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

Изобретение относится к технологии производства мочевины.

Известен способ получения мочевины из аммкака 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 завершения конденсации сокового пара, содержит примеси NH,j, COq и мочевины, которая может присутствовать в газовой фазе как в виде паров, так и в виде тумана. Парогазовая 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 COfj 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. За счет конденсата технологического пара почти в 1,5 раза увеличиваетсяколичество сточных вод и выше нагрузка и энергетические расходы на стадиях очистки их от примеси аммиака и мочевины.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат и упрощение.

10 процессов рекуперации сырья и целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что реакционный раствор дистиллируют при ступенчатом снижении давления,

15 непрореагировавшие продукты рекуперируют, раствор мочевины вакуум-концентрируют с конденсацией сокового пара, а сточные воды перед сбросом до обработки или с промежуточной ста20:дии 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 после25дующей передачей в зону обработки сточных вод части смеси, эквивгшентной количеству свежего потока сточных вод.

В качестве рабочего потока можно

30 использовать сточные воды из зоны рекуперации непрореагировавшего сыр (напримерj 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 зоны вакуумконцентрирования раствора мочевины или из зоны очистки отходящих газов от примеси NHздo обработки сточных вод)и другие подобные потоки. { При контактировании сточных вод с парогазовым потоком, остающимся после завершения концентрации сокового пара при давлении 0,15-0,9.0 ата пройсхойит абсорбция-конденсация пар газового потока. Образующуюся при аб сорбции-конденсации жидкость, а также поданный в зону контактирования поток сточных вод необходимо из 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 йод составляет 0,5-1,6 . Для кон тактирования с парогазовым 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 25% от количества потока сточных вод, от носится к случаю, когда давление в зоне конденсации сокового пара 0,80,9 ата. В случае необходимости обес печения глубокого вакуума (0,250,15 ата) на контактирование с парогазовым потоком требуется подавать 6-8 жидкости, что в несколько раз превышает количество свежего потока сточных вод. В этом случае предусматривается создание циркуляционного контура, в который вводят (до контактирования с парогазовым потоком) все количество (100%) свежего потока сточных вод и затем (после контактирования) выводят из указанно . го контура избыток сточных вод. Крат ность циркуляции можно регулировать известными средствами в зависимости от требуемого остаточного давления в юне 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 выие давление поток сточных вод, тем выше его энергоресурсы и тем ниже остаточное давлени которое можно обеспечить в зоне вакуум-концентрирования. Этими двумя фakтopaми предопределен верхний пре; дел давления (25 ата) потока сточных вод. 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-кристаллизсщии. При этом выбранный диапазон (0,15-0,90 ата) охватывает также и первую ступень выпарки, обычно работающую при остаточном давлении 0,4-0,6 ата. На чертеже изображена схема, реализующая способ. Пример, В соответствии со схемой поток 1 - раствор, содержащий, кг/ч: мочевина 1706; аммиак 16; двуокись углерода 6; вода 722 и биурет 8, подают в вакуум-испаритель 2 первой ступени выпарки, в котором поддерживают 125°С 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 поток 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 кг/ч,вода 614 кг/ч)из сепаратора 3 подают в конденсатор сокового пара 6,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 в эжекторе 9 с потоком 10 сточных вод после термической обработки , охлажденных до 40 С. Поток 10 имеет давление 17 ата и содержит, кг/ч; аммиак 41; двуокись углерода 15, вода 1590. Смешанный поток 11 направляют в узел переработки сточных вод. П р и м е р 2. Отличается от примера 1 только тем, что по линии 10 подают необработанные сточные воды, кг/ч: мочевина 37; аммиак 191; дву