Аппарат для синтеза карбамида

Оборудованием для таких процессов служат различные контактные аппараты, колонны синтеза аммиака и карбамида, печи пиролиза и др. [c.6]

Карбамид из бункера 1 подается транспортером 2 в реактор 3, обогреваемый топочными газами. Реактор может быть выполнен в виде аппарата с псевдоожиженным слоем катализатора. Образующаяся там смесь вместе с аммиаком сразу поступает во второй реакционный аппарат 4, где происходит синтез меламина. Смесь аммиака, диоксида углерода и сублимированного меламина охлаждается в смесителе 5 за счет впрыскивания холодной воды. В сепараторе 6 диоксид углерода, аммиак и пары воды отделяются от суспензии меламина в воде. Газопаровая смесь поступает в насадочный скруббер 7, орошаемый охлажденным в холодильнике 8 водным раствором аммиака. При этом вода конденсируется, а диоксид углерода дает с аммиаком карбонат аммония, водный раствор которого выводят из куба колонны 7 и направляют в цех производства карбамида. Избыточный аммиак, не поглотившийся в скруббере 7, освобождается от воды в насадочной колонне 9, орошаемой жидким аммиаком (испарение жидкого аммиака способствует конденсации воды). Аммиачную воду из куба колонны 9 направляют в аппарат 7, где ее используют для абсорбции диоксида углерода, а рециркулирующий газообразный аммиак возвращают в реактор 3. [c.224]

При осуществлении жидкостного рецикла газы дистилляции поглощают водой и образовавшийся концентрированный раствор аммонийных солей возвращают на синтез карбамида. Поглотителями газов дистилляции кроме воды могут служить и другие жидкости, например минеральное масло, в котором поглощенные ЫНз и СОг находятся в форме суспензии кристаллов карбамата аммония, подаваемой в аппарат синтеза карбамида. Наиболее простым и рациональным способом является жидкостный рецикл водного раствора аммонийных солей. [c.264]

Рис. 94. Схема получения карбамида / — насос 2 — компрессор 5 — колонна синтеза 4 — внутренний стакан (реакционная камера) 5 — дистилляционная колонна 6 — выпарной аппарат 7 — сборник плава 8 — грануляционная башня 9 — транспортер

Результаты коррозионного обследования основных аппаратов производства карбамида на стадиях синтеза [c.138]

Для ведения синтеза карбамида в оптимальных условиях требуются постоянный контроль и автоматическое регулирование процесса. Применяемые для контроля, измерения и регулирования приборы размещаются на щитах в отделениях цеха, на щите центральном пункте управления (ЦПУ) и на рабочих местах. Контроль параметров процесса на рабочих местах заключается в наблюдении за показаниями приборов, установленных непосредственно на аппаратах и трубопроводах. На щитах в отделениях цеха размещаются манометры, панели дистанционного управления регулирующими клапанами и регистрирующие приборы, а также вспомогательное оборудование, с помощью которого аппаратчик может дистанционно управлять технологическим режимом. На центральный щит выносятся все регистрирующие и регулирующие приборы. Пуск компрессоров и насосов и регулирование их производительности осуществляется с рабочих мест. [c.370]

Оксид углерода (IV), очищенный от примесей и сернистых соединений, сжатый до 20 МПа и жидкий аммиак под давлением 15 МПа поступают в смеситель i при температуре 80—100°С. Сюда же подается раствор аммонийных солей из промывной колонны 2. В смесителе обеспечивается мольное отношение МНз СОг НгО = 4,5 1 0,5. Из смесителя смесь, разогревшаяся за счет частичного образования карбамата до 175°С, направляется в нижнюю часть колонны синтеза 3, где заканчивается образование карбамата аммония и он превращается на 65% в карбамид. Для обеспечения оптимального теплового режима в колонну дополнительно вводят жидкий аммиак. Из верхней части колонны плав после дросселирования в редукторе 4 подается на двухступенчатую дистилляцию. Агрегат дистилляции каждой ступени состоит из трех аппаратов ректификационной колонны, подогревателя и сепаратора. Сначала плав поступает в ректификационную колонну 1 ступени 5, где давление снижается до 2 МПа. В колонну 5 из сепаратора первой ступени 6 подается противотоком газ. В колонне I ступени происходит [c.273]

Для безаварийной работы цеха синтеза карбамида предусмотрены блокировки, обеспечивающие автоматическую остановку основного оборудования цеха при нарушениях технологического режима. Наиример, остановка колонны дистилляции первой ступени невозможна без немедленного изменения или прекращения подачи и отвода соответствующих материальных потоков, так как это привело бы к резким нарушениям режима работы каждого аппарата и всей системы в целом. [c.372]

Один из вариантов такого процесса (рис. 121) включает синтез карбамида при 13 МПа и 180—190 °С в реакторе-автоклаве 6, разделенном 8—10 ситчатыми перегородками (для предотвращения продольной циркуляции реакционной смеси), при подаче в аппарат свежего жидкого NHg и водноаммиачного раствора карбамата аммония I 170 °С) из конденсаторов высокого давления 5 и 7. За время прохождения реакционной смеси через автоклав (45—60 мин) достигается 90—95 % степень приближения к равновесию. Выходящий из реактора плав при том же давлении (13 МПа) подвергают дистилляции в теплообменнике-дистилляторе 3, обогреваемом паром (2,5 МПа), с помощью свежего СО2, к которому добавляют воздух [c.240]

Если в схеме имеется также установка синтеза карбамида, для которого требуется чистый диоксид углерода, или если газифицируемый уголь содержит очень много серы, то поглощение Нг5 и СОг осуществляют селективно в раздельных аппаратах. В этом случае перед очисткой от СОг газ может быть сжат до 5,2 МПа. [c.295]

Синтез и дистилляция растворов карбамида. Процесс синтеза карбамида из аммиака и двуокиси углерода осуществляется в колонных реакционных аппаратах, рассчитанных на высокие давление (18—20 МПа, или 180—200 кгс/см ) и температуру (185— 195 °С). [c.138]

Рассмотрим данные по кинетике реакции синтеза карбамида при постоянном давлении в проточной системе. Следует отметить, что при оценке скорости реакции синтеза карбамида в проточной системе длительность процесса полагают равной времени пребывания реакционной смеси в аппарате (т). Последнее определяется следующим образом [c.98]

Однако плотность смеси в свою очередь зависит от времени пребывания, так как объемное соотношение между газовой и жидкой фазами определяется длительностью (глубиной) протекания реакции синтеза. Поскольку зависимость усм от времени неизвестна и, следовательно, не представляете возможным раскрыть уравнение (43), кинетику синтеза карбамида в проточной системе обычно изучают при различных скоростях подачи реагентов в аппарат заданного объема. При этом оценку эффективности процесса проводят не только по степени превращения карбамата аммония [c.99]

Оптимальный технологический режим работы колонн синтеза карбамида поддерживают путем автоматического регулирования давления в аппарате и соотношения расхода аммиака и двуокиси углерода. Для получения карбамида обычно используют двуокись углерода в виде экспанзерного газа — отхода производства аммиака. Следовательно, расход СОг зависит от производительности цеха синтеза аммиака в каждый данный момент. В связи с этим заданный режим в колоннах синтеза карбамида поддерживают, изменяя расход аммиака и давление в колонне в соответствии с колебания- [c.74]

Одним из признанных эффективных методов интенсификации химико-технологических процессов (ХТП) является рециркуляция - многократный полный или частичный возврат потока газов, жидкостей или твердых веществ в технологический процесс, установку, аппарат. В настоящее время с рециркуляцией проводятся многие промышленные процессы, такие, как каталитический крекинг, пиролиз, риформинг, синтезы аммиака, карбамида, метанола, получение полиэтилена высокого давления и многие другие. [c.284]

На рис. 13 показана схема производства карбамида, принятая в проектах новых карбамидных цехов отечественной азотной промышленности [100]. Аммиак и углекислота (очищенная от инертных газов, сернистых соединений и кислорода и сжатая в многоступенчатом компрессоре) подаются в колонну синтеза. Продукты реакции (плав), содержащие карбамид, воду, карбамат аммония и непрореагировавший аммиак, отводятся из колонны синтеза в колонны дистилляции первой я второй ступеней для выделения аммиака и разложения карбамата аммония колонны дистилляции обогреваются глухим или острым па- PQM. Образовавшиеся аммиак и углекислота отделяются от водного раствора карбамида последний очищается в фильтрпрессе от механических примесей и затем подвергается упариванию, кристаллизации и центрифугированию с получением кристаллической соли. Маточный раствор из центрифуги поступает 6 выпарной аппарат и далее — на грануляционную башню с целью получения гранулированного карбамида. [c.104]

На рис. 377 показано изменение давления паров над плавом карбамида в зависимости от температуры синтеза 2 . Это давление зависит не только от температуры, но и от состава системы, в частности от соотношения компонентов МНз СО2 в исходной смеси. Оно резко увеличивается при возрастании содержания СО2 в исходной смеси сверх стехиометрического соотношения. Избыток же NHз не приводит к такому сильному возрастанию давления. При избытке аммиака давление понижается при добавлении к системе воды. Помимо температуры и состава системы на величину равновесного давления влияет степень заполнения реакционного аппарата жидкой фазой (плотность загрузки) — чем она больше, тем больше давление [c.540]

Аппараты для осуществления физико-химических процессов при повышенных и высоких давлениях называются автоклавами. Вертикальные цилиндрические автоклавы для газовых реакций, имеющие значительную высоту (до 20 м) при небольших диаметрах (1—2 м), обычно называют колоннами (колонны синтеза аммиака, метанола, карбамида и т. д.). [c.90]

При повышении температуры степень дегидратации возрастает, но лишь до определенного максимального значения, обусловленного диссоциацией карбамата при повышенных температурах. При давлениях около 200 ат это значение соответствует температуре 200—210° С. В то же время с повышением температуры резко увеличивается скорость реакции образования карбамида, что позволяет сократить время пребывания реагирующей смеси в колонне синтеза и увеличить производительность колонны. Однако высокая температура способствует интенсивной коррозии аппаратов. Сопоставлением рассмотренных, а также не указанных здесь факторов обусловлен выбор температуры реакционного пространства в пределах 175—200° С. [c.71]

Н20 = 5 1 1) поступают в смеситель 4, где образуется карбамат аммония. Затем в колонне синтеза 5 при 190—200° С заканчивается образование карбамата аммония и происходит дегидратация его в карбамид. Степень превращения карбамата в карбамид достигает 65—67%. Плав из колонны, содержащей 25% карбамида, 20% карбамата аммония, 35% избыточного аммиака и 20% воды, дросселируется до 21—23 ат и направляется в сепаратор 7. Здесь из плава выделяется часть избыточного аммиака, направляемого в абсорбер 8 первой ступени, орошаемый раствором аммонийных солей. Жидкая фаза из сепаратора 7 нагревается в аппарате 9 до 125° С для выделения остального избыточного аммиака при этом разлагается примерно до 30% карбамата аммония. Затем жидкость, пройдя сепаратор 11, направляется на дистилляцию второй ступени (см. ниже), а газы, содержащие 75—77% ЫНз, 15—17% СОг и 5—7% воды, поступают в нижнюю часть абсорбера 8, орошаемую раствором аммонийных солей. При 60° С в абсорбере 8 поглощается двуокись углерода. В верхней части этого абсорбера, орошаемой аммиаком, происходит окончательная отмывка газообразного аммиака от СО . Чистый аммиак конденсируется в аппарате 10 и через буферный сосуд 3 возвращается в цикл. Непоглощенные инертные газы из конденсатора 10 направляются в абсорбер 22, где при 40° С отмываются от аммиака и затем отводятся в атмосферу. Раствор аммонийных солей из абсорбера 8 после подогрева до 100° С направляется в смеситель 4. [c.367]

В производстве синтетического карбамида перерабатываются такие агрессивные вещества, как жидкий аммиак, газообразная двуокись углерода, растворы и расплавы карбамида и др. Процессы синтеза и дистилляции осуществляются в широком диапазоне давлений и при высоких температурах. Прорыв аммиака из аппаратов и коммуникаций, работающих под давлением, может создать условия, опасные для обслуживающего персонала. [c.372]

Образовавшийся в колонне синтеза плав, содержащий 30—31 % карбамида. 21—22 % карбамата аммония, 33—-34 % избыточного аммиака и 16—17 % воды, направляется на двухступенчатую дистилляцию, Агрегат дистилляции каждой ступени состоит из трех аппаратов ректификационной колонны, подогревателя и сепаратора (см, рис. 118). [c.238]

Один из вариантов стриппинг-процесса голландской фирмы Стамикарбон (рис. 5.21) включает синтез карбамида при 13 МПа и 180—190 °С в реакторе-автоклаве 6, разделенном 8—10-ю сит-чатыми перегородками (для предотвращения продольной циркуляции реакционной смеси), при подаче в аппарат свежего жидкого Г Нз и водноаммиачного раствора карбамата аммония t л 170 °С) из конденсаторов высокого давления 5 и 7. За время прохождения реакционной смеси через автоклав (45—60 мин) достигается 90— [c.244]

У — смеситель 2, /4 — насосы 3 —сборник жидкого аммиака - .— конденсатор 5 — колонна синтеза 5 — дроссельные вентили 7 — промывная колонна 5 — ректификационная колона I ступени 9, // — подогреватели /б) — сепаратор /2 — вакуум-выпарной аппарат 13 — сборник плава карбамида /5 — грануляционная баитня /б — транспортер /—диоксид углеводорода под давлением 20 МПа из компрессора // — жидкий аммиак /// — газ в абсорбер аммиака V — раствор углеаммонийных солей со И ступени дистилляции плава V —к конденсатору и вакуум-насосу V/гранулированный карбамид [c.159]

Колонна синтеза карбамида (рис. У-В) — вертикальный цилиндрический аппарат высокого давления 1, внутренним диаметром 1,5 м-И. высотой 24 м. Корпус и крышка колонны иэго- [c.192]

Первые практические опыты по производству карбамида в СССР были осуществлены в 1930-х годах. В Государственном институте высоких давлений под руководством Б.А.Болотова были проведены обширные исследования условий синтеза и дистилляции плава синтеза карбамида, опытные работы по созданию конструкций аппаратов, что явилось началом становления и развития промышленного производства карбамида. В 1935 г. была пущена первая опытная установка мощностью 240 кг/сут. на Чернореченском химическом заводе. В 1939 г. установка была реконструирована в полупромышленный цех мощностью 1 т/сут., а на Новомосковском химическом комбинате пущена установка вдвое большей мощности. При активном участии крупных советских ученых В.В. Святухина, В.П.Белоусова и др. были разработаны технологии и организовано в довоенный период в стране производство карбамида в несколько десятков тысяч тонн в год. [c.7]

Данные о коррозионной стойкости других материалов в условиях синтеза карбамида разноречивы. Так, например, в работе [11] не рекомендуется применять для защиты аппаратуры синтеза никель и его сплавы монель, А8ТМ В-168-58Т (77% N1, 15% Сг, 7,2% Ре, 0,25% Мп, 0,25% 51, 0,2% Си, 0,08% С) и сплав N (40% №, 21% Сг, 3% Мо, 0,6% Мп, 1,75% Си, 0,4% 51, 0,5% Т1, 0,05% С). В патенте же США [13] рекомендуется футеровать аппараты узла синтеза монель-металлом. В английском патенте.[14] утверждается, что при синтезе карбамида стойки медные сплавы с содержанием меди не менее 80%. В японском патенте [15] сообщается о коррозионной стойкости в этих условиях нержавеющих сталей различного состава [c.133]

Колонна для синтеза карбамида (рис. 119) представляет собой полый цилиндрический аппарат со сферическим днищем, изготовленный из углеродистой низколегированной стали соприкасающиеся с плавом внутренние поверхности аппарата защищены листовой хромоникельмолибденовой сталью Х17Н16МЗТ. Для контроля за состоянием футеровки в корпусе колонны имеются отверстия, соединенные с общим коллектором. Реакционная масса поступает в колонну через нижний штуцер и постепенно движется к выходному штуцеру в плоской крышке для лучшего перемешивания плава в нижней части колонны имеются решетчатые перегородки. Габариты [c.235]

Для снижения скорости коррозии сталей в производстве карбамида необходимо поддерживать равномерную подачу кислорода в СОз в количестве не менее 0,5% применять глубокую очистку от сернистых соединений применять в качестве сварочного материала при ремонте аппаратов и трубопроводов из стали 0Х17Н16МЗТ и узла синтеза карбамида. проволоку марки ЭП-551, а узла дистилляции первой ступени — электроды марки ЭА 400/10 производить закалку на аустенит малогабаритных деталей. Следует применять также принудительное охлаждение сварных соединений, [c.42]

Это свидетельствует о том, что промышленные колонны синтеза карбамида действительно близки к аппаратам идеального смешения и при выводе кинетических уравнений на основе лабораторных данных, полученных в автоклавах периодического действия, обязателен пересчет скорости реакции указанным выше методом. Интересно отметить, что уравнение (60) применимо и при 190° С, тогда как верхний предел применимости уравнения Оцука, по данным, полученным в лабораторных автоклавах, не превышает 180° С. Модель процесса синтеза, предложенная Оцука, тем лучше отвечает действительности, чем меньше влияние газовой фазы на кинетику суммарного процесса. Последнее увеличивается с ростом температуры, так как при этом скорость синтеза в газовой фазе уменьшается (см. уравнение Кияма и Судзуки), а в жидкой возрастает и одновременно увеличивается объемная доля газовой фазы. В условиях интенсивного перемешивания газо-жидкостной смеси в колонне синтеза промышленных размеров влияние газовой фазы на кинетику синтеза, по-видимому, уменьшается. [c.112]

Колонна синтеза в технологической схеме производства карбамида по методу Миллера работает под давлением 4,2-10 Па и при температуре 200 °С соотношение NH3 СОг Н20 = 5 1 0,8 (в моль.). Включение в технологическую схему узла дистилляции I ступени, работающего под давлением 1,4-10 Па и при температуре 118°С, а также узла дистилляции П ступени, работающего под атмосферным давлением и при температуре 105°С, обеспечивает возврат 84—86% непрореагировавшего аммиака в колонну синтеза. Недостатками метода Миллера являются низкая степень рекуперации непрореагировавших аммиака и диоксида углерода, низкий выход продукции с единицы объема, отсутствие замкнутых энергетических циклов, интенсивная коррозия вследствие использования высоких температур и давлений. Отсутствие замкнутых энергетичеоких циклов и коррозия аппаратов вызывают большие эксплуатационные и капитальные затраты. [c.236]

Избыточное количество СОг не оказывает влияния на выход, карбамида но концентрация ее оказывает значительное влияние Чем выще концентрация СОг в исходном газе, тем выще степень конверсии. Обычно источником СОг служит экспанзерный газ — отход от производства аммиака. Содержащиеся в углекислом газе примеси (Нг, СО, N2, О2 и другие) уменьшают парциальное давление аммиака и, следовательно, его растворимость в жидкой фазе. Так, например, если при начальном содержании СО в исходном газе 98—99% степень конверсии составляет 65—66 % при содержании СО2 85—86% степень конверсии, при прочих равных условиях, снижается до 45%. Рост степени конверсии с повышением общего давления в системе синтеза показан на рис. 381. Так как карбамид образуется только в жидкой фазе, то чем больше степень заполнения ею аппарата (плотность загрузки),тем больше в нем жидкой фазы и больше равновесное давление над. ней газовой фазы (см. выше) — это увеличивает выход карба-мида [c.542]

В 1939 г. установка была реконструирована в полупромышленный цех мощностью 1 т/сут. Схема синтеза, протекавшего под давлением 19,6 МПа, включала колонну для дистилляции иод атмосферным давлением, вакуум-выпарпой аппарат периодического действия, шнековый кристаллизатор, центрифугу и абсорбер для получения водного раствора углеаммониевых солей. В этот период на Сталиногорском химическом комбинате при активном участии И. П. Белоусова была смонтирована установка большой мощности, па которой непрореагировавший аммиак перерабатывали в аммиачную селитру. В период Великой Отечественной войны (1941—1945 гг.) цех карбамида на Сталиногорском химическом комбинате был ликвидирован и до 1953 г. функционировала лишь полупромышленная установка на Чернореченском химическом заводе, мощность которой была доведена до 4 тыс. т/год. [c.121]

Кисельников, Демшин и Широков [209] изучили возможность гранулирования карбамида в кипящем слое непосредственно из плава синтеза и из плава после дистилляции I ступени. Таким образом они сделали попытку совместить в аппарате с кипящим [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология