Способ получения мочевины

ОЛИСАНИ- ИЗОБРЕТЕНИЯ и ЗНАЯ(11) Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Госуларственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ Изобретение относится к технологии производства мочевины из аммиака и двуокиси углерода и может быть исполь. зовано в цехах производства мочевины, 5Известен способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода при повышенных температуре и давлении, включающий регенерацию непрореагировавшего сырья путем дистилляции плава 10 на нескольких ступенях давления,конденсации-абсорбции газов дивтилляции, очистки газообразного аммиака, вщеленного при давлении 10-12 кгс/см ,от примеси двуокиси углерода в промывной 15 колонне при давлении 14-18 кгс/см И .Перед направлением в зону конденсации-абсорбции газообразный аммиак с примесью двуокиси углерода, вщеленный при давлении 10-12 кгс/см смешивают с газовым потоком со ступени сепарации при 70-140 кгс/смОднако известный способ имеет ряд недостатков.Необходимость выделения из плава. синтеза газового потока при давлении 70-140 кгс/см и обусловленное этим2усложнение технологической схемы вследствие применения дополнительной аппаратуры высокого давления, а так же арматуры и коммуникаций, рассчитанных на высокую температуру и острокоррозионную среду.Необходимость повышения молярногосоотношения МНЭс 002(1.) в смеси реагента перед колонной синтеза до 6-8,вместо обычного 3,8-4,0 и обусловленное этим увеличение энергетическихзатрат на регенерацию и рециркуляциюаммиака.Некоторое усложнение задачи управления работой узла промывной колонныв связи с высоким сС, а также ограниченными воэможностями измененияколичества и состава газового потокаиз зоны его выделения при давлении70-140 кгс/смЦелью изобретения является повышение эффективности системы жидкостного рецикла - снижение капитальных,энергетических и эксплуатационныхзатрат и повышение эффективности процесса в целом,Поставленная цель достигается описываемым способом получения мочевиныиз НН 8 и СО 2 при повышенных температурах и давлении, включающий регенерацию непрореагировавшего сырья путем дистилляции плава синтеза на нескольких ступенях давления, конденсацию - абсорбцию газов дистилляции, очистку газообразного МН,выделенного при давлении 10-12 кгс/см -; от примеси двуокиси углерода в промыв-ной колонне при давлении 14-18 кгс/см, лричем поток газообразного аммиака с примесью двуокиси углерода,выделенный при давлении 10-12 кгс/см смешивают с водно-аммиачным раствором, сжатым до давления 25-180 кгс/см2 и направляют на стадию очистки газообразного аммиака под давлением. В качестве водно-аммиачного раствора используют раствор углеаммонийных солей или водно-аммиачную воду с концентрацией 40-90.Отличительной особенностью способа является то, что поток газообразного аммиака с примесью двуокиси углерода выделенный при давлении 10-12 кгс/смг смешивают со сжатым водно-аммиачным , раствором и направляют на стадию очистки газообразного аммиака при давлении 14-18 кгс/см ,Направляеьаййв узел регенерации непрореагировавшего сырья при давлении 14-18 кгс/смЯ смешанный газо-жидкостный поток перерабатывают в промывной колонне либо в узле дистилляции под давлением 14-18 кгс/см.(Предпочтительно в каЙчестве водно-аммиачного раствора используют раствор углеаюгонийных солей под давлением 25-180 кгс/см или аммиачную воду с концентрацией40-90 под давлением 25-180 кгс/см), В последнем случае снижается поступление воды в промывную колонну и дополнительно уменьшается рецикл Рводы в колонну синтеза.П р и м е р 1, В узел дистилляции первой ступени 1 (см.фиг.1)подают плав из колонны синтеза мочевины поток 2, в котором (все количества в, кг/ч) аммиака 1550, двуокиси углерода 509,мочевины 1346, воды 910. Параметры процесса дистилляции следующие". температура 160 С, давление 16 кгс/см . При этом из плава отгоняют МН 1390, С 02 468 и НО 252(поток 3), Оставшийся плав (поток 4) Дросселируют до 10 кгс/см и подают в сепаратор 5.Жидкостный поток б (МНЭ 70, СО 26, мочевины 1346, воды 649)ректифицйоруют при 140 С и давлении 1,5 кгс/см в узле дистилляции второй ступени 7. Оставшийся жидкостный поток 8 (МН 12,1, СО б, мочевины 1346, воды54) направляют на дальнейшую переработку с выделением мочевины в товарных Формах. Поток 9 - газы дистилляции низкого давления (МН 57,9, СО 20, НО 65). передают в зону конденсации -абсорбции.,газовый поток 10 (МНЭ 90, СО 15, Н 0 8)иэ сепаратора 5 сжимают до 16 кгс/см и передают в промывную колонну 11 с помощью эже.Ктора 12, где в качестве рабочего потока служит раствору УАС(МНэ 57,9,СО20, НО 160)-поток 13, сжатйй до,цавления 10 кгс/см и с температурой45 С. В колонну 11 также пдают гаэЫдистилляции первой ступени(поток 3)и высококонцентрированную аммиачнуюводу - поток 14(МН 3 650, воды 87).Температура в верхней части промывной колонны 45 С в нижней части 95 С,давление 16 кгс/см , Пары возвратного аммиака (МН г 316) - поток15 сжижают и в жидком виде используют для синтеза мочевины. Рециркулируеьый раствор УАС(МН 9 828, С 02503, НО 507)-поток 16 возвращаютколонну синтеза.и р и м е р 2, В узле дистилляциипервой ступени 1(см.фиг.2) подаютплав из колонны синтеза мочевины-поток 2, в котором(все количества вкг/ч) аммиака 1469, двуокиси углерода 457, мочевины 1346, воды 738, Параметры процесса во всех узлах технологической схемы те же, что и впримере 1. Из узла дистилляции 1выводят .газовый поток 3, в которомМН 1419, СОр 451 и НО 248. Оставшийся план (поток 4) дросселируютдо 10 кгс/см и подают в сепаратор5. Жидкостный поток б (МН 65, СО26, мочевины 1346, воды 650) ректифицируют в узле дистилляции второй ступени 7. Оставшийся жидкостный поток8 (МНз 11,5, СО 6,2, мочевины 1346,НО 585) направляют на дальнейшуюпереработку с выделением мочевины втоварных формах, Поток 9 - газы дистилляции .низкого давления (МНз 53,5,СО 19,8, НО 65) передают в зонуконденсации-абсорбции. Газовый поток10 (МНз 86,2, СО 1462 и Н 08) из сепаратора 5 сжимают до 16 кгс/см ипередают в узел дистилляции первойступени 1 с помощью зжектора 11, гдев качестве рабочего потока служит раствор УАС (МН 53,5, СО 19,8 и НО160) - лоток,2, сжатый до давленйя110 кгс/см и с температурой 45"С.Газы дистилляции первой ступени (поток 3)перерабатывают в промывной колонне 13, орошаемой, высококонцентрированной аммиачной водой - поток 14(МН 8 650, НО 86), Пары возвратногоаьпгиака (МН 1477) - поток 15 сжимают и в жидком виде используют длясинтеза мочевины. Рециркулируемыйраствор УАС МН 592, СО 451, Н 20334) - поток 16 возвращают в колонну синтеза,П,р и м е р 3. Отличается от примера 1 (см.фиг,1) тем, что давление2дистилляции первой ступени 14 кгс/смПри этом из плава отгоняют МН 3 1469,СО 481 и НО 259 (поток 3), Оставшийся плав (поток 4) дросселируютдо 12 кгс/см и подают в сепаратор 5,йГазовый поток 10 (МН. 11, СО 2,Н 2 О 1 иэ сепаратора 5 сжигяают до14 кгс/сми передают в промывную колонну 11 с помощью зжектора 12, где в качестве рабочего потока служит раствор УАС (КН579,:СО 20 Н 20 160) - поток 13, сжатый до давления 30 кгс/см и с темпеоатурой 40 С. Прочие характеристики процесса те же, что и в примере 1.П р и м е р 4. Отличается от примера 2 (см Фиг 2)темг что давление дистилляции первой ступени 18 кгс/см. Из узла дистилляции 1 выводят газовый поток 3, в котором НН 3 1410, 4, СО% 4496 НО 247, 2. Разовый поток 10 (НН 94,8, СО15,6, НО 8,8)из сепаратора 5 сжимают дс 18 кгс/см и2. передают в узел дистилляции первой ступени 1 с помощью эжектора 11, где в качестве рабочего потока служит раствор УРС (ИН.3 53,5, С 6 19,8 и НО 160) - поток 12, сжатый до плавления 170 кгс/см 2 и температурой 50 С. Прочие характеристики процесса те же, что и в примере 2.По сравнению со способом - прототипом данный способ позволяет снизить суммарные энергозатраты на 8-10; кроме того, он не требует применения дополнительного сепаратора высокого давления(70-140 кгс/см) между колоннами синтеза и дистилляции первой ступени, В связи с возможностью поддержания молярного соотношения ИН, , СОр в смеси реагентов перед колонной синтеза на обычном уровне исключаются усложнения задачи управления работой узла промывной колонны. Формула изобретения1. Способ получения мочевины изаммиака и двуокиси углерода при повышенных температуре и давлении споследующей дистилляцией плава синтеза на нескольких последовательныхступенях давления, конденсацией - абсорбцией газов дистилляции выделением,газообразного аммиака, при давлении 10-12 кгс/см и смешеннем аммиаксодержащей смесью и очисткой отпримеси двуокиси углерода в .промывной колонне при давлении 14-18 кгс/см,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,сцелью повышения эФФективности про 5 цесса, в качестве аммиаксодержащейсмеси используют водно-аммиачный раствор,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве водно 2 аммиачного раствора используют раствор углеаммонийных солей под давлением 25-180 кгс/см23. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве водно- аммиачного раствора используют аммиачную воду с концентрацией 40-90 под давлением 25-180 кгс/смИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, йвторское свидетельство СССРпо заявке 9 1907197/23-04,кл, С 07 С 126/02, 1976 (прототип)763331Фиг.2 РСоставитель О. Оксинойд Редактор Л. Емельянова Техред Н.Граб КорректоР С. Шекмар Заказ 6 24 2 Тираж 495 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,4