Способ получения мочевины

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 661. 717. ,5.07(088. 8) оо делам изобретений и отнрытнй(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ 1Изобретение относится к усовершенствованному способу получения моче- вины, которая используется в производстве азотных удобрений.Наиболее близким к изобретению по технической сущностй и достигаемому результату является способ получения мочевины, включающий синтез ее из аммиака и двуокиси углерода,дистил-ляцию с последующим выпариванием полученного раствора до высококонцентрированного плава и грануляцию при температуре плава в грануляторе 125-135 С. Капли расплава при выходе из гранулятора охлаждаются и затвердевают при свободном падении в восхотй дящем потоке воздуха 11.Однако при осуществлении данного способа в промышленной грануляционной башне с высотой полета капель20 30-50 м не удается получить однородный гранулометрический состав. Содержание гранул фракции диаметром 2-3 мм в исходном продукте составля 2ет менее 507., что не удовлетворяет требованиям, предъявляемым сельским хозяйством к гранулированной мочевине. Это обусловлено тем; что в процессе грануляции в грануляционной башне жидкие капли мочевины имеют высокую начальную температуру. Поэтому высота свободного падения капель в воздухе должна быть достаточной для достиже- ния гранулами основания башни в отвердевшем состоянии. Практически полностью успевают затвердевать в полете гранулы диаметром до 1 мм. Гранулы фракции диаметром 2-3 мм имеют высокую температуру на выходе из башни, особенно в летний период, поэтому полузастывшие гранулы подвергаются разрушению и деформации. В результате этого искажается сферическая формула гранулы, уменьшается ее механическая прочность и позрастает доля дефектных гранул, что ведет к уменьшению товарной фракции, неоднородности гранулометрического состава и ухудшениюТаким образом, при осуществлении 35предлагаемого способа получения мочевины в процессе гранулирования уменьшается высота свободного падения жидкихкапель, необходимая для их охлажденияот начальной температуры плава до тем- Опературы затвердевания. В результатеэтого температура крупных гранул фракции диаметром 2-3 мм на выходе из башни понижается, что обеспечивает большую твердость и правильную сферическуюформу гранул в готовом продукте.На чертеже приведена схема, поясняющая способ получения мочевины.П р и м е р.Проводится синтез мочевины из двуокиси углерода и аммиака.В узел 1 синтеза поступает ИН 518600 кг/ч (1), СО 22000 кг/ч (2)в виде свежих компонентов и 59363 кг/чраствора углеаммониевых солей (3)состава: МНэ 35400 кг/ч, СО 15000 кг/ч,Н О 8963В результате реакции2 НН + СО-фСО(В + НОу),45 50 55 8830агротехнических свойств удобрения.Кроме того, происходит налипание полуэастыяших гранул на стенки и днищебашни, что способствует образованиюконгломератов и требует очистки устройства.Целью изобретения является повышение однородности гранулометрическогосостава мочевины,Поставленная цель достигается способом получения мочевины, включающимсинтез ее из аммиака и двуокиси углерода, дистилляцию с последующим выпариванием полученного раствора до высококонцентрированного плава и грануляцию, причем плав перед грануляциейпереохлаждают до температуры 113,7120 С,дПереохлаждение плава, производят до113,7-120 С ввиду того, что при температуре плава ниже 113,7 С возникает.опасность его кристаллизации непосредственно в грануляторе,а при темпера-туре плава выше 120 С необходимо обес 25пе чи т ь бол ьшую высоту с вободного падения для .охлаждения жидких капель отначальной температуры плава до температуры затвердевания капель.Переохлаждение плава мочевины до113,7 - 120 С позволяет перед диспергированием в грануляторе осуществитьчастичный отвод тепла (253) от распыляемого расплава. 20 4проходящей при избытке аммиака, со степенью конверсии 603 выходит плав мочевины (4) состава: МН 5 37000 кг/ч, СО 15000 кг/ч, НО 13000 кг/ч, СО(11 Нд) 30000 кг/ч и направляется на дистилляцию 11. Из узла 11 дистилляции плава мочевины выводится: в узел 1 синтеза поток углеаммониевых солей (3) в .количестве 59363 кг/ч, газообразный аммиак (5) на утилизацию в количестве 300 кг/ч, газообразный аммиак (6) в количестве 1300 кг/ч на получение товарной аммиачной воды в узле 111, раствор мочевины (13) в узел .1 Н выпаривания состава; ННэ 580 кг/ч, СО 220 кг/ч, НО 10607 кг/ч, мочевины 30000 кг/ч, общим количеством 41407 кг/ч. Для возврата части йН 5 и СО в узел 1 синтеза из узла 111 выпаривания с помощью системы Н очистки сточных вод в узел 11 дистилляции выводится поток газов (7) десорбции и гидролиза состава:МН 580 кг/ч, СО 220 кг/ч, воды 1570 кг/ч. В узле 1 выпаривания раствор мочевины доводится до нужной концентрации по влаге ( 0,2.Для работы эжекторов выпарной системы в узел 1 Н выпаривания вводится водяной пар (8) в количестве 8700 кг/ч Полученный загрязненный конденсат (9) процесса (конденсат сокового пара КСП) перерабатывается в узле Н очистки сточных вод, откуда очищенная вода (10) сбрасывается в канализацию или на биохимочистку. Часть КСП (11) направляется для получения товарной аммиачной воды в узел 111 получения аммиачной воды и в виде 253-ного раствора (12) выводится потребителю. Готовый плав (14) мочевины состава: НО 60 кг/ч, мочевины 30000 кг/чпри температуре 140-145 С направляется в узел Н 1 гранулирования продукта,Переохлаждение от 140-145 С плава мочевины до 113,7-120 С проводится вузле Н 11 в течение 90-110 с. Затемплав, переохлажденный в узле Н 11, оставаясь в жидком состоянии, направляетсяв дйспергирующее устройство грануляционной башни Н 1 Н, Грануляция жидкихкапель мочевины происходит при ихсвободном падении в противотоке охлаждающего воздуха, имеющего температуру 20-30 ОС и скорость подачи в грануляционную башню 0,2-0,5 и/с,Сформировавшиеся гранулы (15) удаляются из основания башни Н 01, где883020 проводится измерени температуры исодержания в продукте гранул диаметром 2-3 мм по сравнению с ГОСТ 2081 Температура плавав грануляторе (начальная температуражидких капель),6 113,7 117 120 125 130 110 50 Содержание гранулфракции диаметром2"3 мм по сравнениюс ГОСТ 2081-75, Ж 50 50 50 65 60 70 Использование предлагаемого способа получения мочевины обеспечивает увеличение содержания фракции диаметром 2-3 мм в среднем на 153 по сравнению с ГОСТ 2081-75, что улучшает агротехнические свойства мочевины и увеличивает эффективность от ее применения в сельском хозяйстве; возрастание механической прочности гранул на 53, что увеличивает сохранность продукта при транспортировке и хранении; увеличение сыпучести и уменьшение слеживаемости гранулированной моцевины, что улучшает использование моцевины в сельском хозяйстве на стадии внесения в почву.Приведенные испытания показали, что предложенный способ обеспечивает технико-экономический эффект от внед-, рения изобретения в размере 2-2,5 руб 40 формула изобретения 25 Температура гранулна выходе из башни, С 6Для получения сравнительных данных осуществлялась грануляция плава моче- вины с различной начальной температурой жидких капель. 50 65 66-70 75 80 ля на одну тонну гранулированной мочевины. Способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с последующей дистилляцией, выпариванием полученного раствора до высококонцентрированного плава и грануляцией, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения однородности гранулометрицеского состава мочевины, плав перед грануляцией переохлаждают до температуры 113,7-120 С.Источники и нформдции,принятые во внимание .при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР йф 251571, кл. С 07 С 126/00, 1965883020ИПИ Заказ 10111/30 Тираж Мб Подписнолиал ППП Патент", г.Ужгород, ул, Проектна