Способ получения мочевины

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфеетскнкСоцналнстнческняРеслублнк н 1941355(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04,04. 77 (21) 2471791/23-04с присоединением заявки Йо 2765869/23-04(23) Приоритет 151) М. Кл,з С 07 С 126/02 Госуааретаеккый коиитет СССР яо яеааи изобретеиий и открытий.07 (088,8) Опубликовано 0707,82. Бюллетень. Мо 25 Дата опубликования описания 07. 07. 82(71) Заявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ 5 дующстонойных Изобретение относится к технологии производства мочевины.Известен способ получения мочевины иэ аммиака и двуокиси углерода при повышенных температурах и давлениях, включающий дистилляцию реакционного раствора при ступенчатомснижении давления, рекуперацию непрореагировавшего сырья, вакуум-выпарку раствора мочевины с конденсацией сокового нара и обработку сточных вод перед сбросом в канализацию 1.Парогазовый поток, оставшийся после завершения конденсации сокового пара, содержит примеси БН, СО 11 и мочевины, которая может присутствовать в газовой фазе как в виде паров, так и в виде тумана. Парогазовая ,смесь затем контактирует с технологическим паром - рабочим потоком в эжекторе, предназначенном для поддержания вакуума в зоне концентрирования раствора мочевины, В результате происходит загрязнение технологического пара примесями ЫН 5, СО и мочевины. С целью защиты окружающей среды от вредных выбросов и обеспечения рекуперации перечисленных веществ смешанный поток после эжектора в известном способе направляют в конденсатор-проьыватель, жидкую Фазу из которого присоединяют к сточным водам. За счет конденсата технологического пара почти в 1,5 раза увеличиваетсяколичество сточных вод и выше нагрузка и энергетические расходы на стадиях очистки их от примесй аммиака и мочевины.Целью изобретения является снижение энергетических затрат и упрощение процессов рекуперации сырья и целевого продукта.Поставленная цель достигается тем, что реакционный раствор дистиллируют при ступенчатом снижении давления, непрореагировавшне продукты рекуперируют, раствор мочевины вакуум-концентрируют с конденсацией сокового пара, а сточные воды перед сбросом до обработки или с промежуточной стадии обработки направляют под давлением 1,5-25 ата на контактирование с парогазовым потоком, остающимся после завераения конденсации сокового пара при давлении 0,15-0,90 ата, с послеей передачей в зону обработкичных вод части смеси, эквивалентколичеству свежего потока сточ- вод В качестве рабочего потока можнпользовать сточные воды из зоны941355 10 сорбции-конденсации жидкость, а также поданный в зону контактирования поток сточных вод необходимо иэ циркуляционного контура отводить, чтобы не нарушить стационарный режим работы системы.Из анализа показателей работы действующих цехов карбамида следует, что удельное (в расчете на 1 т готового продукта) количество сточных йод составляет 0,5-1,6 м /т. Для кон 3тактирования с парогаэовым потоком, остающимся, после завершения конденсации сокового пара при давлении 0,15-0,90 ата, согласно предложенному способу требуется 0,4-8 м(в пересчете на 1 т карбамида), Нижний предел составляющий "100 = 25,ь 35 от количества потока сточных вод, относится к случаю, когда давление в зоне конденсации сокового пара 0,8 контактирования) выводят из указанного контура избыток сточных вод. Крат 55 60 П р и м е р 2, Отличается от примера 1 только тем, что по линии 10 подают необработанные сточные воды, кг/ч: мочевина 37; аммиак 191; двурекуперации непрореагиронавшего сырья(например, кубовую жидкость после ректификации под давлением 18 ата раствора углеаммонийных солей), жидкостный поток с промежуточной стадии сточных вод (в частности, после термической обработки давлением 18 ата, сточные воды из эоны вакуум- концентрирования раствора мочевины или иэ зоны очистки отходящих газов от примеси ННдо обработки сточных вод)и другие подобные потоки.При контактировании сточных вод с парогазовым потоком, остающимся после завершения концентрации соконого пара при давлении 0,15-0,90 ата,15 происходит абсорбция-конденсация парогазового потока. Образующуюся при аб 0,9 ата. В случае необходимости обеспечения глубокого вакуума (0,250,15 ата) на контактирование с парогазовым потоком требуется подавать6-8 мз/т жидкости, что в несколькораз превышает количество свежего потока сточных вод, В этом случае предусматривается создание циркуляционного контура, в который вводят (доконтактирования с парогаэовым потоком) все количество (100) свежегопотока сточных вод и затем (после ность циркуляции можно регулироватьизвестными средстнами в зависимостиот требуемого остаточного давления воне вакуум-концентрирования. В производстве мочевины имеетсяяд зон образования и переработкисточных вод в диапазоне давлений от1 до 20-25 ата.При этом чем выше давление потокасточных вод, тем выше его энергоресурсы и тем ниже остаточное давление,которое можно обеспечить в зоне вакуум-концентрирования. Этими двумяфаКторами предопределен верхний предел давления (25 ата) потока сточныхнод, С учетом необходимости поддержания давления в зоне вакуум-концентрирования ниже атмосферного нижний предел давления направляемого в эжекторпотока сточных вод установлен на уровне 1,5 ата, при котором начинает заметно проявляться вакуумирующее действие эжектора,Верхний предел остаточного давления (0,9 ата) установлен с учетомвозможности осуществления при такомдавлении предварительного вакуумконцентрирования (например, форвыпарки) раствора мочевины, Нижнийпредел (0,15 ата) установлен с учетомтребований к этому параметру в зонепервичной конденсации сокового парана второй ступени выпарки либо привакуум-кристаллизации, При этом выбранный диапазон (0,15-0,90 ата) охнатывает также и первую ступень выпарки, обычно работающую при остаточном давлении 0,4-0,6 ата.На чертеже изображена схема, реализующая способП р и м е р 1. В соответствии сосхемой поток 1 - раствор, содержащий,кг/ ч: мочевина 1706; аммиак 16;двуокись углерода 6; вода 722 и биурет 8, подают в вакуум-испаритель 2первой ступени выпарки, в которомподдерживают 125 ОС и остаточное давление 300 мм рт.ст, (0,4 кг/см ).Из сепаратора 3 с жидкостным потоком 4выводят, кг/ч; мочевина 1703; аммиак 2; двуокись углерода 2; вода 108;бирут 8. Этот ноток далее проходитчерез вторую ступень выпарки и другие стадии переработки с получениеммочевины в товарных формах.Поток 5 - парогазовую смесь(мочевина 3 кг/ч,аммиак 14 кг/ч,двуокисьуглерода 4 кг/ч,вода 614 кг/ч)из сепаратора 3 подают н конденсатор соковогопара б,где при 74 оС и остаточном давлении 280 мм.рт,ст. сжижается поток7 (вода 574 кг/ч с примесью мочевины 2,7 кг/ч, аммиак 11 кг/ч, двуокись углерода 4 кг/ч). Этот поток7 сливают в сборник (на чертеже непоказан) и далее перерабатывают в узле очистки сточных вод, Парогазовыйпоток 8 (водяные пары 40 кг/ч, аммиак3 кг/ч, мочевина 3 кг/ч) направляютна контактирование н эжекторе 9 с потоком 10 сточных вод после термической обработки, охлажденных до 40 С.оПоток 10 имеет давление 17 ата и содержит, кг/ч: аммиак 41; двуокисьуглерода 15, вода 1590Смешанный поток 11 направляют в узел переработкисточных вод.941355 формула изобретения НИИПИ Заказ 4756/6 Тираж 445 Подписно лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная окись углерода 621 вода 9710, с температурой 60 фС, сжатые до давления 5 ата.П р и м е р 3, Поток 5 - соковые пары из узла форвыпарки, содержащие, кг/ч мочевина 30, аммиак 140; дву окись углерода 40; вода 6140, подают в конденсатор сокового пара 6, где при 64 С и остаточном давлении 440 мм рт.ст. сжижается поток 7 (мочевина 27 кг/ч, аммиак 84 кг/ч, дву О окись углерода 40 кг/ч, вода 5766 .кг/ч). Этот поток 7 сливают в сборник (на чертеже не показан) и далее перерабатывают в узле очистки сточных вод, Парогазовый поток 8, )5 содержащий кг/ч: мочевина 3; амми-, ак 561 водяные пары 374, направляютна контактирование в эжекторе 9 с потоком 10 необработанных сточных вбд (мочевина 203 кг/ч,аммиак20 2356 кг/ч, вода 41433 кг/ч) с температурой 26 оС и давлением 1,5 ата. Смешанный поток 11 направляют в узел переработки сточных вод.В предлагаемом способе за счет контактирования парогазового потока, остающегося после завершения конденсации сокового пара, с частью потока сточных вод, являющегося эффективным абсорбентом по отношению к компонентам парогазового потока, происходит практически полная абсорбция-конденсация НН, СО 1 и мочевины, содержащихся в парогазовом потоке. При этом в результате рекуперации перечисленных примесей не происходит образова ния дополнительного количества сточных вод, т.е. общее количество сточных вод агрегата производства мочевииы снижается. За счет уменьшенияколичества сточных вод снижается расход энергетических средств на их обработку, увеличивается степень их обезвреживания,уменьшаются потерисырья и целевого продукта,Вследствие исключения подачи технологического пара в зону коитактирования с парогазовым потоком, остающимся после завершения конденсациисокового пара, снижается расходныйкоэффициент по пару и охлаждающейводе.Ориентировочный удельный экономи-,ческий эффект от применения способасоставляет 0,15-0,40 руб/т. Способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода при повышенных температурах и давлениях, включающий дистилляцию реакционного раствора при ступенчатом снижении давления, рекуперацию непрореагировав. шего сырья, вакуум-концентрирование раствора мочевины с конденсацией сокового пара и обработку сточных вод перед сбросом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергетических затрат и упрощения процесса рекуперации сырья и целевого продукта, сточные воды до обработки или с промежуточной стадии обработки направляют под давлением 1,5-25 ата на контактирование с парогазовым потоком, остающимся после завершения конденсации сокового пара при давлении 0,15-0,90 ата, с последующей передачей избытка сточных вод в зону их обработки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Синева К.Н. Производство карбамида М., Химиями, 1970, с. 58-60 (прототип) .У