Способ получения мочевинь!

 

О П И С А Н И Е 2Î5010

ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссветскил

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт, свидетельства ¹

К1 12о 17/03

Заявлено 14.V1.1965 (№ 1012997/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.XI.1967. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 19.1.1968

МПК С 07с

УДК 661.717.5(088.8) Комитет по делам изобретений и открытиб при Сосете Мииистрое

СССР

Авторы изобретения Л. Н. Альтшулер, Д. М. Горловский, В. И. Кучерявый и В. В. Лебедев

Заявитель Дзержинский филиал Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЬ1

Изобретение относится к способу получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода по схеме с частичным возвратом непрореагировавших реагентов в цикл при кооперирования производства мочевины и нитрата аммония.

Известны способы получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с частичной рециркуляцией неконвертированных реагентов, которые отделяют от водного раствора мочевины в две ступени (при давлении на первой ступени — 16 — 24 ати, и на второй ступени — 2 ати), возвращением газов дистилляции первой ступени на синтез мочевины и использованием газов дистилляции второй ступени в производстве нитрата аммония, выход которого достигает от 1,5 т до 4,5 тгт мочевины.

Для повышения степени использования аммиака на синтез мочевины и снижения выхода нитрата аммония на тонну мочевины предлагается газы дистилляции второй ступени при низком давлении возвращать частично вместе с газами дистилляции первой ступени на синтез мочевины посредством струйного насоса. Кроме того, газы дистилляции второй ступени могут быть полностью возвращены на синтез мочевины посредством турбокомпрессора. Возвращение газов возможно также струйным насосом и ту.рбокомпрессором в совокупности, На фиг. 1 и 2 изображено устройство для осуществления описываемого способа в двух вариантах выполнения.

Пример 1. В колонну синтеза 1, рабо5 тающую при 185 — 190 С и давлении 190—

200 aTëã подают в расчете на 1 т мочевины в конечном продукте 1,598 т аммиака, 0,747 г двуокиси утлерода, 0,0224 т инертных газов и 1,24 т раствора углеаммониевых солей, colo держащих 0,508 т аммиака, 0,459 т двуокиси углерода и 0,273 т воды.

Плав из колонны синтеза, имеющий в составе: мочевину — 1,016 т, аммиак — 1,530 т, двуокись углерода — 0,461 т, воду — 0,578 т, 15 инерты — 0,0224 т, — поступает в колонну 2 дистилляции первой ступени, снабженную скоростным подогревателем 8, где при давлении 24 ать и 170 — 175 С в подогревателе из него отгоняют 1,305 т аммиака, 0,459 т дву20. окиси углерода, 0,1 т воды и 0,0224 т инертных газов.

Состав раствора, покидающего колонну дистилляции первой ступени следующий: мочевина — 1,016 т, аммиак — 0,225 т, двуокись

25 у гл ер ода — 0,002305 т, вода — 0,478 т.

Этот раствор направляют в колонну 4 дистилляции второй ступени (под давлением

2 ати). Затем водный раствор мочевины (0,388 т воды и 1,016 т мочевины) идет на

30 последующую псреработку, а газы дистилля3

205010

55 ции разделяют на два потока. Первый ——

0,093 т аммиака, 0,00095 т двуокиси углерода и 0,037 т воды — отправляют на производство нитрата аммония, второй, содержащий 0,132 т аммиака, 0,00136 т двуокиси углерода и

0,0528 т воды, поступает в камеру смешения струйного насоса 5 (инжектируемый поток) .

Сюда же подают газы дистилляции первой ступени (рабочий поток) — 1,868 т.

При описанном выше режиме дистилляции плава мочевины коэффициент инжекции в струйном насосе составляет 0,1.

Насос подает газовую смесь в промывную колонну б, орошаемую концентрированной аммиачной водой (1,481 т аммиака и 0,120 т воды) . Раствор углеаммониевых солей направляют в колонну синтеза; паро-газовая смесь (2,410 т аммиака и 0,0224 т инертных газов), выходящая из промывной колонны, поступает в водяной конденсатор 7 для ожижения аммиака. Несконденсировавшийся аммиак в смеси с инертными газами (0,063 т аммиака и 0,0224 т инертов) передают на производство нитрата аммония. Если принять, что содержание аммиака в сдувочных газах после клапанов и других составляет примерно 5 /о количества аммиака в остальных потоках, идущих на производство нитрата аммония, выход нитрата аммония в расчете на 1 т мочевины будет равен 0,76 т/т.

П р и м ер 2. В колонну синтеза 1, работающую при температуре 185 — 190 С и давлении

190 — 200 атм подают в расчете на 1 т мочевины в конечном продукте 1,596 т аммиака, 0,746 т двуокиси углерода, 0,023 т инертных газов и 1,245 т раствора углеаммониевых солей, содержащего 0,510 т аммиака, 0,461 r двуокиси углерода и 0,274 т воды.

План из колонны синтеза, имеющий в составе: мочевину — 1,016 т, аммиак — 1,530 т, двуокись углерода — 0,461 т, воду — 0,579 т, инерты — 0,023 т, поступает в колонну 2 дистилляции первой ступени, где при давлении

16 — 17 ати и температуре 160 — 165 С в подогревателе 8 из него отгоняют 1,259 т аммиака, 0 415 т двуокиси углерода, 0,129 т воды и

0,023 т инертных газов. Состав раствора, покидающего узел дистилляции первой ступени, следующий: мочевина — 1,016 т, аммиак—

0,271 т, двуокись углерода — 0,046 т и вода—

0,450 т. Этот раствор направляют на дистилляцию второй ступени в колонну 4 (под давлением 2 ати). Затем водный раствор мочевины (0,362 т воды и 1,016 т мочевины) идет на последующую переработку, а газы дистилляции, имеющие состав: аммиак — 0,271 т, двуокись углерода — 0,046 т, вода — 0,088 т, сжимают турбокомпрессором 5 до давления 16—

17 ати и подают в промывную колонну б. На орошение этой колонны подают концентрированную аммиачную воду (1,390 т аммиака и

0,057 т воды). Раствор углеаммониевых солей направляют в колонну синтеза плунжерным насосом 8; наро-газовая смесь (2,410 т аммиака и 0,023 т инертных газов), выходящая из промывной колонны, поступает в водяной конденсатор 7 для ожижения аммиака. Несконденсировавшийся аммиак в смеси с инертными газами (0,065 т аммиака и 0,023 т инер. тов) передают на производство нитрата аммония. Если принять, что содержание аммиака в сдувочных газах после клапанов и других составляет примерно 5 количества аммиака в потоке, покидающем конденсатор возвратного аммиака, выход нитрата аммония в расчете на 1 т мочевины равен 0,32 т/т.

При использовании описываемого способа получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода позволяет снизить удельные капиталовложения на 7 — 9 /о, а себестоимость продукции — на 3 — 5О/о, по сравнению с производством мочевины по схеме с жидкостным рециклом фирмы «Стамикарбон» (Голландия), которая по своим технико-экономическим показателям относится к числу наилучших.

Предмет изобретения

1. Способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с частичной рециркуляцией неконвертированных реагентов, которые отделяют от водного раствора мочевины в две ступени (при давлении на первой счупени—

16 — 24 ати и давлении на второй ступени—

2 ати), и возвращением газов дистилляции первой ступени на синтез мочевины, отличающийся тем, что, с целью повышения степени использования аммиака на синтез мочевины и снижения выхода нитрата аммония на тонну мочевины, газы дистилляции второй ступени гри низком давлении возвращают частично, вместе с газами дистилляции первой ступени, на синтез мочевины посредством струйного насоса.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газы дистилляции второй ступени возвращают полностью на синтез мочевины посредством тур бокомпрессора.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газы дистилляции второй ступени возвращают на синтез мочевины посредством струйного насоса и турбокомпрессора в совокупности.

Редактор Л. Струве

Составитель Л. Сабода

Техред Т. П. Курилко Корректоры: Л. В. Наделнева и С. A. Башлыкова

Заказ 4233/4 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2