ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Выделение непрореагировавших веществ

Физико-химические основы и технология выделе­ния из плава синтеза не превращенных в карбамид NH3 и С02 под давлением синтеза будут рассмотрены в гл. IV, посвященной стриппинг-процессам «Стамикарбон» и «Снам Проджетти». Фи­зико-химические основы дистилляции плава синтеза при ступен­чатом снижении давления, а также некоторые варианты техноло­гического и аппаратурного оформления этих процессов изложены в работах 11, 2].

Недавно разработан метод расчета температуры дросселиро­вания плава синтеза [3]. Умение вычислять температуру дрос­селирования іяр и правильно оценивать ее связь с другими техно­логическими величинами необходимо в практике проектирования, при инженерных расчетах в связи с разработкой новых процес­сов и аппаратов, при создании автоматизированных систем управ­ления технологическим процессом с помощью УВМ. Поскольку методика [3] довольно громоздка и в некоторых инженерных рас­четах пользоваться ею не совсем удобно, с помощью ЭЦВМ по­лучено следующее регрессионное уравнение для определения [4]:

/др = 0,1242tc + 14,58Рд + 0,1997^д — 0,5099РС —

— 16,06xB — 3,921 L +7,343W + 77 (ПІЛ)

Где Рс, Рд — давление при синтезе и дистилляции, МПа; tc, — температура плава в колонне синтеза и подогревателе дистилля­ции, °С.

Технологические и аппаратурные средства выделения

Непрореагировавших веществ

В промышленной практике наибольшее распространение полу­чил метод, который заключается в нагревании плава синтеза (до или после дрос­селирования) с последующей сепарацией фаз при пониженном давлении. Для осуществления метода разработана соответствующая аппаратура. Теплоту, необходимую для ректификации плава, предлагают подводить косвенно, через выносной кипятильник, в частности, пленочного типа, либо непосредственно, введением в плав острого пара, дымовых газов, расплава металлов либо мине­рального масла (для рекуперации тепла масло вместе с исходными реагентами подают в зону синтеза карбамида) [5].

Глава III

Одноступенчатая дистилляция с одновременным обезвоживанием карбамида пригодна только для разомкнутых схем. Методы с рециркуляцией NH3 и С02 обычно включают двухступенчатую дистилляцию. С целью более полной реку­перации сырья и снижения энергозатрат предлагают применять 3—4 ступени [5, 6].

Для интенсификации процесса дистилляции, повышений степени разделе­ния компонентов плава синтеза карбамида и снижения содержания Н20 в газах дистилляции рекомендуют поток плава синтеза, подаваемого на орошение верх­ней части колонны дистилляции, предварительно охлаждать; часть плава син­теза направлять, минуя подогреватель, на контактирование с потоком газов дистилляции; в отдельной зоне выделять избыточный NH3, незначительно повы­шая температуру жидкости после адиабатического дросселирования плава син­теза и сепарации фаз (при этом уменьшается нагрузка на зону разложения кар­бамата аммония при повышенной температуре); предотвращать циркуляцию плава в подогревателе и быстро выводить из него газовый и жидкостный поток раздельно; ограничить до 10—60 с время контактирования газов дистилляции с жидкой фазой с тем, чтобы газовая фаза была неравновесна по отношению к жидкой; нагревать плав синтеза после дросселирования и перед подачей на орошение колонны дистилляции до 150—160 °С; подогревать газожидкостную смесь после адиабатического дросселирования плава синтеза примерно на 20 °С и после сепарации фаз проводить дистилляцию жидкости при более высокой температуре [7].

Чтобы снизить рецикл воды в колонну синтеза и эффективно использовать теплоту конденсации газов дистилляции, предусматривают разделение компо­нентов плава синтеза карбамида при повышенных давлениях и температурах [8]. В частности, с этой целью в технологическую схему вводят ступень дистил­ляции при 5—13 МПа. Для выделения избыточного NH3 (с небольшой примесью С02) плав синтеза подают в сепаратор при давлении, промежуточном между значениями давлений синтеза и дистилляции. Если же при этом поддерживать давление, при котором СОа практически не испаряется, отпадает необходимость очистки возвратного аммиака. Чтобы свести до минимума возможность протека­ния процессов гидролиза карбамида и образования биурета при высокотемпера­турной дистилляции, сконструированы скоростные пленочные подогреватели [7, 9].

Наряду с указанными выше преимуществами дистилляции при повышен­ном давлении, выделение NH3 и С02 из плава под давлением синтеза существенно упрощает рецикл непрореагировавших веществ. В то же время, чем выше давле­ние в зоне дистилляции, тем выше должна быть температура процесса. Для пре­дотвращения сопутствующих высокотемпературной дистилляции побочных про­цессов гидролиза карбамида и образования биурета предусматривают поддержа­ние в зоне синтеза мольного соотношения NH3 : С02 = 5—12 и сжатие плава перед дистилляцией до давления, превышающего давление синтеза [9, 10].

Одно из наиболее эффективных направлений интенсификации дистилляции и сокращения времени пребывания смеси в зоне с высокой температурой состоит в продувке плава (под давлением синтеза или ниже) различными стриппинг - агентами: аммиаком, диоксидом углерода, потоком газов дистилляции, азотом либо другими инертными (по отношению к процессу синтеза карбамида) газами, а также смесью jNH3 и С02 с дымовыми либо инертными газами. Имеются схемы с двумя зонами отдувки: в первой зоне NH3, во второй — С02; либо в первой зоне — NH3 или С02 и во второй — инертным газом. Согласно способу [7], плав после сепарации фаз на каждой из ступеней дистилляции дополнительно продувают потоком С02. По методу [11], предварительно сжатую смесь газов дистилляции низкого давления вместе со свежей СОа используют в качестве стриппинг-агента на стадии дистилляции при повышенном давлении. Существует вариант тонкой очистки от примеси NH3 водного раствора карбамида перед вы­паркой (или кристаллизацией), заключающийся в продувке раствора под давле­нием 0,05—0,15 МПа потоком С02 с последующим возвратом части этого потока (после освобождения от примеси NH3) вновь в зону продувки [5, 7, 11].

Оборудование узла стриппннг-дистилляции, как правило, вызывает весьма значительные трудности при изготовлении и эксплуатации. Для упрощения аппаратурного оформления предлагают совмещать реактор и дистиллятор в одном корпусе, проводить стриипинг-дистилляцию в адиабатических условиях, предва­рительно нагревая плав после колонны синтеза до 205—220 °С, либо поддержи­вая в колонне синтеза tc > 205 °С. Аналогичную цель преследуют, размещая теплообменник дистилляции внутри реактора. При этом использование тепла образования карбамата аммония исключает необходимость введения в теплооб­менник пара высокого давления; кроме того, поскольку наружное и внутреннее давление в трубчатке примерно одинаковы, упрощается изготовление теплообмен­ника [5, 11, 12].

Для повышения коррозионной стойкости оборудования рекомендуют вводить кислород в зоны стриппинг-дистилляции или конденсации газов дистилляции, а также применять новые конструкционные материалы для изготовления дистил - ляционной аппаратуры — безникелевую ферритную хромомолибденовую сталь и сталь с высоким содержанием хрома — двухфазный аустенитноферритный сплав [13].

Одним из достоинств производства карбамида со стриппинг-дистилляцией плава синтеза при повышенном давлении, как уже отмечалось, является отно­сительно небольшой рецикл Н20 в реактор. Аналогичный результат достигается, если в схему с жидкостным рециклом ввести узел стриппинг-дистилляции рецир - кулируемого РУАС при давлении синтеза [14], подавая выделенную смесь газо­образных NH3 и С02 в реактор до конденсации либо после нее.

ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Технические средства снижения энергозатрат

Усовершенствования отдельных стадий процесса, направленные на экономию знергоресурсов Для снижения (вплоть до полной ликвидации) нагрузки углекислотного компрессора поток свежего С02 сжижают за счет испарения жидкого аммиака, либо частично (10—100%) вводят …

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) производства карбамида

Технология карбамида отличается сложностью и многостадийностью. В связи с этим важное значение имеет проб­лема оптимального управления процессом производства карбамида с помощью АСУТП. Одна из основных предпосылок создания АСУТП — разра­ботка …

Обработка растворов карбамида

Как следует из стехиометрического уравнения син - Теза карбамида (гл. I), на каждый моль полученного карбамида образуется моль воды. Это означает, что даже при самой совершен­ной системе рециркуляции из производственного …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.