Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Во время сварки недопустимо образование феррита в сварных швах. Включения или прожилки феррита, слегка отличающиеся по составу от окружающей аустенитной структуры, могут быть причиной избирательной коррозии ферритной или аустенитной фазы. Поэтому следует строго регламентировать содержание фер-ритных включений в сварных швах, а также применять электроды, не содержащие феррита. Однако швы без ферритных включений очень восприимчивы к растрескиванию в горячем состоянии. Склонность к растрескиванию удалось в достаточной мере снизить, используя сплав с марганцем. Ряд таких материалов почти не обладает склонностью к горячему растрескиванию в реакционных средах агрегата производства карбамида и характеризуется высокой стойкостью к коррозии.
Защитное действие кислорода. Результаты проведенных исследований и накопленный опыт [4 ] свидетельствуют о том, что создание и сохранение пассивирующей пленки окислов в первую оче-166
редь определяется концентрацией Кислорода в жидкой фазе. Хотя коэффициент распределения кислорода в горячем плаве синтеза неизвестен, на основании соответствующих данных по распределению кислорода в воде можно заключить, что основное количество кислорода присутствует в газовой фазе и что плав синтеза содержит не более нескольких млн""1 кислорода. Столь низкая концентрация кислорода, от 5 до 50 млн-1, обеспечивает приемлемую защиту от коррозии. Однако практически при любом содержании кислорода в газовой фазе необходим продолжительный и интенсивный контакт между газом и жидкостью, чтобы жидкость была равновесна кислородсодержащей газовой фазе и, следовательно, имела необходимую^концентрацию кислорода.
В карбаматном конденсаторе эти условия выполняются, так жак жидкость образуется из кислородсодержащего газа. Реактор — аппарат с барботажем газа, поэтому здесь жидкость также имеет необходимое содержание кислорода. В стриппинг-колонне, которая работает при противотоке жидкости и газа, смесь свежего CO2 и O2 должна подаваться в каждую трубку. Как уже упоминалось, эти условия выполняются благодаря применению точных распределителей жидкости и газа, которые также необходимы для обеспечения оптимальных условий протекания технологического процесса в аппарате. Только в случае резких нарушений течения процесса в некоторых трубках (например, закупорка отверстий для входа жидкости или выхода газа, очень большая нагрузка по жидкости, препятствующая поступлению CO2) может случиться, что одна или несколько трубок вообще не получают O2. При испытаниях на опытной установке было определено, что если отгонка происходит без газообразного CO2 или с газовым потоком, не содержащим O2, после некоторого времени работы сталь AISI 316 заметно корродирует. Высокая нагрузка по жидкости —выше 200% —также увеличивает коррозию. Однако увеличение нагрузки по жидкости до 150% или уменьшение подачи CO2 до 10% не приводит к заметному увеличению коррозии. Поэтому процесс можно вести в довольно широком безопасном диапазоне, что также подтверждается опытом эксплуатации 13 установок, в которых имеется свыше 10 ООО отгонных трубок [4]. За исключением нескольких случаев, где причиной являлась забивка или негерметичность, отгонные трубки не подвергаются коррозии в большей степени, чем остальное оборудование.
Технико-экономические показатели
Как показывает производственный опыт [3], работа установки со стрнппинг-схемой устойчива и управление несложно, если обслуживающий персонал обладает высокой квалификацией и опытом. Выход на стационарный режим достигается за 1 —2 ч. После коротких остановок 100?ь производительность восстанавливается через 15 мин.
J 67
Таблица IV.2. Расходные коэффициенты (с гарантийным запасом 5%) на 1 т гранулированного карбамида, содержащего 0,25% (масс.) биурета [2]
Статьи расхода
Коэффициенты для процессов «Стамикарбон» с полным рециклом
обычный процесс
стриппннг-процесс
Электроэнергия, кВт-ч ............
Пар при 2,5 МПа, т .............
Пар при 1,2 МПа, т .............
Пар при 0,3 МПа (отход), т..........
Охлаждающая вода при 25 0C (At = 11°), м3. . .
140 1,5 100
120 1,05
0,35 55
В заключение приведем основные технико-экономические характеристики стриппинг-процесса «Стамикарбон». Гарантируемый удельный (на 1 т гранулированного карбамида) расход NH3 составляет 0,575, a CO2 —0,750 т [1 ]. Энергетические показатели помещены в табл. IV.2, где они сопоставлены с аналогичными показателями обычной схемы с жидкостным рециклом «Стамикарбон».
2. Стриппинг-процесс «Снам Проджетти»
Исследовательские работы по разработке нового метода были начаты в 1962 г., а в декабре 1969 г. был пущен первый промышленный агрегат мощностью 100 тыс. т/год [1 ].
Физико-химические основы процесса дистилляции плава синтеза в токе NH3
Для равновесной реакции образования (диссоциации) карбамата аммония давление диссоциации Рк. а можно найти [7] по уравнению:
P =Р' 0,53 — (IV.6)
к. а к. а 3/7д7
У (^nh5)' Л'СО,
где Рк. а —давление диссоциации карбамата аммония при N-цн,'-: JVC0 =2:1; JVNH3, iVC0! — мольные доли газообразных NH3 и CO2.
