СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ ИЗ АММИАКА И ДВУОКИСИУГЛЕРОДА Советский патент 1970 года по МПК C07C273/04 

Изобретение относится к технологии производства мочевины из аммиака и двуокиси углерода.

Известен способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с рециркуляцией раствора углеаммониевых солей, нолученного в результате смешения газов дистилляции с исходной двуокисью углерода нри давлении 10-15 кг/см с носледуюодим сжатием этой смеси до 140--170 кг/см и конденсации ее ири этом давлении, в котором для отгонки неконвертированных реагентов из плава мочевины используют теплоту охлаждения и конденсации газов дистилляции в смеси с исходной двуокисью углерода. Однако при использоваНИИ этого способа значительны энергетические затраты, связанные с рециркуляцией неконвертированных веществ и необходимостью применения машин сложной конструкции для сжатия парогазовой смеси аммиака, двуокиси углерода и воды, характеризующейся высокой коррозионной активностью.

Предлагаемый способ отличается тем, что, с целью его упрош,ения, исходную жидкую двуокись углерода сжимают до 400- 800 кг. с последующим испарением и инжектируют этим потоком газы дистилляции, имеющие давление 17-80 кг/см-, в зону конденсации.

Технологическая схема предлагаемого способа изображена на чертеже и заключается в следующем.

Предварительно сжатые до давления 400- 800 кг/см жидкие аммиак и двуокись углерода поступают в качестве рабочего потока в струйный насос 1, инжектируемый потоком в котором является раствор углеаммониевых солей. Смещанный поток с давлением 170- 300 кг/см поступает в колонну синтеза 2.

Молярное соотнощение между компонентами на входе в колонну составляет 1 Из:СО2: (3,,5) (0,640,9). Температура в колонне поддерживается за счет тенлоты реакции на уровне 170-220° С. Плав, выводимый из колонны синтеза, дросселируется до давления 140-170 кг/см и поступает в сепаратор 3, где из него выделяется, главным образом, часть избыточного аммиака. Жидкостный ноток, покидающий сепаратор 3, дросселируют до давления 17-50 кг/см и направляют в верхнюю часть колонны дистилляции первой ступени 4. Дистилляцию плава осуществляют при температуре 140-170° С за счет теплоты, подводимой к нагревателю 5. При этом из плава отгоняется большая часть избыточного аммиака и разлагается 85-90% карбамата аммония с выделением газообразных аммиака и двуокиси углерода.

Парожидкостную смесь из нагревателя 5 направляют в ннжнюю часть колонны дистилляции нервой ступени 4, где осуществляется пофазное разделение смеси. Жидкостный поток, состоящий из мочевины, карбамата аммония, аммиака и воды, отводимый из нижней части колонны 4, дросселируют до давления 2- 4 кг/см и направляют в верхнюю часть колонны дистилляции второй ступени 6.

Дистилляция второй ступени аналогична описанному выше процессу дистилляции первой ступени. Поток, проходящий через подогреватель 7, нагревается до температуры 130-145° С, в результате чего практически полностью удаляется из раствора мочевины неконвертированные аммиак и двуокись углерода.

После сепарации в колонне 6 смеси, выводимой из подогревателя 7, водный раствор мочевины с концентрацией 68-73% направляют на переработку в товарные формы.

Газы дистилляции первой ступени (полностью или частично) сжимаются до давления 140-170 кг/см в струйном насосе 5. В .качестве рабочего потока используется свежая двуокись углерода, предварительно сжатая в жидком виде до давления 400-800 7сг/сл2 и затем испаренная при температуре выше критической (35-40°С). При этом можно использовать все количество свежей двуокиси углерода или только часть.

Смешанный поток, выходящий из струйного насоса 8, конденсируется в теплообменниках при температуре 160-180°С с образованием раствора углеаммониевых солей. Таким образом, теплота реакции образования карбамата аммония утилизируется для дистилляции плава мочевины.

Газы дистилляции второй ступени конденсируются и поглощаются водой в аппарате 9,

затем в виде раствора углеаммониевых солей насосом 10 направляются в промывную колонну 11, орошаемую концентрированной аммиачной водой.

Сюда же направляются газовые потоки из сепаратора 5, часть газов дистилляции первой ступени из колонны 4 и несконденсировавшиеся газы из нагревателя 5 и подогревателя 7. Давление в промывной колонне 17-50 кг/см,.

температура в верхней части 45-65° С, в нижней 100-110° С. Аммиак, покидающий в смеси с инертными газами промывную колонну, конденсируется в аппарате 12, а затем используется частично в колонне синтеза, частично -

для орошения промывной колонны. Раствор углеаммониевых солей, образующийся в промывной колонне, смешивается в струйном насосе 13 с раствором углеаммониевых солей, который выводится из нагревателя 5 и подогревателя 7. Первый из этих потоков является инжектируемым (давление его 17-50 кз/сж), а второй - рабочим (давление 140- 170 кг/см). Затем смешанный поток из насоса с давлением 30-70 кг/см насосом 1 подается

в колонну синтеза 2.

Предмет изобретения

. Способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с рециркуляцией раствора, углеаммониевых солей, полученного при копденсации смеси газов дистилляции с исходной двуокисью углерода при давлении выше140 кг/см, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, жидкую двуокись углерода сжимают до давления 400-800 кг/см с последующим испарением и инжектируют этим, потоком газы дистилляции, имеющие давление

17-80 кг/см, в зону конденсации.