Способ получения мочевины

,/се.р СОЮЗ СОВЕТСКИХОЗММУВаЕРИЖРЕСПУБЛИК ОЮ (и) З(51) С 07 С 126/02,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ из аммиака и двуокиси углерода при павьпвенных температуре и давлении,молярном соотноюении ВНэ:СО 2 =3,6-6,0 с последующей,.ступенчатой дистилляцией плана синтеза, конденсацией газов дистилляции с образованием рециркупируемого раствора углеаммонийных солей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью по" вышения эффективности. процесса, перед . дистилляцией из плана синтеза выделяют избыточный аммиак сепарацией плава при давлении 60-120 кгс/см 2, дистилляцию первой ступени проводят в токе СО, газы дистилляции первой . ступени конденсируют В двух зонах, при зтом конденсацию в первой зоне, осуществляют при избытке СО в га/2 зоной фазе н во вторую зону конденсации подают отсепарированный аммиак, а раствор углеаммонийных солей перед рециркуляцией смеайвают с жидким. аммиаком. 8692257 Изобретение относится к технологии производства мочевины из аммиака и двуокиси углерода,Известен способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углеродас полным жидкостным рециклом неконвертированных ИНз и СО Г 13 Сущ 2ность его состоит в том, что синтез- мочерины из Инз и Сог осуществляютпри высоких температурах (160-230 С)и давлениях (160"400 кгс/см) призначительном избытке аммиака (молярное соотношение МНз:СО составгляет 3,6-6-0);плав синтеза мочевиныподвергают дистилляции в несколькоступеней при послеловательно снижающемся давлении, газы,пистилляциикондейСируют в присутствии водногоабсорбента с образованием рециркулируемого раствора углеаммонийныхсолей (УАС). Эти схемы позволяют.обеспечить высокую эффективность процесса на стадии синтеза (за счет поддержания оптимальных параметров) и регулировать состав рециркулируемогораствора УАС, отличающегося высокойкоррозионной активностью, чтобы обеспечить благоприятные условия дляработы карбаматных насосов,30В этих схемах расход энергетическихсредств велик.Известен также способ получениямочевины (стрипнинг-процесс)2 ,позволяющий снизить энергозатраты.По этому способу дистилляцию первой35ступени проводят в токе СО 2 при давлении порядка 130-140 кгс/см 2 с ути-лизацией теплоты конденсации газовдистилляции, давление в зоне синтеза40поддерживают на таком же уровне, каки при дистилляции 1 ступени, рециркулируемый раствор УАС передают в колонну синтеза самотеком, так что, хотяэтот раствор имеет высокую концентра 45цию и обладает большой коррозионнойактивностью, осуществление рециклане вызывает эксплуатационных затруднений. Давление в системе синтезаи дистилляции 1 ступени лимитируетсянеобходимостью обеспечения удовлетво 50рительной степени отгонки неконвертиванных УНзф и СО а также возмоности рецикла раствора ЦАС самотеком.Температура в зоне синтеза (порядка160-180 С) и соотношение ЯН :СО32(2,5-3,0) также ограничены, из-занеобходимости поддержания реакционнойсмеси при заданном давлении в жидкой 1о фазе (где образуется основное количество мочевины). Если соотношение ЙНз:СО 2 превысит 3,0 невозможно обеспечить отгонку основной части неконвертированных реагентов, даже при использовании для отпарки всего количества СО, требуемого для синтеза мо-. чевины (при большом избытке МНз в плаве синтеза мочевины в зоне стриппингдистилляции заметно проявляется процесс ассоциации МНз и СО). Это не позволяет поддерживать оптимальные параметры в зоне синтеза мочевины, что снижает удельную производительность реактора синтеза и обусловливает увеличение его габаритов, металлоемкости и сложности изготовления.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода при повышенных температурЕ и давлении, и молярном соотношении МН 5. СО =3,6-6,0 13 1. Данный способ предусматривает осуществление ступенчатой дистилляции при давлении на 1-й ступени 60-120 кг/см 2 и по-. дачу 25-50 Е свежей СО 2 в зону конденсации газов дистилляции, при этом же давлении с утилизацией тепла образования рециркулируемого раствора углеаммонийных солей.Но этот способ уступает отпарному методу по эффективности дистил" ляции: для достижения заданной степени отгонки при отсутствии отпарного агента требуется более высокая температура в зоне дистилляции, При таком способе необходимо применять насосы для сжатия Гециркулируемого раствора УАС высокой концентрации до давления синтеза, этот способ не включает средств регулирования состава УАС. Технология этого спосо-, ба накладывает ограничения по уровню температуры, при которой утилизируется теплота конденсации газов дистилляции, и по количеству этой теплоты.Целью изобретения является повышение эффективности процесса.Поставленная цель достигается способом получения мочевины, ко" торый заключается в синтезе ее из аммиака и двуокиси углерода.при повышенных температуре, давлении, молярном соотношенииЙН СО =3,6-6,0 выделении избыточного аммиака перед.Ужгород дистилляцией сепарацией плава придавлении 60-120 атм, ступенчатойдистилляции плава синтеза, конденсации газов дистилляции с образованием рециркулируемого раствора5углеаммонийных солей, причем ступенчатую дистилляцию плава синтезаосуществляют при давлении на первойступени при 60-120 кгс/см в токеСОг и конденсацию газов дистилляции1 Ов двух зонах, Конденсацию в первойзоне осуществляют при избытке СО 2в газовой Фазе и во вторую зону подают отсепарированный избыточныйаммиак, а раствор углеаммонийныхсолей перед рециркуляцией смешиваютс жидким аммиаком,ФСпособ иллюстрируется чертежом.П р и м е р. В колонну синтеза1, в которой поддерживают температу 20ру 200 С и давлении 250 кгс/см , поо 2дают поток (2) 29100 кг/ч М Нз, (3)13800 кг/ч СО 2 и (4) 155300 кг/ч УАС(156800 кг/чэ 237 МНз, 127 СО 2 ф407 СО (М 1 г)2 и 32% НгО) поступает,в колонну дистилляции первой ступени9, где при том же давлении и 160 Сподвергается дистилляции в токе СО32200 кг/ч). Раствор мочевины 10гиз колонны 9 (122500 кг/ч, 87 ЯНз,12% СО, 517. СО (МН 2) и 32% Н О)2 22поступает далее на переработку в товарные Формы обычными методами (дистилляцию, выпарку, гранулирование).40Газы из колонны дистилляции 9(66500 кг/ч 0,57 МНэ и 39,57, СОг) подают в конденсатор-абсорбер первой ступени 11, работающии при давлении 90 кгс/см 2) . Туда же подают 72300 кг/ч раствора УАС 12 (37% ИНз, 357 СО 2 и 287 Н, 0),полученного при абсорбции газов дистиллйции, выделенных при низком давлении. Газожидкостную смесь из конденсатора 11, а также газы 12 из сепаратора 7 (41400 кг/ч, 91,9% ННз, 8, 17. СО 2) направляют в конденсатор второй ступени 13. Теплоту абсорбции-конденсации в аппаратах 11 и 13 утилизируют в виде пара, который затем используют в узлах дистилляции при низком давлении, выпарки и др, Несконденсировавшиеся газы 14 из аппарата 13 (34900 кг/ч, 587 ННэ и 42% СО 2) передают на переработку совместно с газами дистилляции низкого давления, а раствор УАС 15 (145300 кг/ч 48,7%, МНз .37,47 СО и 13,97 нгО) смешивают с жидким аммиаком 16 (10000 кг) в аппарате 5, работающем при давлении 90 кгс/см.г Из аппарата 5 раствор УАС (4) (155300 кг /ч) рециркулируют в колонну синтеза 1. Как показали выполненные техникоэкономические расчеты, удельные энергозатраты ( в т,условного топлива на 1 т мочевины) по предложенному способу составляют 0,166 (по стриппингметоду "Стамикарбон" - 0,217, по методу "Монтэдисон" - 0,232).Таким образом, предложенный способ обеспечивает существенное снижение энергозатрат (наряду с эффективным осуществлением процессов синтеза и дистилляции при оптимальных условиях).