UA102666C2 - Установка і спосіб для виробництва карбаміду - Google Patents

Установка і спосіб для виробництва карбаміду Download PDF

Info

Publication number
UA102666C2
UA102666C2 UAA201215114A UAA201215114A UA102666C2 UA 102666 C2 UA102666 C2 UA 102666C2 UA A201215114 A UAA201215114 A UA A201215114A UA A201215114 A UAA201215114 A UA A201215114A UA 102666 C2 UA102666 C2 UA 102666C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
carbon dioxide
flow
liquid
gaseous
stream
Prior art date
Application number
UAA201215114A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Юрий Андреевич Сергеев
Александр Андреевич Воробьев
Ринат Венерович Андержанов
Юрий Александрович Головин
Алексей Владимирович Солдатов
Юрий Борисович Шнепп
Андрей Витальевич Ожегин
Александр Алексеевич Прокопьев
Николай Михайлович Кузнецов
Олег Николаевич КОСТИН
Игорь Вениаминович Есин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) filed Critical Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик)
Priority claimed from PCT/RU2011/000527 external-priority patent/WO2012011845A1/ru
Publication of UA102666C2 publication Critical patent/UA102666C2/uk

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock

Landscapes

  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Винахід належить до пристроїв і способів для виробництва карбаміду з двооксиду вуглецю і рідкого аміаку при підвищених температурі і тиску і може бути використано в хімічній промисловості і промисловості по виробництву добрив. Установка для виробництва карбаміду має секцію високого тиску, яка включає принаймні реактор і може також включати стрипер, конденсатор і скрубер, які працюють практично при тому ж тиску, що і реактор. В секцію високого тиску подають потоки рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю. Потік рідкого двооксиду вуглецю піддають контактуванню з частиною потоку газоподібного реагенту, в результаті чого відбувається повне випарювання рідкого двооксиду вуглецю, а далі змішаний потік піддають контактуванню зі залишковою частиною газоподібного реагенту. Пристрій для контактування рідкого двооксиду вуглецю з газоподібним реагентом має корпус зі штуцерами для вводу рідкого двооксиду вуглецю, газоподібного реагенту і виводу змішаного потоку. Усередині корпуса коаксіально корпусу послідовно розташовані сопло, що звужується і з'єднане зі штуцером вводу рідкого двооксиду вуглецю, і вставка перемінного перерізу в вигляді труби. Вхідна ділянка вставки звужується, а вихідна - розширюється, причому вставка розташована таким чином, що між корпусом і вставкою утворена кільцева щілина. В секції високого тиску, яка складається із реактора, як потік газоподібного реагенту, який піддають контактуванню з потоком рідкого двооксиду вуглецю, використовують потік газоподібного двооксиду вуглецю. В секції високого тиску, яка має стрипер, конденсатор і скрубер, як потік газоподібного реагенту, який піддаю�

Description

Область техніки
Винахід відноситься до пристроїв і способів для виробництва карбаміду.
Попередній рівень техніки
Відомі установки для виробництва карбаміду з аміаку і двооксиду вуглецю при підвищених температурі і тиску, які включають реактор, засоби для подачі в реактор рідкого аміаку і газоподібного двооксиду вуглецю (В.И. Кучерявьй, В.В. Лебедев. Синтез и применениєе карбамида,
Л.: Химия, 1970, с. 178).
Відома установка для виробництва карбаміду з аміаку і двооксиду вуглецю при підвищених температурі і тиску, яка включає реактор, засоби для подачі в реактор рідкого аміаку, рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю, пристрій для випарювання рідкого двооксиду вуглецю шляхом теплообміну через стінку з теплоносієм (Технические газь, 2009, Мо 2, с. 24).
Найбільш близькою до запропонованої установки являється відома установка для виробництва карбаміду з аміаку і двооксиду вуглецю при підвищених температурі і тиску, яка має секцію високого тиску, яка включає реактор синтезу карбаміду, і установка має засоби для подачі рідкого аміаку, газоподібного двооксиду вуглецю і рідкого двооксиду вуглецю в секцію високого тиску, пристрій для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком другого реагенту, а саме з рідким аміаком, і він має корпус з засобами для вводу рідкого двооксиду вуглецю, вводу рідкого аміаку і виводу змішаного потоку, а також розміщене усередині корпуса коаксіально корпусу сопло, що звужується і яке з'єднано з засобом для вводу рідкого двооксиду вуглецю. Відома установка містить також стрипер, конденсатор і скрубер в секції високого тиску, засоби для подачі рідинних потоків із реактора в стрипер, із стрипера на стадію відокремлення карбаміду і рециркулюючого рідинного потоку, із конденсатора в реактор, із скрубера в конденсатор, засоби для подачі газових потоків із реактора в скрубер, із стрипера в конденсатор, засоби для подачі рециркулюючого рідинного потоку в скрубер (ММО 2009/043365, СО7С273/04, 2009, с. 13, рядки 1-8, 14-27, фіг. 5, 6).
Відомі способи виробництва карбаміду з двооксиду вуглецю і рідкого аміаку в зоні синтезу при високих тисках і температурах, в яких двооксид вуглецю направляють в зону синтезу в газоподібному виді ((В.И. Кучерявьій, В.В. Лебедев. Синтез и применение карбамида, Л.: Химия, 1970, с. 178).
Відомі способи виробництва карбаміду з двооксиду вуглецю і рідкого аміаку в реакторі синтезу при підвищених температурі і тиску, в яких двооксид вуглецю подають в реактор синтезу в виді рідкого двооксиду вуглецю ((В.И. Кучерявьйй, В.В. Лебедев. Синтез и применение карбамида, Л.:
Химия, 1970, с. 227-229; 81302424, С07С127/04, 1973). Зрідження двооксиду вуглецю при тиску, більш низькому, чим тиск синтезу карбаміду, з наступною подачею рідкого двооксиду вуглецю за допомогою насосу дозволяє скоротити енергетичні витрати на компримування двооксиду вуглецю.
Відомо спосіб виробництва карбаміду при підвищених температурі і тиску в установці, яка має секцію високого тиску, яка включає реактор, стрипер, конденсатор і скрубер, причому спосіб включає взаємодію аміаку і двооксиду вуглецю в реакторі з утворенням реакційної суміші і роздільним виводом із реактора рідинного потоку, який містить карбамід, карбамат амонію і вільний аміак в водному розчині, і газового потоку, який містить, в основному, інертні гази, подачу в секцію високого тиску рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю, подачу рідинного потоку із реактора в стрипер для часткового розкладу карбамату амонію і часткового виділення вільного аміаку в току газоподібного двооксиду вуглецю, який вводять в стрипер, з одержанням газового потоку, який включає аміак і двооксид вуглецю з домішкою пар води, і рідинного потоку, який включає карбамід і залишковий карбамат амонію в водноаміачному розчині, подачу рідинного потоку із стриперу на стадії наступного розкладу карбамату амонію і виділення аміаку і двооксиду вуглецю з одержанням карбаміду і рециркулюючого рідинного потоку, який містить карбамат амонію в водноаміачному розчині, подачу газового потоку із стрипера в конденсатор для часткової абсорбції-конденсації при змішуванні з аміаком і рідинним потоком із скрубера, подачу рідинного потоку із конденсатора в реактор, очищення від аміаку і двооксиду вуглецю газового потоку із реактора при контакті з рециркулюючим рідинним потоком в скрубері, причому потік рідкого двооксиду вуглецю безпосередньо вводять в реактор і/або конденсатор (МО 2009/043365, С07С273/04, 2009, с. 11, рядок 34 - с. 12, рядок 31, фіг. 4). Однак використання цього способу, як і згаданих вище, може привести до ерозійного пошкодження обладнання внаслідок виникнення кавітаційних явищ при безпосередньому контакті легко випарюваного двооксиду вуглецю з високотемпературними середовищами в цих апаратах.
Найбільш близьким до запропонованого являється відомий спосіб виробництва карбаміду в установці, яка має секцію високого тиску, яка включає принаймні реактор синтезу карбаміду при високих тисках і температурах, причому спосіб включає подачу в секцію високого тиску потоків рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю, і потік рідкого двооксиду вуглецю вводять в апарати секції високого тиску після змішування з другим технологічним потоком, а саме з рідким аміаком (МО 2009/043365, С07С273/04, 2009, с. 13, рядки 1-8, фіг. 5). Відомий спосіб реалізується в установці, в якій секція високого тиску окрім реактора має стрипер, конденсатор і скрубер. Спосіб включає взаємодію аміаку і двооксиду вуглецю в реакторі з утворенням реакційної суміші і роздільним виводом із реактора рідинного потоку, який містить карбамід, карбамат амонію і вільний аміак в водному розчині, і газового потоку, який містить, в основному, інертні гази, подачу газового потоку із реактора в скрубер, подачу рідинного потоку із реактора в стрипер для часткового розкладу карбамату амонію і часткового виділення вільного аміаку в току газоподібного двооксиду вуглецю, який вводять в стрипер, з одержанням газового потоку, який включає аміак і двооксид вуглецю з домішкою пар води, і рідинного потоку, який включає карбамід і залишковий карбамат амонію в водноаміачному розчині, подачу рідинного потоку із стриперу на стадії наступного розкладу карбамату амонію і виділення аміаку і двооксиду вуглецю з одержанням карбаміду і рециркулюючого рідинного потоку, який містить карбамат амонію в водноаміачному розчині, подачу газового потоку із стрипера в конденсатор для його часткової абсорбції-конденсації при змішуванні з аміаком і рідинним потоком із скрубера, подачу рідинного потоку із конденсатора в реактор, очищення від аміаку і двооксиду вуглецю газового потоку із реактора при контакті з рециркулюючим рідинним потоком в скрубері. В цьому способі потік рідкого двооксиду вуглецю після змішування з рідким аміаком вводять в реактор і/або конденсатор.
Недоліком відомої установки і відомого способу являється значна можливість ерозійного пошкодження обладнання. Змішування рідкого двооксиду вуглецю з рідким аміаком, температура якого нижче температури в реакторі або конденсаторі, здавалось би, понижує можливість виникнення кавітаційних явищ. Відомо, однак, що при змішуванні цих реагентів між ними протікає швидка реакція утворення карбамату амонію з виділенням великої кількості тепла, внаслідок чого температура в зоні змішування може зрости аж до більш вищих значень, чим температура в реакторі або конденсаторі. Таким чином, при використанні відомої установки і відомого способу можливе пошкодження обладнання внаслідок виникнення кавітаційних явищ лише переміщується із одних апаратів в другі.
Розкриття винаходу
Задача, яка вирішується запропонованим винаходом, полягає в удосконаленні апаратури і технології для виробництва карбаміду з застосуванням рідкого двооксиду вуглецю.
Технічним результатом, на досягнення якого направлено винахід, являється підвищення надійності застосовуваного обладнання.
Для вирішення поставленої задачі запропонована установка для виробництва карбаміду з аміаку і двооксиду вуглецю при підвищених температурі і тиску, яка має секцію високого тиску, яка включає, принаймні, реактор синтезу карбаміду, і вона має засоби для подачі рідкого аміаку, газоподібного двооксиду вуглецю і рідкого двооксиду вуглецю в секцію високого тиску, пристрій для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком другого реагенту, і він має корпус з засобами для вводу рідкого двооксиду вуглецю, вводу другого реагенту і виводу змішаного потоку, а також розміщене усередині корпуса коаксіально корпусу сопло, що звужується і яке з'єднано з засобом для вводу рідкого двооксиду вуглецю, яка відрізняється тим, що корпус пристрою для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком другого реагенту включає, як засіб для вводу другого реагенту, засіб для вводу газоподібного реагенту, а також розміщену усередині корпуса коаксіально корпусу вставку перемінного перерізу в виді труби, вхідна дільниця якої звужується, а вихідна розширюється, причому вставка розміщена таким чином, що між корпусом і вставкою утворена кільцева щілина.
Секція високого тиску запропонованої установки може складатися із реактора синтезу карбаміду; в цьому випадку засіб для вводу газоподібного реагенту в пристрій для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком газоподібного реагенту являється засобом для вводу газоподібного двооксиду вуглецю. Секція високого тиску може включати також стрипер, конденсатор і скрубер, які працюють практично при тому ж тиску, що і реактор, засоби для подачі рідинних потоків із реактора в стрипер, із стрипера на стадії відокремлення карбаміду і рециркулюючого рідинного потоку, із конденсатора в реактор, із скрубера в конденсатор, засоби для подачі газових потоків із реактора в скрубер, із стрипера в конденсатор, засоби для подачі рециркулюючого рідинного потоку в скрубер. В цьому випадку засіб для вводу газоподібного реагенту в пристрій для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком газоподібного реагенту може бути як засобом для вводу газоподібного двооксиду вуглецю, так і засобом для вводу газоподібного потоку, який виходить із стрипера чи конденсатора.
Для вирішення поставленої задачі запропоновано також спосіб для виробництва карбаміду з двооксиду вуглецю і рідкого аміаку в установці, яка має секцію високого тиску, яка включає, принаймні, реактор синтезу карбаміду при високих тисках і температурах, причому спосіб включає подачу в секцію високого тиску потоків рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю, і потік рідкого двооксиду вуглецю вводять в апарат секції високого тиску після змішування з другим технологічним потоком, який відрізняється тим, що потік рідкого двооксиду вуглецю піддають контактуванню з потоком газоподібного реагенту в пристрої для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком газоподібного реагенту, який використовується в запропонованій установці, при подачі рідкого потоку у вставку перемінного перерізу через сопло, яке звужується, а газоподібного потоку - в корпус, при цьому здійснюють випарювання рідкого двооксиду вуглецю шляхом його контактування у вставці з подаваною усередину вставки частиною потоку газоподібного реагенту з наступним контактуванням змішаного потоку на виході із вставки зі залишковою частиною потоку газоподібного реагенту, яка пройшла через кільцеву щілину між вставкою і корпусом.
В секції високого тиску, яка складається із реактора, як потік газоподібного реагенту, який піддається контактуванню з потоком рідкого двооксиду вуглецю, використовують потік газоподібного двооксиду вуглецю, і змішаний потік направляють в реактор. У випадку, коли секція високого тиску крім реактора містить стрипер, конденсатор і скрубер, віддається перевага здійсненню роздільного виводу із реактора рідинного потоку, який містить карбамід, карбамат амонію і вільний аміак в водному розчині, і газового потоку, який містить, в основному, інертні гази, подачі газового потоку із реактора в скрубер, подачі рідинного потоку із реактора в стрипер для часткового розкладання карбамату амонію і часткового виділення вільного аміаку в току газоподібного двооксиду вуглецю, який вводять в стрипер, з одержанням газового потоку, який містить аміак і двооксид вуглецю з домішкою пар води, і рідинного потоку, який містить карбамід і залишковий карбамат амонію в водноаміачному розчині, подачі рідинного потоку із стрипера на стадії наступного розкладання карбамату амонію і відокремлення аміаку і двооксиду вуглецю з одержанням карбаміду і рециркулюючого рідинного потоку, який містить карбамат амонію в водноаміачному розчині, подачі газового потоку із стрипера в конденсатор для його часткової абсорбції-конденсації при змішуванні з аміаком і рідинним потоком із скрубера, подачі рідинного потоку із конденсатора в реактор, очистці від аміаку і двооксиду вуглецю газового потоку із реактора при контакті з рециркулюючим рідинним потоком в скрубері. В цьому випадку для контактування з потоком рідкого двооксиду вуглецю може бути використаний як потік газоподібного двооксиду вуглецю, так і газоподібний потік, який виходить із стрипера або конденсатора. Коли потік газоподібного двооксиду вуглецю використовують, як потік газоподібного реагенту, який направляють на контактування з потоком рідкого двооксиду вуглецю, то потік, одержаний в результаті змішування цих потоків, направляють в стрипер. Коли потік, який виходить із стрипера, використовують, як потік газоподібного реагенту, який направляють на контактування з потоком рідкого двооксиду вуглецю, то потік, одержаний в результаті змішування цих потоків, направляють в конденсатор. Коли потік, який виходить із конденсатор, використовують, як потік газоподібного реагенту, який направляють на контактування з потоком рідкого двооксиду вуглецю, то потік, одержаний в результаті змішування цих потоків, направляють в реактор.
Контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком газоподібного реагенту з використанням запропонованої установки створює сприятливі умови для випарювання рідкого двооксиду вуглецю, яке не супроводжується небажаними явищами, що приводять до пошкодження обладнання.
Масове співвідношення між рідким двооксидом вуглецю і тією частиною газоподібного потоку, яку піддають контактуванню з потоком рідкого двооксиду вуглецю усередині вставки по запропонованому способу, повинно бути таким, щоб у внутрішньому просторі вставки відбувалося повне випарювання рідкого двооксиду вуглецю без його істотного перегріву. В залежності від кількості рідкого двооксиду вуглецю і від температури обох потоків це співвідношення може змінюватися в достатньо широких межах, наприклад, від 1:0,5 до 1:2,5. При малій кількості газоподібного двооксиду вуглецю, що поступає у внутрішній простір вставки, кількість тепла, яке передається від потоку газоподібного реагенту до потоку рідкого двооксиду вуглецю, може, при низьких температурах рідкого двооксиду вуглецю, виявитися недостатнім для повного перетворення рідкого двооксиду вуглецю в газ. Це може привести до попадання крапель рідкої фази на внутрішню стінку трубопроводу і визвати кавітаційно-ерозійні порушення. При надто великій кількості газоподібного двооксиду вуглецю, що поступає у внутрішній простір вставки, збільшується пористість диспергованого факелу і утруднюється контакт між краплями рідини і газом. Це також може приводити до збільшення залишкового вмісту крапель рідкої фази в газовому потоці і викликати кавітаційно-ерозійні руйнування на внутрішній стінці корпуса пристрою і подальшого трубопроводу.
Засоби для передачі рідинних і газових потоків із одного апарата секції високого тиску в другий можуть бути виконані в виді трубопроводів, які забезпечують рух потоків самопливом. З метою більш економного розміщення апаратів як такі засоби можуть бути використані ежектори, наприклад, для інжектування рідинного потоку із скрубера потоком рідкого аміаку, інжектування газового потоку із стрипера потоком рідкого аміаку і/або потоком розчину карбамату амонію і т.п.
Використання запропонованих установки і способу дозволить спростити технологічну схему і відмовитися від установки матеріаломісткого теплообмінного обладнання і забезпечення підводу теплоносія до теплообмінного обладнання. Пристрій для контактування потоків рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю монтується на трубопроводі як його дільниця. Застосування вставки в конструкції пристрою дозволяє захистити стінку трубопроводу високого тиску від кавітаційно-ерозійних руйнувань і підвищити надійність використаного обладнання.
Короткий опис фігур креслень
Суть винаходу ілюструється доданими фіг. 1-6. На фіг. 1 приведена принципова технологічна схема запропонованої установки, яка здійснює запропонований спосіб, в якій секція високого тиску має реактор, на фіг. 2 - конструкція пристрою для контактування потоків рідкого двооксиду вуглецю і газоподібного реагенту. На фіг. 3-6 приведені принципові технологічні схеми варіантів запропонованої установки, в якій секція високого тиску крім реактора містить стрипер, конденсатор і скрубер.
Варіанти здійснення винаходу
Відповідно з фіг. 1 установка для виробництва карбаміду з двооксиду вуглецю і рідкого аміаку при високих тисках і температурах має реактор синтезу карбаміду 1, насос 2 для подачі рідкого аміаку в реактор 1, компресор З для подачі газоподібного двооксиду вуглецю в реактор 1, насос 4 для подачі рідкого двооксиду вуглецю в реактор 1, пристрій 5 для контактування потоків рідкого двооксиду вуглецю і газоподібного реагенту. Відповідно з фіг. 2, до складу пристрою 5 входять циліндричний корпус 6, штуцер 7 для вводу газоподібного реагенту, штуцер 8 для вводу рідкого двооксиду вуглецю, штуцер 9 для виводу змішаного газоподібного потоку. Штуцер 8 з'єднано з соплом 10, розміщеним коаксіально корпусу 6, і воно звужується в сторону штуцера 9. Усередині корпуса б, коаксіально йому розташована вставка 11 змінного перерізу, вхідна дільниця якої звужується, а вихідна - розширюється. Між вставкою 11 і внутрішньою поверхнею корпуса 6 утворена кільцева щілина 12, яка також має змінний переріз. Вставка 11 зафіксована усередині корпуса 6 за допомогою опорних пластин 13.
Зріз сопла 10 може бути розміщено в одній площині з вхідним отвором вставки 11, або усередині вставки 11.
Установка для виробництва карбаміду з двооксиду вуглецю і рідкого аміаку, яка реалізує запропонований спосіб, працює таким чином. Рідкий аміак насосом 2 подають в реактор 1.
Газоподібний двооксид вуглецю від компресора З і рідкий двооксид вуглецю від насосу 4 поступають в пристрій 5 для контактування потоків двооксиду вуглецю. Газоподібний двооксид вуглецю поступає в пристрій 5 через штуцер 7. Через штуцер 8 в пристрій поступає потік рідкого двооксиду вуглецю і направляється в сопло 10, яке звужується. В соплі 10 потік рідкого двооксиду вуглецю прискорюється, і на виході із сопла утворюється конічний факел із крапель рідини, диспергованої в газоподібному середовищі. Факел розкривається усередині вставки 11. Потік крапель рідини, який рухається, тягне з собою усередину вставки 11 газ, що надходить із штуцера 7. Бажане співвідношення між потоком рідкого двооксиду вуглецю і потоком газоподібного двооксиду вуглецю, що надійшов у внутрішній простір вставки, забезпечується належним вибором конструктивних параметрів пристрою 5, які визначені розрахунковим шляхом на основі відомих методів. При зіткненні зовнішньої поверхні конічного факелу крапель рідини з внутрішньою стінкою вставки 11 крапельний потік починає працювати як поршень і транспортувати газ від вхідної дільниці вставки 11 до її вихідної дільниці в вільний простір усередині корпуса б пристрою в напрямі штуцера 9. Змішаний газовий потік із штуцера 9 пристрою 5 поступає в реактор 1, де при тиску 15-25 МПа і температурі 180-2107С утворюється плав карбаміду, який являє собою водноаміачний розчин карбаміду і не перетвореного в карбамід карбамату амонію, який розділяють за допомогою відомих процесів випарювання і конденсації, виділяючи готовий карбамід в кристалічному або гранульованому виді.
Диспергування в пристрої 5 факела рідини в газовій фазі дозволяє створити значну площу поверхні контакту рідини з газом, а різниця швидкостей газу і рідини сприяє турбулізації і перемішуванню потоків рідини і газу. Все це сприяє ефективному протіканню у факелі процесів тепло- і масопереносу. Внаслідок переходу тепла від гарячого газу до рідини відбувається її нагрівання і випарювання. На вихідній дільниці вставки 11 рідкий двооксид вуглецю повністю перетворюється в газ. Після виходу захоложеного газового потоку із вставки 11 у вільний простір усередині корпуса б відбувається змішування даного холодного потоку газу з залишковою частиною гарячого газоподібного двооксиду вуглецю, яка проходить через щілину 12 між внутрішньою поверхнею корпуса 6 і вставкою 11. В результаті контактування цих двох потоків відбувається підвищення температури холодного змішаного потоку газу за рахунок тепла залишкової частини газоподібного двооксиду вуглецю.
Вставка 11 не тільки дозволяє створити оптимальну геометрію проточної частини для здійснення ефективного контактування потоків рідкого двооксиду вуглецю з газоподібним, та і оберігає стінки корпуса 6 від контакту з краплями рідкого двооксиду вуглецю. Відомо, що при руху газорідинної суміші в трубопроводі, особливо коли протікає фазовий перехід, на внутрішній поверхні трубопроводу спостерігаються кавітаційно-ерозійні руйнування. Особливо небезпечні такі явища при високому тиску. Вставка 11 не розрахована на високий тиск, так як знаходиться всередині корпуса 6, і товщина її стінки значно менше, чим товщина стінки корпуса, розрахованого на високий тиск. Тому металомісткість вставки невелика, і вона може бути виготовлена з матеріалу, стійкого до кавітаційно-ерозійних явищ, а також може бути замінена в випадку її зношування.
Щілина 12 між вставкою 11 і внутрішньою поверхнею корпуса 6 має перемінну площу перерізу по довжині вставки 11. Звуження вставки 11 на її початковій дільниці забезпечує ефективність інжектування потоку газоподібного двооксиду вуглецю. Розширення вставки 11 і звуження щілині 12 на вихідній дільниці вставки 11 дозволяє збільшити швидкість потоку газоподібного двооксиду вуглецю на виході із щілини 12, що сприяє більш ефективному змішуванню потоків холодного і гарячого газу в вільному об'ємі пристрою після вставки 11. Для більш ефективного змішування потоків опорні пластини 13, які фіксують вставку усередині корпуса 6, можуть бути виконані під кутом до потоку газу, який рухається.
Відповідно з фіг. З секція високого тиску установки для виробництва карбаміду має реактор 1, насоси 2 ії 4 для подачі рідкого аміаку і рідкого двооксиду вуглецю, компресор З для подачі газоподібного двооксиду вуглецю, пристрій 5 для змішування потоків рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю, стрипер 14, конденсатор 15 і скрубер 16, які працюють практично при одному і тому ж тиску, ежектор 17, трубопровід 18 для подачі потоку двооксиду вуглецю від насосу 4 в пристрій 5, трубопровід 19 для подачі потоку двооксиду вуглецю від компресора З в пристрій 5, трубопровід 20 для подачі потоку двооксиду вуглецю із пристрою 5 в стрипер 14, трубопровід 21 для подачі рідкого аміаку в ежектор 17, трубопровід 22 для подачі рідинного потоку із реактора 1 в стрипер 14, трубопровід 23 для подачі рідинного потоку із стрипера 14 на стадії відокремлення карбаміду і рециркулюючого рідинного потоку (на фіг. З не показані), трубопроводи 24 і 25 для подачі рідинного і газового потоків із конденсатора 15 в реактор 1, трубопровід 26 для подачі газового потоку із реактора 1 в скрубер 16, трубопровід 27 для подачі газового потоку із стрипера 14 в конденсатор 15, трубопровід 28 для подачі рециркулюючого рідинного потоку в скрубер 16, трубопровід 29 для подачі рідинного потоку із скрубера 16 в ежектор 17, трубопровід 30 для подачі газового потоку із скрубера 16 на стадії відокремлення карбаміду і рециркулюючого рідинного потоку, трубопровід 31 для подачі рідинного потоку із ежектора 17 в конденсатор 15.
Установка, яка зображена на фіг. 3, працює таким чином. Рідкий двооксид вуглецю від насоса 4 по трубопроводу 18 і газоподібний двооксид вуглецю від компресора 3 по трубопроводу 19 надходять для змішування цих потоків в пристрій 5, який функціонує так само, як описано вище стосовно до фіг. 2. Змішаний газовий потік із пристрою 5 надходить по трубопроводу 20 в нижню частину стрипера 14, де в току двооксиду вуглецю і при обігріванні парою здійснюється розкладання більшої частини карбамату амонію і відгонка частини надлишкового аміаку із плаву карбаміду (водноаміачного розчину карбаміду і карбамату амонію), утвореного в реакторі 1.
Рідинний потік із нижньої частини стрипера 14 по трубопроводу 23 подають на стадії остаточного розкладання карбамату амонію і відгонки аміаку з відокремленням карбаміду і утворенням рециркулюючого рідинного потоку, що містить карбамат амонію в водноаміачному розчині, який по трубопроводу 28 надходить в скрубер 16. Газоподібна суміш двооксиду вуглецю, аміаку і пар води із верхньої частини стрипера 14 надходить по трубопроводу 27 в конденсатор 15, де відбувається процес конденсації-абсорбції газів в результаті їх змішування з аміаком і водним розчином карбамату амонію при охолодженні киплячим паровим конденсатом. Суміш аміаку і водного розчину карбамату амонію надходить в конденсатор 15 по трубопроводу 31 із ежектора 17, куди аміак подається від насосу 2 по трубопроводу 21, а водний розчин карбамату амонію - із скрубера 16 по трубопроводу 29. Для поліпшення умов конденсації -абсороції в конденсаторі 15 в ежектор 17 може також надходити деяка кількість плаву карбаміду із нижньої частини реактора 1.
Концентрований водноаміачний розчин карбамату амонію і несконденсовані гази із конденсатора 15 надходять по трубопроводам 24 і 25, відповідно, в реактор 1, де при руху газорідинної суміші знизу вверх відбувається процес перетворення карбамату амонію в карбамід і воду з одночасною подальшою конденсацією-абсорбцією несконденсованих газів. В верхній частині реактора відбувається розділення фаз. Рідка фаза (плав карбаміду) надходить по трубопроводу 22 в стрипер 14, а газова фаза, яка містить в основному інертні гази з домішкою аміаку, - по трубопроводу 26 в скрубер 16, де відбувається подальше поглинання аміаку при контакті з рециркулюючим рідинним потоком, що надходить в скрубер 16 по трубопроводу 28. Гази із скрубера 16 направляються по трубопроводу 30 на стадію утворення рециркулюючого рідинного потоку для їх кінцевої очистки від аміаку.
Варіант принципової технологічної схеми запропонованої установки, зображений на фіг. 4, відрізняється від варіанту, зображеного на фіг. 3, тим, що пристрій 5 призначений для змішування потоку рідкого двооксиду вуглецю, який подається насосом 4 по трубопроводу 18, і газоподібного потоку, що надходить із стрипера 14 по трубопроводу 27, з подачею змішаного газоподібного потоку в конденсатор 15 по трубопроводу 20.
Варіант принципової технологічної схеми запропонованої установки, зображений на фіг. 5, відрізняється від варіанту, зображеного на фіг. 4, тільки тим, що трубопроводи 20 і 31 з'єднані не з верхньою, а з нижньою частиною конденсатора 15, трубопровід 24 з'єднаний не з нижньою, а з верхньою частиною конденсатора 15 і призначений для сумісної подачі рідинного і газового потоків із конденсатора 15 в реактор 1, а трубопровід 25 відсутній.
Варіант принципової технологічної схеми запропонованої установки, зображений на фіг. 6, відрізняється від варіанту, зображеного на фіг. 3, тим, що пристрій 5 призначений для змішування потоку рідкого двооксиду вуглецю, який подається насосом 4 по трубопроводу 18, і газоподібного потоку, що надходить із конденсатора 15 по трубопроводу 25, з подачею змішаного газоподібного потоку в реактор 1 по трубопроводу 20, а також тим, що вона додатково має ежектор 32 для інжектування потоку газу із стрипера 14, що надходить по трубопроводу 27, потоком, який поступає із ежектора 17 по трубопроводу 33, причому вихід ежектора 17 зв'язаний трубопроводом 31 з нижньою частиною конденсатора 15.
Установки, зображені на фіг. 4-6, працюють аналогічно установці, зображеної на фіг. 3, з указаними вище відмінами.
Суть винаходу ілюструється також приведеними нижче прикладами.
ПРИКЛАД 1. Відповідно до фіг. 1 і 2 в реактор 1 синтезу карбаміду, працюючий під тиском 20
Мпа і при температурі 185"С, подають 13200 кг/год. рідкого аміаку насосом 2, 2500 кг/год. рідкого двооксиду вуглецю з температурою від -25 до ї15"С насосом 4 і 12500 кг/год. газоподібного двооксиду вуглецю з температурою 130"С компресором 3. Потоки рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю змішують в пристрої для контактування 5. У внутрішній простір вставки 11 утягується від
ЗО до 5095 потоку газоподібного двооксиду вуглецю (масове співвідношення потоків рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю у внутрішньому просторі вставки складає від 1:1,5 до 1:2,5), що забезпечує повне перетворення рідкого двооксиду вуглецю в газ усередині вставки 11. Змішаний потік з температурою 72-877С далі контактує в корпусі 6 пристрою зі залишковою частиною (50- 7095) гарячого потоку газоподібного двооксиду вуглецю. На виході із пристрою 5 потік газоподібного двооксиду вуглецю має температуру коло 100"С. Плав карбаміду, утворений в реакторі 1, перероблюють відомими методами і одержують 20450 кг/год. карбаміду.
ПРИКЛАД 2. Процес здійснюють аналогічно прикладу 1 з тією відміною, що в пристрої для контактування 5 змішують 4300 кг/год. рідкого двооксиду вуглецю з температурою від -25 до ї157С, що подається насосом 4, і 10700 кг/год. газоподібного двооксиду вуглецю з температурою 130"С, що подається компресором 3. У внутрішній простір вставки 11 утягується від 70 до 9095 потоку газоподібного двооксиду вуглецю (масове співвідношення потоків рідкого і газоподібного двооксид у вуглецю у внутрішньому просторі вставки складає від 1:1,74 до 1:2,24), що забезпечує повне перетворення рідкого двооксиду вуглецю в газ усередині вставки 11. Змішаний потік з температурою 73-887"С далі контактує в корпусі 6 пристрою зі залишковою частиною (10-3095) гарячого потоку газоподібного двооксиду вуглецю. На виході із пристрою 5 потік газоподібного двооксиду вуглецю має температуру 80-9576.
ПРИКЛАД 3. Процес здійснюють аналогічно прикладу 1 з тією відміною, що в пристрої для контактування 5 змішують 5000 кг/год. рідкого двооксиду вуглецю з температурою від -25 до ї157С, що подається насосом 4, і 10000 кг/год. газоподібного двооксиду вуглецю з температурою 130С, що подається компресором 3. У внутрішній простір вставки 11 утягується від 90 до 9895 потоку газоподібного двооксиду вуглецю (масове співвідношення потоків рідкого і газоподібного двооксиду вуглецю у внутрішньому просторі вставки складає від 1:1,8 до 1:1,96), що забезпечує повне перетворення рідкого двооксиду вуглецю в газ усередині вставки 11. Змішаний потік з температурою 72-877"С далі контактує в корпусі 6 пристрою зі залишковою частиною (2-109р5) гарячого потоку газоподібного двооксиду вуглецю. На виході із пристрою 5 потік газоподібного двооксиду вуглецю має температуру 78-887С.
ПРИКЛАД 4. Процес здійснюють на установці, схема якої зображена на фіг. 3. 17206 кг/год. рідкого двооксиду вуглецю з температурою від -25 до ї15"С від насосу 4 по трубопроводу 18 і 30112 кг/год. газоподібного двооксиду вуглецю з температурою 90-1007С від компресора 3 по трубопроводу 19 надходять в пристрій 5 для змішування цих потоків (співвідношення потоків двооксиду вуглецю складає 1:1,75). У внутрішній простір вставки 11 (фіг. 2) утягується від 90 до 9895 потоку газоподібного двооксиду вуглецю. Змішаний газовий потік із штуцера 9 (фіг. 2) пристрою 5 з температурою 52-60"С надходить по трубопроводу 20 в нижню частину стрипера 14, де при тиску 14 МПа і температурі від 175"С в верхній частині до 189"С в нижній частині здійснюється розкладання в току двооксиду вуглецю і при обігріванні парою більшої частини карбамату амонію і відгонка частини надлишкового аміаку від 191259 кг/год. плаву карбаміду (водноаміачного розчину карбаміду і карбамату амонію), утвореного в реакторі 1. Рідинний потік із нижньої частини стриперу 14 (118574 кг/год.) по трубопроводу 23 подають на стадію остаточного розкладання карбамату амонію і відгонки аміаку з вилученням 62500 кг/год. карбаміду і утворенням 35529 кг/год. рециркулюючого рідинного потоку, який містить карбамат амонію в водноаміачному розчині, який по трубопроводу 28 надходить в скрубер 16. Гази із верхньої частини стрипера 14 надходять по трубопроводу 27 в конденсатор 15, де при тиску 13,5-14,5 МПа і температурі 165- 175"7С відбувається процес конденсації -абсорбції газів в результаті їх змішування з аміаком (36545 кг/год.) і водним розчином карбамату амонію (52366 кг/год.) при охолодженні киплячим паровим конденсатом.
ПРИКЛАД 5. Процес здійснюють аналогічно прикладу 4 з тією відміною, що в пристрої для контактування 5 змішують 14339 кг/год. рідкого двооксиду вуглецю з температурою від -25 до я-15"С, який подають насосом 4, і 32979 кг/год. газоподібного двооксиду вуглецю з температурою 90-100"7С, який подають компресором З (співвідношення потоків двооксиду вуглецю складає 1:2,3).
У внутрішній простір вставки 11 (фіг. 2) утягується 70-7595 потоку газоподібного двооксиду вуглецю,
що забезпечує повне перетворення рідкого двооксиду вуглецю в газ усередині вставки 11.
Змішаний потік з температурою 50-58"С далі контактує в корпусі 6 (фіг. 2) пристрою зі залишковою частиною (25-3095) гарячого потоку газоподібного двооксиду вуглецю. На виході із пристрою 5 потік газоподібного двооксиду вуглецю має температуру 57-6576.
ПРИКЛАД 6. Процес здійснюють на установці, схема якої зображена на фіг. 4. 20000 кг/год. рідкого двооксиду вуглецю з температурою від -25 до 4157С від насоса 4 по трубопроводу 18 через штуцер 8 (фіг. 2) і 110000 кг/год. газоподібного потоку (суміш двооксиду вуглецю, аміаку і пар води із верхньої частини стрипера 14) з температурою 180-1907С по трубопроводу 27 через штуцер 7 (фіг. 2) надходять в пристрій 5 для змішування цих потоків. Потік крапель рідини, який рухається, утягує за собою усередину вставки 11 (фіг. 2) від 20 до 2595 газоподібного потоку (співвідношення між потоком рідкого двооксиду вуглецю і газоподібним потоком із стрипера 14 складає від 1:1,1 до 1:1,38), що забезпечує повне перетворення рідкого двооксиду вуглецю в газ усередині вставки 11. 26000 кг/год. газоподібного двооксиду вуглецю з температурою 90-1007"С від компресора З по трубопроводу 19 надходять в нижню частину стрипера 14, де при тиску 14 МПа і температурі від 17570 в нижній частині до 1897С в верхній частині здійснюється розкладання більшої частини карбамату амонію і відгонка частини надлишкового аміаку (в току двооксиду вуглецю і при нагріванні парою) від 204000 кг/год. плаву карбаміду (водноаміачного розчину карбаміду і карбамату амонію), утвореного в реакторі 1. Рідинний потік із нижньої частини стрипера 14 (120000 кг/год.) по трубопроводу 23 подають на стадії остаточного розкладання карбамату амонію і відгонки аміаку з вилученням 62500 кг/год. карбаміду і утворенням 40500 кг/год. рециркулюючого рідинного потоку, який містить карбамат амонію в водноаміачному розчині, який по трубопроводу 28 надходить в скрубер 16 Змішаний газовий потік із штуцера 9 (фіг. 2) пристрою 5 з температурою коло 140"С по трубопроводу 20 надходить в конденсатор 15, де при тиску 13,5-14,5 МПа і температурі 165-1757С відбувається процес конденсації -абсорбції газів в результаті їх змішування з аміаком (35500 кг/год.) і водним розчином карбамату амонію (62500 кг/год.) при охолодженні киплячим паровим конденсатом. Суміш аміаку і водного розчину карбамату амонію надходить в конденсатор 15 по трубопроводу 31 із ежектора 17, куди аміак подається від насоса 2 по трубопроводу 21, а водний розчин карбамату амонію - із скрубера 16 по трубопроводу 29. Для поліпшення умов конденсації-абсорбції в конденсаторі 15 в ежектор 17 може також надходити деяка кількість плаву карбаміду із нижньої частини реактора 1. Концентрований водноаміачний розчин карбамату амонію і несконденсовані гази із конденсатора 15 надходять по трубопроводам 24 і 25, відповідно, в реактор 1, де при руху газорідинної суміші знизу вверх відбувається процес перетворення карбамату амонію в карбамід і воду з одночасною подальшою конденсацією- абсорбцією несконденсованих газів. В верхній частині реактора 1 відбувається розділ фаз. Рідка фаза (плав карбаміду) надходить по трубопроводу 22 в стрипер 14, а газова фаза, яка містить в основному інертні гази з домішкою аміаку, - по трубопроводу 26 в скрубер 16, де відбувається подальше поглинання аміаку при контакті з рециркулюючим рідинним потоком, який надходить в скрубер 16 по трубопроводу 28. Гази із скрубера 16 направляють по трубопроводу 30 на стадію утворення рециркулюючого рідинного потоку для їх кінцевої очистки від аміаку.
ПРИКЛАД 7. Процес здійснюють аналогічно прикладу 6 на установці, схема якої зображена на фіг. 5, з тією відповідною відміною, що потоки із пристрою 5 і ежектора 17 надходять по трубопроводам 20 і 31 не в верхню, а в нижню частину конденсатора 15, а утворена в конденсаторі газорідинна суміш без її розділення виводиться із верхньої частини конденсатора 15 по трубопроводу 24 в реактор 1.
ПРИКЛАД 8. Процес здійснюють аналогічно прикладу 6 на установці, схема якої зображена на фіг. 6. 20000 кг/год. рідкого двооксиду вуглецю з температурою від -25 до -15"С від насоса 4 по трубопроводу 18 і 12000 кг/год. газоподібного потоку (суміш двооксиду вуглецю, аміаку і пар води із верхньої частини конденсатора 15) з температурою 170-1757С по трубопроводу 25 надходять в пристрій 5 для змішування цих потоків. Пристрій 5 працює так само, як в установці, схема якої зображена на фіг. 5. Потік крапель рідини, який рухається, утягує за собою усередину вставки 11 (фіг. 2) від 90 до 9595 газоподібного потоку, що забезпечує повне перетворення рідкого двооксиду вуглецю в газ усередині вставки 11 (співвідношення між потоком рідкого двооксиду вуглецю і газоподібним потоком із конденсатора 15 складає від 1:0,54 до 1:0,57). Рідкий аміак (35500 кг/год.) насосом 2 по трубопроводу 21 подається в ежектор 17, інжектуючи водний розчин карбамату амонію (50500 кг/год.), який надходить по трубопроводу 29 із скрубера 16. Для поліпшення умов наступної конденсації-абсорбції газів в конденсаторі 15 в ежектор 17 може також надходити деяка кількість плаву карбаміду із нижньої частини реактора 1. Газоподібний двооксид вуглецю (26000 кг/год.) від компресора З по трубопроводу 19 надходить в нижню частину стрипера 14, де при тиску 13,5-14,5 МПа і температурі від 175"7С в нижній частині до 189"С в верхній частині, в току двооксиду вуглецю і при обігріву парою, здійснюється розкладання більшої частини карбамату амонію і відгонка частини надлишкового аміаку від плаву карбаміду (204000 кг/год.), утвореного в реакторі 1.
Рідинний потік із нижньої частини стрипера 14 (120000 кг/год.) по трубопроводу 23 подають на стадії остаточного розкладання карбамату амонію і відгонки аміаку з вилученням карбаміду і утворенням рециркулюючого рідинного потоку, який містить карбамат амонію в водноаміачному розчині, який по трубопроводу 28 надходить в скрубер 16. Газовий потік із стрипера 14 (110000 кг/год.) по трубопроводу 27 надходить в ежектор 32, робочим потоком в якому являється рідинний потік, який надходить із ежектора 17 по трубопроводу 33. Змішаний газорідинний потік із ежектора 32 надходить по трубопроводу 31 в конденсатор 15, де при тиску 13,5-14,5 МПа і температурі 165- 1757"С відбувається процес конденсації-абсорбції газів в результаті їх змішування з аміаком і водним розчином карбамату амонію при охолодженні киплячим паровим конденсатом.
Концентрований водноаміачний розчин карбамату амонію із конденсатора 15 і газовий потік із пристрою 5 з температурою коло 100"С по трубопроводам 24 і 29, відповідно, надходять в реактор 1. Реактор 1 і скрубер 16 працюють так само, як в установці, схема якої зображена на фіг. 5.
Промислове застосування
Винахід може бути використано в хімічній промисловості і промисловості по виробництву добрив. і !
ЧАН - вина МИ пан | плав карбаміду ї | й со» 2 | Й на переробку газ щи ! Й те со. 1 -- яу«ЬЩІ рідин. 75733 : пиши:
Фіг. 1 й-- Й 8 ши ши
І Й дн рт й / б. й й й др
ШИ й й 10-Х 11 А Х1/ її
Ду п /й | Й ; ; зі х ;
Х А рд (1/2 г й й й й в в ! ла й /
Фіг. ?
пива Хе - ит й г. 31
Шк ня
Я - 29 | нав о | в яще | ль г 15 Ї
Б Ох ; у 17 7 25 т 2 ро. Колей шк Єр с
С х т 9 сі 297 тт
ЩІ М
ВІН рай 78 ще т : і сежннтя хе. мед -
Фіг. З
ЗО дв ТТ в
Пл . я
Е; х -й
Ї -Т 31 й ! рент вт яшННИ
В. 29 20 а
Е 7 у віти,
Я - і | | Кк
Ба Е ще
ІЙ у | М Ди 21 Ще 21 18 227 ПІН, ен й
М к що 23 с вай
Яд рю
Фіг. 4 зо потер ос Хе р-он 6 ол
Шо их | | Ш о. - 24 --
В
ШІ
- | | | ЖК. яння сел і - п Ї
Ши щу : еле нин дл 20 418 ши й 227 7 тео 14 ше: | к 23 ще суд в
Фіг. 5
Худ / 28 не | ит дю 8 лв
З орбнняа нн! х у ще 4 на 29 | м ши лиш ше - з (Те 1 я ЩЕ
В іх 2 К-т 32 г. у 31
Стою Утття пору корт хат вв г 27
Я ! -ї
Те
Ї 7 23 -- їх - й /к аа
Фіг. 6

Claims (9)

1. Установка для виробництва карбаміду з аміаку 1 двооксиду вуглецю при підвищених температурі і тиску, яка має секцію високого тиску, причому секція високого тиску включає принаймні реактор синтезу карбаміду, і установка має засоби для подачі рідкого аміаку, газоподібного двооксиду вуглецю 1 рідкого двооксиду вуглецю в секцію високого тиску, пристрій для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком другого реагенту, який має корпус з засобами для вводу рідкого двооксиду вуглецю, вводу другого реагенту 1 виводу змішаного потоку, а також розміщене усередині корпуса коаксіально корпусу сопло, що звужується і яке з'єднано з засобом для вводу рідкого двооксиду вуглецю, яка відрізняється тим, що корпус пристрою для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком другого реагенту включає, як засіб для вводу другого реагенту, засіб для вводу газоподібного реагенту, а також розміщену усередині корпуса коаксіально корпусу вставку перемінного перерізу в вигляді труби, вхідна ділянка якої звужується, а вихідна - розширюється, причому вставка розміщена таким чином, що між корпусом і вставкою утворена кільцева щілина.
2. Установка за п. І, яка відрізняється тим, що секція високого тиску складається із реактора синтезу карбаміду, а засіб для вводу газоподібного реагенту в пристрій для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком газоподібного реагенту є засобом для вводу газоподібного двооксиду вуглецю.
3. Установка за пунктом І, яка відрізняється тим, що секція високого тиску включає реактор, стрипер, конденсатор і скрубер, які працюють практично при одному і тому ж тиску, засоби для подачі рідинних потоків із реактора в стрипер, із стрипера на стадії відокремлення карбаміду 1 рециркулюючого рідинного потоку, із конденсатора в реактор, із скрубера в конденсатор, засоби для подачі газових потоків із реактора в скрубер, із стрипера в конденсатор, засоби для подачі рециркулюючого рідинного потоку в скрубер, причому засіб для вводу газоподібного реагенту в пристрій для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком газоподібного реагенту є засобом для вводу газоподібного двооксиду вуглецю чи газоподібного потоку, який виходить 13 стрипера або конденсатора.
4. Спосіб виробництва карбаміду з двооксиду вуглецю і рідкого аміаку в установці, яка має секцію високого тиску, яка включає принаймні реактор синтезу карбаміду при високих тисках і температурах, причому спосіб включає подачу в секцію високого тиску потоків рідкого 1 газоподібного двооксиду вуглецю, і потік рідкого двооксиду вуглецю вводять в апарат секції високого тиску після змішування з другим технологічним потоком, який відрізняється тим, що потік рідкого двооксиду вуглецю піддають контактуванню з потоком газоподібного реагенту в пристрої для контактування потоку рідкого двооксиду вуглецю з потоком газоподібного реагенту відповідно пункту І при подачі рідкого потоку у вставку перемінного перерізу через сопло, яке звужується, а газоподібного потоку - в корпус, при цьому здійснюють випарювання рідкого двооксиду вуглецю шляхом його контактування у вставці з подаваною усередину вставки частиною потоку газоподібного реагенту з наступним контактуванням змішаного потоку на виході із вставки зі залишковою частиною потоку газоподібного реагенту, яка пройшла через кільцеву щілину між вставкою і корпусом.
5. Спосіб за пунктом 4, який відрізняється тим, що в секції високого тиску, яка складається із реактора, як потік газоподібного реагенту, який піддається контактуванню з потоком рідкого двооксиду вуглецю, використовують потік газоподібного двооксиду вуглецю, і змішаний потік направляють в реактор.
6. Спосіб за пунктом 4, який відрізняється тим, що в секції високого тиску, яка включає реактор, стрипер, конденсатор і скрубер, здійснюють роздільний вивід із реактора рідинного потоку, який містить карбамід, карбамат амонію і вільний аміак в водному розчині, і газового потоку, який містить, в основному, інертні гази, подачу газового потоку із реактора в скрубер, подачу рідинного потоку із реактора в стрипер для часткового розкладання карбамату амонію і часткового виділення вільного аміаку в потоці газоподібного двооксиду вуглецю, який вводять в стрипер, з одержанням газового потоку, який містить аміак і двооксид вуглецю з домішкою пари води, і рідинного потоку, який містить карбамід і залишковий карбамат амонію в водно-аміачному розчині, подачу рідинного потоку із стрипера на стадії наступного розкладання карбамату амонію і відокремлення аміаку 1 двооксиду вуглецю з одержанням карбаміду і рециркулюючого рідинного потоку, який містить карбамат амонію в водно-аміачному розчині, подачу газового потоку із стрипера в конденсатор для його часткової абсороції-конденсації при змішуванні з аміаком 1 рідинним потоком із скрубера, подачу рідинного потоку із конденсатора в реактор, очистку від аміаку 1 двооксиду вуглецю газового потоку із реактора при контакті з рециркулюючим рідинним потоком в скрубері.
7. Спосіб за пунктом б, який відрізняється тим, що як потік газоподібного реагенту, який піддається контактуванню з потоком рідкого двооксиду вуглецю, використовують потік газоподібного двооксиду вуглецю, і змішаний потік направляють в стрипер.
8. Спосіб за пунктом б, який відрізняється тим, що як потік газоподібного реагенту, який піддається контактуванню з потоком рідкого двооксиду вуглецю, використовують газоподібний потік, який виходить із стрипера, і змішаний потік направляють в конденсатор.
9. Спосіб за пунктом б, який відрізняється тим, що як потік газоподібного реагенту, який піддається контактуванню з потоком рідкого двооксиду вуглецю, використовують газоподібний потік, який виходить із конденсатора, і змішаний потік направляють в реактор.
UAA201215114A 2010-07-20 2011-07-18 Установка і спосіб для виробництва карбаміду UA102666C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130523/04A RU2434850C1 (ru) 2010-07-20 2010-07-20 Установка и способ для получения карбамида
PCT/RU2011/000527 WO2012011845A1 (ru) 2010-07-20 2011-07-18 Установка и способ для получения карбамида

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA102666C2 true UA102666C2 (uk) 2013-07-25

Family

ID=45318162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201215114A UA102666C2 (uk) 2010-07-20 2011-07-18 Установка і спосіб для виробництва карбаміду

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2434850C1 (uk)
UA (1) UA102666C2 (uk)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2434850C1 (ru) 2011-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6596522B2 (ja) アンモニア及び二酸化炭素から尿素を製造するための方法、並びに装置
ES2399144T3 (es) Procedimiento para la preparación de una cianhidrina de acetona y sus productos subsiguientes mediante una refrigeración deliberada
CN101195574A (zh) 由丙酮和氢氰酸制备甲基丙烯酸酯的一体化方法和装置
US20180258033A1 (en) Urea Manufacturing Method And Urea Manufacturing Apparatus
SE542251C2 (en) Condensation method and device comprising a rain condenser
RU2012153784A (ru) Система контролируемой выработки водорода на месте по необходимости при помощи вторичного жидкого металлического реагента и метод, использованный в системе
ES2619642T3 (es) Procedimiento para la obtención de metacrilatos de alquilo por medio de destilación azeotrópica
CN101166714B (zh) 尿素合成装置
JP2015518416A (ja) 圧力調整されたマルチリアクタシステム
KR20140105513A (ko) 증류 컬럼용 응축물-수집 채널
RU2497805C2 (ru) Способ получения ацетонциангидрина
BG64795B1 (bg) Метод за охлаждане на газообразен акрилонитрил и поток от циановодороден продукт
RU2696386C2 (ru) Испарительная установка для технологического потока
UA102666C2 (uk) Установка і спосіб для виробництва карбаміду
CN115916745B (zh) 热汽提尿素装置和方法
WO2012011845A1 (ru) Установка и способ для получения карбамида
RU2440977C1 (ru) Способ и установка для получения карбамида
RU2429228C1 (ru) Установка и способ для получения карбамида
RU2316542C2 (ru) Способ и установка для получения мочевины
US20240208897A1 (en) Improvements to equipment of urea plants
CH622006A5 (en) Process for the condensation of carbamate in urea synthesis plants
UA72819C2 (en) A process for decomposing a carbamate aqueous solution coming from a urea recovery section of the urea production plant
CN211885439U (zh) 一种蒸馏除沫装置
CN106458789B (zh) 用于制备乙炔和合成气的设备和方法
RU2442772C1 (ru) Способ получения карбамида