Способ получения мочевины Советский патент 1981 года по МПК C07C126/02 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ

Иообретер1ие относится к технологии производства мочевины из аммиака и двуокиси углерода. Иавесген способ получения мочевины Z полным рециклом неконвертированных СО, заключающийся в том, что синтез мочевины из NH и СОз. осуществляют при высоких температурах (16О23О С) и давлениях (16О-40О кгс/см) при значительном избытке аммиака (мо- ля:)Иое соотношение V)Ha:C05 составляет 3,6-6,0), плав синтеза мочевины подвергают дистилляции в несколько ступеней при последовательно снижающемся цав лении, из газов дистилляции выцеляют пары возвратного аммиака и после тонкой отмывки от примеси СО 2 их конденсируют и рециркулируют в зону синтеза мочевины ij. Недостатком известного способа схе мы является высокий расход энергетических срелств. В то же время при их исполь зовании бесполезно теряется энергия дрос селирования компонентов реок-пионного раствора от давления синтеза мочевины (16О-4ОО ат) цо давления в узле выделения и конденсации паров воаврагного аммиака (14-20 аг). Наиболее близким к предлагвемому по технической сущности и постигаемому эффекту является способ получения мочеви-ны из аммиака и двуокиси углероца при температуре 170-230 С и давлении 16О4ОО ат, включающий выделение газового потока из реакционного раствора под давлением, превышающем давление первой ступени дистилляции, ступенчатую дистилляцию плава синтеза, выделение из газов дистилляции и конденсацию паров возвратного аммиака при 14-18 ат. Энергия газового потока, выделенного из реакционного раствора пря повышенном давленим, используется для сжатия газообразного аммиака с примесью двуокиси углерода от 10-12 до 14-18 ат. Благодаря этому, значительно снижается нагрузка ступеней низкого давления, что позволяет уменьшить капитальные и энергетические затраты 2 Однако по мере совершенствования про цессов синтеза мочевины и переработки реакционного раствора на ступенях высокого аавдения нагрузка ступеней низкого давления существенно снижается (в пределе цо нуля), что ограничивает область применения способа, а также уменьшает экономический эффект от его использования. Таким образом, проблема утилизации и рекуперации энергии дросселирования компонентов реакционного раствора сохра няет свою .актуальность. Цель изобретения - снижение энерг тических затрат. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода при температуре 17О-23О С и давлении 16О 4ОО ат, включающему выделение газового потока из реакционного раствора при давлении, превышающем давление первой ступени дистилляции, ступенчатую дистилляцию плава синтеза, выделение из газов дистилляции и конденсацию паров возврат ного аммиака при давлении 14-18 а.т, 6-8% сконденсированного жидкого аммиака дросселируют с 14-18 до 2,5-4 ат в холодильной установке, а выделенный из реакционного раствора при давлении 60-12О ат газовый поток контактируют с парами аммиака из холодильной устано ки и смешанный поток направляют в узел выделения и конденсации паров возвратно го аммиака. На чертеже представлена схема пред лагаемого споссйа. Пример 1.В соответствии со схемой, поток 1 - плав синтеза мочевины, в котором МНз 7ОО, С02.136, мо чевина 414, вода 214 (все количества в кг/час) с температурой 19О С и давлением 200 ат, вводят в сепаратор 2, при давлении 9О ат осуществляют 1заелени8 фаз. Жидкостный поток 3 NH-J 29О, COi 116, мочевина 414, во да 185) направляют на дальнейшую пере работку. Парогазовый поток 4 {ННз410 С02 2О, HJD 29) используют в качеств активной сроаы в эжекторе 5, посредством которого сжимают от 3,2 до 16 ат пары аммиака 46 (поток 6) из аммиачной холодильной установки 7. Из эжектора смешанный поток 8 направляют в узел 9 выделения и конденсации парсж возврат ного аммиака. Кроме того, в узел 9 подают поток 10 - дистилляции с аав леннем 17 атм (МНэ 267, СО. 1О6, Н ), поток 11 - раствор углеаммонийных солей со ступени дистилляции низкого давления (ТШ- а зР 28) и поток 12 - аммиачная вода ( NH 5О, Н,О 1О). Из узла 9 выводят поток 13 - ()ециркулируемый в колонну синтеза мочевины раствор углеаммонийных солей (МНз 149, СО 136, 90) и поток 1.4 жидкого NHj 647. Часть жидкого аммиака (6О1) по линии 15 отводят на рециркуляцию в- колонну синтеза мочевины, остальную часть (поток 16, в котором аммиака 46) используют в замкнутом контуре холодильной установки 7. При испарении аммиака под давлением 3,2 ат температура хладаreHta в установке 7 составляет около - 13 С, при этом удель- ная (в расчете на 1 т продукционной мочевины) хладопроизводительность установки 7 около 3,5- 1О ккал/т. За счет рецикла потока 6 в узел 9 несколько возрастает расход охлаждающей воды, но связанные с этим затраты примерно на порядок ниже экономического эффекта от холодильной установки. Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1, но давление в сепараторе 2 составляет 12О ат, паро-газовый поток 4 содержит NH-j 375, СО 18, Н2О 2О, давление в узле 9 выделения и конденсации возвратного аммиака составляет 18 ат, а давление в холодильной установке 7-2,5 ат. Пример 3. Отличается от примера 1 только тем, что давление в сепара-. торе 2 составляет 6О ат, паро-газовый поток 4 содержит ННз42О, С0д22, 36, давление в узле 9 выделения и конденсации возвратного аммиака составляет 14 ат, а давление в холоаильной усгансмвке -7-4 ат. Преплагаемый способ за счет использования побочных энергоресурсов позволяет, по сравнению с известным, получить удельный (на 1 т мочевины) экономический эффект около 0,5 руб/т. Формула изобретения Способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода при температуре в аавлении 16О-400 ат, включающий выделение газового потока из реакционного раствора под давлением, превышающем давление первой ступени дистилляции, ступенчатую дистилляцию плава синтеза, выцеление из газов дистилляции и .коноенсацию паров возвратного аммиака при давлении 14-18 ат, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, 6-8% скондеясярсванного жидкого аммиака дросселируют с 14-18 до 2,5 4 ат в холодильной установке, выделенный из реакционного раствора при давлении 60-120 ат газовы|| поток контактируют с парами аммиака из холодильной установки к смешанный поток направляют в узел выделения и конденсации паров возвратного аммиака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

NJ 621674, кл. С 07 С 126/О2, опублик. 1978 (прототип).

/4

/Х

«

/4

-S

Bj

s|

J &

в

о

3 S

J и 1

И

/

ff