообразного реагента в устройство для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком газообразного реагента является средством для ввода газообразного диоксида углерода.
3. Установка по пункту 1, отличающаяся тем, что секция высокого давления включает реактор, стриппер, конденсатор и скруббер, работающие практически при одном и том же давлении, средства для подачи жидкостных потоков из реактора в стриппер, из стриппера на стадии выделения карбамида и рециркулируемого жидкостного потока, из конденсатора в реактор, из скруббера в конденсатор, средства для подачи газовых потоков из реактора в скруббер, из стриппера в конденсатор, средства для подачи рециркулируемого жидкостного потока в скруббер, причем средство для ввода газообразного реагента в устройство для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком газообразного реагента является средством для ввода газообразного диоксида углерода, либо газообразного потока, выходящего из стриппера или конденсатора.
4. Способ получения карбамида из диоксида углерода и жидкого аммиака в установке, содержащей секцию высокого давления, которая включает, по крайней мере, реактор синтеза карбамида при высоких давлениях и температурах, причем способ включает подачу в секцию высокого давления потоков жидкого и газообразного диоксида углерода, и поток жидкого диоксида углерода вводят в аппарат секции высокого давления после смешения с другим технологическим потоком, отличающийся тем, что поток жидкого диоксида углерода подвергают контактированию с потоком газообразного реагента в устройстве для контактирования потока жидкого диоксида углерода с потоком газообразного реагента согласно пункту 1 при подаче жидкого потока во вставку переменного сечения через сужающееся сопло, а газообразного потока - в корпус, при этом осуществляют испарение жидкого диоксида углерода путем его контактирования во вставке с поступающей внутрь вставки частью потока газообразного реагента с последующим контактированием смешанного потока по выходе из вставки с остальной частью потока газообразного реагента, прошедшей через кольцевую щель между вставкой и корпусом.
5 Способ по пункту 4, отличающийся тем, что в секции высокого давления, состоящей из реактора, в качестве потока газообразного реагента, подвергаемого контактированию с потоком жидкого диоксида углерода, используют поток газообразного диоксида углерода, и смешанный поток направляют в реактор.
6. Способ по пункту 4, отличающийся тем, что в секции высокого давления, включающей реактор, стриппер, конденсатор и скруббер, осуществляют раздельный вывод из реактора жидкостного потока, содержащего карбамид, карбамат аммония и свободный аммиак в водном растворе, и газового потока, содержащего, в основном, инертные газы, подачу газового потока из реактора в скруббер, подачу жидкостного потока из реактора в стриппер для частичного разложения карбамата аммония и частичного выделения свободного аммиака в токе вводимого в стриппер газообразного диоксида углерода с получением газового потока, включающего аммиак и диоксид углерода с примесью паров воды, и жидкостного потока, включающего карбамид и остаточный карбамат аммония в водноаммиачном растворе, подачу жидкостного потока из стриппера на стадии последующего разложения карбамата аммония и отделения аммиака и диоксида углерода с получением карбамида и рециркулируемого жидкостного потока, содержащего карбамат аммония в водноаммиачном растворе, подачу газового потока из стриппера в конденсатор для его частичной абсорбции-конденсации при смешении с аммиаком и жидкостным потоком из скруббера, подачу жидкостного потока из конденсатора в реактор, очистку от аммиака и диоксида углерода газового потока из реактора при контакте с рециркулируемым жидкостным потоком в скруббере.
7. Способ по пункту 6, отличающийся тем, что в качестве потока газообразного реагента, подвергаемого контактированию с потоком жидкого диоксида углерода, используют поток газообразного диоксида углерода, и смешанный поток направляют в стриппер.
8. Способ по пункту 6, отличающийся тем, что в качестве потока газообразного реагента, подвергаемого контактированию с потоком жидкого диоксида углерода, используют газообразный поток, выходящий из стриппера, и смешанный поток направляют в конденсатор.
9. Способ по пункту 6, отличающийся тем, что в качестве потока газообразного реагента, подвергаемого контактированию с потоком жидкого диоксида углерода, используют газообразный поток, выходящий из конденсатора, и смешанный поток направляют в реактор.
PCT/RU2011/000527 2010-07-20 2011-07-18 Установка и способ для получения карбамида WO2012011845A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201215114A UA102666C2 (ru) 2010-07-20 2011-07-18 Установка и способ для производства карбамида

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130523 2010-07-20
RU2010130523/04A RU2434850C1 (ru) 2010-07-20 2010-07-20 Установка и способ для получения карбамида
RU2010141629/04A RU2440977C1 (ru) 2010-10-11 2010-10-11 Способ и установка для получения карбамида
RU2010141629 2010-10-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012011845A1 true WO2012011845A1 (ru) 2012-01-26

Family

ID=45497069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000527 WO2012011845A1 (ru) 2010-07-20 2011-07-18 Установка и способ для получения карбамида

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012011845A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11806683B2 (en) 2020-06-09 2023-11-07 Metso Outotec Finland Oy Fluidizing nozzle and fluidized bed reactor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2087325A (en) * 1933-09-13 1937-07-20 Solvay Process Co Process for the production of urea and ammonium salts
RU2309947C1 (ru) * 2006-06-05 2007-11-10 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) Способ и установка для получения карбамида и способ модернизации установки для получения карбамида
WO2009043365A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Urea Casale S.A. Process and plant for urea production
EA200900790A1 (ru) * 2006-12-08 2009-12-30 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. Способ получения мочевины

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2087325A (en) * 1933-09-13 1937-07-20 Solvay Process Co Process for the production of urea and ammonium salts
RU2309947C1 (ru) * 2006-06-05 2007-11-10 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) Способ и установка для получения карбамида и способ модернизации установки для получения карбамида
EA200900790A1 (ru) * 2006-12-08 2009-12-30 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. Способ получения мочевины
WO2009043365A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Urea Casale S.A. Process and plant for urea production

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11806683B2 (en) 2020-06-09 2023-11-07 Metso Outotec Finland Oy Fluidizing nozzle and fluidized bed reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1861335B1 (en) Pipe reactor and plant for manufacturing of especially urea ammonium sulphate
CN101166715B (zh) 尿素合成装置及其改造方法
CN101195574A (zh) 由丙酮和氢氰酸制备甲基丙烯酸酯的一体化方法和装置
CN108026033B (zh) 尿素制造方法以及尿素制造装置
CN109890788B (zh) 尿素与尿素-硝酸铵的集成工艺
CN109070043B (zh) 在控制缩二脲的情况下的尿素生产
JP5757684B2 (ja) メタクリル酸アルキルエステルの製造のための方法及び装置
CN101205196B (zh) 丙酮合氰化氢的蒸馏处理以及制备甲基丙烯酸酯和后续产物的方法
JP2022508407A (ja) 尿素製造プロセス及び低圧回収部における熱統合を有するプラント
NO127703B (ru)
US20100204496A1 (en) Hydrocarbon/oxygen industrial gas mixer with coarse water droplet environment to reduce ignition potential
US20150361010A1 (en) Apparatus and process for the conversion of methane into acetylene
BG64795B1 (bg) Метод за охлаждане на газообразен акрилонитрил и поток от циановодороден продукт
CN114570182B (zh) 一种含氨尾气防堵塞净化装置及方法
RU2411078C1 (ru) Способ осуществления газожидкостных реакций в суб- и сверхкритическом флюиде
US8404190B2 (en) Hydrocarbon/oxygen industrial gas mixer with water mist
WO2012011845A1 (ru) Установка и способ для получения карбамида
JP2012524650A (ja) 調量リング
RU2440977C1 (ru) Способ и установка для получения карбамида
RU2434850C1 (ru) Установка и способ для получения карбамида
GB2109257A (en) Apparatus of treatment of urea solutions
RU2247108C2 (ru) Способ разложения водного раствора карбамата, поступающего из секции выделения мочевины установки для получения мочевины
RU2309947C1 (ru) Способ и установка для получения карбамида и способ модернизации установки для получения карбамида
RU2429228C1 (ru) Установка и способ для получения карбамида
RU2330010C2 (ru) Способ получения изопрена

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11809938

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: A201215114

Country of ref document: UA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: A20130003

Country of ref document: BY

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11809938

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1