Способ получения мочевины Советский патент 1982 года по МПК C07C126/02 

( СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ

Изобретение относится к технолог производства мочевины. Известны способы получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода при повышенных температурах и давлениях, включающие вакуум-концентри рование раствора мочевины с конденс цией сокового пара и абсорбцию амми ка из отходящих газов потоком сточных вод при давлении, близком к атмосферному. Для создания вакуума в зоне концентрирования используют паро-эжекционные установки СП. Недостаток этих способов состоит в том, что парогазовый поток, остав шийся после завершения конденсации сокового пара, содержит примеси NHj,, СО, и мочевины, которая может присутствовать в газовой фазе как в виде паров, так и в виде тумана. Эта парогазовая смесь затем контактирует с технологическим рабочим потоком в эжекторе, предназначенном для поддержания вакуума в зоне концентрирования раствора мочевины. В результате происходит загрязнение технологического пара примесями NHj, СО и COCNF g. целью защиты окружающей среды от вредных выбросов и обеспечения рекуперации перечисленных веществ, смешанный поток после эжектора в известных технологических схемах направляют в конденсатор-промыватель, жидкую фазу из которого присоединяют к сточным водам. За счет конденсата технологического пара почти в 1,5 раза увеличивается количество сточных вод. При этом,чем больше количество сточных вод, тем выше нагрузка и энергетические расходы на стадиях очистки их от примеси СОСШ)г П Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения мочевины, согласно которому мочевину из аммиака и двуокиси 92 углерода получают при повышенных температурах и давлениях, осуществляют вакуум-концентрирование раствора мочевины с конденсацией сокового пара, контактируют сточные воды с парогазовой смесью, остающейся после завершения, конденсации сокового пара и абсорбируют аммиак из отходящих газов другой частью потока сточных вод при давлении 0,2-0,8 ати. Этот способ позволяет существенно снизить энергетические затраты, уменьшить количество сточных вод, упростить процессы рекупера ции сырья.и целевого продукта 2. Однако при его реализации необходимо применение специального оборудования для вакуумирования системы концентрирования раствора мочевины, в частности, насосов для сжатия сточ Ных вод до давления порядка ата (и выше) перед подачей в водоструйный эжектор, сборника и холодильника для циркуляционного раствора, а такж коммуникаций, арматуры и средств КИП Кроме того, эксплуатация упомянутых насосов и холодильников требует затрат электроэнергии и охлаждающей воды. Целью изобретения является упрощение процесса и снижение энергетических затрат. Q Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения мочевины из аммиака и двуокиси углерод при повышенных температурах и давлениях, включающему вакуум-концентрирование раствора мочевины с конденсацией сокового пара, контактировани ем сточных вод с парогазовой смесью остающейся после завершения конденса ции сокового пара, абсорбцию аммиака из отходящих газов потоком сточных вод при дайлении 0,2 -0,8 ати, смешанный поток, представляющий собой раствор, оставшийся после контактиро вания парогазовой смеси и исходного потока сточных вод, из зоны контакти рования сточных вод с парогазовой смесью, направляют на абсорбцию аммиака. Установлено, что при использовании потока сточных вод для контактирования с парогазовой смесью смешанный поток, выводимый из зоны контактирования, может служить абсорбентом Ш и COg из отходящих газов, .Как известно, узел абсорбции 4 Оа из отходящих газов сточными водаи содержит насосы для сжатия, точных вод перед подачей в абсорер, сборник и холодильник для цируляционного раствора. Использоваие предложенного способа предусмативает подачу сжатого и охлажденного отока сточных вод из цир куляционного борника не прямо в абсорбер аммиака, сначала в зону контактирования с арогазовой смесью, остающейся после авершения конденсации сокового пара, ишь затем смешанный поток вводится абсорбер аммиака. Это позволяет олностью исключить необходимость римен-ния насосов, сборника и холоильника в системе вакуумирования уза концентрирования раствора мо.чеины. Пример. (Все количества данны в кг/ч).В соответствии со схемой, изображенной на чертеже, поток 1 раствор, содержащий: мочевины 2б37б, аммиака , двуокиси углерода 13б, воды , подают в вакуум-испаритель форвыпарки 2, в котором поддерживают температуру В8°С. и остаточное давление Зб9 мм рт.ст. Из сепаратора 3 в составе жидкостного потока выводят мочевины 26376, .аммиака 16, двуокиси углерода 66, воды 10328. Этот поток далее поступает на последующие стадии вакуум-концентрирования (выпарку первой и второй ступеней или кристаллизацию). flotoK 5 . парогазовую смесь из сепаратора 3 (аммиака 330, двуокиси углерода 70, воды ) подают в конденсатор форвыпарки 6, где при температуре 66°С и остаточном давлении мм рт.ст. конденсируется поток 7 (воды 3888, двуокиси углерода 28, аммиака 26). Поток 7 сливают в сборник (не показан) и направляют в узел очистки сточных вод. Парогазовый поток 8 (паров воды 396, аммиака 66, двуокиси углерода ) направляют на контактирование в эжекторе 9 с охлажденным до 37° потоком сточных вод 10 (мочевины 612, аммиака 6138, двуокиси углерода воды 171756)., Поток 10 подают в эжектор 9 под давлением ата. Смешанный потйк 11 (мочевины 612, аммиака 620А, двуокиси угларода 1636, воды 172152) из эжектора с температурой поступает на орошение абсорбера 1, который предназначен для абсорбции аммиака из отходящих газов 13 (аммиака 512, инертов 220). Поток 1 (аммиака 6536, мочевины 612, двуокиси углерода 1536, воды 172152),из абсорбера поступает в сборник сточных вод 15, а очищенный газовый поток 16 в составе: аммиака 180, инертов 220 - направляют в коллектор сдувочных газов. Поток сточных вод 1:7 из сборника сточных вод 15 содержит: мочевины б12, аммиака 6138, двуокиси углерода U9 и воды 171756. Насос 18 подает этот поток через холодильни 19 где он охлаждается с 2 до 37С вновь на эжектор 9- Снятие тепла в холодильнике 19 обеспечивается оборотной водой. Сточные вод 20 (воды 11982 с примесью мочевины 4,аммиака. двуокиси углерода 66) из различных узлов агрегата направляют в сборник 15. Часть сточной воды 21 (воды 12378 с примесью моче вины 4,аммиака ,двуокиси углеррда 108) отводят на очистку. В результате использования данно способа в производстве мочевины соз дание вакуума в узле концентрирован раствора целевого продукта практиче ки не требует капитальных затрат и эксплуатационных расходов. По сравнению с известным способом использование предлагаемого способа обеспечивает снижение удельных капиталовложений на 0,5 руб/т и экономию электроэнергии - 0,03 Руб/т гранулированного продукта. Формула изобретения Способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода при повышенных температурах и давлениях, включающий вакуум-концентрирование раствора мочевины с конденсацией сокового пара, контактирование сточных вод,с парогазовой смесью,остающейся после завершения конденсации сокового пара, абсорбцию аммиака из отходящих газов потоком сточных вод при давлении 0,2-0,8 ати, отличающийся тем, -что, с целью упрощения процесса и снижения энергетических затрат, смешанный поток из зоны контактирования сточных вод с парогазовой смесью направляют на абсорбцию аммиака. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Синева К.И. и др. Производство картамида.М.,Химия,1970,с. 58-63-i. Авторское свидетельство СССР по заявке №. 2 71791/0, .кл. е 07 С 126/02, 1977 (прототип).