Способ получения мочевины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ"

Союз Сееетскнк

Соцналнстнческнв

Ресаублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04.04. 77 (21) 2471791/23-04 ф51) М. Кд. З

С 07 С 126/02 с присоединением заявки ¹ 2765869/23-04 (23) ПриоритетГосударетаеккый комитет

СССР

Ilo делам изабретеиий и открытий (53) УДК 661. 717.5. . 07 (088 8) Опубликовано 0707.82. Бюллетень. ¹ 25

Дата опубликования описания 07. 07. 82 (72) Авторы изобретения

Д.М. Горловский, В.И. Кучерявый, К.Н. и В.В. Лебедев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ

Изобретение относится к технологии производства мочевины.

Известен способ получения мочевины иэ аммиака и двуокиси углерода при повышенных температурах и давлениях, включающий дистилляцию реакционного раствора при ступенчатом снижении давления, рекуперацию непрореагировавшего сырья, вакуум-выпарку раствора мочевины с конденсацией сокового пара и обработку сточных вод перед сбросом в канализацию (1).

Парогазовый поток, оставшийся после эавераения конденсации сокового пара, содержит примеси NH+„ CO и мочевины, которая может присутствовать в газовой фазе как в виде паров, так и в виде тумана. Парогаэовая .смесь затем контактирует с технологическим паром — рабочим потоком в эжекторе, предназначенном для поддержания вакуума в зоне концентрирования раствора мочевины. В результате происходит загрязнение технологического пара примесями NH, СО и мочевины. С целью защиты окружающей среды от вредных выбросов и обеспечения рекуперации перечисленных веществ смешанный поток после эжектора в известном способе направляют в конденсатор-промыватель, жидкую фазу из которого присоединяют к сточным водам. 3а счет конденсата технологического пара почти в 1,5 раза увеличивается количество сточных вод и выше нагрузка и энергетические расходы на стадиях очистки их от примесй аммиака и мочевины.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат и упрощение процессов рекуперации сырья и целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что реакционный раствор дистиллируют при ступенчатом снижении давления, непрореагировавшне продукты рекуперируют, раствор мочевины вакуум-концентрируют с конденсацией сокового пара, а сточные воды перед сбросом до обработки или с промежуточной ста-дии обработки направляют под давлением

1 5-25 ата на контактирование с парогазовым потоком, остающимся после завераения конденсации сокового пара при давлении 0,15-0,90 ата, с последующей передачей в зону обработки сточных вод части смеси, эквивалентной количеству свежего потока сточных вод.

В качестве рабочего потока можно использовать сточные воды из зоны

941355

10 сорбции-конденсации жидкость, а также поданный в зону контактирования поток сточных вод необходимо иэ циркуляционного контура отводить, чтобы не нарушить стационарный режим работы системы.

Из анализа показателей работы действующих цехов карбамида следует, что удельное (в расчете на 1 т готового продукта) количество сточных вод составляет 0,5-1,6 м /т. Для кон3 тактирования с парогаэовым потоком, остающимся. после завершения конденсации сокового пара при давлении

0,15-0,90 ата, согласно предложенному способу требуется 0,4-8 м (в пересчете на 1 т карбамида). Нижний предел составляющий " 100 = 25Ъ

,ь 35 от количества потока сточных вод, относится к случаю, когда давление в зоне конденсации сокового пара 0,8контактирования) выводят из указанно- 50

ro контура избыток сточных вод. Крат60

Пример 2, Отличается от примера 1 только тем, что по линии 10 подают необработанные сточные воды, кг/ч: мочевина 37; аммиак 191; двурекуперации непрореагиронавшего сырья (например, кубовую жидкость после ректификации под давлением 18 ата раствора углеаммонийных солей), жидкостный поток с промежуточной стадии сточных вод (в частности, после термической обработки давлением

18 ата, сточные воды из эоны вакуумконцентрирования раствора мочевины или иэ зоны очистки отходящих газов от примеси NH> äo обработки сточных вод)и другие подобные потоки.

При контактировании сточных вод с парогазовым потоком, остающимся после завершения концентрации соконого пара при давлении О, 15-0,90 ата, > $ происхоДит абсорбция-конденсация парогазового потока. Образующуюся при аб0 9 ата. В случае необходимости обеспечения глубокого вакуума (0,250,15 ата) на контактирование с парогазовым потоком требуется подавать

6-8 мз/т жидкости, что в несколько раз превышает количество свежего потока сточных вод, В этом случае предусматривается создание циркуляционного контура, в который вводят (до контактирования с парогаэовым потоком) все количество (100%) свежего потока сточных вод и затем (после ность циркуляции можно регулировать известными средстнами в зависимости от требуемого остаточного давления в оне вакуум-концентрирования.

В производстве мочевины имеется яд зон образования и переработки сточных вод в диапазоне давлений от

1 до 20-25 ата.

При этом чем выше давление потока сточных вод, тем выше его энергоресурсы и тем ниже остаточное давление, которое можно обеспечить в зоне вакуум-концентрирования. Этими двумя фаКторами предопределен верхний пре дел давления (25 ата) потока сточных нод. С учетом необходимости поддержания давления в зоне вакуум-концентрирования ниже атмосферного нижний предел давления направляемого в эжектор потока сточных вод установлен на уровне 1,5 ата, при котором начинает заметно проявляться вакуумирующее действие эжектора.

Верхний предел остаточного давления (0,9 ата) установлен с учетом возможности осуществления при таком давлении предварительного вакуумконцентрирования (например, форвыпарки) раствора мочевины. Нижний предел (0,15 ата) установлен с учетом требований к этому параметру в зоне первичной конденсации сокового пара на второй ступени выпарки либо при вакуум-кристаллизации. При этом выбранный диапазон (0,15-0,90 ата) охнатывает также и первую ступень выпарки, обычно работающую при остаточном давлении 0,4-0,6 ата.

На чертеже изображена схема, реализующая способ °

Пример 1. В соответствии со схемой поток 1 — раствор, содержащий, кг б ч: мочевина 1706; 16; двуокись углерода 6; вода 722 и биурет 8, подают в вакуум-испаритель 2 первой ступени выпарки, в котором поддерживают 125ОС и остаточное давление 300 мм рт.ст. (0,4 кг/см ) .

Из сепаратора 3 с жидкостным потоком 4 выводят, кг/ч: мочевина 1703; аммиак 2; двуокись углерода 2; вода 108; бирут 8. Этот ноток далее проходит через вторую ступень выпарки и другие стадии переработки с получением мочевины в товарных формах.

Поток 5 — парогазовую смесь(мочевина 3 кг/ч,аммиак 14 кг/ч,двуокись углерода 4 rã/÷,вода 614 кг/ч)из сепаратора 3 подают н конденсатор сокового пара б,где при 74 С и остаточном давлении 280 мм.рт.ст. сжижается поток

7 (вода 574 кг/ч с примесью мочевины 2,7 кг/ч, аммиак 11 кг/ч, двуокись углерода 4 кг/ч). Этот поток

7 сливают в сборник (на чертеже не показан) и далее перерабатывают в узле очистки сточных вод. Парогазовый поток 8 (водяные пары 40 кг/ч, аммиак

3 кг/ч, мочевина 3 кг/ч) направляют на контактирование н эжекторе 9 с потоком 10 сточных вод после термической обработки, охлажденных до 40 С. о

Поток 10 имеет давление 17 ата и содержит, кг/ч ю аммиак 41; двуокись углерода 15, вода 1590 ° Смешанный поток 11 направляют в узел переработки сточных вод, 941355

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4756/6 Тираж 445 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, окись углерода 62) вода 9710, с температурой 60 С, сжатые до давления

5 ата.

Пример 3, Поток 5 - соковые пары из узла форвыпарки, содержащие, кг/ч мочевина 30, аммиак 140; двуокись углерода 40; вода 6140, подают в конденсатор сокового пара 6, где при 64ОС и остаточном давлении

440 мм рт.ст. сжижается поток 7 (мочевина 27 кг/ч, аммиак 84 кг/ч, дву- 10 окись углерода 40 кг/ч, вода

5766 .кг/ч). Этот поток 7 сливают в сборник (иа чертеже не показан) и далее перерабатывают в узле очистки сточных вод. Парогазовый поток 8, 15 содержащий кг/ч: мочевина 3; амми-, ак 56у водяные пары 374, направляют на контактирование в эжекторе 9 с потоком 10 необработанных сточных вбд (мочевина 203 кг/ч,аммиак

2356 кг/ч, вода 41433 кг/ч) с температурой 26ОС и давлением 1, 5 ата.

Смешанный поток 11 направляют в узел переработки сточных вод.

В предлагаемом способе за счет контактирования парогазового потока, остающегося после завершения конденсации сокового пара, с частью потока сточных вод, являющегося эффективным абсорбентом по отношению к компонентам парогазового потока, происходит практически полная абсорбция-конденсация NH>, СО1 и мочевины, содержащихся в парогазовом потоке. При этом в результате рекуперации перечисленных примесей не происходит образования дополнительного количества сточных вод, т.е. общее количество сточных вод агрегата производства мочевииы снижается. 3а счет уменьшения количества сточных вод снижается рас-40 ход энергетических средств на их обработку, увеличивается степень их обезвреживания, уменьшаются потерисырья и целевого продукта.

Вследствие исключения подачи технологического пара в зону коитактирования с парогазовым потоком, остающимся после завершения конденсации сокового пара, снижается расходный коэффициент по пару и охлаждающей воде.

Ориентировочный удельный экономи-. ческий эффект от применения способа составляет 0,15-0,40 руб/т.

Способ получения мочевины из ам-. миака и двуокиси углерода при повышенных температурах и давлениях, включающий дистилляцию реакционного раствора при ступенчатом снижении давления, рекуперацию непрореагировавшего сырья, вакуум-концентрирование раствора мочевины с конденсацией сокового пара и обработку сточных вод перед сбросом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергетических затрат и упрощения процесса рекуперации сырья и целевого продукта, сточные воды до обработки или с промежуточной стадии обработки направляют под давлением 1,5-25 ата на контактирование с парогазовым потоком, остающимся после завершения конденсации сокового пара при давлении 0,15-0,90 ата, с последующей передачей избытка сточных вод в зону их обработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Синева К.Н. Производство карбамида М., Химия, 1970, с. 58-60 (прототип) .