Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
а соотношение CO2 : H2O уменьшится. Соответственно уменьшится п, что будет зафиксировано рефрактометром, и автоматически повысится давление в дистилляторах за счет прикрытия регулирующих клапанов либо на линиях подачи охлаждающей воды в конденсаторы, либо на линиях газов дистилляции. С увеличением давления сократится количество испаряющейся воды и, как следствие, войдет в норму соотношение CO2 : H2O в рециркулируемом растворе. Обратные явления будут существовать при понижении температуры в аппаратах дистилляции.
В некоторых технологических схемах производства карбамида определенное количество последнего в виде более или менее концентрированного водного раствора вводят в систему жидкостного рецикла, например, в конденсатор III ступени. Присутствие CO(NH2)2 в качестве четвертого компонента рециркулируемого раствора не искажает пропорциональность между соотношением CO2 : H2O и показателем преломления, поскольку количество вводимого карбамида является постоянным. Таким образом, система автоматического регулирования [77] приемлема и в этом случае.
Разработан способ [79] минимизации W на входе в колонну синтеза при нормальной работе карбаматных насосов путем автоматического регулирования расхода воды в узлы абсорбции и конденсации с применением вычислительного устройства.
Оптимизация системы жидкостного рецикла в действующих цехах
Технико-экономические показатели производства карбамида в действующих цехах в значительной мере зависят от эффективности системы жидкостного рецикла. Как было показано выше, поиску путей усовершенствования этой системы уделяется большое внимание.
Основные недостатки промышленных методов выделения не-прореагировавших веществ из плава синтеза карбамида и их рециркуляции в схемах с жидкостным рециклом — высокое содержание воды в смеси реагентов на входе в колонну синтеза, недостаточная степень отгонки NH3 "и CO2 на I ступени дистилляции, сложность обслуживания карбаматных насосов, необходимость испарения на стадиях дистилляции и выпарки значительного количества воды сверх стехиометрической нормы (по реакции синтеза карбамида) и др. В результате ограничиваются возможности интенсификации производства, требуются повышенные энергетические и трудовые затраты.
Во многих действующих цехах концентрацию CO2 в растворе УАС I ступени поддерживают на уровне 28—32%, тогда как в отдельных цехах имеется опыт длительной стабильной работы при более высоких концентрациях (до 35—36%). По существующей технологии соблюдение указанных показателей представляет собой довольно сложную задачу. Чтобы повысить концентрацию РУАС I, было решено подать РУАС II в узел дистилляции I ступени, а не в промывную колонну. (Еще эффективнее было бы ректифицировать РУАС II в отдельной зоне под давлением дистилляции I ступени, но для этого необходимо дополнительное оборудование). Для оценки изменения показателей синтеза и дистилляции при использовании указанного приема был выполнен 180]
Таблица 111.2. Результаты расчета материальных потоков в узлах
синтеза, дистилляции и системе жидкостного рецикла
Характеристики потоков
Реакционная смесь на входе в колонну синтеза
Плав синтеза на входе в узел ди-стилляции I ступени
РУАС I
P У AC П
обычная схема
•& Ё со
B«s
о о и
2 о. U
обычная схема
модифицированная ! схема
обычная схема
модифицированная схема
2 о о x
с u
модифицировать ая схема
NH3, т/ч......
26,35
23,95
18,73
17,34
8,28
5,92
1,04
1,01
в том числе в жидком
виде.......
18,03
18,03
CO2, т/ч ... .
14,96
14,43
5,09
4,91
5,03
4,50
0,35
0,34
в том числе в газооб-
разном виде . . .
9,93
9,93
CO(NHo),, т/ч. .
—
—
13,46
13,46
—
—
—
—
H2O1 т/ч ... .
5,07
3,34
9,10
9,06
5,07
3,34
1,68
1,68
Всего. . .
46,38
41,72
46,38
44,77
18,38
13,76
3,07
3,03
хя.%.......
—
—
66,0
68,3
—
—
—
—
L.........
4,56
4,30
W.........
0,83
0,56
Концентрация COo в
РУАС I, % (масс.)
-
—
27,4
32,7
на ЭВМ моделирующий расчет этих процессов на основе ранее созданных моделей. Результаты расчета материальных потоков синтеза, дистилляции и системы рецикла применительно к фактическим показателям работы одного из действующих цехов карбамида для обычной и модифицированной схем обвязки аппаратов приведены в табл. III.2 и III.3.
Как следует из табл. 111.2, при неизменных прочих условиях процесса, прекращая подачу РУАС II в узел промывной колонны, можно существенно {на 25%) снизить количество РУАС I и, соответственно, нагрузку карбаматных насосов высокого давления. Кроме того, при этом примерно на 10% уменьшается суммарная нагрузка колонны синтеза, а также снижается содержание NH3 и CO2 в плаве, поступающем на дистилляцию первой ступени. Масштаб рецикла карбаматного раствора и количество неконвер-тированных реагентов, которые необходимо выделить из плава синтеза путем дистилляции, еще более снижаются (табл. Ш.З) при увеличении подачи жидкого NH3 в колонну синтеза (без изменения суммарной нагрузки колонны дистилляции I ступени).
