Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДА - Патент РФ 2050351
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: технология производства карбамида компонента минерального удобрения. Сущность изобретения: получение ведут взаимодействием диоксида углерода с 2,8-4,2 М избытком аммиака при 183-190°С и давлении 14-19 МПа в двух зонах синтеза с введением в первую зону аммиака и диоксида углерода в смеси с рециркулирующим раствором углеаммонийных солей, а во вторую зону - свежих аммиака и диоксида углерода и газовой фазы из первой зоны синтеза или смесь газов из второй зоны направляют в первую зону и затем полученные в процессе синтеза газообразные продукты падают на стадию абсорбции раствором углеаммонитных солей. Жидкий плав разлагают в отпарной зоне при подводе тепла и диоксида углерода и под давлением, равным давлению в зоне синтеза. Отпаренный раствор карбамида последовательно обрабатывают на стадиях дистилляции при низком давлении и выпаривании воды в вакууме с получением концентрированного карбамида и водного раствора углеаммонийных солей, рециркулируемого в системе в качестве абсорбента. В результате повышается конверсия диоксида углерода и снижается энергетические затраты. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2050351
Класс(ы) патента: C07C273/04
Номер заявки: 4728121/04
Дата подачи заявки: 08.08.1989
Дата публикации: 20.12.1995
Заявитель(и): Государственный научно-исследовательский и проектный институт карбамида и продуктов органического синтеза (НИИК)
Автор(ы): Гусев А.И.; Кучерявый В.И.; Бордуков В.А.; Потапов В.В.; Сергеев Ю.А.
Патентообладатель(и): Гусев Анатолий Иванович; Кучерявый Владимир Иванович
Описание изобретения: Изобретение относится к способам получения карбамида из аммиака и двуокиси углерода.
Известны способы получения карбамида, включающие стадию его синтеза из аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении, стадии отгонки неконвертированных реагентов на нескольких ступенях с понижением давления, на первой из которых отгонку производят при давлении стадии синтеза карбамида с образованием на последней ступени водного раствора карбамида и выделением карбамида из этого раствора известными способами, стадии абсорбции-конденсации реагентов, отогнанных из плава на каждой ступени, с образованием рециркулируемых на стадию синтеза водных растворов углеаммонийных солей (УАС) [1]
Известен способ получения карбамида, включающий стадию его синтеза из аммиака и диоксида углерода при повышенных температуре и давлении с разделением продуктов синтеза на жидкий плав карбамида и несконденсированные газы, стадии отгонки неконвертированных реагентов из плава синтеза карбамида на нескольких ступенях с понижением давления, на первой из которой отгонку производят в токе газообразного диоксида углерода при давлении, равном давлению на стадии синтеза, с образованием на последней ступени водного раствора карбамида и выделением карбамида из этого раствора известными способами, стадии абсорбции-конденсации реагентов, отогнанных из плава на каждой ступени, с образованием рециркулируемых на стадию синтеза водных растворов углеаммонийных солей (УАС), стадию контактирования несконденсированных газов стадии синтеза с водным раствором УАС при давлении стадии синтеза и рециркуляцию этого раствора на стадию синтеза [2]
Недостатком известного способа являются значительные энергетические затраты на отгонку из плава синтеза карбамида неконвертированных реагентов, обусловленные относительно невысокой степенью превращения исходных реагентов в карбамид в зоне синтеза.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является известный способ получения карбамида при молярном соотношении NH3 CO2 (2,5-10):1, температуре 160-220оС и давлении 140-420 кгс/см2 в двух зонах синтеза путем подачи в первую зону смеси, содержащей аммиак, диоксид углерода, карбамат аммония, воду и примеси, и введения потоков свежих NH3 и СО2 во вторую зону, вывода газовой смеси не вступивших в реакцию веществ и жидкого плава из каждой зоны синтеза, разложения части содержащегося в плаве карбамата в отпарной зоне при подводе тепла с отделением образовавшегося газового потока, его смешением с насыщенным на стадии абсорбции раствором УАС и свежим аммиаком и подачей смеси в первую зону синтеза, выводом из нижней части отпарной зоны частично отпаренного раствора карбамида и его последовательной обработкой на стадии дистилляции низкого давления и стадиях выпаривания воды в вакууме с получением концентрированного карбамида и водного раствора УАС, используемого в качестве абсорбента на стадии абсорбции газовой смеси [3]
Целью изобретения является повышение конверсии диоксида углерода и уменьшение энергетических затрат на выделение и рециркуляцию непрореагировавших веществ.
Поставленная цель достигается описываемым способом получения карбамида взаимодействием аммиака и диоксида углерода при молярном соотношении NH3 CO2= (2,8-4,2): 1, температуре 183-190оС, давлении 138-190 кгс/см2 в двух зонах синтеза путем подачи в первую зону смеси, содержащей аммиак, диоксид углерода, карбамат аммония, воду и примеси, и введения потоков свежих NH3 и СО2 во вторую зону, вывода газовой смеси не вступивших в реакцию веществ и жидкого плава из каждой зоны синтеза, разложения части содержащегося в плаве карбамата в отпарной зоне при подводе тепла с отделением образовавшегося газового потока, его смешением с насыщенным на стадии абсорбции раствором УАС и свежим аммиаком и подачей смеси в первую зону синтеза, выводом из нижней части отпарной зоны частично отпаренного раствора карбамида и его последовательной обработки на стадии дистилляции низкого давления и стадиях выпаривания воды в вакууме с получением концентрированного карбамида и водного раствора УАС, используемого в качестве абсорбента на стадии абсорбции газовой смеси, причем в этом способе газовый поток из первой зоны синтеза вводят во вторую зону или смесь газов из второй зоны направляют в первую зону и затем полученные в процессе синтеза газообразные продукты подают на абсорбцию, а в отпарной зоне карбамат аммония разлагают под давлением, равным давлению в первой зоне синтеза, в потоке свежего диоксида углерода. Установлено, что если подвергать несконденсированные газы синтеза обработке по предложенному способу, то сокращается количество NH3 и СО2 (в расчете на 1 т производимого карбамида), уносимое этими газами на стадию абсорбции конденсации и контактирования с водным раствором УАС, соответственно уменьшается количество раствора УАС и количество воды, вносимое с ним на стадию синтеза. При этом возрастает суммарная (по обеим зонам синтеза) степень превращения исходных реагентов в карбамид, что приводит к уменьшению количества неконвертированных реагентов и сокращению энергозатрат на их выделение из плава синтеза карбамида на стадиях его переработки.
Сущность изобретения иллюстрируется приведенными ниже примерами со ссылками на технологические схемы, изображенные на фиг.1-3.
П р и м е р ы 1 и 2 и соответствующие им фиг.1 и 2 иллюстрируют осуществление процесса по предложенному способу в различных вариантах обработки газов в первой и второй зонах синтеза карбамида. В примере 1 несконденсированные газы из первой зоны синтеза подвергают контакатированию с аммиаком и диоксидом углерода во второй зоне синтеза, причем процесс синтеза карбамида ведут в обеих зонах при одинаковых давлении и температуре. Концентрированный раствор УАС возвращают в первую зону синтеза. В примере 2 несконденсированные газы из второй зоны синтеза подвергают контактированию с аммиаком, диоксидом углерода и раствором УАС в первой зоне синтеза. При этом процесс синтеза карбамида во второй зоне ведут при более высоких давлении и температуре, чем в первой зоне.
П р и м е р 3 является сравнительным с прототипом и отличаются от примера 1 и фиг.1 отсутствием передачи несконденсированных газов из первой зоны синтеза во вторую.
В примерах все потоки приведены в кг/ч.
П р и м е р 1. Процесс получения карбамида проводят с раздельным выводом несконденсированных газов и плава непосредственно из зоны синтеза. В соответствии с фиг. 1 в эжектор 1 потоком 2 подают 24129 жидкого аммиака при температуре 22оС и давлении 138 кгс/см2. В стриппер 3 потоком 4 подают 32967 газообразного СО2, содержащего 1268 инертных газов. Из реактора синтеза карбамида 5, работающего при 183оС и 138 кгс/см2, потоком 6 в стриппер 3 поступает жидкий плав синтеза карбамида, содержащий 44350 карбамида; 23443 СО2; 36471 NH3; 20864 Н2О. Из реактора 5 потоком 7 отводят в дополнительный реактор 8 газовую фазу, содержащую 4938 СО2, 6096 NH3, 327 Н2О, 1268 инертов. Реактор 8 работает при тех же температуре и давлении, что и реактор 5. Потоками 9 и 10 соответственно в реактор 8 вводят 5762 СО2 и 5798 NH3. Из реактора 8 потоком 11 отводят в стриппер 3 плав синтеза, содержащий 8463 СО (NH2)2, 6094 NH3, 3712 СО2, 2821 Н2О. Из реактора 8 отводят также газовую фазу (поток 12), содержащую 782 СО2, 1004 NH3, 45 Н2О, 1268 инертных газов, поступающую в промыватель инертов 13.
При давлении, равном давлению на стадии синтеза, в стриппере происходит разложение основного количества карбамата аммония, содержащегося в плаве синтеза карбамида. Необходимое для осуществления процесса тепло подводят с паром среднего давления. Газообразный СО2, подаваемый противотоком к плаву, позволяет снизить парциальное давление аммиака и значительно повысить степень разложения карбамата и отгон неконвертированных реагентов из плава. Смесь газов дистилляции со свежим диоксидом углерода, содержащую 36603 NH3, 52567 СО2, 2190 Н2О, 1268 инертных газов (потока 14) направляют в конденсатор карбамата 15. Освобожденный от основного количества неконвертированных СО2 и NH3 плав, содержащий 52813 СО (NH2)2, 5963 NH3, 7555 СО2, 21495 Н2О (поток 16), при 170оС выводят из стриппера и направляют в колонну дистилляции второй ступени 17, в которой отгон СО2 и NH3 производят при давлении 3,5 кгс/см2. Для разложения карбамата аммония в подогреватель колонны подают пар низкого давления.
Из колонны 17 выводят поток 18 водного раствора карбамида, содержащего 52813 СО (NH2)2, 924 NH3, 384 СО2, 19454 Н2О, который передают на стадию вакуум-концентрирования. Газы дистилляции из колонны 17 (5039 NH3, 7171 СО2, 2041 Н2О) потоком 19 поступают в конденсатор 20, в котором происходит их абсорбция-конденсация с образованием водного раствора УАС стадии низкого давления.
Упаривание водного раствора карбамида осуществляют, как и в способе-прототипе, вакуум-концентрированием в две ступени (выпарные аппараты 21 и 22), на первой из которых процесс ведут при температуре 125оС и остаточном давлении 0,32 кгс/см2 с получением концентрации карбамида 95% на второй при температуре 140оС и остаточном давлении 0,026 кгс/cм2 с получением концентрации карбамида 99,7% Для подогрева раствора используют пар низких параметров. Плав карбамида из сепаратора второй ступени выпарки 22, содержащий 52813 СО(NH2)2, 159 Н2О (поток 23) подают в грануляционную башню (не показано), где получают 52972 гранулированного карбамида. Вакуумирование осуществляют системой паровых эжекторов 24-26. Соковые пары обеих ступеней выпарки, а также пар эжекторов конденсируют в системе конденсаторов 27-29, охлаждаемых водой. В конденсатор 29 поступает также поток 30, содержащий 4 NH3, 1 Н2О, из конденсатора 20. Суммарный поток 31 конденсата, содержащий 928 NH3, 384 СО2, 31743 Н2О, поступает в сборник 32. Насосом 33 часть конденсата из сборника 32, содержащая 66 NH3, 27 СО2, 2241 Н2О (поток 34), подают на орошение абсорбера 35. В нижнюю часть абсорбера 35 потоком 36 поступает газовая фаза из промывателя 13, содержащая 1268 инертных газов, 186 NH3, 31 СО2. В абсорбере происходит абсорбция NH3 и СО2, содержащихся в инертных газах. С потоком 37 инертные газы (1268) выбрасываются в атмосферу. Слабый раствор УАС, содержащий 252 NH3, 58 СО2, 2241 Н2О (поток 38), из абсорбера направляют в конденсатор 20. Остальную часть конденсата сокового пара из сборника 32, содержащую 862 NH3, 357 СО2, 29502 Н2О (поток 39), направляют на установку очистки сточных вод (не показана) для десорбции содержащихся в ней СО2 и NH3. Газовую фазу десорбции, содержащую 862 NH3, 357 СО2, 1370 Н2О, потоком 40 возвращают в конденсатор 20.
Водный раствор УАС со стадии дистилляции низкого давления, содержащий 6149 NH3, 7586 СО2, 5651 Н2О (поток 41), насосом 42 подают в промыватель 13. В промывателе при давлении стадии синтеза 138 кгс/см2 и температуре 160оС производят абсорбцию-конденсацию несконденсированных в реакторе 8 газов, поступающих с потоком 12. Суммарный водный раствор УАС, содержащий несконденсированные на стадии синтеза и отогнанные из плава синтеза карбамида реагенты (6967 NH3, 8337 СО2, 5696 Н2О), потоком 43 поступает в эжектор 1, откуда в смеси с потоком сжатого аммиака 2 поступает в конденсатор 15.
В конденсаторе протекает реакция образования карбамата аммония и конденсация аммиака с выделением тепла, которое используется для получения пара низкого давления. Реакционная смесь карбамата аммония, аммиака, воды и инертных газов, содержащая 60904 СО2, 67699 NH3, 7886 Н2О, 1268 инертных газов (поток 44), из конденсатора 15 поступает в реактор 5, где в результате дегидратации карбамата аммония образуется карбамид. Процесс синтеза карбамида с последующей обработкой полученного плава синтеза карбамида по предложенному способу характеризуется следующими показателями. Молярное соотношение реагентов на входе в зону синтеза (NH3 CO2 H2O):
первый реактор: 2,88 1 0,32
второй реактор: 2,88 1 0,075
Степень превращения двуокиси углерода в карбамид:
в первом реакторе: по плаву из реактора 58,1% по входному потоку 53,4%
во втором реакторе: по плаву из реактора 62,6% по входному потоку 58%
Суммарная по обеим зонам степень превращения: по плаву из реакторов 58,8% по входным потокам 54,1%
Удельные количества веществ, которые подлежат отгонке на стадиях дистилляции и последующих стадиях (в т на 1 т производимого карбамида): карбамат аммония 0,911 избыточный аммиак 0,409
вода 0,448, в том числе на стадии выпарки 0,368
Удельные затраты пара на обработку плава карбамида, Гкал/т 0,658, в том числе: в стриппере 0,257 в колонне дистилляции второй ступени 0,127 на стадии выпарки водно- го раствора карбамида 0,274.
П р и м е р 2. В реактор 1 (фиг.2), работающий при давлении 190 кгс/см2 и температуре 190оС, с потоком 2 вводят 10700 СО2 и 412 инертных газов и 17363 NH3 (поток 3). Из реактора 1 выводят в стриппер 4 плав карбамида, содержащий 11381 СО(NH2)2, 2346 СО2, 6311 NH3, 3414 Н2О (поток 5). Несконденсированные газы из реактора 1, содержащие 8 СО2, 4603 NH3 потоком 6 передают в дополнительный реактор 7. В реактор 7, работающий при давлении 138 кгс/см2 и температуре 183оС, из конденсатора карбамата 8 вводят также реакционную смесь, содержащую 62337 СО2, 64675 NН3, 10780 Н2О, 1144 инертных газов (поток 9). Из реактора 7 потоком 10 в стриппер 4, работающий под давлением 138 кгс/см2, передают плав карбамида, содержащий 43783 СО(NH2)2, 24976 СО2, 38071 NH3, 23538 Н2О. Несконденсированные газы из реактора 7, содержащие 5261 СО2, 6397 NH3, 377 Н2О, 1556 инертных газов (поток 11), передают в промыватель инертов 12. Противотоком к потоку плава карбамида в стрипер 4 подают поток 13 газообразного диоксида углерода (29754), содержащего 1144 инертных газов.
Газовая фаза из стриппера, содержащая 49497 СО2, 38526 NH3, 2533 Н2О, 1144 инертных газов (поток 14), поступает в конденсатор карбамата 8. Освобожденный от основного количества неконвертированных СО2 и NH3 плав, содержащий 55164 СО(NH2)2, 7579 СО2, 5856 NH3, 24419 Н2О (поток 15), направляют в колонну дистилляции второй ступени 16 для последующей обработки плава при давлении 3,5 кгс/см2. Из колонны дистилляции 16 водный раствор карбамида, содержащий 55164 СО(NH2)2, 356 СО2, 852 NН3, 22392 Н2О (поток 17) поступает в выпарные аппараты 18 и 19. Плав карбамида из выпарного аппарата 19, содержащий 55164 СО(NH2)2, 166 Н2О (поток 20), поступает в отделение грануляции и охлаждения, где получают 55330 товарного карбамида (не показано). Газы дистилляции из колонны 16, содержащие 7223 СО2, 5004 NH3, 2027 Н2О (поток 21), передают в конденсатор 22, где осуществляют их абсорбцию-конденсацию с образованием водного раствора углеаммонийных солей.
Процесс упаривания водного раствора карбамида в аппаратах 18 и 19 ведут аналогично описанному в примере 1. Вакуумирование осуществляют системой эжектора 23-25. Соковые пары, а также пар эжекторов конденсируют в системе конденсаторов 26-28. В хвостовой конденсатор 28 поступает также поток 29 сдувок из конденсатора 22, содержащий 4 NH3, 1 Н2О. Суммарный поток 30 конденсата, содержащий 356 СО2, 856 NH3, 34657 Н2О, поступает в сборник 31. Насосом 32 поток 33 конденсата соковых паров, содержащий 53 СО2, 128 NH3, 4474 NH3, подают на орошение абсорбера 34, работающего при давлении 6 кгс/см2. Остальную часть конденсата, содержащую 303 СО2, 728 NH3, 28834 Н2О (поток 35) передают в узел очистки сточных вод (не показано). Газовую фазу из десорбера узла очистки сточных вод, содержащую 303 СО2, 728 NH3, 1370 Н2О (поток 36), возвращают в конденсатор 22. В абсорбер 34 из промывателя инертов 12 поступает газовая фаза, содержащая 206 СО2, 1190 NH3, 34 Н2О, 1556 инертных газов (поток 37). Водный раствор УАС из абсорбера 34, содержащий 259 СО2, 1318 NH3, 4508 Н2О (поток 38), поступает в конденсатор 22, а инертные газы (1556) потоком 39 выбрасывают в атмосферу. Из конденсатора 22 водный раствор УАС, содержащий 7785 СО2, 7046 NH3, 7904 Н2О (поток 40), насосом 41 подают в промыватель 12. Раствор карбамата из промывателя, содержащий 12840 СО2, 12253 NH3, 8247 Н2О (поток 42) поступает к эжектору 43, в который подают 13896 сжатого аммиака (поток 44). Смесь раствора карбамата и аммиака подают в конденсатор карбамата 8.
Осуществление процесса синтеза карбамида по предложенному способу, приведенному в примере 2, характеризуется следующими показателями.
Молярное соотношение реагентов на входе в зону синтеза (NH3 CO2 H2O):
первый реактор 2,88:1:0,42
второй реактор 4,2:1:0,0
Степень превращения двуокиси углерода в карбамид:
в первом реакторе: по плаву 56,2% по входным потокам 51,5%
во втором реакторе: по плаву 78% по входным потокам 78%
Суммарная по обеим зонам степень превращения: по плаву 60,7% по входным потокам 57%
Удельные количества веществ, подлежащих отгонке на стадиях обработки плава карбамида (в т на 1 т карбамида): карбамат аммония 0,878 избыточный аммиак 0,422
вода 0,488, в том числе на стадии выпарки 0,406. Удельные затраты пара, Гкал/т 0,675, в том числе:
в стриппере 0,248, в колонне дистилляции второй ступени 0,124,
на стадии упаривания
водного раствора карбамида 0,303.
П р и м е р 3 (сравнительный). В соответствии с фиг.3 синтез карбамида осуществляют в двух независимых зонах. Газовые фазы из первого 1 и второго 2 реакторов синтеза карбамида направляют независимыми потоками в промыватель инертных газов 3. Неконвертированные реагенты, отогнанные из плава при давлении стадии синтеза в стриппере 4, и реагенты из газовых фаз обеих зон синтеза, сконденсированные в промывателе 3 при давлении стадии синтеза, а также реагенты, отогнанные на стадиях низкого давления и возвращаемые на стадию синтеза через промыватель 3, возвращают только в первый реактор 1. Степени превращения исходных реагентов в реакторах 1 и 2 будут отличаться от достигаемых в примере 1: в реакторе 1 она заметно снизится, а в реакторе 2 будет близкой к достигаемой в реакторе 8 из примера 1. С потоком 5 в струйный насос 6 подают 18034 сжатого аммиака. В стриппер 4 потоком 7 подают 28029 газообразного СО2, содержащего 1268 инертных газов. Из реактора карбамида синтеза 1, работающего при давлении 138 кгс/см2 и температуре 183оС, в стриппер с потоком 8 поступает жидкий плав синтеза карбамида, содержащий 44350 СО(NH2)2, 38584 NH3, 25300 СО2, 24386 Н2О. Из реактора 1 потоком 9 в промыватель 3 отводят газовую фазу, содержащую 6482 NH3, 5329 СО2, 390 Н2О, 1268 инертных газов. В реакторе 2 подают 11894 NH3 (поток 10) и поток 11, содержащий 10700 СО2 и 443 инертных газов. Жидкий плав синтеза карбамида из реактора 2, содержащий 8463 СО(NH2)2, 6094 NH3, 3712 СО2, 2499 Н2О, потоком 12 поступает в стриппер 4. Газовая фаза из реактора 2, содержащая 1004 NH3, 782 СО2, 40 Н2О, 443 инертных газов, поступает в промыватель 3 (поток 13). Из стриппера 4 частично освобожденный от неконвертированных реагентов плав обоих реакторов (поток 14), содержащий 52813 СО(NH2)2, 6219 NH3, 8048 СО2, 24358 Н2О, поступает на дальнейшую обработку в колонну дистилляции 17. Смесь газов дистилляции, паров воды и свежего диоксида углерода, содержащая 48993 СО2, 38459 NH3, 2527 Н2О (поток 15) поступает в конденсатор 16. Водный раствор карбамида из колонны дистилляции 17, содержащий остатки неконвертированных реагентов (52813 СО(NH2)2, 905 NH3, 378 СО2, 22337 Н2О) потоком 18 поступает в выпарные аппараты 21 и 22, работающие при тех же параметрах, что и в примерах 1 и 2. Плав карбамида, содержащий 52813 СО(NH2)2, 459 Н2О (поток 23) направляют на грануляцию (не показано), где получают товарный карбамид. Газы дистилляции из колонны дистилляции 17, содержащие 7670 СО2, 5314 NH3, 2021 Н2О, потоком 19 направляют на абсорбцию-конденсацию в конденсатор 20, работающий при давлении 3,5 кгс/см2.
Соковые пары обеих ступеней выпарки, а также пар от эжекторов 24, 25, 26 поступают в систему конденсаторов 27, 28, 29, охлаждаемых водой. В концевой конденсатор 29 поступает также сдувка газов из конденсатора 20, содержащая 4 NH3, 1 Н2О (поток 30). Поток 31 сокового конденсата из системы вакуум-конденсации, содержащий 378 СО2, 909 NH3, 34627 Н2О, поступает в сборник 32. Часть этих вод, содержащую 56 СО2, 134 NH3, 5124 Н2О, потоком 33 подают на орошение абсорбера 35, другую их часть потоком 39 направляют на установку очистки сточных вод (не показано). Газовая фаза из узла десорбции установки очистки сточных вод (322 СО2, 775 NH3, 1370 Н2О) потоком 40 поступает в конденсатор 20. Газовую фазу из промывателя 3, содержащую 239 СО2, 1392 NH3, 39 Н2О, 1711 инертных газов (поток 36), направляют в абсорбер 35, где при давлении 6 кгс/см2 производят их абсорбцию-конденсацию с образованием водного раствора УАС, который потоком 38 (295 СО2, 1526 NH3, 5163 Н2О) направляют в конденсатор 20. 1711 инертных газов из абсорбера 35 (поток 37) выбрасывают в атмосферу. Суммарный водный раствор УАС из конденсатора 20, содержащий 8287 СО2, 7611 NH3, 8553 Н2О (поток 41) насосом 42 рециркулируют в абсорбер-промыватель 3.
При давлении, равном давлению стадии синтеза (138 кгс/см2), и температуре 160оС в промывателе 3 производят абсорбцию-конденсацию несконденсированных газов из обоих реакторов 1 и 2. Концентрированный водный раствор УАС потоком 43 (14159 СО2, 13705 NH3, 8944 Н2О) поступает к эжектору 6 и сжатым аммиаком эжектируется в конденсатор 16. Реакционная смесь карбамата аммония, аммиака, воды и инертных газов, содержащая 63152 СО2, 70198 NH3, 11471 Н2О (поток 20) поступает в реактор 1, где в результате дегидратации карбамата аммония образуется карбамид.
Процесс по примеру 3 характеризуется следующими показателями:
молярное соотношение реагентов на входе в зону синтеза:
первый реактор 2,88:1:0,444
второй реактор 2,88:1:0,0
степень превращения двуокиси углерода в карбамид
в первом реакторе: по анализу плава карбамида 56,2% по входному потоку 51,5%
во втором реакторе по анализу плава 62,6% по входным потокам 58%
Суммарная по обоим реакторам по плаву 57,2% по входным потокам 52,44%
Удельные (в т на 1 т карбамида) количества веществ, которые подлежат отгонке из плава синтеза карбамида (суммарные для обоих реакторов): карбамат аммония 0,974; избыточный аммиак 0,421; вода 0,509, в том числе на стадии выпарки 0,423.
Удельные затраты пара на обработку плава карбамида, Гкал/т 0,729, в том числе: в стриппере 0,275 в колонне дистилляции второй ступени 0,138
на стадии упаривания
водного раствора карбамида 0,316.
Из данных, приведенных в примерах, следует, что предложенный способ (примеры 1,2) по сравнению с прототипом (пример 3) позволяет снизить затраты пара на 7-10%
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДА взаимодействием аммиака и диоксида углерода при молярном соотношении NH3 CO2 (2,8 4,2) 1, температуре 183 190oС, давлении 138 190 кгс/см2 в двух зонах синтеза путем подачи в первую зону смеси, содержащей аммиак, диоксид углерода, карбомат аммония, воду и примеси, и введения потоков свежих NH3 и CO2 во вторую зону, вывода газовой смеси не вступивших в реакцию веществ и жидкого плава из каждой зоны синтеза, разложения части содержащегося в плаве карбамата в отпарной зоне при подводе тепла с отделением образовавшегося газового потока, его смешением с насыщенным на стадии абсорбции раствором углеаммонийных солей и свежим аммиаком и подачей смеси в первую зону синтеза, выводом из нижней части отпарной зоны частично отпаренного раствора карбамида и его последовательной обработкой на стадии дистилляции низкого давления и стадиях выпаривания воды в вакууме с получением концентрированного карбамида и водного раствора углеаммонийных солей, используемого в качестве абсорбента на стадии абсорбции газовой смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения конверсии диоксида углерода и уменьшения энергетических затрат, газовый поток из первой зоны синтеза вводят во вторую зону или смесь газов из второй зоны направляют в первую зону и затем полученные в процессе синтеза газообразные продукты подают на абсорбцию, а в отпарной зоне карбамат аммония разлагают под давлением, равным давлению в первой зоне синтеза, в потоке свежего диоксида углерода.