Способ получения мочевины

Способ получения мочевины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-ЦИАМ и „;..:к:-. ИВА

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик () 696014

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Звявлена0404.77 (21) 2469351/2 3-04 с присоединением заявки Но (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 07 С 126/02

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 661. 717 . 5 ..07 (088.8) Опубликовано 05.1179. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 05,11.79

Д.М, Горловский, В.И. Кучерявый, К.Н. Синева и В.В. Лебедев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ

Изобретение относится к технологии производства мочевины из аммиака и двуокиси углерода.

Известен способ получения мочевины (1) иэ NH è СО при повышенных температурах и давлениях с последую. щей дистилляцией плава синтеза в несколько ступеней при последовательно снижающемся давлении; газы дистилляции низкого давления поглощают вод-10 ным абсорбентом с образованием раствора углеаммонийных солей (УАС); газы дистилляции высокого давления подают в промывную колонну, которую орошают высококонцентрированной 15 аммиачной водой и раствором УАС со ступени низкого давления; в промывной колонне можно условно выделить две эоны: 1) тонкой очистки паров возвратного аммиака от примеси СО> и 20

2) образования рециркулируемого раствора УАС; потоки, выводимые из обеих зон„ возвращают в реактор.

На чертеже изображена схема промывной ксдонны.

На схеме обозначены рециркулируемый раствор УАС 1, газы дистилляции высокого давления 2, хладоагент 3 (например,вода); раствор УАС 4 со ступени низкого давления, аммиачная вода 5, 2 пары возвратного аммиака 6, зона 7 тонкой очистки паров возвратного Н>, эона 8 образования рециркулируемого раствора УАС.

В описанном способе система реку-, перации непрореагировавшего сырья имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что подача значительного количества воды (в составе УАС) в реактор снижает эффективность процессов синтеза и дистилляции, а также влечет за собой большой нерациональный расход энергии.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат при производстве мочевины.

Поставленная цель достигается тем, что плав мочевины, полученный из NH> и СО2при повышенных температурах и давлениях, дистиллируют при ступенчатом снижении давления, а газы дистилляции, выделенные при давлении выше атмосферного, перерабатывают путем смешения с жидкостными потоками в зоне образования рециркулируемого раствора углеаммонийных солей и в зоне тонкой очистки аммиака от двуокиси углерода при давлении, равном давлению дистилляции, 5-100% раствора из зоны тонкой очистки ректифицируют

696014 без изменения давления, выделенные газы присоединяют к газам дистилляции, а оставшийся раствор углеаммонийных солей рециркулируют, разбавляя. его перед рециркуляцией мочевиной таким образом, чтобы молярное соотношение CO(NH ) : СОг в смеси реа5 гентов перед колонной,синтеза не превышало 0,15, причем поток, содержащий мочевину, подают в зону образования рециркулируемого раствора ниже точки ввода газов дистилляции °

Отличительной особенностью способа является то, что 5-100% раствора из .зоны тонкой очистки ректифицируют беэ изменения давления, присоединяя выделенные газы к газам дистилляции, а раствор углеаммонийных солей разбавляют перед его рециркуляцией (вне зоны тонкой очистки) мочевиной таким образом, чтобы молярное соотношение

СО(NH2)2 СО 2 в смеси реагентов перед 20 колонйой синтеза не превышало 0,15.

В рамках предложенного способа предусмотрен дополнительный прием, заключающийся в том, что поток, содержащий мочевину, подают в зону обра- 25 зования рециркулируемого раствора ниже точки ввода газов дистилляции, либо в отдельную зону. При таком разбавлении раствора УАС мочевиной рециркулируемый поток становится 30 ненасыщенным по аммиаку, вследствие чего исключается опасность его вскипания во всасывающих коммуникациях и клапанных системах насосов, применяемых для перекачивания раствора

УАС °

Для разбавления рециркулируемого раствора УАС можно применять расплавленную мочевину, плав мочевины из узла выпарки или с любой ступени дистилляции, суспензию мочевины в воде (из кристаллиэ аторов), маточный раствор (после центрифуг), раствор мочевины в жидком аммиаке и т.п.

Предусматриваемый в предлагаемом способе процесс ректификации раство- 45 ра из зоны тонкой очистки не обязательно осуществлять в специальной колонне; с этой же целью упомянутый поток можно подавать в колонну дистилляции. 50

Пример 1. В колонну синтеза мочевины подают (все количества в кг/ч) N Нэ 590, СО 297 и рециркулируемого раствора уАС 481 (в том числе

N Нэ 175, СО2 143, Н О 77, мочеви- 55 ны 86) . Процесс ведут при температуре 190 С и давлении 210 кгс/см.

Плав синтеза мочевины (NH>, 536, СО г 143, мочевины 491 и воды 198) направляют в колонну дистилляции 60 первой ступени. Параметры дистилляции высокого давления — 165 С и 17 кгс/см..

При этом из плава отгоняют NH 488, СОг 129 и Н20 36. Газы дистилляции (поток 1 см .фиг,2) далее вводят в проб5 мывную колонну 2, а оставшийся плав подвергают дистилляции при темпера0 туре 140 С и давлении 2 кгс/см.

После второй ступени дистилляции растВор мочевины (воды 119, мочевины 491) упаривают, а затем получают товарный продукт в кристаллическом или гранулированном виде, Газы дистилляции низ кого давления абсорбируют водой с получением раствора УАС (NH 48, СО

14, НгО 53) . Часть этого раствора (NH> 26, СО 7,6, Н О 28,7) подают в промывную колонну (поток 3) ; другую часть (ИЙ 22, СОг 6,4, НгО

24,3) ректифицируют в колонне 4 (поток 5). Для орошения промывной колонны 2 используют также аммиачную воду (NH 192, Н О 48) — поток б.

Раствор иэ зоны тонкой очистки возвратного аммиака (поток 7), содержащий .ИН> 92, CO 3, Н О 48 при температуре 65 С выводят йа ректификацию.Колонна ректификации 4 оборудована подогревателем (8 — греющий пар) и дефлегматором (9 — охлаждающая вода).

В колонне 4 поддерживают следующие параметры: давление — 17 кгс/смг температура в нижней части — 200 С о

Р в верхней — 100 С. Раствор, подаваемый на ректификацию, предварительно нагревают до 100ОC за счет теплосъе= ма в кубе промывной колонны или эа счет охлаждения газов дистилляции высокого давления перед промывной коJIoHHoA* Жидкостный IIGTQR 10 (Hгб 60, содержание NH> и СОг пренебрежймо мало) иэ колойны 4 передают в узел очистки сточных вод, а газовый (поток 11), содержащий NH 114, СОг 9,4,, НгО 12,3, возвращают в промывную колонну. За счет теплосъема охлаждающей водой (поток 9) температура в нижней части промывной колонны—

95 C,â верхней †. 45ОС. Из колонны

2 выводят поток 12 паров возвратного NH>, 553. Для разбавления раствора

УАС в отдельную зону ниже точки ввода газов дистилляции 1 подают

СО(NH2)г 86 — поток 13. Раствор УАС с добавкой мочевины — поток 14 (NH>

175, СОг 143, СО(Нг)а 86, Нго 77, СО (ИНг) рециркулируют в колонну синтеза.

Использование данного способа получения мочевины обесПечивает по сравнению с существующими способами: возможность увеличения производи тельности основного оборудования агре гата производства мочевины, что позволяет уменьшить удельные капитальные затраты и снизить себестоимость продукции;сушественное снижение расходного коэффициента по пар1 .

Только за счет уменьшения потребления пара экономический эффект от использования способа в одном цехе

696014

Формула изобретения

Составитель О. Оксинойд

Редактор Е. Виноградова Техред Э, Чужик корректор В. Бутяга

Заказ 7075/3 Тираж 513 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 мощностью 360 тыс.т в 1 r. составит около 350 тыс.руб.

1. Способ получения мочевины иэ аммиака и двуокиси углерода при повышенных температурах и давлениях, включающий дистилляцию реакционного раствора при ступенчатом снижении давления, переработку газов дистилляции, вьщеленных при давлении выше атмосферного, путем смешения с жидкостными потоками в зоне образования, рециркулируемого раствора углеаммонийных солей и в зоне тонкой очистки аммиака от двуокиси углерода при давлении, равном давлению дистилляции, и рециркуляцию раствора углеаммонийных солей, отличающийся тем, что, с целью снижени я энергетических затрат, 5-100% раствора из эоны тонкой очистки ректифицируют без и зменени я давления, при соедин я я выделенные .газы к газам дистилляции, а раствор углеаммонийных солей разбавляют перед рециркуляцией (вне зоны тонкой очистки) мочевиной таким образом, чтобы молярное соотношение

СО(БН ) : СО в смеси реагентов перед колонйой синтеза не превышало 0,15.

2. Способ по п.l о т л и ч а ю-. шийся тем, что жидкостный поток, содержащий мочевину, подают в зону образования рециркулируемого раствора ниже точки ввода газов дистилляции.

Источники информации; принятые во внимание при экспертизе

Синева К.Н. Производство карбамида, М., иэд-во Химия, 1970, 58-60 (прототип) .