Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
аммиак
карбамид
всего
аммиак
карбамид
всего
Природный газ,
включая сырье,
10" кДж. . . .
23,15
2,89
26,04
24,28
—
24,28
Электроэнергия,
кВт-ч.....
5 .
160
165
5
60
65
Охлаждающая во-
да, т.....
116
110
226
67
120
187
чения карбамида оказались неконкурентоспособными именно из-за жесткой связи производств карбамида и солей аммония и были вытеснены полностью замкнутыми схемами.
Некоторое усложнение объединенного метода может вызвать дебаланс сырья. Если сырьем служит нафта, то CO2 избыточен по отношению к мощности производства CO(NH2)2, рассчитанного, исходя из ресурсов NH3. В этом случае необходимо устанавливать вспомогательную установку абсорбции CO2. Если же CO2 недостаточно, например, при конверсии метана, необходимо предусматривать [19] сбыт избыточного NH3.
Объединенный процесс «Снам Проджетти». В основу процесса положены следующие новейшие разработки специалистов фирмы [7, 20]: выделение NH3 из продукционной газовой смеси после реактора синтеза NH3 водной абсорбцией; обезвоживание влажного рециркулируемого в контуре синтеза NH3 газа впрыском жидкого NH3; стриппинг-процесс производства карбамида.
Принципиальная технологическая схема интегрального процесса приведена на рис. Х.З и Х.4. На этих рисунках не показаны ступени получения конвертированного газа, так как они ничем
Продувочный газ
Конвертированный газ
Рис. Х.З. Схема отделений синтеза CO(NH2)2 и NH3 в интегральном процессе их производства:
/ — реактор синтеза NH3; 2 — пленочный абсорбер NH3; 3 — пленочный абсорбер CO2;
4 — метанатор; 5 — компрессор; 6 — влагоотделитель; 7 — реактор синтеза карбамида;
5 — дистиллятор.
Жидний J<m3rn W
¦ ГУ Вода ^
РУАС-*—^p- -*
/7/705
синтеза карбамида
Конвертированный газ
Рис. Х.4. Схема отделений дистилляции плава синтеза и выделения карбамида в твердом виде по интегральному процессу:
/ — иасос; 2 — промывная колонна; 3 — абсорбер-кондеисатор; 4, 5 — аппараты дистилляции I и И ступеней; 6 — сепаратор; 7 — аппарат дистилляции III ступени; S1 9 — выпарные аппараты I и II ступеней; 10 -— грануляционная башия.
не отличаются от аналогичных ступеней при автономном производстве NH3. Однако следует отметить, что теплоту охлаждения конвертированного газа используют для дистилляции плава синтеза CO(NH2)2 и предварительного подогрева рециркулируемого жидкого NH3.
Конвертированный газ сжимают от 3—3,5 МПа до 18—20 МПа и подают в абсорбер с падающей пленкой, где CO2 поглощают концентрированным раствором NH3 с образованием карбамата аммония. Большая часть теплоты абсорбции может быть регенерирована (предварительный нагрев котельной питательной воды). Содержание NH3 в поглотительном растворе составляет около 80% (масс), что обеспечивает получение высококонцентрированного карбаматного раствора при 130—140 °С с массовым соотношением CO2 : H2O » 3,0—3,5.
Освобожденный от CO2 конвертированный газ с примесью испаренного в абсорбере CO2 аммиака [14—15% (об.)] подают в метанатор на окончательную очистку от СО и CO2. Затем соединяют с газовым потоком, выводимым из реактора синтеза NH3, и направляют в пленочный абсорбер для поглощения NH3. (По другому варианту процесса, газ отмывают водой от аммиака до подачи на метанирование). Остаточное содержание NH3 в газе снижается до 0,5% (об.), и из абсорбера выводят высококонцентрированный раствор NH3, а также побочный поток сдувочного газа и основной газовый поток. Абсорбер сконструирован таким образом, чтобы избежать смещения рециклового и свежего газа перед сдувкой. Далее основной поток газа обезвоживают путем охлаждения и промывки жидким аммиаком. С этой целью в него впрыскивают часть NH3, рециркулируемого в реактор синтеза CO(NH2)2. После регенерации тепла обезвоженный газ подают компрессором в реактор синтеза NH3.
Свежий карбаматный раствор из абсорбера CO2 совместно с ре-циркулируемыми потоками NH3 и УАС поступает в нижнюю часть реактора синтеза CO(NH2)2, куда вводят также газовую смесь NH3 и CO2 из стриппинг-дистиллятора. За счет теплоты конденсации этой смеси поддерживается тепловой баланс реактора.
Плав синтеза из верхней части реактора CO(NH2)2 поступает самотеком в стриппинг-дистиллятор, где он нагревается конденсирующимся паром. Часть непрореагировавших NH3 и CO2 отпаривают в токе NH3 и возвращают в реактор. Оставшийся плав синтеза дросселируется и поступает на окончательную переработку.
Плав дистиллируют на трех ступенях (под давлением 1,8; 0,55 и 0,08 МПа) для выделения остаточных NH3 и CO2 и после вакуум-испарения воды подают в грануляционную башню.
Дефицит тепла в I и II дистилляторах плава синтеза покрывают за счет охлаждения конвертированного газа из отделения получения синтез-газа. Тепло для III дистиллятора обеспечивают за счет конденсации паров из II дистиллятора. Водный конденсат из III дистиллятора (РУАС, полученный за счет конденсации части
