Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием и процесса для синтеза мочевины



Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием и процесса для синтеза мочевины
Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием и процесса для синтеза мочевины
Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием и процесса для синтеза мочевины
Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием и процесса для синтеза мочевины
Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием и процесса для синтеза мочевины
Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием и процесса для синтеза мочевины

 


Владельцы патента RU 2585283:

КАСАЛЕ СА (CH)

Изобретение относится к способу модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием, включающей секцию синтеза мочевины высокого давления, куда входит по меньшей мере реактор, термическая или аммиачная отпарные секции и конденсатор, секция обработки среднего давления и секция извлечения низкого давления. Способ включает стадии, на которых осуществляют монтаж промежуточной секции (30) извлечения, соединенной между секцией синтеза высокого давления и секцией среднего давления, направление, по меньшей мере частично, потока раствора мочевины (14А, 15А), полученного в секции высокого давления, в промежуточную секцию (30), направление потока концентрированного раствора (15В) из промежуточной секции в секцию среднего давления, разложение карбамата и извлечение раствора карбамата из потока раствора мочевины в промежуточной секции (30) извлечения, работающей при промежуточном давлении, которое ниже рабочего давления в секции синтеза и выше, чем рабочее давление в секции среднего давления, с получением потока концентрированного раствора (15В) при промежуточном давлении. Также предложены способ синтеза мочевины с самоотпариванием и установка для производства мочевины. Изобретение позволяет увеличить производительность установки для производства мочевины с самоотпариванием. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к способу модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием. Изобретение также относится к новому процессу для синтеза мочевины с самоотпариванием и соответствующей установке.

Уровень техники

Описание процесса с самоотпариванием или термическим отпариванием и соответствующей установки можно найти, например, в GB 1542371. Процесс также называют по имени его разработчика - компании Snamprogetti. Описание также имеется в Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3td. Ed, Vol.23, p.548-562.

Установка для производства мочевины с самоотпариванием включает: контур высокого давления, обычно работающий при давлении около 140-160 бар, секцию среднего давления (СД) и секцию извлечения низкого давления (НД), где обрабатывают раствор мочевины, подаваемый из контура высокого давления, для разложения карбамата и рециркулирующего аммиака. Секция СД работает при давлении около 10-20 бар, и секция НД - при более низком давлении, например, 3-4, бар. Типичные значения составляют, например, 150-17-3,5 бар для секций высокого, среднего и низкого давления, соответственно.

Контур высокого давления обычно включает реактор синтеза, отпарную секцию с паровым обогревом и горизонтальный котел-кипятильник. Все это оборудование, по существу, работает при одном и том же давлении.

В реакторе синтеза протекает реакция аммиака и СО2 с получением водного раствора мочевины, содержащего аммиак и не превращенный карбамат аммония, этот раствор нагревают в отпарной секции высокого давления для разложения карбамата и извлечения аммиака; паровую фазу, содержащую аммиак и CO2, полученные в отпарной секции, конденсируют в конденсаторе высокого давления и рециркулируют в упомянутый реактор. Процесс отпаривания протекает с помощью тепла, например, нагретого пара, и без добавки внешней отпаривающей среды, такой как диоксид углерода (термическое отпаривание), или с использованием части аммиака, находящегося в растворе, в качестве отпаривающего агента (аммиачное отпаривание).

В этом описании термин установка для производства мочевины с самоотпариванием используют для обозначения установки для производства мочевины, включающей секции термического отпаривания высокого давления или аммиачного отпаривания.

Существует большой интерес к модернизации действующих установок для производства мочевины с самоотпариванием. При модернизации действующей установки следует содержать в исправном состоянии, насколько это возможно, имеющееся оборудование по причинам экономического характера. Заявитель отмечает, что основным узким местом является производительность секций среднего и низкого давления. Например, при увеличении производительности контура высокого давления возрастает скорость потока раствора мочевины, выпускаемого в секции СД/НД, расположенные ниже по потоку, что означает разложение значительно большего количества карбамата и извлечение намного большего количества аммиака. Действующее оборудование секций СД и НД, включая аппараты разложения, конденсаторы и т.п., обычно работает на пределе своей производительности и не может справиться с этой возросшей нагрузкой. Следовательно, узкое место фактически находится в секциях СД и НД. Модернизация также секций СД и/или НД наряду с секцией высокого давления потребует добавления или замены нескольких аппаратов высокого давления и таким образом значительных затрат, что может сделать весь процесс реконструкции менее экономически привлекательным.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является решение проблемы вышеупомянутого недостатка и обеспечение эффективного решения с целью увеличения производительности установки для производства мочевины с самоотпариванием. В основе предлагаемого изобретения лежит идея дополнительного увеличения уровня давления при переработке раствора мочевины, подаваемого из секции ВД или реактора. Выше по потоку от секции СД добавляют дополнительную стадию разложения и извлечения карбамата при более высоком давлении, чем первоначальное среднее давление на установке. В соответствии с разными вариантами осуществления изобретения, дополнительная стадия разложения карбамата может принять часть раствора мочевины из реактора и/или часть или весь концентрированный раствор мочевины, полученный при отпаривании в секции высокого давления.

Таким образом, предлагается новый способ модификации установки для производства мочевины с самоотпариванием, включающей секцию синтеза мочевины высокого давления, которая в свою очередь включает по меньшей мере реактор, термическую или аммиачную отпарную секцию (отпаритель) и конденсатор, секцию обработки среднего давления и секцию извлечения низкого давления; способ характеризуется следующими стадиями:

монтажа промежуточной секции, подключенной между секцией синтеза высокого давления и секцией среднего давления;

направления потока раствора мочевины, полученного в секции высокого давления, в промежуточную секцию;

направления потока концентрированного раствора из промежуточной секции в секцию среднего давления;

разложения и извлечения карбамата, содержащегося в растворе мочевины при промежуточном давлении, которое ниже, чем рабочее давление секции синтеза и больше, чем рабочее давление секции среднего давления, в промежуточной секции с получением потока концентрированного раствора при промежуточном давлении.

Дополнительная промежуточная секция предпочтительно включает по меньшей мере секцию разложения и секцию извлечения, снабженную, например, аппаратом для разложения и конденсатором, соответственно. Стадии перенаправления раствора мочевины в промежуточную секцию и направления концентрированного раствора в секцию СД, расположенную ниже по потоку, выполняют при обеспечении надлежащими трубопроводами, клапанами, насосами и вспомогательным оборудованием, в соответствии, по существу, с известной техникой.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, поток раствора мочевины, подаваемый из секции высокого давления и первоначально направляемый в секцию среднего давления, по меньшей мере частично перенаправляют в промежуточную секцию. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения весь поток раствора мочевины, подаваемый из секции высокого давления, перенаправляют в новую промежуточную секцию.

В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения, поток раствора мочевины, подаваемый из реактора и первоначально направляемый в термическую отпарную секцию высокого давления или аммиачную отпарную секцию, частично перенаправляют в промежуточную секцию.

Вышеупомянутые варианты осуществления изобретения можно объединить, т.е. предлагаемое изобретение охватывает варианты осуществления изобретения, в которых как раствор мочевины, подаваемый из реактора, так и более концентрированный раствор мочевины, подаваемый из отпарной секции высокого давления, направляют в промежуточную секцию. В конце концов раствор мочевины и концентрированный (отпаренный) раствор мочевины можно смешать перед входом в промежуточную секцию. В других вариантах осуществления изобретения промежуточная секция параллельна отпарной секции высокого давления. Например, раствор мочевины, подаваемый из реактора, разделяют на две фракции, первую фракцию направляют в отпарную секцию высокого давления и вторую фракцию направляют в промежуточную секцию.

В некоторых вариантах осуществления изобретения можно увеличить производительность секции синтеза высокого давления. Этого увеличения можно достичь модификацией любого из компонентов оборудования секции синтеза, таких как реактор, отпарная секция и конденсатор, или монтажом дополнительного оборудования в секции синтеза.

Номинальное давление в промежуточной секции предпочтительно находится в диапазоне 30-100 бар, более предпочтительно 70-80 бар. В предпочтительном варианте осуществления изобретения оборудование промежуточной секции включает по меньшей мере аппарат для разложения, конденсатор и ректификационную колонну.

Преимущество предлагаемого изобретения заключается в том, что узкие места в секциях СД и НД ликвидируют перенаправлением по меньшей мере части раствора мочевины, выходящего из отпарной секции высокого давления или из реактора, в дополнительную промежуточную секцию. При увеличении давления в секции синтеза производительность этой секции соответственно увеличивается, тогда как в то же время нагрузка на секции СД и НД, расположенные ниже по потоку, поддерживается, по существу, на неизменном уровне, так как дополнительная нагрузка приходится на новую промежуточную секцию. Другими словами, предлагаемое изобретение позволяет в значительной степени увеличить давление в секции ВД и ликвидировать узкие места в секциях СД и НД, расположенных ниже по потоку, путем добавления промежуточной секции. Монтаж промежуточной секции параллельно отпарной секции высокого давления в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения имеет преимущество в том, что раствор мочевины, выходящий из реактора, фракционируют между отпарной секцией ВД и новой промежуточной секцией. Это преимущество полезно, например, в случаях, когда производительность реактора увеличена, когда отпарная секция ВД является узким местом установки, или когда установлен другой или дополнительный реактор.

На практике модифицированная установка работает на основе модифицированного процесса с самоотпариванием с другим уровнем давления в сравнении с обычным процессом. Упомянутый процесс является другим аспектом предлагаемого изобретения. Еще одним аспектом предлагаемого изобретения является установка для производства мочевины, спроектированная для работы в соответствии с новым процессом, как предусмотрено в приложенной формуле изобретения.

Более подробно, аспектом предлагаемого изобретения является процесс с самоотпариванием для синтеза мочевины, включающий реакцию высокого давления, термическое отпаривание высокого давления или аммиачное отпаривание и извлечение при среднем и низком давлении; процесс характеризуется следующими особенностями: поток раствора мочевины, содержащий раствор мочевины, подаваемый из реактора, и/или концентрированный раствор мочевины, подаваемый из секции термического или аммиачного отпаривания, подвергают стадии разложения при промежуточном давлении, уровень которого ниже чем таковой высокого давления и выше, чем уровень среднего давления, получая, таким образом, концентрированный раствор при промежуточном давлении, который направляют на последующую обработку при среднем давлении.

Соответствующая установка для производства мочевины включает: секцию высокого давления, содержащую по меньшей мере реактор для получения мочевины, термическую или аммиачную отпарную секцию и конденсатор; секции извлечения мочевины среднего и низкого давления; промежуточную секцию, смонтированную и между секциями высокого и среднего давления, причем промежуточная секция включает по меньшей мере секцию разложения и секцию извлечения, работающую при промежуточном давлении, уровень которого ниже, чем уровень рабочего давления секции синтеза и выше, чем уровень рабочего давления секции среднего давления, упомянутая промежуточная секция соединена с секциями высокого и среднего давления, так что секция разложения принимает поток мочевины, содержащий раствор мочевины, подаваемый из реактора и/или концентрированный раствор мочевины, подаваемый из термической или аммиачной отпарной секции, причем концентрированный раствор, подаваемый из секции промежуточного разложения, направляют в секцию среднего давления.

Во всех вариантах осуществления изобретения секция высокого давления включает один или несколько реакторов, отпарных секций или конденсаторов.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут более понятны из следующего описания некоторых примеров вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана схема традиционной установки с самоотпариванием.

На фиг.2 показана схема установки, показанной на фиг.1, модифицированная в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

На фиг.3 показана схема второго варианта осуществления изобретения.

На фиг.4 показана схема третьего варианта осуществления изобретения.

На фиг.5 показана схема еще одного варианта осуществления изобретения.

На фиг.6 показана схема дополнительного варианта осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Как видно на традиционной схеме, показанной на фиг.1, секция (ВД) высокого давления установки включает реактор 1, термическую или аммиачную отпарную секцию 2 (отпаритель) и конденсатор 3. Секция (СД) среднего давления установки включает секцию 4 разложения и секцию извлечения аммиака, которая обозначена как блок 5. Секция (НД) низкого давления включает секцию 6 разложения и секцию 7 извлечения низкого давления. Блок 8 обозначает секцию вакуумного концентрирования.

Питающий поток диоксида углерода подают в реактор 1 синтеза по подающей линии 10. Эжектор 11 питает реактор 1 свежим аммиаком 12 и аммиаком 13, извлеченным из секций СД и НД. Раствор мочевины 14, содержащий мочевину, не превращенный карбамат и свободный аммиак, выгружают из реактора 1. В некоторых вариантах осуществления изобретения свежий аммиак 12 подают в секцию извлечения 5, так что подающая линия содержит свежий и извлеченный аммиак.

Раствор мочевины 14 подают в отпарную секцию 2, где его разлагают под действием тепла. Концентрированный раствор мочевины 15, полученный в отпарной секции 2 и содержащий остаточный карбамат и аммиак, подают в секцию разложения 4 СД; другой концентрированный раствор мочевины 16 подают в секцию разложения 6 НД. Раствор 17, подаваемый из секции НД, далее обрабатывают в вакуумной секции 8, получая продуктовую мочевину U.

Паровую фазу 18, отделенную в секции 4 разложения СД, содержащую, главным образом, СО2, аммиак и воду, обрабатывают в секции 5 извлечения аммиака, которая подает поток 13 жидкого аммиака и раствор 19, содержащий остаточный карбамат. С этой целью секция 5 извлечения аммиака включает, например, ректификационную колонну, где отделяют избыток аммиака, содержащийся в потоке 18, и конденсатор аммиака, где получают жидкий поток 13 аммиака. Жидкий продукт с низа ректификационной колонны представляет собой раствор карбамата 19.

Раствор карбамата 19 смешивают с парами 20, отбираемыми с верха отпарной секции 2 ВД, полученный смешанный поток 21 конденсируют в конденсаторе 3 высокого давления, получая поток конденсата, который возвращают в реактор 1 через эжектор 11.

Паровую фазу 22, отделенную в секции 6 разложения НД, конденсируют в секции 7 извлечения НД, получая раствор аммиака 23, который нагнетают в секцию 5 извлечения аммиака СД, или в конце концов смешивают с паровым потоком 18. Далее аммиак рециркулируют по подающей линии 24 из вакуумной секции 8 в секцию НД установки.

Неконденсирующиеся газы, содержащиеся в потоке 25, выходящем из конденсатора 3, удаляют в сепараторе (не показан), расположенном выше по потоку от эжектора 11.

Отпарная секция 2, как правило, представляет собой теплообменник с пучком труб, обогреваемых паром. Раствор мочевины 14 из реактора 1 образует жидкую пленку внутри трубного пучка, тогда как нагретый пар, движущийся снаружи труб, обеспечивает тепло, необходимое для разложения карбамата, содержащегося в растворе. Аммиак и диоксид углерода извлекают в газообразной фазе 20 наверху отпарной секции. Конденсатор 3 обычно представляет собой горизонтальный кожухотрубный котел, внутри труб которого происходит конденсация, и тепло конденсации используется для выработки пара.

Вышеуказанные подробности известны специалистам и далее не будут описаны.

На фиг.2 показана схема установки, модифицированной в соответствии с предлагаемым изобретением. Раствор мочевины из отпарной секции 2, теперь обозначаемый как поток 15А, может быть больше первоначального потока 15 в вариантах осуществления изобретения с увеличенной производительностью секции синтеза высокого давления.

Концентрированный раствор из отпарной секции 2 ВД, а именно, раствор мочевины 15А, который первоначально направляли в секцию 4 разложения СД, теперь перенаправляют в новую промежуточную секцию 30, включающую секцию 31 разложения и секцию 32 извлечения. На фиг.2 всю продукцию раствора мочевины из секции 1 высокого давления с увеличенной производительностью перенаправляют в промежуточную секцию 30, хотя в других вариантах обеспечения изобретения лишь часть раствора мочевины перенаправляют в новую секцию 30, а оставшуюся часть пропускают из отпарной секции 2 в секцию СД (фиг.5).

Рабочее давление в промежуточной секции 30 находится в диапазоне между давлением в секции высокого давления и давлением в секции СД, например, от 30 до 100 бар и более предпочтительно от 70 до 80 бар. Например, давление в реакторе 1, отпарной секции 2 и конденсаторе 3 больше 100 бар, среднее давление находится в диапазоне от 10 до 20 бар, низкое давление менее 5 бар. Все оборудование секции, работающей при определенном давлении, такое как реактор 1, отпарная секция 2 и конденсатор 3, по существу, работает при одном давлении с небольшими отклонениями, которые могут быть обусловлены потерями давления в соединениях, клапанах и т.п.

Секция 31 разложения включает по меньшей мере аппарат для разложения и работает, по существу, таким же образом, как секция 4 разложения СД, с получением концентрированного раствора 15В и паровой фазы 33, содержащей СО2, аммиак, и воду, которую конденсируют в секции 32 извлечения. Жидкий раствор 19 карбамата из секции 5 извлечения аммиака СД меняет направление и нагнетается в промежуточную секцию 32 извлечения для обеспечения конденсации паровой фазы 33. Конденсат 34 представляющий собой раствор карбамата, содержащий аммиак, затем направляют в конденсатор 3 (как показано) или, при необходимости, в реактор 1. Направление некоторого количества жидкого раствора карбамата в реактор вместо конденсатора может быть целесообразно для того, чтобы избежать избыточного количества жидкости в эжекторе 11.

В некоторых вариантах осуществления изобретения поток 19 раствора карбамата разделяют на две части. Первую часть направляют в промежуточную секцию 32 извлечения, а остальную часть направляют в конденсатор или реактор, предпочтительно в смеси с раствором карбамата 34. На фиг.6 показан пример одного из подобных вариантов осуществления изобретения, где часть 19А раствора карбамата 19, подаваемая из секции извлечения 5 СД, меняет направление с подачей в новую секцию 32 извлечения. Конденсат 34 смешивают с остальной фракцией 19В раствора 19 карбамата и смесь затем направляют в конденсатор или в реактор.

Кислород, который вводят для пассивации, предпочтительно пропускают также через новую секцию 30. Например, газообразный поток, содержащий кислород (не показано), обычно направляют из конденсатора 3 в секцию 4 разложения СД и, наконец, выпускают наружу из секции 5 извлечения аммиака; в модифицированной установке этот поток направляют из конденсатора 3 в секцию 31 разложения, затем из секции 31 разложения в секцию 32 извлечения и снова в секции 4 и 5 СД.

Имеющийся раствор карбамата 34 находится под давлением промежуточной секции 30 (например, 70 бар), которое должно быть увеличено до более высокого давления в конденсаторе 3 или реакторе 1. С этой целью в варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрено использование насосов высокого давления, которые уже имеются на площадке и первоначально использовались для нагнетания потока 19 из секции 5 извлечения СД в конденсатор 3. Эти насосы могут потребовать небольшой адаптации из-за более высокого давления всасывания, однако их использование способствует снижению затрат. Новые насосы будут смонтированы для подъема давления раствора от среднего до промежуточного уровня (например, от 20 до 70 бар), однако эти насосы менее дороги, чем таковые, пригодные для достижения более высокого давления в контуре синтеза.

Фиг.3 иллюстрирует вариант осуществления изобретения, в котором часть раствора мочевины, подаваемого из реактора, направляют непосредственно на разложение при промежуточном давлении, в обход отпаривания высокого давления. Раствор мочевины 14, выходящий из реактора 1, разделяют на две части. Первую часть 14А направляют в обход секции 2 отпаривания ВД, и вторую часть направляют в промежуточную секцию 30, например, в секцию разложения 31. Первую часть 14А раствора мочевины можно объединить с отпаренным раствором 15А перед входом в секцию 31 или подать отдельно в секцию 31, оба эти варианты равноценны. Оставшуюся часть 14В потока 14, выходящего из реактора, подают в отпарную секцию 2 ВД. Концентрированный раствор 15В, подаваемый из секции разложения 31, затем направляют в отпарную секцию 4 СД.

Фиг.4 иллюстрирует вариант осуществления изобретения, в котором отпарная секция высокого давления и секция промежуточного давления работают, по существу, параллельно. Первую часть 14А раствора мочевины 14 направляют в секцию 30 промежуточного давления; вторую часть 14В раствора мочевины 14 направляют в отпарную секцию 2 ВД. Концентрированный раствор 15 высокого давления и концентрированный раствор 15В промежуточного давления, подаваемый из секции 30, объединяют с образованием потока 15С, направляемого в секцию 4 СД.

Фиг.5 иллюстрирует дополнительный вариант осуществления изобретения, в котором раствор мочевины 15А, направляемый в промежуточную секцию 30, является частью концентрированного раствора мочевины, выходящего из отпарной секции 2 ВД, остальную часть 15 этого раствора мочевины пропускают из отпарной секции 2 в секцию 4 СД. В качестве примера, остальную часть 15 объединяют с концентрированным раствором мочевины 15В, выходящим из секции 31. Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг.5, по существу, представляет собой вариант осуществления изобретения, показанный на фиг.2, этот же вариант также применим к другим вариантам осуществления изобретения, таким как таковые, показанные на фиг.3 или фиг.4.

Расширительные клапаны и насосы/компрессоры не показаны. Специалисту ясно, что любой поток, проходящий из одного оборудования при высоком давлении к другому при более низком давлении, будет соответствующим образом расширяться. Наоборот, потоки, проходящие в направлении более высокого давления, требуют сжатия/нагнетания. Следует отметить, что схемы, показанные на фиг.1-6, являются упрощенными блок-схемами, и вспомогательное оборудование, а также насосы и клапаны не показаны.

1. Способ модернизации установки для производства мочевины с самоотпариванием, включающей секцию синтеза мочевины высокого давления, куда входит по меньшей мере реактор, термическая или аммиачная отпарные секции и конденсатор, секция обработки среднего давления и секция извлечения низкого давления, отличающийся тем, что он включает стадии, на которых осуществляют:
монтаж промежуточной секции (30) извлечения, соединенной между секцией синтеза высокого давления и секцией среднего давления;
направление, по меньшей мере частично, потока раствора мочевины (14А, 15А), полученного в секции высокого давления, в промежуточную секцию (30);
направление потока концентрированного раствора (15В) из промежуточной секции в секцию среднего давления;
разложение карбамата и извлечение раствора карбамата из потока раствора мочевины в промежуточной секции (30) извлечения, работающей при промежуточном давлении, которое ниже рабочего давления в секции синтеза и выше, чем рабочее давление в секции среднего давления, с получением потока концентрированного раствора (15В) при промежуточном давлении.

2. Способ по п.1, в котором поток (15А) раствора мочевины, подаваемый из секции высокого давления и первоначально направляемый в секцию среднего давления, по меньшей мере частично, перенаправляют в промежуточную секцию (30).

3. Способ по п.2, в котором весь поток (15А) раствора мочевины перенаправляют в промежуточную секцию (30).

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором поток (14А) раствора мочевины, подаваемый из реактора и первоначально направляемый в термическую или аммиачную отпарную секцию, частично перенаправляют в промежуточную секцию (30).

5. Способ по любому из пп.1-3, включающий стадии монтажа по меньшей мере секции (31) разложения и секции (32) извлечения для обеспечения промежуточной секции (30).

6. Способ по п.1, включающий стадии изменения направления жидкого потока (19) среднего давления, содержащего рециркулирующий карбамат, полученный в секции среднего давления, или изменения направления по меньшей мере части (19А) этого потока в секцию извлечения (32) промежуточной секции (30) и направления раствора карбамата (34), подаваемого из секции извлечения, в секцию высокого давления и предпочтительно в конденсатор (3) высокого давления.

7. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию увеличения производительности секции синтеза высокого давления модификацией любого из компонентов оборудования секции синтеза, или монтажом дополнительного оборудования в секции синтеза.

8. Способ по п.1, в котором промежуточная секция пригодна для работы при давлении в диапазоне от 30 до 100 бар.

9. Способ синтеза мочевины с самоотпариванием, в котором аммиак и диоксид углерода реагируют при данном высоком давлении по меньшей мере в одном реакторе (1) для производства мочевины; раствор мочевины (14), полученный в этом реакторе, подвергают термическому или аммиачному отпариванию, паровую фазу (20), содержащую аммиак и диоксид углерода, отделенную при отпаривании, конденсируют и рециркулируют в реакторе, причем отпаривание и конденсация протекают, по существу, при высоком давлении реакции, раствор мочевины дополнительно концентрируют и реагенты извлекают при среднем и низком давлении в соответствующих секциях извлечения среднего и низкого давления, отличающийся тем, что поток (14А, 15А) раствора мочевины, содержащий раствор мочевины (14А), подаваемый из реактора, и/или концентрированный раствор мочевины (15А), подаваемый из секции термического или аммиачного отпаривания, подвергают стадии разложения (31) при промежуточном давлении, которое ниже высокого давления и выше среднего давления, с получением концентрированного раствора (15В) при промежуточном давлении, и концентрированный раствор (15В) при промежуточном давлении направляют на дополнительную обработку при среднем давлении.

10. Способ по п.9, в котором паровую фазу (33), полученную разложением при промежуточном давлении, конденсируют для получения раствора карбамата (34) при промежуточном давлении с подачей жидкого потока в секцию высокого давления.

11. Способ по п.9 или 10, в котором высокое давление составляет больше 100 бар, среднее давлении находится в диапазоне от 10 до 20 бар, низкое давление составляет менее 5 бар и промежуточное давление составляет от 30 до 100 бар.

12. Установка для производства мочевины, работающая в соответствии с процессом самоотпаривания, включающая секцию высокого давления, куда входит реактор (1) для получения мочевины, термическая или аммиачная отпарная секция (2) и конденсатор (3), а также секция (4,5) извлечения мочевины среднего давления и секция (6,7) извлечения мочевины низкого давления, отличающаяся тем, что включает промежуточную секцию (30), смонтированную между секцией высокого давления и секцией среднего давления, упомянутая промежуточная секция включает по меньшей мере секцию (31) разложения и секцию (32) извлечения, работающую при промежуточном давлении, которое ниже рабочего давления секции синтеза и выше рабочего давления секции среднего давления, причем промежуточная секция (30) соединена с секциями высокого и среднего давления так, что секция разложения (31) промежуточной секции может принимать поток (14А, 15А) раствора мочевины, содержащий раствор мочевины (14А), подаваемый из реактора, и/или концентрированный раствор мочевины (15А), подаваемый из отпарной термической или аммиачной секции, тогда как концентрированный раствор (15В), подаваемый из промежуточной секции разложения, направляют в секцию среднего давления.

13. Установка по п.12, в которой секция извлечения (32) может принимать часть (19А) или общее количество жидкого потока (19) при среднем давлении, содержащего рециркулирующий карбамат, полученный в секции среднего давления, и подавать раствор карбамата (34) в секцию высокого давления и предпочтительно в конденсатор (3) этой секции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу формирования мочевины посредством объединения процесса получения аммиака и процесса получения мочевины. Способ включает получение аммиака и диоксида углерода и топочного газа для первого потока аммиака, потока диоксида углерода и потока топочного газа, содержащего диоксид углерода; разделение первого потока аммиака на второй поток аммиака и третий поток аммиака, причем второй поток аммиака переносится в абсорбер, и третий поток аммиака переносится в секцию синтеза мочевины процесса получения мочевины для получения мочевины; перенос потока диоксида углерода в секцию синтеза мочевины; перенос потока топочного газа в абсорбер; объединение второго потока аммиака и потока обедненного растворителя, поступающего из процесса получения мочевины для образования смешанного потока; приведение в контакт смешанного потока с потоком топочного газа в абсорбере для поглощения диоксида углерода из потока топочного газа с образованием потока обогащенного растворителя и потока обработанного газа; перенос потока обогащенного растворителя, выпускаемого из абсорбера, в секцию синтеза мочевины; приведение в контакт потока диоксида углерода, третьего потока аммиака и потока обогащенного растворителя в секции синтеза мочевины для образования мочевины и потока обедненного растворителя и перенос потока обедненного растворителя из процесса получения мочевины в абсорбер.

Изобретение относится к реактору для проведения газожидкостных двухфазных химических реакций. Вертикальный реактор для получения мочевины с помощью прямого синтеза, начинающегося с аммиака и диоксида углерода, в газожидкостной двухфазной смеси, включает полую конструкцию, ограниченную внешней стенкой, имеющей цилиндрическую форму, закрытую на концах полукруглыми крышками и содержащую отверстия для впуска и выпуска технологических жидкостей, так чтобы обеспечить возможность попутного протекания газовой и жидкой фаз внутри реактора, множество наложенных друг на друга перфорированных тарелок, проходящих горизонтально внутри конструкции до внутренней поверхности цилиндрической стенки и подходящим образом разнесенных вдоль вертикальной оси таким образом, что между каждой парой соседних тарелок имеется сектор, находящийся в гидравлическом соединении с сектором, расположенным соответственно выше и/или ниже него, при этом по меньшей мере один сектор содержит разделительную перегородку, расположенную между двумя соседними тарелками и перпендикулярно им и закрепленную на поверхности тарелок и на внутренней поверхности футеровки внешней стенки, так чтобы разделить сектор на две секции, объемы которых находятся в отношении друг к другу, составляющем от 1/3 до 3/1, предпочтительно от 0,95 до 1,05, более предпочтительно равном 1.

Изобретение относится к способу экологически чистого получения мочевины (CO(NH2)2) из отходов любого состава. Способ включает следующие стадии: а) получение синтез-газа, содержащего CO, CO2 и H2, посредством высокотемпературной обработки отходов в реакторе в присутствии кислорода O2, который получают посредством процесса криогенного разделения воздуха; б) преобразование CO, содержащегося в синтез-газе, с использованием H2O, в CO2+H2 (реакция сдвига) и отделение CO2 от H2; в) преобразование H2, полученного на стадии (б), с использованием N2, полученного из процесса криогенного разделения воздуха на стадии (а), с получением аммиака (NH3), и г) преобразование NH3 со стадии (в), с использованием CO2 со стадии (б), с получением мочевины (CO(NH2)2).

Изобретение относится к способу получения карбамида из аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении, молярном соотношении NH3:CO2=(3,4-3,7):1. Способ проводят в реакторе синтеза карбамида, из которого раздельно выводят газы и жидкий плав синтеза карбамида, с последующим выделением избыточного аммиака из плава синтеза карбамида сепарацией при давлении 9-12 МПа, двухступенчатой дистилляцией плава, конденсацией газов дистилляции с образованием рециркулируемых растворов углеаммонийных солей.

Изобретение может быть использовано для производства удобрений и смешанных видов топлива из простаивающего природного газа. Способ производства мочевины включает добычу простаивающего сырьевого природного газа, его смешение, удаление влаги и потенциально разрушительных веществ, риформинг, восстановление потока CO2 из природного риформинг-газа, сочетание регенерированного потока CO2 с потоком аммиака и выделение мочевины.

Изобретение относится к способу получения мочевины. Способ включает вступление в реакцию аммиака и диоксида углерода в контуре (1) высокого давления, включающем по меньшей мере реактор (2, 200) синтеза, секцию (3) термической отпарки и секцию (4) конденсации карбамата.

Изобретение относится к способу получения мочевины из биомассы. Способ включает стадии, на которых очищают исходное сырье из биомассы с целью удаления всех неорганических веществ, смешивают очищенное исходное сырье из биомассы с целью получения однородной смеси, гранулируют смешанное исходное сырье из биомассы с целью получения гранул преимущественно однородного размера, измельчают гранулы до размера частиц 1 мм или менее, газифицируют измельченные гранулы в газогенераторе, подвергают сжатию поток CO2 до давления не менее около 6000 фунт/кв.

Изобретение относится к способу получения карбамида. Способ включает взаимодействие диоксида углерода и аммиака, подаваемого в избытке, в зоне синтеза при повышенных температурах и давлениях с образованием раствора синтеза карбамида, содержащего карбамид, воду, карбамат аммония, аммиак и диоксид углерода, дистилляцию указанного раствора при подводе тепла на нескольких ступенях давления, включая дистилляцию при 1,5-2,5 и 0,2-0,5 МПа, с образованием водного раствора карбамида и газов дистилляции.

Изобретение относится к способу получения мочевины. При осуществлении способа жидкий аммиак и диоксид углерода подают в секцию (100) синтеза и подвергают в ней реакции для получения мочевины.

Изобретение относится к способу модернизации установки (1) для получения мочевины, использующей процесс самоотпарки. .
Наверх