СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЬ! Советский патент 1967 года по МПК C07C126/02 

Изобретение относится к способу получения мочевины из аммиака и-двуокиси углерода по схеме с частичным возвратом непрореагировавших реагентов в цикл при кооперировании 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 г до 4,5 т/т 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 возвраш,ать 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 турбокомпрессором в совокупности.

На фиг. 1 и 2 изображено устройство длй, осуществления описываемого способа в двух вариантах выполнения. Пример 1. В колонну синтеза 1, работающую при 185-190°С и давлении 190- 200 атм подают в расчете на 1 г мочевины в конечном продукте 1,598 т аммиака, 0,747 т двуокиси углерода, 0,0224 г инертных газов и 1,24 т раствора углеаммониевых солей, содержащих 0,508 т аммиака, 0,459 т двуокиси углерода и 0,273 г 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,

инерты - 0,0224 т, - поступает Б колонну 2 дистилляции первой ступени, снабженную скоростным подогревателем 3, где при давлении 24 атм и 170-175°С в подогревателе из него отгоняют 1,305 т аммиака, 0,459 г двуокиси углерода, 0,1 т воды и 0,0224 г инертных газов.

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

углерода- 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

ции разделяют на два потока. Первый - 0,093 г 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 подают газы дистилляции первой ступени (рабочий поток) - 1,868 г.

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

Насос подает газовую смесь в промывную колонну 5, орошаемую концентрированной аммиачной водой (1,481 т аммиака и 0,120 г воды). Раствор углеаммониевых солей направляют в колонну синтеза; паро-газовая смесь (2,410 г аммиака и 0,0224 т инертных газов), выходяш,ая 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 па производство нитрата аммония. Если принять, что содержание аммиака в сдувочпых газах после клапанов и других составляет примерно 5% количества аммиака в остальных потоках, идуш,их на производство нитрата аммония, выход нитрата аммония в расчете па 1 г мочевины будет равен 0,76 т/г.

Пример 2. В колонну синтеза /, работаюш,ую 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 г двуокиси углерода, 0,023 г инертных газов и 1,245 т раствора углеаммониевых солей, содержавшего 0,510 г аммиака, 0,461 г двуокиси углерода и 0,274 т воды.

Плав из колонны синтеза, имеюш,ий 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 3 из него отгоняют 1,259 т аммиака, 0,415 г 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 6. 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; паро-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 инертов) 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 г/г.

При использовании описываемого способа получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода позволяет снизить удельные капиталовложения на 7-9%, а себестоимость продукции - на 3-5%, 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 ступени - 16-24 ати и давлении на второй ступени - 2 ати), и возвращением газов дистилляции

первой ступени на синтез мочевины, отличаю1цийся тем, что, с целью повышения степени использования аммиака на синтез мочевины и снижения выхода нитрата аммония на тонну мочевины, газы дистилляции второй ступени

при 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 турбокомпрессора.

3.Способ по 1П. 1, отличаюи ийся тем, что газы дистилляции второй ступени возвращают

на синтез мочевины посредством струйного насоса и турбокомпрессора в совокупности.