Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Страна
1971 г.
1 975 г.
1981 г. (оценка)
1565
4497
12 220
США......
4215
4777
7 908
КНР......
320
845
7 820
3179
4203
4 403
в
Стремительный рост мощностей привел к тому, что начинай с 1974—75 гг. карбамид стал доминирующим видом среди твердых одинарных форм азотных удобрений (табл. 2). В связи с этим одной из характерных черт азотной промышленности в настоящее время является строительство аммиачно-карбамидных комплексов без каких-либо иных цехов переработки аммиака [5].
Советский Союз, где промышленное производство карбамида і по существу началось после Майского (1958 г.) Пленума J ЦК^КПСС, в начале 70-х гг. по объему выпуска карбамида вышел *, на первое место в мире.
' Динамика роста мощностей по производству карбамида в ^ СССР за 1966—80 гг. такова:
Рост мощностей по отношению к 19С5 г.
1965—1970 гг. В 2,6 раза
1971—1975 гг. В 3,1 раза
1976—1980 гг. В 5,7 раза
За двадцать лет (1959—79 гг.) единичная мощность технологических линий по выпуску карбамида в Советском Союзе возросла со 100 до 1500 т/сутки, а удельная годовая выработка на одного работающего в 1978 г. превысила уровень 1965 г. в 4 раза.
Доля карбамида в ассортименте азотных удобрений в нашей стране составила в 1975 г. 25,9%; себестоимость азота в карбамиде— близка к себестоимости азота в нитрате аммония, а с учетом затрат в сфере потребления преимуществом обладает карбамид-экономия от использования карбамида составляет около 5% [4 ]. Себестоимость карбамида на крупных заводах США составляет (в расчете на 1 т азота) 80% себестоимости нитрата аммония и 65% —сульфата аммония [6J. Таким образом, карбамид вытесняет традиционные формы азотных удобрений благодаря высокой рентабельности производства.
Итак, мощности производства карбамида как в нашей стране, так и во всем мире имеют устойчивую тенденцию к дальнейшему росту. Выполненный нами всесторонний анализ научных, технических и патентных публикаций приводит к заключению о том, что к настоящему времени накоплен такой научно-технический потенциал, эффективное использование которого может привести в ближайшие годы к качественным изменениям технико-экономических характеристик промышленных установок. Вместе с тем, необходимо отметить, что очень многие усовершенствования не находят практического воплощения в течение длительного периода с момента их создания. Это происходит отчасти вследствие конъюнктурных причин, отчасти из-за того, что нередко объективные возможности для реализации технического решения возника-кают значительно позднее его создания. Необходимость внимания к таким техническим решениям обусловлена тем, что при сов-
ременных объемах выпуска карбамида даже незначительные усовершенствования в масштабах отрасли дают огромный народнохозяйственный эффект.
Авторы надеются, что предлагаемая книга поможет читателю в поиске технологических альтернатив совершенствования сложного и еще далекого от теоретического идеала производства карбамида.
ЛИТЕРАТУРА
1. BusquetsC. Ion (Madrid), 1953, v. 13, №139, p. 3. 2. Г'орловский Д. M., Кучерявый В. И. — Хим. пром., 1978, № 3, с.228. 3. Кучерявый В. И.,Лебедев В. В. Синтез и применение карбамида, Л., Химия, 1970. 4. Рысихин А, И., ЛебедевВ. В.— ЖВХО им. Д. И. Менделеева, 1978, т. 23, № 1, с. 52; Лебедев В. В., Рысихин А. И. Современное состояние и перспективы развития производства карбамида в СССР и за рубежом. Обзоры по важнейшим научным и научно-техническим проблемам химической промышленности в десятой пятилетке. M., НИИТЭХИМ, 1978, вып. 2. 5. Петряева Д. А. Тенденции развития производства и потребления аммиака и карбамида в капиталистических и развивающихся странах. Обзорн. инф. Сер. «Азотн. пром.», M., НИИТЭХИМ, 1976. в. Chem. Eng. News, 1970, № 31, p. 16.
Глава I
Некоторые аспекты теоретических основ синтеза карбамида
Технология карбамида из аммиака и диоксида углерода за 60 лет развития неоднократно качественно изменялась. Технологические схемы открытого типа сменялись полузамкнутыми, которые, в свою очередь, были вытеснены полностью замкнутыми. Развитие замкнутых схем далее шло в направлении максимального полезного использования внутреннего энергетического потенциала процесса и увеличения единичной мощности промышленных агрегатов.
Полвека назад многим казалось, что открытая А. И. Базаровым [1,2] реакция 2NH3 + CO2 ^ NH2COONH4 ^ NH2CONH2 + + H2O может быть без особого труда количественно описана сложившимися к тому времени методами химической кинетики и термодинамики1. Позднее выяснилось, что при протекании этой реакции образуется весьма сложная физико-химическая система. Поэтому поиск средств количественного описания процесса, которое по своей информативности и точности могло бы отвечать требованиям, необходимым для применения современной счетно-решающей техники, затянулся вплоть до 70-х годов [3].
Исследователи получали необходимые опытные данные лишь в узких интервалах параметров применительно к доминирующей в данный период технологии. Это тормозило развитие обобщенных представлений о системе, необходимых для прогнозирования путей развития технологии и разработки соответствующих вычислительных приемов. Тем не менее, к настоящему времени сложились некоторые предпосылки для обобщенного рассмотрения теоретических основ синтеза карбамида. Не вызывает сомнения, что в дальнейшем в технологии карбамида произойдут крупные изменения качественного характера, что позволит значительно увеличить экономичность и уровень автоматизации промышленных агрегатов. Успех проектирования таких агрегатов будет во многом определяться надежностью математического описания процесса, новой интерпретацией физико-химических свойств системы и использованием ранее неизвестных свойств, например, недавно обнаруженных критических явлений в системе. Поэтому в данном разделе излагаются не претендующие на однозначность основные представления о физико-химической природе процесса вне прямой связи с его конкретным технологическим оформлением.
