ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промышленные схемы производства карбамида Лебедев, Б. П. Мельников из "Справочник азотчика " В значительно меньшем объеме используются схемы с частичным рециклом аммиака, и полностью вышел из употребления однопроходный процесс. Процесс с рециркуляцией горячих газов и интегральная схема находятся в стадии отработки. [c.267] Гольдберга (Дзержинский филиал ГИАП). [c.267] Процесс основан на взаимодействии аммиака и диоксида углерода в жидкой фазе при мольном соотношении (3—4) 1 (избыток аммнака над стехиометрией 75—100%), давлении около 20 МПа и температуре 180— 190 С, с передачей газовой фазы после дистилляции на переработку в аммиачную се гитру. [c.267] Ниже приводится краткое описание способов и схем, запатентованных разными фирмами. [c.269] Способ Стамикарбон (Голландия) заключается в том, что образование рециркулируемого раствора углеаммонийных солей (УАС) осуществляется под давлением в первой ступени дистилляции (рис. П-56). Это позволяет снизить содержание воды в смеси, поступающей в реактор, и тем самым увеличить удельный съ м карбамида по сравнению с процессом Миллера. [c.269] Технологический режим синтеза давление 19—20 МПа, температура 180—190 °С, мольное отношение МНз СОг НгО=3,8—4,0 1 0,5—0,6. В узлах дистилляции первой и второй ступеней (У.2—]4 и 16—/5) соответственно давление 1,7—1,8 и 0,2—0,3 МПа, температура 160 и 140 °С. Отмывка аммиака от диоксида углерода и образование раствора УАС происходят в промывной колонне 9 и конденсаторе 21. Аммиак конденсируется в аппарате 11 и возвращается в цикл через смеситель 8, куда поступают также раствор УАС и диоксид углерода. [c.269] НИИ 4—5 кПа —до 99,7—99,8%, затем плав гранулируют. Товарный гранулированный карбамид отвечает требованиям ГОСТ 2081—75. [c.270] Соковый конденсат очищают от аммиака и диоксида углерода в узле абсорбции — десорбции. Газовую фазу (ЫНз, Oj, Н2О) возвращают в систему через конденсатор 21. [c.270] Способ Т о й о К о а ц у (Япония) отличается применением повышенного давления синтеза 23,0—25,0 МПа при поддержании 180—190 °С и мольном соотношении ЫНз СО2 НгО=3,7—4 1 0,4, а также трехступенчатого дросселирования до 1,8 0,3 МПа и атмосферного давления при температурах соответственно 155, 130 и 150°С (рис, П-58). Переработку раствора карбамида проводят вакуум-кристаллизацией с последующим плавлением кристаллов и гранулированием плава. Описанные схемы явились основой дли после- дующего усовершенствования технологии и создания крупных современных агрегатов. [c.270] Диоксид углерода, сжатый до 15,2—14,5 МПа, компрессором 2 подают в стриппер 5, где происходит разложение карбамата аммония. [c.271] Газовая фаза поступает в конденсатор высокого давления 6, куда также насосом 1 через эжектор 4 подают жидкий аммиак. В конденсаторе 6 происходит частичное превращение аммиака н диоксида углерода в карбамат образовавшийся раствор поступает в реактор 3, где идет дальнейшее образование карбамата аммония и его превращенне в карбамид. [c.271] Полученный раствор, состоящий из карбамата аммонии, карбамида, аммиака и воды, из реактора поступает в стриппер, где при 170—190 °С н 14,3—15,2 МПа происходит разложение карбамата (как указано выше). После стриппера 5 раствор карбамида поступает в разлагатель низкого давлении 7, у которого имеются встроенный теплообменник и вверху ректификационная колонна. В разлагателе 7 при 0,25 МПа и 130—140 °С происходит разложение оставшегося карбамата и отгон аммиака н диоксида углерода из раствора. Тепло, необходимое для разложения карбамата аммония, обеспечивается подачей пара во встроенный теплообменник. После этого раствор через сепаратор 8 и емкость 9 насосом 10 подают на выпарку, а упаренный раствор на граиулицию. Готовый продукт в виде гранул 1—4 мм поступает на склад. [c.271] По схеме Текнимонт (рис. П-60) диоксид углерода центробежным четырехступенчатым компрессором i сжимают до давления 20,0—22,0 МПа и подают в реактор 2, куда подают также аммиак (иасосом 10) и раствор карбамата аммония (насосом 18). В реакторе при давлении 20—22 МПа н температуре около 195 С происходит образование карбамата аммония, а затем и карбамида. Степень конверсии Oj в карбамид составляет 60—62%. Полученный в реакторе 2 плав, состоящий из карбамида, карбамата, аммиака п воды, дросселируют до давления 7 МПа, а затем в подогревателе 3 нагревают до 185—190 °С паром давлением 2 МПа. В подогревателе происходит разложение карбамата на МНз н СОг- Парожидкостная смесь из подогревателя 3 поступает в сепаратор 4, где газовая фаза отделяется от раствора. Раствор поступает в подогреватель второй ступени 5, а газовую фазу направляют в конденсаторы 12, 13, где соответственно прн 137—145 °С и 110—115 °С образуется раствор карбамата аммония, который дальше иасосом 18 подают в реактор 2. [c.272] Раствор, содержащий примерно 71% карбамида н около 3% NH3 и СО2, поступает на выпарку, а газовая фаза на абсорбцию. Образующийся раствор углеаммоииевых солей возвращают снова в цикл. [c.273] Для более полного отделения из раствора 1NH3 и СОа в разлагателе низкого давления используют принцип стриппинговання, для чего в нижнюю часть разлагателя подают диоксид углерода от компрессора 1. Для окончательного выделения NHj н СО2 раствор карбамида из разлагателя 7 направляют в обогреваемый сепаратор 8, а из него в вакуум-кристаллизатор 9. Кристаллы из раствора отделяют в центрофуге 10, затем сушат, расплавляют и плав гранулируют. [c.273] Маточный раствор насосом 18 возвращают в цикл синтеза через газовый конденсатор 15, абсорбер низкого давления 14 и абсорбер-промыватель И. Маточный раствор абсорбирует диоксид углерода и аммиак, выделяемые из разлагателей 6, 7 и сепаратора 8. Таким образом осуществляется полный рецикл непрореагировавшнх МНз и СОг. [c.274] Газовую фазу смешивают с карбаматным раствором, поступающим со ьторой ступени дистилляции, и диоксидом углерода, подаваемым турбокомпрессором 1, затем направляют в конденсатор 4, где образуется раствор карбамата. Раствор через сепаратор 5 эжектором 6 подают в реактор 2. Раствор карбамида и неразложившийся карбамат дросселируют в разлагатель среднего давления. При 1,8 МПа и 150—160 °С происходит разложение оставшегося карбамата. Тепло для разложения подводят конденсатом пара высокого давления, выходящим из стриппера 3. [c.275] В разлагателе среднего давления применяют принцип стриппинговання инертными газами, поступающими из сепаратора 5. Газовая фаза из разлагателя среднего давления поступает в конденсатор 8 и далее в промыватель 9. В конденсаторе 8 аммиак и диоксид углерода абсорбируются раствором карбамата аммония, поступающим из отделения регенерации при низком давлении (0,3—0,4 МПа). В конденсаторе почти полностью абсорбируется СОг, а инертные газы, насыщенные аммиаком и водой, из нижней части промывателя поступают в верхнюю, оборудованную тарелками. Тарелки верхней части промывателя орошают аммиаком и аммиачной водой, за счет чего из аммиака удаляются диоксид углерода и вода. Промытый аммиак с инертным газом поступает в конденсатор 10, а затем в сборник КНз. Аммиак конденсируется в холодильнике 12 за счет холода, отдаваемого поступающим в сборник И свежим аммиаком (при минус 30—минус 34°С). Инертные газы перед выбросом в атмосферу очищают от аммиака в абсорбере 13, орошаемом конденсатом. [c.275] Вернуться к основной статье