Способ получения мочевины

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПА 7 ЕНТУ(22) Заявлено 11.06.73 (21) 1929884/23(32) Приоритет 1 (33) Нидерл андь Опубликовано 14 Дата опублнкова.06.72 (31) 720794 осударстаенный комитетСоеота Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 06.75. Бюллетеньния описания 23.03.76 53) УДК 661.717.Авторыизобретен и Иностранцы рнелис Каазенброод Мария ферстеген(Нидерланды) Иностранная фирма Фан КунстместфабрикПетрус Иоханнес Иоханнес ннэ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИН 11 зобретеннс относится к способу нолуче.ння мочевнны нз аммиака н двуокиси углерода.Известен способ получения мочевипы изаммиака и двуокиси углерода при повышенных температуре и давлении с последующейнротивоточной отпаркой реакционной смеси спомощью газов, например аммиака, двуокисиуглерода и рециркуляцией газовой фазы взону конденсации.Процесс отпарки осуществляют с подводом тепла при таком давлении, которое обусловлено максимальным температурным уровнем, как правило не выше 180 С, на котором еще возможно подводить необходимоедля отпарки тепло. Это давление ниже 200 иобычно составляет 140 - 160 ати.Недостатком известного способа являетсясложность технологического процесса, связанная с особыми требованиями, предъявляемыми к узлу отнарки,Так нри. отпарке по известному способувозникает опасность местных перегревов, всвязи с чем к отпарной колонне, работающейв условиях интенсивной коррозии, предъявляются исключительные требования и отпарнаяколонна представляет собой аппарат сложнойконструкции, имеющий развитую поверхностьтеплообмена,Целью данного изобретения является упроненне процесса. Это достигается тем, что синтез мочевнны осуществляют нрн давлении нс ниже 225 атн н отнарке подвергают реакционную смесь с начальной температурой не ниже 205 С в адиабатических условиях.Процесс отпарки предпочтительно осуществляют в условиях эффективного массообмена.Одним из предпочитаемых вариантов является процесс, по которому реакционную смесь в виде мелких капель подают в поток газообразной среды, движущейся в противоток.Вторым предпочитаемым вариантом явля ется процесс, согласно которому реакционнаясмесь стекает в виде тонкой пленки вдоль нескольких вертикально или наклонно расположенных поверхностей отпарной колонны.Предлагаемый спосоо имеет много прен муществ перед известными,Так проведение процесса отпарки в адиаоатнческих условиях значительно упрощает апнаратурное оформление узла отпаркн, а 25 давление отнаркн не лнмнтнруется темперагурой теплоносителя. Следовательно, процесс отпаркн можно проводить прп более высоком давлении, чем в известных способах, Это в свою очередь позволяет проводить синтез мо- ЗО чевины также при более высоком давлениии температуре, что значительно повышает производительность процесса.Копдепсяпн 5 ГязОВОй фазы Осу 1 цсствл 51 ет. ся так 1 ке прп оолее Высоком давлении. Такич образом, Выдел 5 пощееся прн копдепсац 1 ш тепло позволяет по,1 учять пяр ВысОкпх паря" четров,Тепло, необходимое В зоне сшггезя моче Вины, можно полу"Ять зя с 1 ст чяс 1 пп 101 коп. денсяцип Газов В зоне копдепся 1 и 1, пяпр 1. мер па 25 - 60"."о, с последующей подачей га зожидкостной смеси в зону синтеза,На 1 ертеже Предстявлеея прппцпппялп 1151 технологическая схема процесса получения мочевины,В автоклав синтеза 1 при давлении 225 - 500 ати и при 195 - 235 С подают через трубопровод 2 аммиак и через трубопровод 3 смесь газа и жидкости, которая содержит карбамат аммония, аммиак, двуокись углерода и воду, в результате чего образуется раствор синтеза мочевины, Условия реакции и загружаемые количества устанавливаются таким образом, чтобы раствор мочевипы выходил из автоклава синтеза с температурой по меньшей мере 205 С. Этот раствор направляется через трубопровод 4 в верхнюю часть колонны 5, где оп в противотоке контактирует с необходимой для синтеза мочевипы двуокисью углерода пли с другим газом, например аммиаком или газом синтеза аммиака, который поступает через трубопровод 6 в нижнюю часть колонны 5. Процесс в колонне 5 осуществляется в адиабатических условиях. Время пребывания раствора синтеза мочевипы в колонне 5 подерживается;о Возможности коротким, преимущественно менее 10 с, чтобы гидролиз мочевнны во время ректификации оставался в допустимых пределах, Эти два требования - обраоотка противотоком и короткое время пребывания можно выполнить при помощи колонны с орошаемой стенкой, в которой подвергаемый ректификации раствор в виде тонкой пленки течет вдоль нескольких вертикально расположенных пластин.Можно также раствор синтеза мочевины в колонне разбрызпвать мелкими каплями в противотоке отпарпого газа,Раствор из колонны 5 через трубопровод 7 и редукционпый вентиль 8 поступает на стадию низкого давления, где перерабатывается известным способом.Из колонны 5 смесь газа, состоящая, в основном, из аммиака, двуокиси углерода и водяного пара, поступает через трубопровод 9 в конденсатор 10, в который одновременно подается через трубопровод 11 аммиак, а также раствор карбамата аммония, который поступает через трубопровод 12 нз скруббера 13, 11 пертные газы, содержащие некоторое количество аммиака и двуокиси углерода, из автоклава синтеза 1 поступают в скруббер 13, орошаемый раствором карбамата аммония, подводимым через трубопровод 14 со стадии низкого давления. В конденсаторе 10 конденсируется такая часть подведенной газовойсмеси, чтобы получалась смесь жидкости игаза, которая еще содержит столько нескон 5 денспровяпного ам 1 чпака и двуокиси углерода,1 обы после смешивания этой смеси с подава мым через трубопровод 2 свежим аммиакомВ явтоклаве синтеза 1 получался раствор синтеза мочсшшы с требуемой конечной темпе 1 о ратурой пе пигке 205 С.Вышеизложенное исполнение способа изобретения может еще упрощаться тем, что образование карбамата аммония и получениемочевипы из этого карбамата аммония производят в одной установке.Изобретение не ограничивается такимиспособами, при которых процесс отпариванияпроизводится при таком же давлении, как исинтез мочевины, В принципе можно также20 проводить отпаривание при давлении нижедавления синтеза. Но в этом случае передподачей в зону конденсации требуется сжимать удаляемый в процессе отпаривания газдо давления конденсации,25П р и м е р. Для получения 1000 т мочевипы в сутки требуется 23610 кг/ч 1 хНз и 30555 кг/ч СО,. Согласно показанной на чертеже установке 14060 кг/ч ХН подают через зд трубопровод 2 в автоклав синтеза 1, а оставшиеся 9550 кг/ч подают через трубопровод 11 В кондепсатор 10. Далее в автоклав синтеза 1 через трубопровод 3 подают газожидкостную смесь, которая имеет температуру 190 С и 15 следуОщпй состав, кг/ч;ХН;, 57065 С 11 г 5310517690Давление, при котором ведут синтез мочевипы, отпарку раствора синтеза мочевины и конденсацию выделенной при отпаривании газовой смеси, составляет 360 кг/см. Температура поступающего в отпарную колонну 5 раствора синтеза мочевины составляет 225 С, 45 Этот раствор имеет следующий состав, кг/ч;:хН, 4222017440Мочевипа 43860 НгО 30550Оп вводится в верхнюю часть колонны 5,которая снабжена вертикально расположеннымп пластинами, вдоль которых жидкость в виде тонкой пленки течет вниз, В нижнюю часть колонны противотоком поступает 30555 кг/ч СОг с течпературой 170 С.11 з колонны 5 отводят раствор следующего состава, кг/ч:Чочевиня 41665 НгО 27590 60 ХН 12715СОг 14960Температура раствора составляет 190 С.Из верхней части колонны 5 отводят газовуюсмесь состава, кг/ч:65 ХНг 3075016765 18460 15390 Состави гель Б. СкворцовТехред Т. Миронова Корректор Е. рожкова Редактор Т, Девятко Заказ 6348 Изд. Лв 1 о 13 Тираж 529 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делагн изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/оМОТ, Загорский филиал СО 34645 НО 2300Затем ее подают в конденсатор 10, Разбавленный раствор карбамата аммония, поступающий со стадии низкого давления, пройдя скруббер 13, имеет следующий состав, кг/ч:1 хНзНО Он также подается в конденсатор 10.В этом конденсаторе образуется 5 т/ч пара с давлением 8 ати. Способ получения мочевппы пз аммиака идвуокиси углерода прп повышеннрык температуре и давлении с последующей противоточпой отпаркой реакционной смеси с помощью газов, например аммиака, двуокиси углерода, и рециркуляццей газовой фазы в зону конденсации, от,тчаюи 1 ийся тем, что, с целью 10 упрощения процесса, синтез мочевины осуществляют при давлении не ниже 225 ати и отпарке подвергают реакционную смесь с начальной температурой не ниже 205 С в адиа.батических условпяк,