Способ получения мочевины и производственная установка, использующие co2, полученный кислородно-топливным горением

Изобретение относится к способу получения мочевины. Способ включает стадию синтеза мочевины за счет реакции аммиака и диоксида углерода, причем по меньшей мере часть диоксида углерода для реакции синтеза мочевины получают в процессе кислородно-топливного горения, где процесс кислородно-топливного горения является процессом беспламенного кислородно-топливного горения. Также предложена установка по производству мочевин, содержащая мочевинный блок для получения мочевины посредством реакции аммиака и диоксида углерода, и блок кислородно-топливного горения. Предложенный способ позволяет повысить эффективность известных способа/установки получения мочевины и их гибкость в отношении типа и скорости подачи. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет заявки на патент Италии № 102017000090748 от 4 августа 2017, описание которой введено в настоящий документ ссылкой.

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу получения мочевины и к производственной установке, использующим CO₂, полученный кислородно-топливным горением углеродной подачи.

Требования защиты окружающей среды становятся все более ощутимыми и предусматривают, в частности, тщательный мониторинг выбросов CO₂.

Поэтому в различных отраслях промышленности ищут решения, характеризующиеся высокой энергоэффективностью и снижением выбросов загрязняющих веществ и СО₂, например, путем рециркуляции последнего.

Уровень техники

В промышленных комплексах производства мочевины, которые обычно включают в себя установку по производству аммиака и установку по производству мочевины, CO₂, необходимый для синтеза мочевины, получают с установки по производству аммиака путем очистки технологического газа по известным технологиям, и направляют на установку по производству мочевины. Количество CO₂, которое можно получить с установки по производству аммиака, зависит от производительности самой установки (в пересчете на произведенный аммиак) и от состава подачи. В частности, в случаях подачи с высоким содержанием газообразного метана (так называемое "легкое" топливо) количество получаемого CO₂ может быть лимитирующим, по отношению к доступному аммиаку, для производительности установки по производству мочевины. В этих случаях существует в основном два внедренных решения для повышения количества доступного CO₂:

1. расширение секции получении технологического газа установки по производству аммиака (то есть секции, предназначенной для получения водорода из ископаемого топлива);

2. улавливание CO₂ из отходящих газов печи риформинга и/или из других дымовых труб (газовые турбины, вспомогательные котлы и т.д.), обычно после промывки амином или другим растворителем и последующей регенерации. Разделение проводится путем физико-химической абсорбции CO₂, который, чтобы его можно было использовать, должен быть сжат до давлений, подходящих для реакции синтеза мочевины.

Однако эти решения сами могут вызывать дополнительные проблемы.

В частности, в случае установок по производству аммиака, базирующихся на риформинге или газификации, расширение секции получения технологического газа этой установки по производству аммиака в целях повышения выработки CO₂ влечет соответствующее повышение расхода энергии; с другой стороны, в случае извлечения CO₂ из дымовых труб необходимо учитывать расходы на размещение нового блока и эксплуатационные расходы на регенерацию и повторное использование растворителя.

С другой стороны, в случае установок по производству аммиака, которые базируются на риформинге или газификации углеводородов (например, когда H₂ и N₂ доступны из других источников, внешних по отношению к установкам), превратить полученный аммиак в мочевину невозможно из-за нехватки CO₂, который должен предоставляться из других источников.

Одна известная технология получения CO₂ основана на процессах кислородно-топливного горения.

Вкратце, кислородно-топливное горение представляет собой вид горения, в котором топливо сжигается с использованием кислорода в качестве основного окислителя вместо воздуха.

Вообще говоря, поскольку отсутствует азот воздуха, концентрация CO₂ в отходящих газах кислородно-топливного горения повышается. Действительно, при кислородно-топливном горении в основном образуются водяной пар и концентрированный диоксид углерода, что упрощает отделение CO₂ и/или его рециркуляцию. Сбрасываемые отходящие газы имеют значительно более низкое содержание азота по сравнению с тем, что может быть получено в традиционных процессах горения (и, следовательно, также определенно более низкое содержание оксидов азота, которые обычно образуются в традиционных процессах сжигания в воздухе и являются особенно опасными загрязнителями), и содержат в основном CO₂ и водяной пар. Следовательно, благодаря охлаждению отработавших газов с целью конденсации воды, CO₂ извлекают с минимальным расходом энергии. Кроме того, отсутствие азота в процессе горения приводит к улучшению энергоэффективности системы, поскольку не производится нагрев инертных материалов.

Один пример применения кислородно-топливного горения для извлечения CO₂ в промышленных процессах/установках по производству аммиака и мочевины описан в заявке US 2015/0183650.

В частности, в US 2015/0183650 описывается объединение секции синтеза аммиака со стандартной системой кислородно-топливного горения. Такая секция синтеза аммиака содержит блок синтеза аммиака, где получают неочищенный аммиак из водорода и азота, и блок разделения, где неочищенный аммиак конденсируют и отделяют от непрореагировавшего азота и водорода, получая поток очищенного аммиака. Реактор кислородно-топливного горения, в котором происходит сжигание топлива в присутствии кислорода, поступающего с блока разделения воздуха, используется для регенерации горячей воды или пара, должен быть объединен по теплу с установкой по производству аммиака, в частности, через термосоединительные линии, которые соединяют реактор кислородно-топливного горения с блоком синтеза аммиака, и/или блок отделения воздуха с блоком отделения аммиака.

Объединенная установка, описанная в US 2015/0183650, производит аммиак (используя водород, поставляемый из других источников, внешних для установки, и азот, полученный в секции разделения воздуха) и CO₂, удавливаемый в процессе кислородно-топливного горения. В одном частном приложении предусмотрено также превращение самих продуктов (аммиака и CO₂) в мочевину в специальной установке по производству мочевины.

В подходе, предложенном в US 2015/0183650, установка по производству аммиака необходима как для очистки отходящих газов, выходящих со стандартной секции кислородно-топливного горения (с высоким содержанием NOx и SOx, если подача содержит азот и серу), и для последующего синтеза мочевины, если таковой проводится.

Однако оказалось, что установки и способы типа, описанного в US 2015/0183650, как и другие, по существу аналогичные, не могут быть полностью удовлетворительными, по меньшей мере для некоторых областей применения.

Например, в описанной выше гипотетической установке по производству мочевины, в которой CO₂ оказался лимитирующим в отношении доступного аммиака, подход, предложенный в US 2015/0183650, не применим по следующим причинам:

- необходимы дополнительные секции синтеза аммиака и разделения, объединенные по теплу с блоком кислородно-топливного горения. Следовательно, невозможно получать только CO₂, требующийся для сведения материального баланса, без одновременного получения аммиака;

- H₂ необходимо предоставлять из другого блока установки.

Кроме того, обычное кислородно-топливное горение не позволяет подавать несколько видов подач произвольной природы и может быть подвержено типичным проблемам любой камеры горения, связанным с изменениями в потоке топлива.

Описание изобретения

Одной из целей настоящего изобретения является разработать способ и установку получения мочевины, которые позволяют устранить указанные выше недостатки предшествующего уровня техники.

В частности, одна из целей изобретения состоит в повышении эффективности известных способа/установки получения мочевины и в повышении их гибкости в отношении типа и скорости подачи.

Таким образом, настоящее изобретение относится к способу получения и установке для получения мочевины, как определено в пункте 1 и, соответственно, пункте 13 прилагаемой формулы изобретения.

Дополнительные предпочтительные признаки изобретения определены в зависимых пунктах.

Согласно изобретению, часть или весь диоксид углерода, необходимый для синтеза мочевины, производится в процессе кислородно-топливного горения углеродной подачи, осуществляемого в особых режимах: в частности, способ кислородно-топливного горения является способом беспламенного кислородно-топливного горения, предпочтительно под давлением.

Таким образом, процесс кислородно-топливного горения и соответствующий блок кислородно-топливного горения, в котором он проводится, встроены в процесс/установку по производству мочевины более эффективным и более выгодным способом по сравнению с предшествующим уровнем техники, в частности, по сравнению с решением, предложенным в US 2015/0183650, что позволяет управлять подачей углеродной подачи, имеющей разное физическое состояние и разный состав, при переменных потоках внутри одной и той же камеры горения и без наличия отходящих газов с высоким содержанием NOx и Sox, которые требуют очистки.

Кислородно-топливное горение проводится в особом реакторе, предпочтительно реакторе высокого давления, который может быть встроен в уже существующую или новую установку по производству мочевины.

Таким образом, изобретение предоставляет следующие основные преимущества:

- улавливание CO₂ значительно упрощается благодаря его высокой концентрации в отходящих газах и низкому содержанию загрязняющих веществ и инертных материалов;

- большая гибкость в отношении углеродного подачи позволяет использовать отходы с соседних установок, которые в противном случае являются сложными для контроля и/или утилизации;

- избыток электрической энергии и/или пара можно отводить на внешнее применение и/или использовать внутри эксплуатируемого комплекса, что повышает его эффективность;

- при осуществлении беспламенного кислородно-топливного горения под давлением можно улавливать сжатый CO₂, что снижает расходы на сжатие, необходимые, чтобы довести CO₂ до давления, требуемого в установке по производству мочевины;

- проводя беспламенное кислородно-топливное горение под давлением, можно значительно уменьшить секцию обработки отходящих газов, в которой, в частности, больше не требуется промывка аммиаком;

- можно уменьшить (а в некоторых частных случаях, в зависимости от подаваемой подачи, даже исключить) количество пассивирующего воздуха, возможно требуемого установкой по производству мочевины из-за использования избытка кислорода в отходящих продуктах горения;

- можно сочетать установку по производству мочевины с установкой по производству аммиака, даже когда аммиак производят по технологиям, отличным от риформинга или газификации углеводородов, например, исходя из чистых H₂ и N₂.

Одним словом, изобретение позволяет повысить производительность существующих установок по производству мочевины, обеспечивая необходимое количество CO₂ относительно доступного аммиака.

Кроме того, можно использовать CO₂, получаемый в процессе/установке кислородно-топливного горения в новой установке по производству мочевины, независимо от способа получения мочевины и возможного наличия аммиака из других источников.

Краткое описание чертежей

Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения выявятся из описания следующих неограничивающих вариантов его осуществления с обращением к прилагаемым чертежам, на которых:

- фигура 1 является блок-схемой, схематически и упрощенно показывающей установку по производству мочевины, оснащенную интегрированным блоком кислородно-топливного горения, согласно изобретению; - фигура 2 схематически показывает вариант установки с фигуры 1, также содержащей аммиачный блок для производства аммиака.

Наилучший способ осуществления изобретения

На фигуре 1 установка по производству мочевины, обозначенная как целое позицией 1, содержит мочевинный блок 2 для получения мочевины по реакции аммиака и диоксида углерода, и блок 3 кислородно-топливного горения, в котором получают диоксид углерода (CO₂), отправляемый на мочевинный блок 2 для подачи на реакцию синтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода.

Мочевинный блок 2 (который может также представлять собой существующую установку, "усовершенствованную" путем встраивания блока 3 кислородно-топливного горения), сам по себе хорошо известен и поэтому для простоты не описывается и не иллюстрируется подробно.

Мочевинный блок 2, как и осуществляемый в нем процесс получения мочевины, могут быть различного типа.

Например, но не обязательно, мочевинный блок 2 может быть сконструирован так, чтобы осуществлять традиционный способ производства мочевины по технологии Snamprogetti^TM, но понятно, что изобретение применимо также к другим установкам/способам производства мочевины.

Как правило, мочевинный блок 2 содержит в основном: секцию синтеза мочевины, где протекает реакция синтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода; несколько секций извлечения (например, секция извлечения при высоком давлении, секция извлечения при умеренном давлении и секция извлечения при низком давлении), в которых раствор мочевины, полученный в секции синтеза, постепенно концентрируется с удалением из него непрореагировавших аммиака и диоксида углерода, а также воды, и происходит рециркуляция извлеченных компонентов; секцию сгущения под вакуумом, соединенную с секцией обработки технологических конденсатов (в основном воды); секцию отделки/отверждения, содержащую, например, грануляционную установку или грануляционную башню.

В мочевинный блок 2 поступает CO₂ (для использования в качестве реагента в реакции синтеза мочевины), полученный в блоке 3 кислородно-топливного горения.

В блок 3 кислородно-топливного горения по линии 4 подачи топлива подается углеродная подача (топливо), а по линии 5 подачи кислорода подается кислородный поток (окислитель).

Подача, подаваемая в блок 3 кислородно-топливного горения, может быть любого типа и может находиться в любом физическом состоянии (например, газ с низкой теплотворной способностью, жидкие или твердые остатки с нефтепереработки, отходы, биомасса, уголь и т.д.). При необходимости, например, в случае угольных электростанций, подача до напрвления в блок 3 кислородно-топливного горения может быть предварительно обработана в блоке 6 предварительной обработки, находящейся на линии 4 подачи топлива.

Кислород, подаваемый в блок 3 кислородно-топливного горения, производится в блоке 7 генерации кислорода, соединенном с блоком 3 кислородно-топливного горения через линию 5 подачи кислорода.

Блок 7 генерации кислорода представляет собой, например, блок разделения воздуха, как таковой известный, предназначенный для разделения воздуха на азот и кислород.

Разделение воздуха может проводиться по любой известной технологии, например, путем дробной перегонки или криогенного фракционирования, мембранного разделения, адсорбции на подходящих материалах (молекулярные сита, цеолиты и т.д.), в частности, методами так называемой короткоцикловой адсорбции (Pressure Swing Adsorption, PSA), или вакуумной короткоцикловой адсорбции (Vacuum Swing Adsorption, VSA), или путем гибридных решений (Vacuum Pressure Swing Adsorption, VPSA).

Следует понимать, что блок 7 генерации кислорода может быть блоком другого типа, например, действующим путем электролиза водных растворов.

Предпочтительно, как показано на фигуре 2, в случае, если установка 1 по производству мочевины включает в себя или находится рядом с аммиачным блоком 8, где производится аммиак, и аммиачный блок 8 базируется на технологии автотермического риформинга (AutoThermal Reforming, ATR), при которой используется блок криогенного разделения воздуха, блок 7 генерации кислорода представляет собой блок разделение воздуха, задаваемый указанным уже существующим блоком криогенного разделения воздуха, что обеспечивает заметное уменьшение инвестиций и эксплуатационных расходов. Таким образом, блок 7 генерации кислорода (то есть блок разделения воздуха) соединен, помимо блока 3 кислородно-топливного горения, также с аммиачным блоком 8 по линии 9 азота и линии 10 кислорода, по которым азот и кислород подаются в аммиачный блок 8.

Количество и чистота кислорода, требуемые для блока 3 кислородно-топливного горения, во всех случаях таковы, чтобы разделение воздуха могло производиться также по технологиям, альтернативным криогенному фракционированию, более удобным в терминах инвестиций, чем уже упоминавшиеся методы адсорбции или мембранного разделения, которые обеспечивают подачу кислорода с содержанием 90-95 об.% или ниже.

Обычно в блок 3 кислородно-топливного горения подается кислородный поток, содержащий по меньшей мере примерно 80 об.%, предпочтительно по меньшей мере 90 об.% кислорода.

Блок 3 кислородно-топливного горения представляет собой, в частности, блок беспламенного кислородно-топливного горения, в частности, блок беспламенного кислородно-топливного горения под давлением, предназначенный для осуществления беспламенного сжигания топлива кислородом, в частности, беспламенного сжигания топлива в присутствии кислорода и под давлением.

В процессе беспламенного кислородно-топливного горения (предпочтительно под давлением), проводимом в блоке 3 кислородно-топливного горения, в частности, в камере горения (топочной камере) блока 3 кислородно-топливного горения, углеродная пождача (топливо) сжигается кислородом в таких рабочих условиях, что горение происходит без образования пламени.

Согласно изобретению, камера горения блока 3 кислородно-топливного горения представляет собой камеру беспламенного горения, предпочтительно она является изотермической и находится под давлением.

Предпочтительно, рабочее давление (избыточное) в камере горения лежит в интервале от 0 до 40 бар.

Предпочтительно, температура горения составляет от примерно 800°C до примерно 1800°C, предпочтительно от примерно 1000°C до примерно 1500°C.

В качестве примера, процесс беспламенного кислородно-топливного горения (предпочтительно под давлением) проводится в режимах и в камере горения, описанных в одном или более из следующих документов: WO2009071230, WO2009071238, WO2009071239, WO2014016235, WO2014016237, WO2015097001.

В процессе кислородно-топливного горения образуются отходящие газы, содержащие, в частности CO₂, которые выходят из блока 3 кислородно-топливного горения по выпускной линии 11, и расплавленные отходы, которые отверждаются и инертизируются, а затем удаляются из блока 3 кислородно-топливного горения по сливной линии 12.

Блок 3 кислородно-топливного горения соединен по выпускной линии 11 с блоком 13 отбора тепла.

Отходящие газы, образованные в процессе кислородно-топливного горения, при температурах ориентировочно 1000°C-1500°C, направляются по выпускной линии 11 в блок 13 отбора тепла, где тепловая энергия преобразуется в пар и/или электроэнергию для поддержки энергопотребления установки 1.

Таким образом, блок 13 отбора тепла предназначен для извлечения тепла из указанных отходящих газов, образованных в блоке 3 кислородно-топливного горения, и производства пара и/или электрической энергии.

Например, блок 13 отбора тепла содержит котел, в который подается вода по водопроводу 14, и который производит пар, использующийся в качестве нагревательной среды для нагрева других технологических потоков в установке 1 и/или для выработки электроэнергии турбиной, соединенной с генератором.

В частности, пар и/или электроэнергия, образованные в блоке 13 отбора тепла, используются, например, в блоке 15 очистки и сжатия (описанном ниже), который питает мочевинный блок 2 диоксидом углерода, или в блоке 7 генерации кислорода.

Возможный избыток пара и/или электроэнергии может использоваться в существующей сети установки 1, тем самым улучшая общую эффективность самой установки, или отправляется на внешнее потребление (то есть поставляется потребителям, внешним по отношению к установке 1).

Пар в блоке 13 отбора тепла можно получать при любом желаемом уровне давления (например, путем извлечения пара с разных ступеней паровой турбины), так что этот блок можно легко встроить в существующую установку.

Таким образом, когда блок 3 кислородно-топливного горения вводится в уже существующую установку 1 по производству мочевины, что приводит к повышению производительности по мочевине, часть пара и/или энергии, произведенных в блоке 13 отбора тепла, можно направить в мочевинный блок 2 для поддержки большего потребления вследствие повышения уровня производства.

Другим способом генерирования электроэнергии может быть, например, сверхкритический цикл CO₂ вместо традиционного парового цикла.

Часть отходящих газов, выходящих из блока 13 отбора тепла, рециркулируется по линии 16 рециркуляции отходящих газов, снабженной воздуходувкой 17, в блок 3 кислородно-топливного горения и, возможно, в блок 13 отбора тепла.

В частности, линия 16 рециркуляции отходящих газов сама вводится в линию 15 подачи кислорода посредством первого ответвления 16a и факультативно соединяется, через второе ответвление 16b, с блоком 13 отбора тепла.

Оставшаяся часть отходящих газов, выходящих из блока 13 отбора тепла, обрабатывается в секции 20 извлечения CO₂, предназначенной для извлечения (выделения) CO₂ из отходящих газов со спецификацией по чистоте CO₂, подходящей для подачи в реакцию синтеза мочевины, проводимую в мочевинном блоке 2.

Блок 13 отбора тепла в таком случае соединен участком 11a выпускной линии 11 с секцией 20 извлечения CO₂.

Например, секция 20 извлечения CO₂ содержит блок 21 обработки отходящих газов, блок 22 конденсации и блок 15 очистки и сжатия, последовательно соединенные с блоком 13 отбора тепла и друг с другом соответствующими участками 11a, 11b, 11c выпускной линии 11.

Обработка отходящих газов требуется в основном для того, чтобы удалить из отходящих газов загрязняющие вещества, возможно присутствующие в углеродной подаче, подаваемой в блок кислородно-топливного горения, такие как сера, хлор и т.д.

Тип обработки отходящих газов зависит от состава углеродной подачи, подаваемой в блок кислородно-топливного горения и, следовательно, от присутствующих в нем загрязняющих веществ.

Например, если подается углеродная подача, имеющая высокое содержание серы, блок 21 обработки отходящих газов должен быть способен удалять серу до спецификаций, требуемых конечным потребителем и/или последующими обработками; среди различных возможностей можно назвать, например, обработку на основе извести. Если в подаваемой подаче присутствует хлор, можно провести обработку на основе каустической соды и т.д.

Конечно, блок 21 обработки отходящих газов может быть выполнен с возможностью осуществления различных других видов обработки, тем не менее, эти обработки в любом случае проще и требуют меньшего потребления энергии по сравнению с осуществляемым ниже по потоку традиционным горением и обычным кислородно-топливным горением.

В одном варианте осуществления в отходящих газах, образующихся в процессе кислородно-топливного горения, имеется избыток кислорода. Избыток кислорода в отходящих газах полезно поддерживать в потоке CO₂, подаваемом в мочевинный блок 2, поскольку это позволяет уменьшить количество пассивирующего воздуха, возможно смешанного с CO₂, чтобы обеспечить пассивацию металлических поверхностей в мочевинном блоке 2, что дополнительно повышает общую эффективность установки 1.

Отходящие газы, обработанные в блоке 21 обработки отходящих газов, направляются затем в конденсационный блок 22, где они подвергаются конденсации для удаления присутствующей воды, которую удаляют по линии 23 извлечения конденсатов; затем в блок 15 очистки и сжатия, где CO₂ отделяется от отходящих газов. Поток CO₂, отделенный от отходящих газов, подается в мочевинный блок 2 по линии 24 подачи CO₂, а отходящие газы, содержащие инертные материалоы выпускаются, например в дымовую трубу по линии 25 выпуска отходящих газов.

В одном варианте осуществления поток газа, поступающий из блока 3 кислородно-топливного горения и из блока 13 отбора тепла по участку 11a выпускной линии 11, уже имеет спецификации по чистоте, требуемые для мочевинного блока 2, в этом случае целесообразно, чтобы секция 20 извлечения CO₂ содержала только конденсационный блок 22 (поскольку блок 21 обработки отходящих газов не нужен), и блок 15 сводится только к блоку конденсации (без необходимости очистки).

CO₂, выходящий из блока 15 очистки и сжатия, направляется в мочевинный блок 2 и вводится в наиболее подходящую часть мочевинного блока 2, предпочтительно уже при требуемом давлении и, возможно, в смеси с потоком CO₂, уже имеющимся на установке 1.

В одном варианте осуществления блок 3 кислородно-топливного горения и последующая секция 20 извлечения CO₂ обеспечивают все количество диоксида углерода, необходимое для мочевинного блока 2.

В этом случае поток CO₂, выходящий из блока 15 очистки и сжатия, подается напрямую в секцию синтеза мочевинного блока при давлении примерно 140-200 бар и при температуре примерно 90°C-150°C.

В других вариантах осуществления поток CO₂, поступающий с блока 15 очистки и сжатия, направляется вместо этого на выход (выпуск) компрессора CO₂ мочевинного блока 2 (при избыточном давлении примерно 160 бар или выше), на вход (впуск) того же компрессора (при избыточном давлении от 0 до 2 бар) или на одну из промежуточных стадий (при промежуточном избыточном давлении от 2 до 160 бар).

Наконец, следует понимать, что в описанные выше способ и установку могут быть внесены дальнейшие модификации и изменения, не выходящие за объем приложенной формулы.

1. Способ получения мочевины, включающий стадию синтеза мочевины за счет реакции аммиака и диоксида углерода, причем по меньшей мере часть диоксида углерода для реакции синтеза мочевины получают в процессе кислородно-топливного горения, отличающийся тем, что процесс кислородно-топливного горения является процессом беспламенного кислородно-топливного горения.

2. Способ по п. 1, в котором процесс кислородно-топливного горения представляет собой процесс беспламенного кислородно-топливного горения под давлением.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором процесс кислородно-топливного горения проводится при температуре горения в диапазоне от примерно 800°C до примерно 1800°C, предпочтительно от примерно 1000°C до примерно 1500°C.

4. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором процесс кислородно-топливного горения проводится при избыточном давлении от 0 до 40 бар.

5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором в процесс кислородно-топливного горения подается кислород, полученный на стадии генерации кислорода, в частности на стадии разделения воздуха.

6. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть аммиака для реакции синтеза мочевины получают на стадии синтеза аммиака путем прямой реакции водорода и азота, причем азот получают на стадии разделения воздуха вместе с кислородом, и причем часть кислорода, полученного на стадии разделения воздуха, подается в процесс кислородно-топливного горения.

7. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором в процесс кислородно-топливного горения подается поток кислорода, содержащий по меньшей мере примерно 80 об.%, предпочтительно по меньшей мере 90 об.%, кислорода.

8. Способ по одному из предыдущих пунктов, включающий стадию отбора энергии, на которой тепловую энергию отбирают из отходящих газов, образованных в процессе кислородно-топливного горения, для получения пара и/или электроэнергии.

9. Способ по п. 8, включающий стадию рециркуляции части отходящих газов на процесс кислородно-топливного горения и/или на стадию отбора тепла.

10. Способ по одному из предыдущих пунктов, включающий стадию извлечения, т.е. отделения потока CO₂ от по меньшей мере части отходящих газов, содержащих CO₂ и полученных в процессе кислородно-топливного горения.

11. Способ по п. 10, в котором стадия извлечения CO₂ включает этапы: обработка отходящих газов для удаления загрязняющих веществ из отходящих газов, конденсация отходящих газов путем удаления конденсационной воды и получения потока CO₂, и очистка и сжатие потока CO₂.

12. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором в отходящих газах, образованных в процессе кислородно-топливного горения, имеется избыток кислорода, который сохраняется в потоке CO₂, подаваемом на реакцию синтеза мочевины, для использования в качестве пассиватора.

13. Установка (1) по производству мочевины, содержащая мочевинный блок (2) для получения мочевины посредством реакции аммиака и диоксида углерода, и блок (3) кислородно-топливного горения, в котором образуется диоксид углерода, направляемый в мочевинный блок (2) для подачи в реакцию синтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода, отличающаяся тем, что блок (3) кислородно-топливного горения является блоком беспламенного кислородно-топливного горения, содержащим камеру беспламенного горения, выполненную так, чтобы осуществлять процесс беспламенного кислородно-топливного горения углеродной подачи.

14. Установка по п. 13, в которой блок (3) кислородно-топливного горения является блоком беспламенного кислородно-топливного горения под давлением, и указанная камера горения находится под давлением.

15. Установка по п. 13 или 14, в которой камера горения работает при температуре горения от примерно 800°C до примерно 1800°C, предпочтительно от примерно 1000°C до примерно 1500°C.

16. Установка по одному из пп. 13-15, в которой камера горения работает при избыточном давлении от 0 до 40 бар.

17. Установка по одному из пп. 13-16, в которой блок (3) кислородно-топливного горения соединен с блоком (7) генерации кислорода, в частности с блоком разделения воздуха, соединенным с блоком (3) кислородно-топливного горения линией (5) подачи кислорода для подачи кислорода в блок (3) кислородно-топливного горения.

18. Установка по п. 17, содержащая аммиачный блок (8), в котором получают аммиак путем прямой реакции водорода и азота, причем блок (7) генерации кислорода обеспечивается блоком разделения воздуха, в частности блоком криогенного разделения воздуха аммиачного блока (8).

19. Установка по одному из пп. 13-18, в которой в блок (3) кислородно-топливного горения подается поток кислорода, содержащий по меньшей мере примерно 80 об.%, предпочтительно по меньшей мере 90 об.%, кислорода.

20. Установка по одному из пп. 13-19, содержащая блок (13) отбора тепла, соединенный с блоком (3) кислородно-топливного горения через выпускную линию (11), которая проводит в блок (13) отбора тепла отходящие газы, образованные в блоке (3) кислородно-топливного горения, и блок (13) выполнен с возможностью извлечения тепловой энергии из указанных отходящих газов и производить пар и/или электроэнергию.

21. Установка по п. 20, содержащая линию (16) рециркуляции отходящих газов, которая соединяет блок (13) отбора тепла с блоком (3) кислородно-топливного горения и/или с самим блоком (13) отбора тепла для рециркуляции части отходящих газов в блок (3) кислородно-топливного горения и/или в блок (13) отбора тепла.

22. Установка по одному из пп. 13-21, содержащая секцию (20) извлечения CO₂, выполненную с возможностью извлечения, т.е. отделения CO₂ от по меньшей мере части отходящих газов, содержащих CO₂ и образованных в блоке (3) кислородно-топливного горения.

23. Установка по п. 22, в которой секция (20) извлечения CO₂ содержит блок (21) обработки отходящих газов, конденсационный блок (22) и блок (15) очистки и сжатия, последовательно соединенные с блоком (13) отбора тепла и друг с другом посредством соответствующих участков (11a, 11b, 11c) выпускной линии (11).