Плав - синтез - карбамид
Cтраница 1
 |
Схема объединенного производства CO ( NH2 2 и NH3 фирмы Мицуи Тоацу. [1] |
Плав синтеза карбамида выводят из нижней части реактора через вентиль 13 и обрабатывают известными способами ( например, дистилляцией) для выделения карбамида. [2]
Болотов с сотрудниками [120-123] провели обширные исследования условий синтеза и дистилляции плава синтеза карбамида. По данным этих работ в 1935 г. была пущена первая опытная установка мощностью 240 кг / сутки на Чернореченском химическом заводе. В конце 30 - х годов мощность установки по производству карбамида на Чернореченском химическом заводе была доведена до 1 т / сутки, а на Новомосковском химическом комбинате была пущена установка вдвое большей мощности. [3]
В ряде патентов [7, 14] предусматривают утилизацию тепла синтез-газа, например, для нагревания плава синтеза карбамида в зоне дистилляции. [4]
СО, пэд давлением около 3 МПа и при температуре 200 С подают через теплообменники-кипятильники I и II ступени дистилляции плава синтеза карбамида в компрессор, сжимающий газовый ноток до 30 МПа. Выводимый из абсорбера раствор, содержащий NH3, карбамат аммония и некоторое количество обр зевавшегося карбамида, направляют в реактор синтеза карбамида под давлением 25 МПа. [5]
 |
Зависимость отношения констант скорости реакций гидролиза ионов NCO - ( fer и изомеризации карбамида (. из от рН среды. [6] |
Поскольку при синтезе карбамида не достигается полной конверсии двуокиси углерода, и процесс осуществляют в присутствии избыточного аммиака, возникает необходимость выделения непрореагировавших веществ путем дистилляции плава синтеза карбамида. Последние затем могут быть направлены на производство аммонийных солей или возвращены в узел синтеза. [7]
Запатентован процесс абсорбции СО2 из газовой смеси в две ступени: на первой ступени в качестве абсорбента применяют жидкий NH3, на второй - аммиачную воду. В ряде патентов рекомендуется процесс поглощения СО2 совмещать с ректификацией плава синтеза карбамида в одной колонне. [8]
Первые практические опыты по производству карбамида в СССР были осуществлены в 1930 - х годах. В Государственном институте высоких давлений под руководством Б.А.Болотова были проведены обширные исследования условий синтеза и дистилляции плава синтеза карбамида, опытные работы по созданию конструкций аппаратов, что явилось началом становления и развития промышленного производства карбамида. В 1935 г. была пущена первая опытная установка мощностью 240 кг / сут. В 1939 г. установка была реконструирована в полупромышленный цех мощностью 1 т / сут. Новомосковском химическом комбинате пущена установка вдвое большей мощности. При активном участии крупных советских ученых В.В. Святухина, В.П.Белоусова и др. были разработаны технологии и организовано в довоенный период в стране производство карбамида в несколько десятков тысяч тонн в год. [9]
Для разделения смеси N2, H2 и NH3, выводимой из реактора синтеза аммиака, NH3 сорбируют водой, водным РУАС или раствором карбамида; абсорбат передают в зону синтеза карбамида либо используют его для поглощения СО2 из синтез-газа. Существует вариант, по которому предусмотрена регенерация абсорбента путем отдувки NH3 из раствора инертным газом с последующим использованием газовой смеси в качестве стриппинг-агента в зоне дистилляции плава синтеза карбамида. [10]
СО, пэд давлением около 3 МПа и при температуре 200 С подают через теплообменники-кипятильники I и II ступени дистилляции плава синтеза карбамида в компрессор, сжимающий газовый ноток до 30 МПа. Выводимый из абсорбера раствор, содержащий NH3, карбамат аммония и некоторое количество обр зевавшегося карбамида, направляют в реактор синтеза карбамида под давлением 25 МПа. Плав синтеза карбамида подвергают двухступенчатой дистилляции; полученный раствор карбамида Подают в кристаллизатор; кристаллы отделяют в центрифуге, расплавляют и гранулируют в башне. [11]
Расчеты показывают, что теплота охлаждения газов дистилляции в теплообменнике-рекуператоре 4 составляет менее 15 % от общего количества утилизируемой теплоты. С учетом литературных данных [2] по равновесию в системе жидкость-газ NH3 - СО2 - Н2О для повышения температуры конденсации газов дистилляции при заданном давлении необходимо увеличить количество воды в зоне конденсации-абсорбции и повысить концентрацию СО2 в газовом потоке. С увеличением подачи воды также возрастает степень конденсации газов дистилляции при заданной температуре. За счет введения водного абсорбента, как уже было показано ранее [13], количество утилизируемой теплоты можно увеличить в несколько раз. В качестве абсорбента целесообразно применение РУАС II ступени дистилляции, аммиачной воды из зоны отмывки инертных газов от примеси аммиака, а также части плава синтеза карбамида, отводимого из сепаратора дистилляции I ступени. [12]
Страницы: 1