Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
1,3
265
1,3
210
при подаче безводного жидкого NH3 в нижнюю часть абсорбера и воды в его верхнюю часть. Хорошие результаты были достигнуты при температуре охлаждающей воды НО—140 °С в нижнем отделении и 60—90 °С в верхнем. Снизить температуру воды, циркулирующей в верхнем отделении, было невозможно из-за опасности выпадения кристаллов твердого карбамата аммония.
Эти испытания подтвердили техническую осуществимость двух основных стадий нового интегрального процесса — выделения NH3 и CO2 из газовых смесей с получением высококонцентрированного карбаматного раствора. Исходя из этих экспериментальных данных и опыта проектирования производств NH3 и CO(NH2)2, фирма «Снам Проджетти» выполнила комплексный проект объединенной установки NH3 и CO(NH2)2.
Экономические преимущества интегрального процесса «Снам Проджетти». Создатели процесса указывают на следующие достоинства объединенной схемы [20, 22, 23]:
экономия тепловой энергии, потребляемой при обычном методе удаления CO2 из конвертированного газа;
экономия тепловой и/или механической энергии, требуемой для отделения NH3 от непрореагировавших N2 и H2;
экономия механической энергии на сжатие CO2 до давления синтеза CO(NH2)3;
экономия капиталовложений за счет отказа от традиционного узла поглощения CO2 и ступени отделения NH3 (в контуре синтеза NH3), сжатия CO2 и карбаматного конденсатора (в контуре синтеза карбамида). В интегральном процессе требуются только воздушный компрессор и компрессор для сырого конвертированного газа, который, благодаря сравнительно высокой плотности последнего по сравнению с синтез-газом, имеет меньше ступеней сжатия и/или меньшее число оборотов.
С целью количественной оценки технико-экономических преимуществ применения объединенного процесса были сопостав-
лены [20 ] показатели обычных современных раздельных установок NH3 и CO(NHa)2 и объединенной установки NH3-CO(NH2)2 по схеме «Снам Проджетти». Производительность установки по NH3 — 1000 т/сутки, гранулированного CO(NH2)2 — 1700 т/сутки; сырье — природный газ. Сравниваемые установки состоят из следующих узлов.
Установка с раздельными
производствами NH3 Объединенная установка
и CO(NH2), NH3 — CO(NH2)2
Паровая конверсия природного Паровая конверсия природного газа, конверсия СО, удале- газа и конверсия СО под да-ние CO2, метанирование (все влением —3 МПа эти стадии под давлением ~3 МПа)
Компримирование синтез-газа Компримирование конвертиро-от 3 до 24 МПа центробеж- ванного газа до —20 МПа ным компрессором центробежным компрессором
Синтез NH3 под давлением Синтез NH3, получение
24 МПа в реакторе типа NH2COONH4, дегидратация «Квенчинг»-аппарат (реактор последнего с получением с охлаждением) СО (NH.,)., под давлением 19—
20 МПа" "
Синтез CO(NH2)2 под давле- Система пароснабжения (пара-нием 15 МПа по стриппинг- метры пара 11 МПа и 510 0C) процессу «Снам Проджетти» с бойлером отработанного теп-
Общая энергоустановка для ла на линии топливного газа агрегатов синтеза NH3 и с установки конверсии при-CO(NH2I2 с получением пара родного газа; технологический под давлением 11 МПа и пар предварительно подается с температурой 510 0C для на турбины рабочих турбин
Для обоих сравниваемых случаев электроэнергию, необходимую для технологических целей, обеспечивает генератор с приводом от турбины, поэтому расходы пара и электроэнергии не входят в статьи затрат.
В табл. Х.З сопоставлены удельные затраты энергоресурсов и сырья для обоих случаев. Анализ капитальных затрат этих двух вариантов показал, что для объединенного процесса стоимость капиталовложений на 20% ниже. Кроме того, в случае объединенной установки за счет более низких расходных коэффициентов снижение себестоимости CO(NH2)2, по сравнению с обычными процессами, составит 16% [22].
Факторы, определяющие целесообразность практического применения интегральной схемы. Создатели интегральной схемы «Снам Проджетти» проанализировали факторы, определяющие целесообразность ее практического применения, и пришли к следующему заключению [22].
Главный недостаток объединения двух процессов — недостаточная эксплуатационная гибкость технологического процесса, обусловленная строгой зависимостью двух производств. Однако, и при производстве NH3 и CO(NH2)2 на раздельных установках между ними существует определенная взаимосвязь. Действи-
т
тельно, в случае прекращения производства NH3 необходимо останавливать установку получения CO(NH2)2, вследствие отсутствия CO2, образующегося при синтезе NH3. Напротив, отключение установки синтеза CO(NH2)2 не влечет за собой остановку производства NH3 при наличии соответствующего склада для продукта. В случае объединения отключение одной из двух установок влечет за собой отключение другой установки. При этом должны учитываться следующие факторы:
1) опыт свидетельствует о том, что степень надежности аммиачной линии бывает ниже, чем степень надежности производства CO(NH.2)2. Иными словами, остановки в основном будут иметь место в агрегате NH3; поэтому тот факт, что агрегат NH3 в интегральном процессе связан с агрегатом CO(NH2)2, не обязательно означает значительное снижение рабочей гибкости;
