Карбамид плав синтеза

По способу Тоё-Коацу (Тоуо Коа1зи, Япония)2 -24б взаимодействие ЫНз и СО2 проводится при несколько иных технологических параметрах давлении 220—230 йт, температуре 180—190° и молярном отношении ЫНз СО2 = 3,5—4,5 1. При этом степень конверсии СО2 в карбамид составляет 58%. Плав подвергается двухступенчатой дистилляции при 17 и 2—-3 ат. В отличие от способа Монтекатини в данном способе часть аммиака, выделившаяся в первой ступени дистилляции в виде чистой фракции жидкого аммиака, возвращается в цикл. Другая часть аммиака и СО2 возвращается в виде раствора аммонийных солей. Готовый продукт выпускается как в мелкокристаллическом виде, так и в гранулированном По способу Стамикарбон 252-257 рецикл непрореагировавшего ЫНз и СО2 осуществляется аналогично способу Тоё-Коацу. Синтез проводится при 175—190°, давлении 200 ат и молярном отношении ЫНз СО2 = 4,5 1. Степень конверсии СО2 в карбамид составляет 62%. Дистилляцию плава ведут в две ступени при давлениях соответственно 18 и 3 йт. Перед грануляцией раствор упаривается до концентрации 99,8% С0(ЫН2)г в двухступенчатой выпарной установке. Процесс выпарки идет под разрежением (в I ступени остаточное давление 300, во II ступени — [c.547]

Условия гомогенизации смесей исходных реагентов и плава синтеза. Реакционная смесь при промышленном осуществлении синтеза карбамида в проточных реакторах должна находиться в жидком состоянии. В начальный период реакции исходная смесь содержит карбамат аммония и избыточный аммиак, либо карбамат аммония, избыточный аммиак и воду, вводимую в узел синтеза при жидкостном рецикле непрореагировавших реагентов. Температуру плавления карбамата аммония определяли многие авторы [10, 24, 32—36] результаты этих определений расходятся на [c.60]

Поскольку при синтезе карбамида не достигается полной конверсии двуокиси углерода, и процесс осуществляют в присутствии избыточного аммиака, возникает необходимость выделения непрореагировавших веществ путем дистилляции плава синтеза карбамида. Последние затем могут быть направлены на производство аммонийных солей или возвращены в узел синтеза. Дистилляцию [c.124]

Плавкость в четырехкомпонентной системе карбамид—вода— аммиак—двуокись углерода исследовали Девис и Блек [38], которые во всех опытах поддерживали мольное отношение Шсо (кн,), гпн,о = 1, что отвечает стехиометрии реакции синтеза карбамида. Это позволило представить диаграмму плавкости для четырехкомпонентной системы в виде треугольника, принятого для тройных систем (рис. 48). Из диаграммы можно найти область гомогенизации плава синтеза, получаемого в отсутствие избыточной воды при различном избытке аммиака, при различных температурах и степенях превращения СОд в карбамид. Линия аЬ на диаграмме отвечает стехиометрическому соотношению реагентов (Ь = 2). Слева от этой линии лежат точки, отвечающие смесям, содержащим избыточный аммиак, справа — двуокись углерода. Точка А отвечает составу плава синтеза, полученного при 1 = 4, когда степень превращения СОа в карбамид равна 70%. Температура плавления плава в этой точке равна —2° С. Точка В отвечает плаву, полученному из смеси со стехиометрическим соотношением компонентов, и полное плавление в этой точке достигается лишь при 130° С, хотя подвижная суспензия образуется уже при 70— 80° С. [c.64]

Изменение энтальпии при нагревании плава синтеза от температуры плавления карбамата аммония до температуры реакции обозначим АЯ е, а через Ср — удельную теплоемкость реакционной жидкости (плава синтеза карбамида). Тогда [c.89]

Как видно из рис. 82 [40], при 200° С давление конденсации плава синтеза карбамида не превышает 160 ат. Следовательно, при проведении синтеза при 200 ат продукты реакции образуют жид кую фазу. В образовавшейся жидкости растворяются аммиак и [c.98]

Рис. 82. Давление конденсации плава синтеза карбамида в зависимости от температуры

В ряде технологических схем при конденсации газов дистилляции из раствора углеаммонийных солей отгоняют избыточный аммиак, который затем отдельно конденсируют и в жидком виде возвращают на синтез. Этот процесс осуществляют в так называемой промывной колонне, орошаемой жидким аммиаком и водой, в нижнюю часть которой подают газы дистилляции (под тем же давлением, что и при отделении их от плава синтеза). Сверху из этой колонны выходит поток аммиака, направляемый в конденсаторы, а снизу — поток раствора углеаммонийных солей, направляемый в колонну синтеза. Аммиак, поступающий на конденсацию, должен содержать минимальное количество двуокиси углерода, так как при наличии последней в жидком аммиаке выпадает твердый карбамат аммония, вследствие чего нарушается проточность системы. Необходимо отметить, что это обстоятельство во многих случаях определяет ритмичность работы крупных производств карбамида. [c.136]

При снижении давления плав синтеза охлаждается как вследствие эндотермичности происходящих при этом реакций, так и в результате расширения газовой фазы. Поэтому процесс дистилляции связан с потерей тепла, выделившегося в ходе синтеза, а также с потерей работы сжатия, затраченной при введении исходных веществ (МИз и СОа) в узел синтеза. Эти потери существенно отражаются на себестоимости карбамида и сокращение их позволяет значительно удешевить производство этого продукта. Основным технологическим приемом для сокращения потерь является применение в системе дистилляции ступенчатого дросселирования плава, т. е. в каждой последующей ступени аммиак и двуокись углерода отделяются при более низком давлении, чем в предыдущей ступени. Поэтому ниже мы рассмотрим свойства соответствующих физико-химических систем при различных давлениях. [c.125]

Очистка карбамида от биурета. Этот процесс еще недостаточно освещен в литературе. Очистить карбамид от биурета можно как в процессе получения этого продукта, так и специальной обработкой товарного карбамида. В ходе процесса это можно сделать путем осаждения кристаллов карбамида из водного раствора после последней ступени дистилляции плава синтеза (такой раствор обычно содержит 65% карбамида). Известно, что в этом растворе содержится около 1%-биурета, тогда как растворимость последнего в 65%-ном водном растворе карбамида, например, при 50° С (см. рис. 121) составляет около 10%. Поэтому при осаждении карбамида из этого раствора биурет практически полностью остается в жидкой фазе [219]. Карбамид, не содержащий биурета, расплавляют и подают на грануляцию, а маточный раствор возвращают в узел синтеза, где протекает аммонолиз биурета в карбамид. Возможность протекания реакции аммонолиза и ее кинетику можно определить в каждом случае по приведенным выше уравнениям. Например, очевидно, что аммонолиз биурета в колонне синтеза пройдет полностью, если содержание его в маточном растворе после осаждения карбамида будет составлять не более 10 вес. %. [c.168]

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]

Пользование этими диаграммами несложно. По известному часовому расходу исходного плава синтеза, если его состав близок к указанному выше, рассчитываются часовые расходы каждого из компонентов. Затем при заданных температуре и давлении по рис. 101,6 можно найти концентрацию карбамида в плаве после дистилляции при этих условиях. Поскольку при дистилляции количество карбамида остается [c.127]

Поскольку при разделении плава синтеза всегда имеется избыточный аммиак, то реакция гидролиза карбамида оказывает малое влияние на равновесие и карбамид можно рассматривать как нейтральное вещество, уменьшающее растворимость аммиака. [c.130]

Л ыпз. Л НгО — мольные доли избыточного (не связанного в карбамат аммония) аммиака, карбамида и воды в исходном плаве синтеза. [c.133]

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

Рис. 165. Зависимость равновесного давления над плавом синтеза карбамида от температуры и избытка аммиака

Рис. 173. Степень отгонки избыточного аммиака при дросселировании плава синтеза карбамида до 17—19 ат в зависимости от Ь.

Скорость коррозии металлов и сплавов в плаве синтеза карбамида [c.441]

Карбамид получают синтезом из МНз и СОг, постадийной дистилляцией растворов с выделением непрореагировавших веществ, выпариванием раствора до плава, гранулированием его и кондиционированием продукта. Технологические схемы получения карбамида отличаются способами дистилляции и исполь- [c.7]

В последние годы в производство карбамида был внедрен стриппинг процесс, в котором разложение карбамата аммония в плаве ведут при давлении, близком к давлению синтеза, путем продувки плава сжатым диоксидом углерода. В этих условиях карбамат аммония диссоциирует за счет снижения парциального давления аммиака и сдвига равновесия реакции 1 [c.274]

Влияние инертных примесей иа выход карбамида. Присутствие инертных по отношению к реакции синтеза карбамида газообразных примесей (водород, азот, кислород и др.) способствует увеличению относительного объема газовой фазы и тем самым переходу части аммиака из жидкой фазы (плава) в газовую. [c.265]

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]

МПа, температуре около 190 и в течение 30—40 мин заканчивается получение карбамата аммония и идет превращение его в карбамид. Степень превращения СО в карбамид составляет 62—65%- Плав, выходящий сверху колонны синтеза, имеет следующий состав (в масс. %)- карбамид —29—31 [c.190]

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]

Первые практические опыты по производству карбамида были осуществлены в СССР в 30-х гг. [2]. В Государственном институте высоких давлений (ГИВД) под руководством Б. А, Болотова были проведены обширные исследования условий синтеза и дистилляции плава синтеза карбамида. Поданным этихработв 1935г. былапущена первая опытная установка мощностью 240 кг/сут. на Чернореченском химическом заводе. [c.125]

При одноступенчатой дистилляции плав из колонны синтеза дросселируется до давления 1,2 ат и подвергается, дистилляции при 70°. Отогнанный аммиак и продукты разложения аммонийных солей направляются на переработку в аммиачную селитру или другие продукты. Раствор карбамида выпаривают и кристаллизуют [c.544]

В промышленности синтез карбамида ведут в интервале температур 180—200 °С, давлений 180—200 ат, с использованием чистых реагентов — газообразной 100%-ной углекислоты и жидкого аммиака, взятого с избытком от теоретического количества. При этих условиях выход карбамида (по СО2) составляет 60—70% и в плаве, получающемся при дегидратации карбамата, содержится 35%) карбамида. Экономический эффект производства и себестоимость карбамида зависит от использования непревращенных реагентов — аммиака и углекислоты. [c.294]

В частности, принято, что двуокись углерода подается в колонну синтеза не в жидком, а в газообразном состоянии при 90° С. Теплота образования твердого карбамата аммония принята равной 37 700 кал/моль, теплота дегидратации карбамата аммония в карбамид 3700 кал моль, теплота плавления карбамата аммония 7700 кал1моль (в соответствии с указанными выше наиболее надежными величинами). Теплоемкости аммиака взяты из литературных источников [70]. Теплоемкости твердого карбамида в интервале температур 25—150°С вычислены но теплоемкостям элементов на основе уравнения Эйнштейна. Средняя интегральная величина в этом интервале температур оказалась равной 42,1 кал/(моль-град). Теплоемкость жидкого карбамида найдена умножением этой величины на отношение теплоемкостей жидкого и твердого карбамида, равное 1,665. Теплоемкость плава синтеза при 160° С, 250 ат, избытке аммиака 150% и степени превращения карбамата аммония в карбамид 70% найдена по опытным данным Оцука [75] и равна 1,58 кал1(г-град). Зависимость этой величины от температуры, количества избыточного аммиака и степени превращения вычисляли, исходя из теплоемкостей компонентов плава по правилу аддитивности. Оцука принял, что теплота растворения аммиака в плаве синтеза невелика. Однако эта величина оказывает существенное влияние на точность расчета. Поэтому для составления диаграммы теплота растворения аммиака в плаве была определена обратным пересчетом по температурам синтеза и подогрева аммиака для нескольких действующих колонн синтеза. Вычисленную среднюю величину ( 1500 кал/.чоль) заложили в расчеты диаграммы, принимая, что она не зависит от температуры, давления и количества избыточного аммиака в плаве, [c.91]

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]

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]

Карбамид, или мочевина, (ЫНг)2С0 — диамид угольной кислоты или амид карбаминовой кислоты, первое органическое вещество, полученное синтетическим путем (синтез Вёлера, 1828 г.), содержит 46,6% N. Технический продукт представляет собой белые или желтоватые кристаллы, имеющие форму иглообразных или ромбических призм плотность 1330 кг/м . Карбамид плавится под атмосферным давлением при температуре 132,7° С, а под давлением 300-10 — при 150°С. Продукт отличается высокой растворимостью в воде, увеличивающейся с повыщением температуры. Так, при 20° С его растворимость составляет 51,8%, а при 120° С — 95,0% (рис. УП1-8). [c.207]

Болотов с сотрудниками [120—123] провели обширные исследования условий синтеза и дистилляции плава синтеза карбамида. Поданным этих работ в 1935 г. была пущена первая опытная установка мощностью 240 кгкутки на Чернореченском химическом заводе. В конце 30-х годов мощность установки по производству карбамида на Чернореченском химическом заводе была доведена до 1 ml ytriKU, а на Новомосковском химическом комбинате была пущена установка вдвое большей мощности. [c.12]

Наиболее проста насадка в колонне синтеза карбамида (рис. 162). Она состоит из наружного и внутреннего 4 вертикальных сосудов и направляющих вставок. Жидкий аммиак вводится в колонну через штуцер 5 в нижней крышке. Он поднимается по кольцевому пространству между стенкой корпуса 3 и наружным стаканом, а затем опускается между стенками наружного и внутреннего стаканов, что предохраняет стенки корпуса от кор-родиру1рщего действия плава карбамида. Во внутренний стакан через нижний штуцер непосредственно в поток аммиака вводится углекислый газ, который барботирует через слой плава. Для лучшего смешения аммиака с углекислотой служат кольца и доски горизонтальной вставки, которые придают потоку то левое, то правое вращение. Плав карбамида поднимается внутри стакана и выводится из колонны. [c.213]

ПИ2О — количества молей карбамида, избыточного аммиака и воды в плаве синтеза. [c.134]

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]

Введение фосфорного ангидрида позволяет одновременно понизить температуру и ускорить синтез карбамида. В результате получается удобрение, содержащее 31% N и 33% Р2О5. Позднее был предложен способ получения МР удобрения из фосфорных кислот, плава синтеза карбамида и аммиака [21]. [c.368]

Мочевину, или карбамид, 0(NHj)2 — амид карбаминовой кислоты NHj OOH — производят из аммиака и двуокиси углерода под давлением 180—200 атм при 185—200 С. В результате взаимодействия реагентов в колонне синтеза образуется плав, состоящий из 34—35% мочевины, 18—19% карбамата аммония NH2 OONH4, 34—35% NH3 и 10—11% воды. В газовой фазе находятся часть не-прореагировавших аммиака и двуокиси углерода, а также небольшие количества водяного пара и продуктов реакции. Полученный плав подвергают дистилляции в одну или две ступени с целью разложения карбамата с образованием мочевины, а также аммонийных солей и отгонки аммиака, двуокиси углерода и водяного пара. [c.446]

По схеме, основанной на методе Мицуи Тоацу н. Тойо Энджи-ннринг Корпорейшен (рнс. П-61), дноксид углерода турбокомпрессором /, жидкий аммиак иасосом 3 и раствор карбамата аммония насосом 2 под давлением 23—25 МПа подают в реактор 5. Синтез карбамида проводят при 23 МПа и 180—190°С. Плав из реактора дросселируют до [c.273]

Па рис. У-Ш приведена упрощенная технологическая схсма агрегата мощностью 1000 т/сут (330 тыс. т/год). Водны] расгвор карбамата аммония и углеаммонийных солей, гязообраз-аые СО2 и ЫПз из конденсатора б1лсокого давления 20 поступают под давлением 14—14,5 Л Ша в нижнюю часть колонны синтеза карбамида 1, где нри 180—185 °С и примерно в течение часа заканчивается образование карбамата и протекает синтез карбамида. Степень конверсии СО2 в карбамид составляет 57%. Жидкая реакционная смссь (плав) поступает в стриппер 19 н [c.197]

При двухступенчатой дцстилляции плава карбамида большая, часть аммиака может быть возвращена в цикл. С увеличением избытка аммиака при синтезе карбамида возрастает доля отгоняемого аммиака в 1-й ступени дистилляции, и количество аммиака, перерабатываемого в аммиачную селитру, уменьшается. Это позво- ляет применить в процессе синтеза больший избыток аммиака, чем в процессе с одноступенчатой дистилляцией плава. [c.545]

По способу Монтекатини 2зэ. 240 синтез карбамида проводят в колонне футерованной нержавеющей сталью при давлении 190 йт, температуре 175—180° и молярном соотношении ЫНз СО2 = 5 1. Для регулирования температурного режима колонна снабжена охлаждающим кожухом. Синтез проводится в тщательно контролируемых условиях и выход карбамида достигает 68%. Дистилляция плава производится в две ступени под давлением 20 ат и близком к атмосферному. Непрореагировавшие аммиак и двуокись углерода полностью возвращаются в цикл в виде раствора аммонийных солей. Упарку раствора карбамида производят под вакуумом до содержания влаги 0,6%. Готовый продукт получается в виде гранул высокой чистоты и с малым содержанием биурета. Полученный продукт годен для технических целей и для скармливания животным. [c.547]

В настоящее время фирма Стамикарбон ввела ряд усовершенствований в свой способ, что позволило снизить расходные коэффициенты и стоимость готового продукта. По новому способу синтез карбамида проводят при давлении 130 ат, температуре 180" и соотношении 1МН3 СО2 = 4 1 (т. е. меньше, чем в старом способе). Плав нз колонны синтеза под тем же давлением направляется в отдувочную колонну для разложения карбамата аммония. Избыточный аммиак и продукты разложения карбамата аммония, газообразные NH3 и СО2, отдуваются из плава с помощью свежей двуокиси углерода, подаваемой в колонну компрессором, и возвращаются в колонну синтеза. Далее следует обычная двухступенчатая дистилляция под давлением. Излишек хрпла, образующийся при синтезе, используется для производства пара 200-262 [c.548]

На рис. 384 показана схема синтеза карбамида с дистилляцией плава в две ступени с жидкостным рециклом. Газообразная двуокись углерода, предварительно очищенная от сероводорода и органической серы,. освобожденная от механических загрязнений и в которую добавлен кислород сжимается в четырехступен- [c.548]

Амид карбаминовой кислоты КНдСООН — карбамид (мочевину) СО(ЫН з) 2 — получают из аммиака и двуокиси углерода при 18— 20 МПа (180—200 атм) и 185—200 °С. В результате взаимодействия реагентов в колонне синтеза образуется плав, содержащий 34—35% мочевины, 18—19% карбамата аммония КН2СООНН4, 34-35% МНз и 10-11% Н О. [c.360]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология