RU2603968C2 - Способ синтеза мочевины с большим выходом - Google Patents
Способ синтеза мочевины с большим выходом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2603968C2 RU2603968C2 RU2013153920/04A RU2013153920A RU2603968C2 RU 2603968 C2 RU2603968 C2 RU 2603968C2 RU 2013153920/04 A RU2013153920/04 A RU 2013153920/04A RU 2013153920 A RU2013153920 A RU 2013153920A RU 2603968 C2 RU2603968 C2 RU 2603968C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- urea
- ammonia
- stripping
- liquid mixture
- ammonium carbamate
- Prior art date
Links
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 119
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 title claims abstract description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 160
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 115
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 95
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical compound [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 44
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000013461 intermediate chemical Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 9
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 6
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 5
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 2
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 230000028016 temperature homeostasis Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C213/00—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
- C07C213/04—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton by reaction of ammonia or amines with olefin oxides or halohydrins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00002—Chemical plants
- B01J2219/00004—Scale aspects
- B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00002—Chemical plants
- B01J2219/00018—Construction aspects
- B01J2219/00024—Revamping, retrofitting or modernisation of existing plants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49716—Converting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода с образованием карбамата аммония в качестве промежуточного химического соединения. Способ включает следующие стадии: a) взаимодействие аммиака и двуокиси углерода как такового или в виде карбамата аммония при молярном соотношении NH3/CO2 в диапазоне от 2,3 до 6, при температуре в диапазоне от 140 до 215°С и под давлением в диапазоне от 12 до 25 МПа с образованием первой жидкой смеси, содержащей мочевину, карбамат аммония, аммиак и воду; b) подача упомянутой первой жидкой смеси на стадию разложения-стриппинга, чтобы осуществить разложение, по крайней мере, кратного количества, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 50 до 99% карбамата аммония в аммиак и двуокись углерода, при работе под таким же давлением, как и на упомянутой стадии реакции (а) и при температуре в диапазоне от 160 до 240°С, одновременно подвергая упомянутую жидкую смесь стриппингу с образованием первой газообразной смеси, содержащей аммиак и двуокись углерода, и второй жидкой смеси, содержащей мочевину, воду, аммиак и карбамат аммония; c) конденсация, по крайней мере, 50% упомянутой первой газообразной смеси на стадии конденсации при работе по существу под таким же давлением, как упомянутая стадия (а), с образованием третьей жидкой смеси, содержащей карбамат аммония, аммиак и, возможно, мочевину, прямо или косвенно подаваемую на стадию реакции (а); d) выделение мочевины, содержащейся в упомянутой второй жидкой смеси на одном или большем количестве последовательных стадий разложения и сепарации (Р) с образованием четвертой жидкой смеси, содержащей воду, аммиак и карбамат аммония, и, возможно, жидкой фазы, содержащей аммиак; e) подача, по крайней мере, части упомянутой четвертой жидкой смеси, полученной на стадии (d), в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 50 до 100%, на упомянутую стадию разложения-стриппинга (b), направляя возможно оставшуюся часть на упомянутую стадию реакции (а), или, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, на упомянутую стадию конденсации (с). При этом упомянутая четвертая жидкая смесь, полностью или частично подаваемая на упомянутую стадию разложения-стриппинга (b), предварительно нагревается путем теплообмена с любой из вышеупомянутых смесей, образующихся на стадиях (а), (b) или (с). Также предложены способ повышения выхода мочевины и способ модификации установки синтеза мочевины. Изобретение позволяет довести конверсию СО2 в мочевину до уровня выше 70% без значительной дополнительной подачи тепла на стадию стриппинг-процесса. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к способу синтеза мочевины с большим выходом. В частности, настоящее изобретение относится к полному способу переработки для прямого синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода при высоких давлениях и температуре с улучшенным распределением тепловых потоков и веществ таким образом, чтобы обеспечить более высокую конверсию реагентов и более высокую эффективность при последующем отделении мочевины из реакционной смеси и при повторном цикле неконвертированных реагентов.
Все промышленные способы получения мочевины, используемые в настоящее время, основаны на прямом синтезе в соответствии с реакцией:
которая проходит в две стадии:
На первой стадии осуществляется экзотермическая равновесная реакция, которой с точки зрения кинетики больше подходит комнатная температура, но для которой, однако, требуется высокое давление, необходимое для достижения соответствующего равновесия при высоких температурах, необходимых на следующем этапе (1b).
На второй стадии имеет место эндотермическая реакция, которая достигает значительной скорости только при высоких температурах (>150°C) с равновесным состоянием, и при 185°C приводит к конверсии лишь около 53% CO2 в смеси реагентов при стехиометрическом соотношении. Эта неудовлетворительная конверсия может быть увеличена путем увеличения соотношения NH3/CO2, но оно также уменьшается в присутствии воды. Последнее обстоятельство также оказывает неблагоприятное влияние на общую кинетику способа.
Вышеуказанные две стадии реакции обычно проходят не в отдельных зонах реактора, а одновременно в реакционной смеси, в состав которой входит мочевина, вода, аммиак, двуокись углерода и карбамат аммония с относительной концентрацией в различных точках реактора, зависящей от различных термодинамических и кинетических факторов, которые способствуют этому способу.
Способы получения мочевины путем прямого синтеза из аммиака и двуокиси углерода не были широко показаны и описаны в соответствующей литературе. Большой обзор наиболее распространенных способов получения мочевины можно найти, например, в публикации "Энциклопедия химических технологий" под редакцией Кирка-Отмера (Kirk-Othmer), Wiley Interscience,4-e изд. (1998 г.), Приложение, стр.597-621. В промышленных способах получения мочевины синтез обычно проводят в реакторе, в который подается NH3 и ССЬ и водные растворы карбамата аммония, поступающие из рециркулируемых потоков неконвертированных реагентов при температурах в диапазоне от 170 до 200°C, под давлением не ниже 13 МПа, при молярном соотношении NH3/CO2 от 2,5 до 4,5 в пересчете на сумму подаваемых потоков, включая также реагенты, присутствующие в виде карбамата аммония. Молярное соотношение H2O/CO2 на входе в реактор обычно находится в интервале от 0,5 до 0,6. В этих условиях коэффициент конверсии продукта на выходе из реактора составляет от 50 до 65% по отношению к полной массе подаваемого CO2.
Помимо образуемой воды и избытка NH3 на входе, на выходе из реактора образуется значительное количество CO2 в основном в виде карбамата аммония, который не превратился в мочевину. Как известно, отделение мочевины от этих продуктов осуществляется на различных секциях, работающих при высокой температуре и пониженном давлении, в которых происходит как разложение карбамата аммония до NH3 и CO2 (продукты, пригодные для рециркуляции в реакторе), так и испарение реакционной воды с выходом высокочистого расплава мочевины, направляемой на конечную стадию зернения или гранулирования.
Затраты на инвестирование и управление секцией сепарации и рециклинга карбамата аммония серьезно влияют на стоимость конечного продукта. На выходе этой секции все CO2 и часть NH3 благодаря их одновременному присутствию доступны для рециклинга в качестве аммониевых солей (карбоната и/или бикарбоната и/или карбамата, в зависимости от температуры и давления), для чего требуется использование воды в качестве растворителя для их продвижения с тем, чтобы избежать осаждение солей и непроходимость задействованных линий. Это означает увеличение количества воды, присутствующей в различных жидких технологических потоках и в реакторе, с последующим негативным воздействием на упомянутую выше конверсию. Известный способ, который работает по представленной выше схеме, описан, например, в патентах США 4092358, США 4208347, США 4801745 и США 4354040. Для того чтобы лучше пояснить то, что указано выше, следует отметить, что количество воды, возвращаемое в реактор для вышеупомянутого продвижения, приблизительно соответствует количеству воды, получаемой во время реакции. Поэтому, в частности, традиционный реактор оказывается в невыгодном положении, так как уже в секции подачи реагентов он оказывается под влиянием большого количества воды, поступающей из рециркулируемых линий. Кроме того, максимальная концентрация воды оказывается, в частности, на выходе реактора, где, наоборот, было бы гораздо более полезно иметь самые низкие концентрации воды для обеспечения смещения равновесия на стадии (1b) вправо, в частности, на выходе, где концентрация мочевины уже относительно высока.
В целях преодоления упомянутых выше недостатков и увеличения конверсии CO2 в мочевину насколько это возможно в традиционных установках были предприняты попытки работать при еще более высоких температурах и давлениях, даже если это предполагает дальнейшее увеличение инвестиций и эксплуатационных расходов. Однако даже в этом случае уровни конверсии не превышают 60-65%.
В опубликованной Европейской патентной заявке №.727414 (на имя заявителя) описан способ, в котором, по крайней мере, часть рециркулируемого потока карбамата аммония, поступающая из секций среднего и низкого давления, направляется непосредственно на стадию сепарации/разложения (так называемый стриппинг-способ, по часто используемому английскому названию) в составе секции синтеза высокого давления с тем, чтобы пройти разложение на аммиак и двуокись углерода, отделяемую как газообразный поток, при этом большая часть воды остается в жидком потоке на выходе из стриппинг-колонны. Это решение обеспечивает повышение конверсии на проход в реакторе, уменьшая количество присутствующей воды, но в ущерб теплового баланса стадии стриппинг-способа, где требуется дополнительное количество тепла для испарения потока жидкого рециркулируемого карбамата. Это может привести к увеличению общего потребления энергии и, в некоторых случаях, к необходимости модификации оборудования, используемого для стриппинг-способа.
Поэтому по-прежнему существует значительная потребность в улучшении технологии получения мочевины, которая сделает способ синтеза более эффективным и экономичным.
В настоящее время заявитель нашел модифицированную технологию, которая позволяет упростить и эффективно преодолеть трудности и ограничения упомянутых выше промышленных способов, что позволяет довести конверсию CO2 в мочевину до уровня выше 70%, не требуя, при этом, значительной дополнительной подачи тепла на стадию стриппинг-процесса.
Первая цель настоящего изобретения относится к усовершенствованному способу синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода с образованием карбамата аммония в качестве промежуточного химического соединения, который состоит из таких стадий, как:
a) взаимодействие аммиака и двуокиси углерода как такового или в виде карбамата аммония при молярном соотношении NH3/CO2 в диапазоне от 2,3 до 6, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 3,0 до 5,0, при температурах в диапазоне от 140 до 215°C, и под давлением в пределах от 12 до 25 МПа с образованием первой жидкой смеси, содержащей мочевину, карбамат аммония, аммиак и воду;
b) подача упомянутой первой жидкой смеси на стадию разложения-стриппинга, чтобы осуществить разложение, по крайней мере, кратного количества, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 50 до 99% карбамата аммония в аммиак и двуокись углерода, при работе под таким же давлением, как и на упомянутой стадии реакции (а), и при температуре в диапазоне от 160 до 240°C, одновременно подвергая упомянутую жидкую смесь стриппингу с образованием первой газообразной смеси, содержащей аммиак и двуокись углерода, и второй жидкой смеси, содержащей мочевину, воду, аммиак и карбамат аммония;
c) конденсация, по крайней мере, 50% упомянутой первой газообразной смеси на стадии конденсации, при работе, по существу, под таким же давлением, как на упомянутой стадии (а) с образованием третьей жидкой смеси, содержащей карбамат аммония, аммиак и возможно мочевину, прямо или косвенно подаваемую на стадию реакции (а);
d) выделение мочевины, содержащейся в упомянутой второй жидкой смеси, на одной или большем количестве последовательных стадий разложения и сепарации (Р) с образованием четвертой жидкой смеси, содержащей воду, аммиак и карбамат аммония и, возможно, жидкой фазы, содержащей аммиак;
e) подача, по крайней мере, части упомянутой четвертой жидкой смеси, полученной на стадии (d), в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 50 до 100%, на упомянутую стадию разложения-стриппинга (b), направляя возможно оставшуюся часть на упомянутую стадию реакции (а), или, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, на упомянутую стадию конденсации (с);
отличающемуся тем, что упомянутая четвертая жидкая смесь, полностью или частично подаваемая на упомянутую стадию разложения-стриппинга (b), предварительно нагревается путем теплообмена с любой из вышеупомянутых смесей, образующихся на стадиях (а), (b) или (с).
В соответствии со способом по настоящему изобретению, который в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения является непрерывным и осуществляется на промышленной установке, свежие аммиак и двуокись углерода непрерывно подаются на вход установки, чтобы сбалансировать количество реагентов, конвертируемых в мочевину, которая удаляется на выходе из процесса, обычно в твердой форме, получаемой в конечной секции грануляции или зернения, или также в форме концентрированного раствора. Этапы а), b) и c) принадлежат к так называемой "петле синтеза мочевины высокого давления" и хорошо известны специалистам в различных вариантах в соответствующей опубликованной литературе.
Свежие аммиак и двуокись углерода после сжатия до нужного давления реакции могут подаваться непосредственно в реактор, но, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, один из этих реагентов используется, по крайней мере, частично, в качестве эжектирующей жидкости в одном или большем количестве эжекторов, чтобы обеспечить необходимый напор для обеспечения циркуляции жидкости в цикле синтеза, например, это может быть упомянутый первый газообразный поток на выходе стадии разложения-стриппинга b) и/или концентрированный раствор карбамата аммония, поступающий с выхода стадии конденсации с) и подаваемый в реактор. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения для этой цели используется жидкий аммиак. Альтернативно или одновременно с использованием в эжекторах свежие аммиак или двуокись углерода могут быть использованы полностью или частично в качестве стриппинг-жидкости в стриппинг-колонне и/или направлены непосредственно в конденсатор.
Стадия реакции а) обычно проходит при температуре в диапазоне от 140 до 215°C, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 170 до 205°C, и под давлением в диапазоне от 12 до 25 МПа, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 14 до 18 МПа, с молярным соотношением аммиак/двуокись углерода в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в диапазоне от 3,0 до 5,0, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 3,0 до 4,3. Обычно используются подходящие реакторы синтеза, способные выдерживать высокие температуры и давления на стадии реакции, и изготовленные из подходящих материалов и по соответствующим технологиям, предотвращающим сильное коррозионное воздействие реакционной смеси. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения реактор синтеза оснащен различными пластинами, которые выбираются из известных пластин разного типа, чтобы получить оптимальные условия пробкового (поршневого) режима потока, возможно также при наличии двухфазных систем. В реакторе может быть также несколько зон реакции, которые, соответственно, сообщаются друг с другом и, возможно, имеют различные потоки на входе на разной высоте.
Вырабатываемое тепло, и в более общем случае, тепловой уровень реактора на стадии а) можно контролировать путем воздействия на тепловой уровень потоками углекислого газа или аммиака, подаваемыми в реактор, например, путем распределения тех же потоков на входе между стриппинг-колонной, конденсатором и реактором, как указано в приведенных выше ссылках, или, как указано ниже, а также путем предварительного нагрева упомянутой четвертой жидкой смеси.
В реакторе должна находиться задерживаемая жидкость, которая, обеспечивает пребывание в нем карбамата аммония, образуемого в результате взаимодействие аммиака с двуокисью углерода на стадии конденсации (с) и/или в самом реакторе в диапазоне от нескольких минут до нескольких десятков минут, чтобы обеспечить его дегидратацию с получением мочевины.
В способе по настоящему изобретению на стадии реакции (а) газообразный поток, содержащий инертные продукты, подлежащие выгрузке, также может сепарироваться, если это необходимо, на выходе из головки реактора. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения этот газообразный поток подвергают конденсации в секции сепарации и очистки, чтобы выделить аммиак и двуокись углерода, содержащиеся в нем, которые рециркулируют вместе с другими рециркулируемыми потоками настоящего способа. Во втором варианте осуществления настоящего изобретения этот дополнительный газообразный поток направляется на стадию разложения-стриппинга, из которой инертные продукты передаются вместе с другими газообразными компонентами на стадию конденсации (с), и отсюда, разделенные, выходят либо непосредственно из конденсатора (С), либо на выходе последующей стадии сепарации в секции сепарации и очистки аналогично предыдущему случаю.
В способе по настоящему изобретению при работе реактора с избытком аммиака относительно двуокиси углерода в сравнении со стехиометрическим соотношением, поток на выходе из реактора и, в общем, большинство жидких смесей (или потоков), которые образуются в этом способе, как правило, содержат избыточное количество аммиака. В настоящем описании делается ссылка на состав этих потоков и жидких смесей (или также двухфазных потоков), при этом обычно считается, что вся двуокись углерода присутствует в форме карбамата аммония, а остальной избыток аммиака присутствует в форме свободного аммиака, или просто аммиака.
Наконец, в целях упрощения настоящего описания термин «жидкий» используется либо при упоминании технологических потоков, либо смесей по настоящему изобретению, которые состоят или из одной жидкой фазы, или из смешанной парожидкостной фазы. С другой стороны термин "газообразный" используется для описания таких потоков или смесей, в которых жидкая фаза по существу отсутствует.
Упомянутая первая жидкая смесь, образуемая на стадии реакции (а), передается соответствующим путем на стадию разложения-стриппинга (b), где поддерживается высокая температура, которая в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения на 5-50°C выше, чем на выходе стадии реакции, обычно при подаче тепла, необходимого для разложения и образования газовой фазы с использованием глухого пара высокого давления. Стадия разложения-стриппинга (b) обычно осуществляется в соответствующем аппарате, называемом стриппинг-колонной, который в значительной степени состоит из теплообменника вертикального падающего типа. Температура в стриппинг-колонне обычно находится в диапазоне от 160 до 240°C, а давление равно или немного ниже, чем в реакторе, что обеспечивает рециркуляцию продуктов разложения (первый газообразный поток) с использованием в качестве средства перемещения исключительно и возможно эжекторов вместо насосов.
При упомянутых выше условиях карбамат аммония, который не был преобразован в мочевину, присутствующую в первой жидкой смеси, склонен разлагаться быстро с образованием аммиака и двуокиси углерода, в то время как мочевина, образовавшаяся в реакторе, уже существенно не меняется (потери обычно составляют менее 2% по отношению к общей массе). Стриппинг-процесс может осуществляться с использованием свежих аммиака или двуокиси углерода в качестве газа-носителя. В литературе описываются различные примеры способов синтеза мочевины с использованием вышеупомянутого принципа. Например, в патенте США 3356723 описывается использование двуокиси углерода в качестве стриппинг-газа, при этом в патенте Великобритании 1016220 описывается использование аммиака с той же целью.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения стадия разложения-стриппинга (b) осуществляется с использованием в качестве несущего газа того же аммиака, который присутствует в избытке в жидком потоке на выходе из реактора. В этом случае в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения на стадии реакции соотношение NH3/CO2 должно находиться в диапазоне от 3,1 до 5. Более подробную информацию об этой технологии, соответствующей предпочтительному примеру осуществления настоящего изобретения, можно найти, например, в патенте США 3876696. Эта технология обозначается термином "самостриппинг". В последнем случае тепловой контроль в стриппинг-колонне имеет решающее значение и преимущества настоящего изобретения особенно очевидны.
В соответствии с настоящим изобретением первую газообразную смесь аммиака и двуокиси углерода получают на стадии разложения-стриппинга (b) с очень низким массовым содержанием воды (в виде пара), как правило, ниже 20%, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения с массовым содержанием воды в диапазоне от 2 до 15% по отношению к общей массе газообразной смеси. Такое низкое содержание воды находится в соответствии с тем, что, как правило, получают при стриппинге высокого давления, осуществляемом в соответствии с ранее упомянутой технологией.
Стадия разложения-стриппинга (b), как правило, осуществляется в оборудовании (стриппинг-колонне), в состав которого входит, например, теплообменник с трубным пучком и падающей пленкой, чьи характеристики в различных возможных вариантах хорошо известны специалистам в этой области. Смесь на выходе из реактора вместе с четвертой жидкой смесью, поступающей с выхода стадии очистки ниже по течению от стриппинг-колонны, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения подается в головку аппарата и образует пленку, падающую на стенки трубного пучка. Упомянутые первая и четвертая жидкие смеси могут подаваться отдельно на головку стриппинг-колонны, ил и они могут быть объединены путем их отправки в единую питающую линию.
Стадия конденсации (с) обычно осуществляется в соответствующих конденсаторах, например, в конденсаторах с трубным пучком или в поверхностных конденсаторах, в которых тепло конденсации удаляется путем теплообмена с другими жидкостями, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения с целью производства пара.
В соответствии с настоящим изобретением этап конденсации может осуществляться при обычных условиях (температура, давление и состав), используемых в известных способах, при условии, что они предотвращают образование твердого карбамата аммония в конденсаторе или в трубопроводе на выходе из конденсатора.
Температура третьей жидкой смеси, образуемой на стадии (с) в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения находится в диапазоне от 140 до 170°C, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в диапазоне от 150 до 160°C.
Отделение мочевины от аммиака и карбамата аммония, которые все еще присутствуют во втором жидком потоке на выходе стадии разложения-стриппинга, осуществляется в соответствии с этапом (d) способа по настоящему изобретению в последовательно установленных секциях разложения и сепарации, работающих под средним давлением (от 1,5 до 2,5 МПа) или под низким давлением (от 0,3 до 1,0 МПа). Для целей настоящего изобретения упомянутая стадия сепарации (d) может быть осуществлена с использованием любого из способов, описанных в специальной литературе из данной области, что позволяет получить рециркулируемый жидкий поток, содержащий водный раствор карбамата аммония и аммиака, и, возможно, также поток, состоящий, по существу, из аммиака. Секциями сепарации и очистки, пригодными для целей настоящего изобретения, являются, например, те, которые представлены схематически на фиг.1-5 из публикации "Энциклопедия химической технологии", приведенной выше.
Таким образом, мочевина, отделенная от карбамата аммония и аммиака, получена в форме водного раствора, который передается на конечный этап дегидратации под вакуумом (вплоть до 1 кПа) с получением воды с одной стороны, и, по существу, чистой мочевины с другой стороны, направляемой на зернение, гранулирование и т.д..
Этап сепарации и очистки (d) мочевины по настоящему изобретению также включает конечный этап дегидратации и секцию очистки отработанных вод на выходе из установки синтеза. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения различные потоки, содержащие СО2 и NH3, жидкие или двухфазные, поступающие из различных подсекций стадии (d) (разложение карбамата под средним и низким давлением, повторная конденсация карбоната и/или карбамата, дегидратация мочевины, очистка отработанных вод) соединяются в единый рециркулируемый поток, который образует упомянутую четвертую жидкую смесь, которую затем подают либо полностью, либо частично на первую стадию разложения-стриппинга, соответствующего этапу (е) настоящего способа.
Что касается баланса, который регулируют состав водных растворов аммиака и двуокиси углерода, то четвертая жидкая смесь по настоящему изобретению может содержать карбонат, бикарбонат и карбамат аммония, или их смесь в зависимости от температуры и давления самой смеси. При высоких давлениях и температурах цикла синтеза мочевины упомянутая четвертая жидкая смесь по существу состоит из водного раствора, в котором в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения массовая доля карбамата аммония составляет от 25 до 40%, а массовая доля свободного аммиака составляет от 30 до 45%, остальное - вода.
Относительное массовое количество упомянутой четвертой рециркулируемой жидкой смеси составляет обычно от 25 до 35% по отношению к упомянутой второй жидкой смеси на выходе из стриппинг-колонны и в основном зависит от эффективности конверсии в реакторе на стадии (а) и/или от разложения карбамата аммония на стадии (b).
В соответствии с настоящим изобретением у помянутая четвертая жидкая смесь предварительно нагревается перед подачей на стадию разложения-стриппинга высокого давления (b) путем теплообмена с жидкостью, имеющей более высокий тепловой уровень на одной из стадий (а), (b) или (с) контура синтеза. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения используется жидкий поток, образованный на стадии (b), с самым высоким тепловым уровнем, это может быть, например, упомянутая первая газообразная смесь, или в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения упомянутая вторая жидкая смесь на выходе той же стадии (b).
Возможно только часть упомянутой четвертой жидкой смеси на входе в разлагатель/стриппинг-колонну предварительно подогревают, тогда как часть, подаваемая в конденсатор или непосредственно в реактор сохраняет исходный тепловой уровень.
Теплообмен, необходимый для подогрева четвертой жидкой смеси, может осуществляться с помощью любого теплообменника, пригодного для этой цели, и достаточных размеров, например, с помощью теплообменника с трубным пучком, в котором одна смесь циркулирует на стороне кожуха, а другая, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, с более высокой температурой, на стороне трубного пучка.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения изменение температуры упомянутой четвертой жидкой смеси во время предварительного нагрева составляет от 30 до 140°C, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 60 до 130°C, тогда как начальные температуры той же смеси на входе в теплообменник в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения находятся в диапазоне от 70 до 120°C, и на выходе от 130 до 220°C.
Если предварительный нагрев четвертой жидкой смеси осуществляется путем теплообмена с первой газообразной смесью на выходе стриппинг-колонны, то эта газообразная смесь полностью или частично конденсируется с образованием жидкой смеси, содержащей карбамат аммония. Поэтому, в этом случае, по крайней мере, часть упомянутой стадии конденсации (с) и стадии предварительного нагрева в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения осуществляется в том же самом оборудовании в виде теплообменника/конденсатора, в который упомянутая первая газообразная смесь поступает и в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения конденсируется на стороне кожуха, в то время как упомянутая четвертая жидкая смесь течет и нагревается на стороне трубного пучка.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения упомянутая вторая жидкая смесь на выходе стадии разложения-стриппинга, где температура обычно находится в диапазоне от 160 до 240°C, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в диапазоне от 180 до 220°C, используется для нагрева смеси или потока.
В соответствии еще с одним предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения перед подачей на стадию разложения-стриппинга упомянутая четвертая жидкая смесь может быть предварительно нагрета путем пропускания через трубку или змеевик, погруженные в реакционную смесь внутри самого реактора, которая может выступать в качестве охлаждающей текучей среды в горячих зонах реактора и предотвращать нежелательный перегрев, который может провоцировать, например, коррозию и образование биурета (карбамилмочевины).
Применение других способов частичного подогрева четвертой жидкой смеси (до 50% от общей потребности в тепле) в дополнение к упомянутым выше, например, таких как, использование перенасыщенного пара или высокотемпературной воды, поступающей в результате конденсации пара высокого давления в стриппинг-колонну, используемого для осуществления стадии (b), не исключается из сферы действия настоящего изобретения, и при определенных обстоятельствах и вариантах способа, может обеспечить достижение желаемой температуры на входе в стриппинг-колонну/разлагатель. Поэтому это облегчает общую терморегуляцию способа и соответствующей установки с особым акцентом на поддержание достаточного теплового уровня второй жидкой смеси после прохода в теплообменнике, достаточного для поддержания последующего расширения на стадии разложения и сепарации под средне-низким давлением (d).
Способ по настоящему изобретению позволяет значительно уменьшить количество воды, подаваемой в реактор, до уровня, который определяется молярным соотношением H2O/CO2 на входе и принимает значение ниже, чем 0,40, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения это соотношение находится в диапазоне от 0,10 до 0,35, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в диапазоне от 0,15 до 0,25 (где СО2 в реакторе находится обычно в виде карбамата, что указывалось ранее), при этом отсутствуют недостатки, которые наблюдаются в практическом варианте способа синтеза мочевины, описанном в заявке на патент ЕР 727414, упомянутый выше.
Таким образом, синтез мочевины осуществляется при особо высокой конверсии, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения при конверсии в пределах от 68 до 75% за проход, не прибегая к особо сложным и обременительным техническим решениям, в то же время поддерживая достаточный тепловой уровень на стадии разложения-стриппинга, независимо от того осуществляется ли стриппинг при специальной подаче газа, или, в частности, в случае самостриппинга с использованием избыточного аммиака на выходе из реактора.
Настоящий способ также обладает преимуществом, которое легко получить с помощью нескольких простых изменений существующей традиционной установки при наличии стадии стриппинг-процесса высокого давления. В частности, достаточно изменить установку таким образом, чтобы направить на упомянутую стадию стриппинг-способа весь поток или часть потока, содержащую рециркулируемый карбамат, поступающий с выхода стадий, расположенных ниже самой стриппинг-колонны.
Другая задача настоящего изобретения относится к способу повышения выхода существующего способа получения мочевины, который работает с секцией синтеза под высоким давлением, содержащей, по крайней мере, одну стадию стриппинг-процесса (самостриппинга), на выходе которой получают жидкий поток, содержащий мочевину вместе с газообразным потоком, содержащим аммиак и двуокись углерода, и последовательные стадии очистки и концентрации мочевины, на выходе которых получают рециркулируемый водный раствор, содержащий карбамат аммония при этом упомянутый водный раствор полностью или частично подается на упомянутую стадию стриппинг-процесса (с амостриппинга), в соответствии с предпочт ительным пр имером осуществления настоящего изобретения подается от 50 до 100% раствора, отличающемуся тем, что упомянутый водный раствор предварительно нагревают посредством теплообмена с упомянутым жидким потоком, содержащим мочевину, или упомянутым газообразным потоком перед подачей полностью или частично на упомянутую стадию стриппинг-процесса (самостриппинга).
В настоящем изобретении также предлагается способ модификации существующей установки для прямого синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода, включающий:
- контур синтеза высокого давления, в состав которого входит реактор R, разлагатель/стриппинг-колонна S, конденсатор для получения карбамата аммония С,
- секция среднего-высокого давления Р для сепарации и очистки мочевины,
- соединительная линия жидкой среды L1 для подачи рециркулируемого карбамата аммония при температуре Т1 на вход упомянутого разлагателя/стриппинг-колонны S;
- соединительная линия жидкой среды L2 для подачи жидкого потока при температуре Т2>Т1 (в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения ΔT находится в диапазоне от 60 до 140°C), содержащего мочевину, воду и остаточный карбамат аммония на вход секции Р;
отличающийся тем, что теплообменник F расположен так, чтобы осуществлять теплообмен между жидкими средами в упомянутых линиях L1 и L2 без контакта между этими жидкостями.
Усовершенствованная таким образом установка обеспечивает синтез мочевины по пункту формулы изобретения 1.
Усовершенствованный способ по настоящему изобретению также иллюстрируется на фиг.1, на которой схематически представлен пример стадии реакции и разложения-стриппинга (контур синтеза) способа синтеза мочевины, который является предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фигуре 1 пунктирные линии представляют альтернативные возможности, которые не являются взаимоисключающими для осуществления способа по настоящему изобретению. За исключением клапанов V1 и V2 и эжектора Е другие функциональные детали, как, например, насосы, клапаны, и другое оборудование, которое не существенно для полного понимания схематизированных способов, не показано на фигуре 1.
Ни в коем случае способ по настоящему изобретению не следует рассматривать как ограниченный тем, что показано и описано на прилагаемой фигуре 1, которая несет чисто иллюстративную функцию.
На схеме, представленной на фигуре 1, показан реактор R, который через слив Т и линию 5 соединен со стриппинг-колонной S. По линии 7 частично очищенная смесь, содержащая мочевину, со дна стриппинг-колонны проходит через теплообменник F, из которого та же смесь затем подается на вход секции сепарации и очистки мочевины Р по линии 9, на которой установлен клапан сброса давления V1. Раствор рециркулируемого карбамата аммония из секции Р по линиям 2 и 8 и через теплообменник F подается в стриппинг-колонну S и, возможно, часть его направляется непосредственно в конденсатор С по линии 12 и через клапан V2. Линия 6, идущая из головки стриппинг-колонны S, по которой подается смесь паров, генерируемых на стадии стриппинг-способа высокого давления, соединена с конденсатором С. Выход конденсатора С представлен линией 10, которая затем соединяется с реактором R через эжектор Е, на который в качестве эжектирующей жидкости по линии 1 также подается аммиак, поступающий из секции сепарации и очистки мочевины Р, содержащий как рециркулируемый аммиак, так и свежий аммиак подпитки, подаваемый на вход секции Р по линии 13. Получаемая смесь с выхода эжектора Е подается по линии 4 в нижнюю часть реактора, к которому также подключена линия 3, по которой подается свежая двуокись углерода. Возможные инертные продукты, вводимые в качестве примесей реагентов, подаваемых или присутствующих в пассивирующем воздухе, когда это используется, выгружаются по трубопроводу 11 на выходе конденсатора С, и в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения подаются в секцию Р для извлечения аммиака, который по-прежнему возможно присутствует в смеси.
В состав секции сепарации и очистки мочевины Р входит сложное сочетание аппаратов, которые не показаны подробно на фиг.1, для разложения карбамата аммония и сепарации неконвертированных реагентов и воды, все еще присутствующих в частично очищенной жидкой смеси на выходе из стриппинг-колонны S, которая подается по линиям 7 и 9, между которыми расположен теплообменник F, а также для очистки и/или отверждения мочевины. На выходе секции Р получаем готовую мочевину по трубопроводу 14, воду продувки по линии 15, два потока, проходящие по трубопроводам 1 и 2, и поток продувки 16 очищенных инертных продуктов I.
Со ссылкой на фиг.1 описаны некоторые возможные предпочтительные варианты осуществления способа по настоящему изобретению, даже если это описание не ограничивает общий объем самого изобретения.
Свежий аммиак, подаваемый по линии 13, сжимается и соединяется с аммиаком, полученным в секции Р, а результирующий поток направляется в реактор R по линии 1 в эжектор Е, где он выполняет функцию эжектирующей жидкости, и затем по линии 4, по которой подается поток карбамата аммония с пониженным содержанием воды, поступающий из конденсатора карбамата С. В соответствии с вариантом способа по настоящему изобретению, который не показан на фигуре 1, аммиак может подаваться полностью или частично в стриппинг-колонну S, чтобы еще более улучшить захват отсепарированных газов.
В нормальных условиях осуществления способа по настоящему изобретению поток 1 преимущественно содержит аммиак в жидком состоянии.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения после сжатия до 14-18 МПа вся свежая двуокись углерода CO2 направляется в реактор R по линии 3, но согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, не показанным на фиг.1, в реактор может подаваться, например, более 50% двуокиси углерода, а оставшаяся часть подается в конденсатор С для регулирования энтальпии реактора, или частично также на вход стриппинг-колонны S, и в этом случае двуокись углерода используется в качестве стриппинг-агента, или в качестве несущего потока пассиваторов, таких как кислород или перекись водорода.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 80%, а в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 95% свежей двуокиси углерода после сжатия направляется в реактор, а оставшаяся часть поступает в конденсатор С.
На вход реактора поступают потоки 3 и 4, причем последний с очень ограниченным содержанием воды, что частично объясняется возможным образованием мочевины уже в конденсаторе карбамата аммония С. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения молярное соотношение между водой и CO2 общего потока на входе в реактор составляет менее 0,4.
Жидкий поток 5, выходящий из реактора R с помощью слива Т и содержащий мочевину, воду, аммиак и карбамат аммония, подается в головку стриппинг-колонны S вместе с потоком, поступающим по линии 8, содержащим, по крайней мере, 50%, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 80 до 100% упомянутой четвертой жидкой смеси со стадии (d). Возможно остающаяся часть упомянутой четвертой жидкой смеси отводится через клапан V2 и подается на конденсатор С, либо непосредственно (опция не показана на фигуре 1), либо по линии 12, которая соединяется с линией 6.
Часть упомянутой четвертой жидкой смеси, подаваемая в стриппинг-колонну S под рабочим давлением контура синтеза мочевины, путем теплообмена в теплообменнике F между потоком, поступающим из секции Р по линии 2 в диапазоне температур от 70 до 100°C, и потоком 7, состоящим из второй жидкой смеси с выхода стриппинг-колонны S при температурах в диапазоне от 180 до 220°C, доводится до температуры, которая в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения составляет от 160 до 210°C.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения для предварительного нагрева четвертой жидкой смеси, поступающей из секции Р, может использоваться кожухотрубный теплообменник F поверхностного типа. В этом теплообменнике жидкости должны соответственно проходить по трубам, собранным внутри контейнера цилиндрической формы или в окружающем пространстве, называемом кожухом. Специалисты свободны в выборе решения, какие жидкости должны подаваться в кожух или в трубы соответственно.
В типичном кожухотрубном теплообменнике можно выделить следующие элементы:
- конечные головки (задняя и передняя головки), которые определяют границы объема, состоящего из внутренней части труб, что называется стороной трубного пространства.
- сами трубы, которые крепятся к очень толстой перфорированной пластине, называемой трубной доской. Соединение между трубами и трубным пучком может осуществляться путем "вальцовки" с последующей сваркой или с помощью резьбы.
- наружная оболочка (или кожух), которая определяет границы внешнего объема трубок, называемого стороной кожуха.
Две фланцевые задвижки, предназначенные для нагреваемой жидкости, связаны с кожухом, тогда как каждая из двух концевых головок снабжена одной фланцевой задвижкой, предназначенной для охлаждаемой жидкости.
Поперечные пластины, называемые диафрагмами, которые в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения имеются в кожухе, и предназначены регулировать гидравлический режим в самом кожухе.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в упомянутом теплообменнике F жидкость в потоке 7 поступает на сторону трубного пространства теплообменника и охлаждается путем нагрева раствора в потоке 2, который в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения поступает на сторону кожуха и нагревается. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения теплообмен осуществляется в режиме противотока.
Поток 2 с выхода секции Р, который переносит упомянутую четвертую рециркулируемую жидкую смесь, подается через насос (не показан на фигуре 1) под давлением, по существу равным давлению в стриппинг-колонне S и во всем контуре синтеза, что принято в известных способах синтеза мочевины рециркулируемого типа. По существу, как на стороне трубного пространства, так и на стороне кожуха в теплообменнике F жидкость находится под одним и тем же давлением, что не требует значительной толщины стенок трубок, и повышает эффективность теплообмена.
По причине потенциального контакта с высоко агрессивными средами в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения теплообменник F изготавливается из ценных материалов, таких, как нержавеющая сталь, титан или цирконий, или из материалов, включающих их сочетание, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по причинам низкой стоимости, теплообменник изготавливается из нержавеющей стали 25.22.2 Cr.Ni.Mo. Внешние силовые конструкции, необходимые для поддержания высокого давления внутри теплообменника, как правило, изготавливаются из углеродистой стали, имеющей адекватную толщину в соответствии с техусловиями, с внутренним покрытием, выполненным из одного или большего числа упомянутых ценных материалов.
В соответствии с возможным вариантом осуществления способа по настоящему изобретению, который не показан на фигуре 1, газообразная фаза, которая может присутствовать в головке реактора R, вместо того, чтобы быть направленной по линии 5 в смеси с жидкостью, может быть отведена отдельно из головки реактора и направлена полностью или частично в нижнюю часть стриппинг-колонны S с функцией либо захвата газа, чтобы обеспечить достижение разложения-стриппинга на стадии (b), либо в качестве пассиватора металлических поверхностей, подверженных коррозии, так как она содержит следы кислорода, возможно введенного при подаче СО2. Этот вариант известен специалистам в данной области и аналогично описан, например, для другого способа синтеза мочевины в европейской заявке на патент ЕР 751 121.
Газообразный поток на выходе из головки стриппинг-колонны S, содержащий NH3 и CO2 с низким массовым содержанием воды, которое в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения составляет менее 15%, а в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 2 до 10%, направляется в конденсатор С по линии 6. Здесь он конденсируется под тем же или немного меньшим давлением, чем в реакторе, и при максимально высокой температуре, которая в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения составляет более 150°C, с получением жидкого потока (третьей жидкой смеси), преимущественно содержащим карбамат аммония и аммиак, помимо воды и, возможно, мочевины, которые присутствуют в меньших количествах. Последние могут быть образованы на стадии конденсации, поскольку малое количество имеющейся воды создает благоприятные условия для частичного сдвига химического равновесия (1b), упомянутого ранее, вправо. Полученный таким образом жидкий поток подается в реактор R по линии 10 и в эжектор Е.
Пример
Для дальнейшей иллюстрации цели и преимуществ настоящего изобретения ниже приводится практический пример, который, однако, никоим образом не представляет собой ограничение объема формулы изобретения.
В практическом варианте осуществления настоящего изобретения в состав различных потоков входят такие основные компоненты как, мочевина, аммиак, двуокись углерода и вода, независимо от того присутствует или нет двуокись углерода в жидких потоках высокого давления, содержащих свободный аммиак, по существу, в виде карбамата аммония.
Способ синтеза мочевины по настоящему изобретению осуществляется путем подачи извлекаемого потока, идущего с выхода секции сепарации и очистки мочевины Р на вход стриппинг-колонны S после предварительного нагрева в теплообменнике F. См. схему на фигуре 1.
По линиям 3 и 4 на вход реактора R подают соответственно 741 кг/ч свежего СО2 (содержащего 8 кг /ч и нертных продуктов) и 300 кг /ч рециркулируемого СО2 в виде карбамата аммония. Поток 4 также содержит 1517 кг/ч аммиака (свободного или в виде карбамата аммония) и 75 кг/ч воды. Это содержание воды значительно снижается пропорционально по отношению к известным нормальным способам рециркуляции.
Реактор работает под давлением 15,5 МПа и при температуре 190°C с соотношением N/C=3,8, и соотношением H/C=0,18.
Жидкий поток 5 на выходе из слива Т реактора, который содержит всю полученную мочевину и образует первую жидкую смесь, имеющую температуру 190°C, характеризуется следующими расходами:
Мочевина = 1000 кг/ч
Н2О = 375 кг/ч
СО2 = 300 кг/ч
NH3 = 950 кг/ч
Инертные продукты = 8 кг/ч
Конверсия (моли полученной мочевины/моли подводимой СО2), полученная в реакторе составляет 71%.
Поток 5 циркулирует вместе с потоком 8, поступающим из секции очистки и концентрирования мочевины Р через теплообменник F, где он доводится до температуры 200°C, при этом упомянутый поток содержит весь рециркулируемый карбамат аммония со стадии сепарации среднего или низкого давления. В целом в состав результирующего потока, подаваемого в головку стриппинг-колонны S при температуре Т=193°C, входят такие компоненты, как:
Мочевина = 1000 кг/ч
Н2О = 573 кг/ч
СО2 = 418 кг/ч
NH3 = 1292 кг/ч
Инертные продукты = 8 кг/ч
Стриппинг-колонна S работает под давлением около 15 МПа, при температуре в нижней части от 208°C без введения стриппинг-газа, но с использованием аммиака, выпаренного из жидкости с большим количеством избыточного аммиака в виде захваченного газа (так называемый режим самостриппинга). Энергия, подаваемая в стриппинг-колонну с помощью насыщенного пара под давлением 21 МПа, составляет около 200 ккал/кгмочевины.
Газообразный поток 6 (первый газообразный поток) на выходе из головки стриппинг-колонны S содержит минимальное количество воды и характеризуется следующим составом:
NH3 = 777 кг/ч
СО2 = 303 кг/ч
Н2О = 75 кг/ч
Инертные продукты = 8 кг/ч
Жидкий поток 7, выходящий из нижней части стриппинг-колонны при температуре 208°C, состоит из таких компонентов, как:
Мочевина = 1000 кг/ч
NH3 = 515 кг/ч
СО2 = 115 кг/ч
Н2О = 498 кг/ч
и направляется в теплообменник F в качестве нагревающей жидкости, а затем по линии 9 на стадию очистки и концентрации мочевины в секцию Р.
Газообразный поток 6 поступает в конденсатор С, который работает под давлением около 15 МПа и при температуре 155°C в соответствии с нормальными условиями эксплуатации известного способа полного рециклинга, и возвращает жидкий поток (третий жидкий поток), содержащий карбамат аммония и аммиак с небольшим количеством воды, которая подается в реактор R последовательно по линии 10, через эжектор Е и по линии 4. При этих условиях температуры и давления не происходит кристаллизация с образованием твердых веществ. Конденсатор состоит из аппарата котлового типа с трубным пучком с теплоотводом при образовании паров среднего или низкого давления в кожухе.
Газообразный поток 11 отбирается с выхода головки конденсатора С, при этом упомянутый поток, содержащий инертные продукты (8 кг/ч), разбавленные в небольшом количестве аммиака (50 кг/ч) и СО2 (3 кг/ч), подается на ту же секцию очистки и концентрирования мочевины Р для окончательного отделения инертных продуктов I, которые промываются, по линии 16.
На эжектор Е из секции Р по линии 1 подается в значительной степени чистый поток жидкого аммиака при расходе 790 кг/ч, который содержит весь свежий подаваемый аммиак и какое-то количество рециркулируемого аммиака. Этот поток аммиака сжимается (с помощью насоса, который не показан на фиг.1) до давления, величина которого немного больше давления в реакторе, так что этот поток может быть использован в качестве эжектирующей жидкости из смеси, поступающей из конденсатора С по линии 10, следующего состава:
NH3 = 727 кг/ч
СО2 = 300 кг/ч
Н2О = 75 кг/ч
Таким образом формируется поток 4 на входе в реактор R.
Секция очистки и концентрирования мочевины Р включает в свой состав в данном конкретном случае типичные секции сепарации среднего и низкого давления и секцию концентрирования, что характерно для традиционной технологии получения мочевины компании Снампроджетти (Snamprogetti), общая схема которой приведена, например, на стр.612 упомянутой выше "Энциклопедии химической технологии", и чьи конструктивные и технологический детали не могут служить иллюстрацией настоящего изобретения.
На выходе секции Р по линии 14 получают 1000 кг/ч чистой мочевины вместе с 300 кг/ч воды из линии 15, в то время как по линии 13 подается 567 кг/ч свежего аммиака. Кроме того, помимо упомянутого выше потока 1 жидкого аммиака на выходе секции Р получают поток 2 (четвертый жидкий поток) рециркулируемого карбамата аммония, состоящий из следующих компонентов:
NH3 = 342 кг/ч
СО2 = 118 кг/ч
Н2О = 198 кг/ч.
Температура смеси в линии 2 на выходе секции Р составляет 90°С, и перед подачей в стриппинг-колонну S вместе с потоком 5 она подогревается до 200°С (линия 8) в теплообменнике F за счет теплообмена с потоком 7, поступающим из нижней части стриппинг-колонны при 208°С, который охлаждается до 150°С и направляется по трубопроводу 9 и через клапан сброса давления VI на сепарацию и очистку мочевины в секцию Р. Теплообменник F работает в режиме противотока путем пропускания горячего потока, поступающего из стриппинг-колонны S, в сторону трубного пространства, а рециркулируемого потока на выходе из секции Р в сторону кожуха. Применяемый теплообменник является однопроходным, как на стороне трубного пространства, так и на стороне кожуха, поэтому жидкости проходят через теплообменник только один раз. В данном случае теплообменник F изготовлен из нержавеющей стали 25.22.2 Cr.Ni.Mo и оснащен 20 трубками длиной 6 м и диаметром 150 мм. Трубы приварены непосредственно к трубной доске.
Способ синтеза мочевины, примеры которого приведены выше, характеризуется конверсией CO2 в мочевину, т.е. молярным соотношением (полученная мочевина)/(CO2 на входе в R) × 100, равным 71%. Это значение выше обычно получаемых в известных промышленных общих способах рециклинга, и находится в соответствии со значением конверсии (73%) способа, описанного в упомянутом Европейском патенте №.727414. В соответствии с настоящим изобретением способ синтеза может быть осуществлен с гораздо более универсальным контролем уровня тепла стриппинг-колонны, с возможностью, в частности, особенно, если способ осуществляется в реконструированной установке, использовать одно и тот же оборудование разложения и стриппинга без риска засорения и переполнения. При отсутствии теплообмена, характерного для настоящего изобретения, для способа, аналогичного в приведенном выше примере, необходима стриппинг-колонна с площадью поверхности обмена примерно на 30% больше.
Очевидно, что возможны многочисленные вариации или модификации описанного выше способа, которые, однако, должны рассматриваться как полностью включенные в объем настоящего изобретения.
Claims (13)
1. Способ синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода с образованием карбамата аммония в качестве промежуточного химического соединения, который состоит из таких стадий, как:
a) взаимодействие аммиака и двуокиси углерода как такового или в виде карбамата аммония при молярном соотношении NH3/CO2 в диапазоне от 2,3 до 6, при температуре в диапазоне от 140 до 215°С и под давлением в диапазоне от 12 до 25 МПа с образованием первой жидкой смеси, содержащей мочевину, карбамат аммония, аммиак и воду;
b) подача упомянутой первой жидкой смеси на стадию разложения-стриппинга, чтобы осуществить разложение, по крайней мере, кратного количества, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 50 до 99% карбамата аммония в аммиак и двуокись углерода, при работе под таким же давлением, как и на упомянутой стадии реакции (а) и при температуре в диапазоне от 160 до 240°С, одновременно подвергая упомянутую жидкую смесь стриппингу с образованием первой газообразной смеси, содержащей аммиак и двуокись углерода, и второй жидкой смеси, содержащей мочевину, воду, аммиак и карбамат аммония;
c) конденсация, по крайней мере, 50% упомянутой первой газообразной смеси на стадии конденсации при работе, по существу, под таким же давлением, как упомянутая стадия (а), с образованием третьей жидкой смеси, содержащей карбамат аммония, аммиак и, возможно, мочевину, прямо или косвенно подаваемую на стадию реакции (а);
d) выделение мочевины, содержащейся в упомянутой второй жидкой смеси на одном или большем количестве последовательных стадий разложения и сепарации (Р) с образованием четвертой жидкой смеси, содержащей воду, аммиак и карбамат аммония, и, возможно, жидкой фазы, содержащей аммиак;
e) подача, по крайней мере, части упомянутой четвертой жидкой смеси, полученной на стадии (d), в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 50 до 100%, на упомянутую стадию разложения-стриппинга (b), направляя возможно оставшуюся часть на упомянутую стадию реакции (а), или, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, на упомянутую стадию конденсации (с);
отличающийся тем, что упомянутая четвертая жидкая смесь, полностью или частично подаваемая на упомянутую стадию разложения-стриппинга (b), предварительно нагревается путем теплообмена с любой из вышеупомянутых смесей, образующихся на стадиях (а), (b) или (с).
a) взаимодействие аммиака и двуокиси углерода как такового или в виде карбамата аммония при молярном соотношении NH3/CO2 в диапазоне от 2,3 до 6, при температуре в диапазоне от 140 до 215°С и под давлением в диапазоне от 12 до 25 МПа с образованием первой жидкой смеси, содержащей мочевину, карбамат аммония, аммиак и воду;
b) подача упомянутой первой жидкой смеси на стадию разложения-стриппинга, чтобы осуществить разложение, по крайней мере, кратного количества, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 50 до 99% карбамата аммония в аммиак и двуокись углерода, при работе под таким же давлением, как и на упомянутой стадии реакции (а) и при температуре в диапазоне от 160 до 240°С, одновременно подвергая упомянутую жидкую смесь стриппингу с образованием первой газообразной смеси, содержащей аммиак и двуокись углерода, и второй жидкой смеси, содержащей мочевину, воду, аммиак и карбамат аммония;
c) конденсация, по крайней мере, 50% упомянутой первой газообразной смеси на стадии конденсации при работе, по существу, под таким же давлением, как упомянутая стадия (а), с образованием третьей жидкой смеси, содержащей карбамат аммония, аммиак и, возможно, мочевину, прямо или косвенно подаваемую на стадию реакции (а);
d) выделение мочевины, содержащейся в упомянутой второй жидкой смеси на одном или большем количестве последовательных стадий разложения и сепарации (Р) с образованием четвертой жидкой смеси, содержащей воду, аммиак и карбамат аммония, и, возможно, жидкой фазы, содержащей аммиак;
e) подача, по крайней мере, части упомянутой четвертой жидкой смеси, полученной на стадии (d), в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 50 до 100%, на упомянутую стадию разложения-стриппинга (b), направляя возможно оставшуюся часть на упомянутую стадию реакции (а), или, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, на упомянутую стадию конденсации (с);
отличающийся тем, что упомянутая четвертая жидкая смесь, полностью или частично подаваемая на упомянутую стадию разложения-стриппинга (b), предварительно нагревается путем теплообмена с любой из вышеупомянутых смесей, образующихся на стадиях (а), (b) или (с).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая четвертая жидкая смесь предварительно нагревается теплообменом с упомянутой первой газообразной смесью, или в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения упомянутой второй жидкой смесью, образуемой на стадии (b).
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что соотношение NH3/CO2 в реакторе составляет от 3,0 до 5,0.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый этап реакции (а) осуществляется при температуре в диапазоне от 170 до 205°С и под давлением в диапазоне от 14 до 18 МПа.
5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что упомянутую стадию разложения-стриппинга (b) осуществляют при температуре в диапазоне от 180 до 220°С в условиях самостриппинга.
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что начальная температура упомянутой четвертой жидкой смеси находится в диапазоне от 70 до 120°С и изменение температуры во время предварительного нагрева составляет от 30 до 140°С, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 60 до 130°С.
7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что начальное молярное соотношение Н2О/СО2 на упомянутой стадии реакции (а) составляет от 0,10 до 0,35.
8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что перед подачей на стадию разложения-стриппинга (b) упомянутая четвертая предварительно нагретая жидкая смесь соединяется с упомянутой первой жидкой смесью.
9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что массовое содержание упомянутой четвертой жидкой смеси составляет от 25 до 35% по отношению к упомянутой второй жидкой смеси.
10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что упомянутая жидкая фаза, содержащая аммиак, полученный на стадии (d), подается как рециркулируемая на упомянутую стадию реакции (а).
11. Способ повышения выхода мочевины существующего способа получения мочевины, который работает с секцией синтеза под высоким давлением, в состав которой входит, по крайней мере, одна стадия стриппинг-процесса (самостриппинга), на выходе которой получают жидкий поток, содержащий мочевину, и газообразный поток, содержащий аммиак и двуокись углерода, и последующие стадии очистки и концентрации мочевины, на выходе которых получают рециркулируемый водный раствор, содержащий карбамат аммония, при этом упомянутый водный раствор подается полностью или частично, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в количестве от 50 до 100%, на упомянутую стадию стриппинг-способа (самостриппинга), отличающийся тем, что упомянутый водный раствор предварительно нагревается путем теплообмена с упомянутым жидким потоком, содержащим мочевину, или упомянутым газообразным потоком перед подачей полностью или частично на упомянутую стадию стриппинг-способа (самостриппинга).
12. Способ модификации существующей установки для прямого синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода, причем установка включает:
- контур синтеза высокого давления, в состав которого входит реактор R,
разлагатель/стриппинг-колонна S, конденсатор для получения карбамата аммония С;
- секцию среднего-высокого давления Р для сепарации и очистки мочевины;
- соединительную линию жидкой среды L1 для подачи рециркулируемого карбамата аммония при температуре Т1 на вход упомянутого разлагателя/стриппинг-колонны S;
- соединительную линию жидкой среды L2 для подачи жидкого потока при температуре Т2>Т1, содержащего мочевину, воду и остаточный карбамат аммония, на вход секции Р;
отличающийся тем, что устанавливают теплообменник F так, чтобы осуществлять теплообмен между жидкими средами в упомянутых линиях L1 и L2 без контакта между этими жидкостями.
- контур синтеза высокого давления, в состав которого входит реактор R,
разлагатель/стриппинг-колонна S, конденсатор для получения карбамата аммония С;
- секцию среднего-высокого давления Р для сепарации и очистки мочевины;
- соединительную линию жидкой среды L1 для подачи рециркулируемого карбамата аммония при температуре Т1 на вход упомянутого разлагателя/стриппинг-колонны S;
- соединительную линию жидкой среды L2 для подачи жидкого потока при температуре Т2>Т1, содержащего мочевину, воду и остаточный карбамат аммония, на вход секции Р;
отличающийся тем, что устанавливают теплообменник F так, чтобы осуществлять теплообмен между жидкими средами в упомянутых линиях L1 и L2 без контакта между этими жидкостями.
13. Способ по п. 12, в котором разность ΔТ=Т2-Т1 находится в диапазоне от 60 до 140°С.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI2011A000804 | 2011-05-10 | ||
| IT000804A ITMI20110804A1 (it) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | "processo ad alta resa per la sintesi dell'urea" |
| PCT/EP2012/058106 WO2012152645A1 (en) | 2011-05-10 | 2012-05-03 | High-yield process for the synthesis of urea |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013153920A RU2013153920A (ru) | 2015-06-20 |
| RU2603968C2 true RU2603968C2 (ru) | 2016-12-10 |
Family
ID=44554467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013153920/04A RU2603968C2 (ru) | 2011-05-10 | 2012-05-03 | Способ синтеза мочевины с большим выходом |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8927770B2 (ru) |
| EP (1) | EP2707355B1 (ru) |
| CN (1) | CN103562179B (ru) |
| AR (1) | AR086313A1 (ru) |
| CA (1) | CA2835337A1 (ru) |
| IT (1) | ITMI20110804A1 (ru) |
| RU (1) | RU2603968C2 (ru) |
| WO (1) | WO2012152645A1 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1395383B1 (it) | 2009-09-09 | 2012-09-14 | Saipem Spa | Metodo di separazione di ammoniaca e diossido di carbonio da soluzioni acquose |
| ITMI20120013A1 (it) * | 2012-01-09 | 2013-07-10 | Saipem Spa | Procedimento per la sintesi di urea comprendente un flusso di passivazione a fondo stripper |
| EP2801396A1 (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-12 | Casale Sa | Use of duplex stainless steel in an ammonia-stripping of urea plants |
| EP3178535A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Casale SA | A urea process with high-temperature stripping |
| EP3398935A1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-07 | Casale Sa | Process and plant for the synthesis of urea |
| US10919846B2 (en) * | 2018-12-21 | 2021-02-16 | Stamicarbon B.V. | Urea production process and plant with heat integration in low pressure recovery section |
| JP7410337B2 (ja) | 2020-06-23 | 2024-01-09 | スタミカーボン・ベー・フェー | サーマルストリッピング尿素プラント及びプロセス |
| CN114669264B (zh) * | 2022-04-08 | 2023-09-05 | 长沙鑫本药业有限公司 | 一种采用外环流氨化生产甲酸铵的装置及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4504679A (en) * | 1981-10-16 | 1985-03-12 | Toyo Engineering Corporation | Process for synthesizing urea |
| US5597454A (en) * | 1995-04-06 | 1997-01-28 | Lee; Jing M. | Process for producing urea |
| RU2152383C1 (ru) * | 1995-06-30 | 2000-07-10 | Снампрогетти С.П.А. | Способ синтеза мочевины (варианты) |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB577581A (en) | 1943-02-24 | 1946-05-23 | Texaco Development Corp | Improvements in or relating to the alkylation of organic compounds |
| NL250349A (ru) | 1960-04-08 | |||
| BE635479A (ru) | 1962-07-27 | 1900-01-01 | ||
| US3876696A (en) | 1968-09-03 | 1975-04-08 | Snam Progetti | Process for the production of urea having a low carbamate content |
| US4092358A (en) | 1968-09-03 | 1978-05-30 | Snamprogetti S.P.A. | Process for the production of urea having a low carbamate content |
| FR2038694A5 (ru) | 1969-03-27 | 1971-01-08 | Progil | |
| NL174548C (nl) | 1977-05-05 | 1988-05-16 | Montedison Spa | Werkwijze voor het bereiden van ureum door reaktie van ammoniak en kooldioxyde. |
| JPS5750954A (en) | 1980-09-12 | 1982-03-25 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Synthesis of urea |
| DE3245312A1 (de) | 1982-12-08 | 1984-06-14 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zum durchfuehren (bio-)chemischer reaktionen |
| NL8502227A (nl) | 1985-08-12 | 1987-03-02 | Unie Van Kunstmestfab Bv | Werkwijze voor de bereiding van ureum. |
| IT1274362B (it) * | 1995-02-16 | 1997-07-17 | Snam Progetti | Procedimento ad alta resa per la sintesi dell'urea |
| NL1027697C2 (nl) * | 2004-12-09 | 2006-06-12 | Dsm Ip Assets Bv | Werkwijze voor het verhogen van de capaciteit van een bestaand ureumproces. |
| SG123723A1 (en) | 2004-12-22 | 2006-07-26 | Sumitomo Chemical Co | Process for producing cyclohexanone oxime |
| ITMI20071029A1 (it) * | 2007-05-22 | 2008-11-23 | Snam Progetti | Procedimento migliorato per la sintesi di urea |
| US20100084350A1 (en) | 2008-10-06 | 2010-04-08 | Jing Liu | Systems and Methods for Continuous Multiphase Reaction and Separation |
| CN201596496U (zh) | 2010-01-19 | 2010-10-06 | 河北瑞通美邦工程有限公司 | 一种环己酮氨肟化反应器 |
| CN201988375U (zh) | 2011-03-04 | 2011-09-28 | 河北美邦工程科技有限公司 | 一种环己酮氨肟化反应催化剂分离装置 |
-
2011
- 2011-05-10 IT IT000804A patent/ITMI20110804A1/it unknown
-
2012
- 2012-05-03 WO PCT/EP2012/058106 patent/WO2012152645A1/en active Application Filing
- 2012-05-03 EP EP12718659.1A patent/EP2707355B1/en active Active
- 2012-05-03 CA CA2835337A patent/CA2835337A1/en not_active Abandoned
- 2012-05-03 US US14/116,258 patent/US8927770B2/en active Active
- 2012-05-03 RU RU2013153920/04A patent/RU2603968C2/ru not_active Application Discontinuation
- 2012-05-03 CN CN201280022592.6A patent/CN103562179B/zh active Active
- 2012-05-09 AR ARP120101620A patent/AR086313A1/es active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4504679A (en) * | 1981-10-16 | 1985-03-12 | Toyo Engineering Corporation | Process for synthesizing urea |
| US5597454A (en) * | 1995-04-06 | 1997-01-28 | Lee; Jing M. | Process for producing urea |
| RU2152383C1 (ru) * | 1995-06-30 | 2000-07-10 | Снампрогетти С.П.А. | Способ синтеза мочевины (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2835337A1 (en) | 2012-11-15 |
| CN103562179B (zh) | 2016-02-10 |
| US20140081046A1 (en) | 2014-03-20 |
| US8927770B2 (en) | 2015-01-06 |
| EP2707355B1 (en) | 2016-06-29 |
| WO2012152645A1 (en) | 2012-11-15 |
| EP2707355A1 (en) | 2014-03-19 |
| RU2013153920A (ru) | 2015-06-20 |
| AR086313A1 (es) | 2013-12-04 |
| CN103562179A (zh) | 2014-02-05 |
| ITMI20110804A1 (it) | 2012-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2603968C2 (ru) | Способ синтеза мочевины с большим выходом | |
| RU2468002C2 (ru) | Усовершенствованный способ синтеза мочевины | |
| JP7094453B2 (ja) | 尿素製造プロセス及び低圧回収部における熱統合を有するプラント | |
| CA2933474C (en) | Integrated production of urea and melamine | |
| CN109070043B (zh) | 在控制缩二脲的情况下的尿素生产 | |
| CN105026365B (zh) | 尿素合成方法和设备 | |
| UA123549C2 (uk) | Контролювання кількості біурету, що виробляється під час виробництва карбаміду | |
| RU2152383C1 (ru) | Способ синтеза мочевины (варианты) | |
| CN108290080B (zh) | 利用高温汽提的尿素工艺 | |
| JP7252365B2 (ja) | 尿素製造方法および装置 | |
| CN105008327B (zh) | 尿素设备改造方法 | |
| MXPA02011818A (es) | Proceso para la descomposicion de una solucion acuosa de carbamato proveniente de la seccion de recuperacion de urea de una planta de produccion de urea. | |
| RU2788626C1 (ru) | Способ и устройство для производства мочевины | |
| CN119255863A (zh) | 高压力氨基甲酸盐冷凝装置 | |
| EA041944B1 (ru) | Способ и устройство для производства мочевины |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20160801 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20160830 |