Способ получения мочевины из аммиака и двуокисиуглерода
СПИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
265IO6
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 09.II I.1967 (№ 1137925/23-26) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опубликовано 26. т/111.1970. Бюллетень № 27
Дата опубликования описания 11.1.1971
Кл. 12о, 17/03
МПК С 07с
УДК, 661 717 5(088 8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения Л, Н. Альтшулер, Д. М. Горловский, В. И. Кучерявый, В. В. Лебедев, Б. П. Мельников и Н. И. Левенкова
Заявитель Дзержинский филиал Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ ИЗ АММИАКА И ДВУОКИСИ
УГЛ ЕРОДА
Изобретение относится к технологии производства мочевины из аммиака и двуокиси углерода.
Известен епособ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с рециркуляцией раствора углеаммониевых солей, полученного в результате смешения газов дистилляции с исходной двуокисью углерода при давлении
10 — 15 кг/елмаз с последующим сжатием этой смеси до 140 †1 кг/см2 и конденсации ее при этом давлении, в котором для отгонки неконвертированных реагентов из плава мочевины используют теплоту охлаждения и конденсации газов дистилляции в смеси с исходной двуокисью углерода. Однако при использовании этого способа значительны энергетические затраты, связанные с рециркуляцией неконвертированных веществ и необходимостью применения машин сложной конструкции для сжатия парогазовой смеси аммиака, двуокиси утлерода и воды, характеризующейся высокой коррозионной активностью.
Предлагаемый способ отличается тем, что, с целью его упрошения, исходную жидкую двуокись углерода сжимают до 400—
800 кг/смз с последующим испарением и инжектируют этим потоком газы дистилляции, имеющие давление 17 — 80 кг/см-з, в зону конденсации.
Технологическая схема предлагаемого способа изображена на чертеже и заключается в следующем.
Предварительно сжатые до давления 400—
800 кг/смз жидкие аммиак и двуокись углерода посту.пают в качестве рабочего потока в струйный насос 1, инжектируемый потоком в котором является раствор углеаммониевых солей. Смешанный поток с давлением 170—
10 300 кг/смз поступает в колонну синтеза 2.
Молярное соотношение между компонентами на входе в колонну составляет NH,:ÑO .
:Н20= (3,5 —:4,5):1: (0,6 —:0,9). Температура в
15 колонне поддерживается за счет теплоты реакции на уровне 170 — 220 С. Плав, выводимый из колонны синтеза, дросселируется до давления 140 — 170 кг/смз и поступает в сепаратор 8, где из него выделяется, главным обра2О зом, часть избыточного аммиака. Жидкостный поток, покидающий сепаратор 8, дросселируют до давления 17 — 50 кг/см - и направляют в верхнюю часть колонны дистилляции первой ступени 4. Дистилляцию плава осуществляют
25 при температуре 140 — 170 С за счет теплоты, подводимой к нагревателю б. При этом из плава отгоняется большая часть избыточного аммиака и разлагается 85 — 90% карбамата аммония с выделением газообразных аммиака
30 и двуокиси углерода, 265106
Парожидкостную смесь из нагревателя 5 направляют в нижнюю часть колонны дистилляции первой ступени 4, где осуществляется пофазное разделение смеси. жидкостный поток, состоящий из мочевины, карбамата аммония, аммиака и воды, отводимый из нижней части колонны 4, дросселируют до давления 2—
4 кг/см и направляют в верхнюю часть колонны дистилляции второй ступени б.
Дистилляция второй ступени аналогична описанному выше процессу дисгилляции первой ступени. Поток, проходящий через подогреватель 7, нагревается до температуры
130 — 145 С, в результате чего п р акти чески полностью удаляется из раствора мочевины неконвертнрованные аммиак и двуокись углерода.
После сепарации в колонне б смеси, выводимой из подогревателя 7, водный раствор мочевины с концентрацией 68 — 73 о/о направляют на переработку в товарные формы.
Газы дистилляции первой ступени (полностью или частично) сжимаются до давления
140 — 170 кг/см- в струйном насосе 8. В качестве рабочего потока используется свежая двуокись углерода, предварительно сжатая в жидком виде до давления 400 †8 кг/см и затем испаренная при температуре выше критической (35 — 40 С). При этом можно использовать все количество свежей двуокиси углерода или только часть.
Смешанный поток, выходящий из струйного насоса 8, конденсируется в теплообменниках при температуре 160 — 180 С с образованием раствора углеаммониевых солей. Таким образом, теплота реакции образования карбамата аммония утилизируется для дистилляции плава мочевины.
Газы дистилляции второй ступени конденсируются и поглощаются водой в аппарате 9, затем в виде раствора углеаммониевых солей. насосом 10 направляются в промывную колонну 11, орошаемую концентрированной аммиачной водой.
5 Сюда же направляются газовые потоки из сепаратора 8, часть газов дистилляции первой ступени из колонны 4 и несконденсировавшиеся газы из нагревателя 5 и подогревателя 7.
Давление в промывной колонне 17 — 50 кг/см-, 10 температура в верхней части 45 — 65 С, в нижней 100 — 110 С. Аммиак, покидающий в смеси с инертными газами промывную колонну, конденсируется в аппарате 12, а затем используется частично в колонне синтеза, частично-—
15 для орошения промывной колонны, Раствор углеаммониевых солей, образующийся в промывной колонне, смешивается в струйном насосе И с раствором углеаммониевых солей, который выводится из нагревателя 5 и подо20 гревателя 7. Первый из этих потоков является инжектируемым (давление его 17 — 50 кг/см ), а второй — рабочим (давление 140—
170 кг/см ). Затем смешанный поток из насоса с давлением 30 — 70 кг/см насосом 1 подается
25 в колонну синтеза 2.
Предмет изобретения
30 . Способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с рециркуляцией раствора углеаммониевых солей, полученного при конденсации смеси газов дистилляции с исходной двуокисью углерода при давлении выше
35 140 кг/см, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, жидкую двуокись углерода сжимают до давления 400 — 800 кг/см-" с последующим испарением и инжектируют этим потоком газы дистилляции, имеющие давление
40 17 — 80 кг/см-, в зону конденсации.
265106
Составитель Г. Леонтьева
Техред Л. В. Куклина Корректор Н, Л, Бронская
Редактор Л. Вигдорова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3769/17 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
