Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Горловский Д.М. -> "Технология карбамида" -> 37

Технология карбамида - Горловский Д.М.

Горловский Д.М., Альтшулер Л.H., Кучерявый В.И. Технология карбамида — Л.: Химия, 1981. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): carbamid.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 144 >> Следующая


COnst, быЛИ ВЫЧИСЛеНЫ 149]

и Пуд при варьировании U от О -до 0,45 (сохраняя W > 0) применительно к условиям работы упоминавшегося промышленного цеха: qco, = = 700 кг/(м3-ч), tc = 190" °С, Рс=21,1 МПа, L' = 4,5, W' + + U = 0,95. В расчетах было принято, что для U>0,15 значения хо6щ и xl, w совпадают.

Полученные результаты представлены графически на рис. 11.22. Из рисунка следует, что для указанных выше условий синтеза замещение воды в рециркулируемом потоке карбамидом при U 0,15 повышает эффективность процесса, при U > 0,15 — снижает.

Таким образом, в результате изучения работы промышленного агрегата синтеза карбамида с рециркуляцией целевого продукта установлено, что при определенных условиях замена воды в рециркулируемом потоке карбамидом повышает эффективность процесса синтеза.

Рис. 11.22. Зависимости Пуд (/) и ха (2) от U при/ = 190 °С, P = 21,1 МПа, V = 4,5, W + V = 0,95, qCOi = = 700 кг/(м3-ч). Пунктир — интерполяция.

6. Подготовка сырья. Средства предотвращения коррозии

Сырьем для производства карбамида служит жидкий синтетический аммиак и газообразный диоксид углерода.

Количество примесей, содержащихся в жидком NH3, незначительно. Так, по ГОСТ 6221—75 жидкий аммиак (2 сорт) может содержать до 0,4% (масс.) влаги, до 8 мг/л масла, а также до 2 мг/л железа. Кроме этого, жидкий NH3 в соответствии с условиями производства всегда содержит примеси растворенных газов — N2 и H2; но количества их столь малы, что содержание этих примесей обычно не определяют аналитически. Известно [37], что при обычных температурах и давлении 5 МПа растворимость стехиометрической азотоводородной смеси в жидком аммиаке не

превышает 0,2% (масс.). Аммиак поступает в производство карбамида при значительно меньшем давлении (1,5—2,5 МПа), поэтому реальное содержание растворенных газов в нем значительно меньше, чем 0,2%.

Характер и содержание примесей в CO2 зависят от способов его получения (либо выделения из газовых смесей). В настоящее время практически повсеместно для производства карбамида используют CO2 — отход производства аммиака на основе процессов конверсии углеводородного сырья. Диоксид углерода отделяют от синтез-газа, используемого для получения аммиака, путем абсорбции водными растворами органических или неорганических оснований с последующей регенерацией этих растворов. Выделенный таким образом CO2 содержит примеси компонентов синтез-газа (N2, H2, СО, CH4, O2), а также сернистых соединений. Источником последних является углеводородное сырье. В процессах конверсии сернистые соединения в основном восстанавливаются до H2S, который сорбируется и регенерируется из поглотительных растворов вместе с CO2.

Количества примесей в CO2 зависят от вида углеводородного сырья (природный или попутный газ, жидкое или твердое топливо) и от метода абсорбции CO2. Так, в наиболее распространенном процессе моноэтаноламиновой очистки газа конверсии метана получают CO2, содержащий 0,2—2,5% (об.) примесей, в том числе 0,1—2% горючих (H21CH4) и 10—30 мг/м3 сернистых соединений [1,51].

Содержащиеся в сырье примеси существенно влияют на процесс производства карбамида H]:

снижают эффективность процесса синтеза вследствие поступления в реактор газов, инертных по отношению к процессу;

усиливают коррозионную активность реакционной среды;

создают взрывоопасность в различных узлах из-за наличия горючих компонентов.

Снижение либо полное устранение перечисленных вредных воздействий примесей —основная цель стадии подготовки сырья. Именно в этом аспекте и рассмотрены ниже способы подготовки сырья, а также средства предотвращения коррозии. При этом наибольшее внимание уделено очистке CO2, так как содержание примесей в нем примерно на порядок выше, чем в NH3.

Очистка диоксида углерода от инертных примесей

Как известно [1,52, 53], инертные по отношению к реакции синтеза карбамида газы, практически не растворимые в жидкой фазе, снижают степень превращения сырья в карбамид. Увеличение вследствие присутствия инертных газов относительного объема газовой фазы приводит к перераспределению аммиака между жидкой и газовой фазами, снижению его избытка в жидкой фазе и, как следствие, к уменьшению равновесной сте-

пени превращения. Кроме того, снижается средняя плотность реакционной среды и, следовательно, уменьшается время пребывания реагирующих веществ в реакторе синтеза. Опытные и расчетные данные [1, 52, 53] в согласии между собой показывают, что при увеличении содержания инертных примесей в CO2 на 1% (об.) степень превращения CO2 в карбамид уменьшается примерно на 0,6% (абс).

Очевидно также, что присутствие инертных примесей увеличивает затраты .электроэнергии на сжатие CO2.

Способы очистки CO2 от инертных примесей сводятся, в основном, к процессам ожижения CO2 [1, 54]. По одному из них газообразный CO2 ожижают при 8 МПа и подвергают ректификации, выводя пары на стадию очистки синтез-газа от CO2 в производстве аммиака. По другим способам ожижение и ректификацию проводят при P <. 3,5—4,0 МПа. Существует также способ выделения жидкого CO2 непосредственно из синтез-газа, сжатого до давления 30 МПа, путем его охлаждения до 220 К. Можно полагать, однако, что CO2, ожиженный при таких параметрах, будет содержать значительные количества растворенных примесей. Так, например, растворимость H2 в жидком CO2 при 19,6МПа и 273 К составляет [1] 0,4% (масс).
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed