Способ получения мочевины
Формула / Реферат
1. Способ получения мочевины из аммиака и диоксида углерода, который происходит полностью или частично с применением реактора синтеза, конденсатора, скруббера и отпарного аппарата, где выпускное отверстие отпарного аппарата, через которое выгружают газовый поток во время процесса, функционально соединено с впускным отверстием конденсатора и впускным отверстием реактора и где выпускное отверстие конденсатора функционально соединено с впускным отверстием скруббера и где полученную реакционную смесь отпаривают в отпарном аппарате противотоком с одним из исходных материалов, отличающийся тем, что движение газового потока из отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют одним или более управляющими элементами, присутствующими в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение газового потока от отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют управляющим элементом, присутствующим в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение газового потока от отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют управляющим элементом, присутствующим в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием реактора.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что разделение газового потока от отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют двумя управляющими элементами с первым управляющим элементом, присутствующим в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора, и вторым управляющим элементом, присутствующим в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что управляющий элемент выбран из группы, состоящей из регулирующих клапанов, отсечных клапанов, ограниченных или градуированных ограничивающих отверстий, насосов и компрессоров.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что конденсатор является погружным конденсатором, работающим в горизонтальной или вертикальной конструкции, или конденсатором с падающей пленкой.
7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что реактор, конденсатор и функциональное соединение между выпускным отверстием конденсатора и впускным отверстием скруббера сконструированы таким образом, что реактор и конденсатор функционируют как два сообщающихся сосуда с уровнем жидкости в реакторе и конденсаторе, также как и в выпускном отверстии конденсатора, находящемся на одном уровне.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что устройство, разделяющее газ/жидкость, предусмотрено в выпускном отверстии конденсатора к скрубберу в месте или вблизи места, где находится уровень жидкости.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что если конденсатор является погружным конденсатором, работающим как таковой, газовый поток из верхней части погружного конденсатора подвергают дополнительной стадии промывки до подачи указанного газового потока в скруббер.
10. Способ получения мочевины, который в основном содержит реактор синтеза, конденсатор, скруббер и отпарной аппарат, где выпускное отверстие отпарного аппарата, через которое выгружают газовый поток во время процесса, функционально соединено с впускным отверстием конденсатора и впускным отверстием реактора, и где выпускное отверстие конденсатора функционально соединено с впускным отверстием скруббера, и где полученную реакционную смесь отпаривают в отпарном аппарате противотоком одним из исходных материалов, отличающийся тем, что движение газового потока из отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют одним или более управляющими элементами, присутствующими в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что он дополнительно содержит один или более признаков, описанных в пп.2-10.
12. Установка для получения мочевины, содержащая секцию высокого давления, состоящую в основном из реактора синтеза, конденсатора, скруббера и отпарного аппарата, где выпускное отверстие отпарного аппарата, через которое выгружают газовый поток во время процесса, функционально соединено с впускным отверстием конденсатора и впускным отверстием реактора и где выпускное отверстие конденсатора функционально соединено с впускным отверстием скруббера и полученную реакционную смесь отпаривают в отпарном аппарате противотоком одним из исходных материалов, отличающаяся тем, что в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора предусмотрены один или два регулирующих элемента дополнительно для регулирования разделения газового потока между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора, соответственно реактора.
13. Установка для получения мочевины по п.12, отличающаяся тем, что она дополнительно включает один или более признаков, определенных в пп.2-10.
Текст
005603 Изобретение относится к способу получения мочевины из аммиака и диоксида углерода, при котором получение полностью или частично предусматривает применение реактора синтеза (далее также коротко упоминаемого как реактор), конденсатора, стадии промывки или скруббера и стадии разделения или отпаривания с выпускным отверстием отпарного аппарата, через которое выгружают газовую смесь во время процесса, функционально соединенным с впускным отверстием конденсатора и впускным отверстием реактора, и с выпускным отверстием конденсатора, функционально соединенным с впускным отверстием скруббера, и отпариванием полученной реакционной смеси противотоком одним из исходных материалов. В способе, основанном на принципе отпаривания, мочевина может быть получена введением избытка аммиака с диоксидом углерода в реактор синтеза (далее коротко упоминаемый как реактор) или зону синтеза под подходящим давлением (например, 12-40 МПа) и при подходящей температуре (например, 160-250 С) с образованием в качестве первого результата карбамата аммония согласно реакции: 2NH3 + СО 2H2N-CO-ONH4 Дегидратация образованного карбамата аммония приводит к образованию мочевины согласно равновесной реакции:H2N-CO-ONH4H2N-CO-NH2 + Н 2 О Теоретически достижимая конверсия аммиака и диоксида аммония в мочевину определена термодинамическим положением равновесия и зависит, например, от отношения NH3/CO2 (отношение N/C),отношения Н 2 О/СО 2 и температуры. При конверсии аммиака и диоксида углерода в мочевину в зоне синтеза продукт реакции, полученный из реактора синтеза, является раствором синтеза мочевины, состоящим в основном из мочевины,воды, карбамата аммония и несвязанного аммиака. Наряду с раствором синтеза мочевины в реакторе синтеза может выделяться газовая смесь непревращенных аммиака и диоксида углерода вместе с инертными газами, известная также как синтез-газ. Присутствие здесь инертных газов может возникать, например, из системы, которая добавляет воздух в установку, чтобы повысить коррозионную стойкость установки. Например, инертные газовые компоненты могут подаваться в реактор синтеза с исходными материалами (NH3 и СО 2). Аммиак и диоксид углерода удаляют из синтез-газа и предпочтительно возвращают в реактор синтеза. Реактор синтеза может содержать отдельные зоны для образования карбамата аммония и мочевины. Указанные зоны, однако, могут также быть объединены в единый аппарат. Синтез может быть проведен в едином реакторе или в двух реакторах. Если используют два реактора, первый реактор, например, может работать с фактически свежими исходными материалами, а второй - с исходными материалами, которые полностью или частично рециркулированы из, например, секции извлечения мочевины. Конверсия карбамата аммония в мочевину и воду в реакторе синтеза может быть проведена обеспечением достаточно длительного времени пребывания реакционной смеси в реакторе. Время пребывания обычно должно быть более 10 мин, предпочтительно более 20 мин. Время пребывания обычно должно быть менее 3 ч, предпочтительно менее 1 ч. Под установкой для получения мочевины, работающей на принципе отпаривания, понимают установку для получения мочевины, в которой разделение карбамата аммония, который не превращен в мочевину, и удаление обычно избытка аммиака ведут под давлением, которое, по существу, фактически равно давлению в реакторе синтеза. Разделение/удаление происходит в отпарном аппарате вниз по течению реактора синтеза с добавлением тепла и с или без добавления отпаривающего газа. В процессе отпаривания в качестве отпаривающего газа могут быть использованы диоксид углерода и/или аммиак перед подачей указанных компонентов в реактор синтеза. Можно также применять термическое отпаривание,что означает, что карбамат аммония разделяют исключительно подачей тепла и присутствующие аммиак и диоксид углерода удаляют из раствора мочевины. Отпаривание может быть проведено в две или более стадии. В известном способе за первой, чисто термической стадией отпаривания, следует стадия отпаривания СО 2 с дальнейшим добавлением тепла. Газовый поток, содержащий аммиак и диоксид азота, выходящий из отпарного аппарата, возвращают в реактор через или минуя конденсатор. В установке для получения мочевины с отпариванием реактор синтеза работает при температуре 160-240 С, предпочтительно при температуре 170-220 С. Давление в реакторе синтеза равно 12-21 МПа,предпочтительно 12,5-19,5 МПа. Отношение N/C в реакторе синтеза в установке для получения мочевины с отпариванием составляет между 2,5 и 4. Часто применяемое выполнение получения мочевины путем способа с отпариванием является способом отпаривания СО 2 Stamicarbon, как описано в Uhlmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Том А 27, 1996, стр. 344-346. После отпаривания давление отпаренного раствора синтеза мочевины понижают до низкого уровня в секции выделения мочевины и раствор концентрируют упариванием, после чего мочевину выпускают и поток карбамата аммония под низким давлением рециркулируют в реактор синтеза. В зависимости от способа карбамат аммония может быть возвращен либо в одну, либо в несколько стадий способа, работающих под различными давлениями.-1 005603 Большую часть газовой смеси, полученной при отпаривании, конденсируют и адсорбируют вместе с аммиаком, необходимым для процесса в конденсаторе, с последующей передачей полученного карбамата аммония в реактор синтеза для образования мочевины. В стандартной установке отпаривания СО 2Stamicarbon конденсатор карбамата, работающий под высоким давлением, обычно проектируют как так называемый конденсатор с падающей пленкой. Здесь жидкость течет вниз по внутренней поверхности трубки указанного теплообменника в виде пленки противотоком к отпаривающему газу. Улучшенной конструкцией конденсатора карбамата является так называемый погружной конденсатор, как описано в NL-A-8400839. В сравнении с конденсатором с падающей пленкой указанный тип конденсатора имеет то преимущество, что жидкость, как правило, имеет более длительное время пребывания, приводя в результате к дополнительному образованию мочевины в конденсаторе, что повышает общую производительность установки без существенных инвестиций. Погружной конденсатор, в горизонтальной форме известный также как полый конденсатор, может быть установлен горизонтально или вертикально. В ЕР-А-1036787 описан способ модернизации установки для получения мочевины, где существующий конденсатор с падающей пленкой трансформирован в погружной конденсатор. С этой целью установлен затопленный водослив для жидкой фазы таким образом, что конденсатор при работе установки заполняется жидкостью. Жидкость пропускают в реактор синтеза через слив. При введении газового потока из отпарного аппарата в нижнюю часть конденсатора и загрузке через верхнюю часть он работает как погружной конденсатор. Главным преимуществом указанного способа является улучшение передачи тепла в процессе. Следовательно, реакция мочевины может начинаться самопроизвольно, вызывая либо дополнительное повышение температуры (примерно от 170 до 183 С из-за состава), либо более высокое давление потока или более высокую нагрузку установки. Может также быть достигнуто сочетание указанных преимуществ. Известным недостатком погружного конденсатора является то, что перепад давления вдоль конденсатора, вызванный процессом, больше, чем при использовании конденсатора с падающей пленкой. Газовая смесь, претерпевающая погружную конденсацию, претерпевает перепад давления, по меньшей мере,равный высоте жидкостной колонны, через которую барботируют газ. Это обычно означает перепад давления 10-15-метровой жидкостной колонны. Однако движущая сила в синтетическом контуре существующей установки, то есть в контуре, который связывает оборудование высокого давления и образован комбинацией отпарной аппаратконденсаторреактор - отпарной аппарат, соответствует только 8-10 метровой жидкостной колонне. Поскольку перепад давления газа в конденсаторе больше, чем движущая сила в контуре синтеза, газовая фаза, выходящая из конденсатора, может более не принимать участия в основной циркуляции. В ЕР-А-1036787 указанная проблема решена пропусканием газа из конденсатора в скруббер высокого давления. В скруббере высокого давления конденсируемые компоненты, которые пропускают из конденсатора в скруббер высокого давления, абсорбируются в потоке карбамата, поступающем из секции выделения мочевины. Несконденсированные инертные газы здесь выгружают в атмосферу. Это означает, однако, что газ из конденсатора не возвращается в реактор синтеза и что поэтому смесь воздух/кислород не поступает в реактор в качестве ингибитора коррозии. Соответственно, в ЕР-А-1036787 предложено пропускать часть газового потока, поступающего из отпарного аппарата, в реактор, а остаток - в конденсатор. Однако регулирование процесса для получения соответствующего движения газового потока, поступающего из отпарного аппарата, является критическим обстоятельством. Если слишком мало газа из отпарного аппарата подают в реактор синтеза, экзотермическое образование карбамата дает недостаточно тепла для поддерживания температуры в реакторе. Температура в реакторе при этом может упасть до слишком низкого уровня. Это оказывает драматически отрицательное влияние на кинетику дегидратации карбамата, приводя к слишком низкой конверсии в синтезе мочевины. Это дает слишком высокую нагрузку на отпарной аппарат и конденсатор. Более того, недостаточная подача газа из отпарного аппарата в реактор синтеза влечет за собой значительный риск недостаточного кислорода, поданного в реактор, с риском коррозии в реакторе. Если слишком много газа из отпарного аппарата подают в реактор синтеза, газовый поток из реактора в скруббер высокого давления возрастает и таким образом приводит к перегрузке скруббера, что может быстро вызвать повышение давления в реакторе до нежелательно высокого уровня, что нежелательно с точки зрения безопасности. Дополнительно слишкомбольшая подача газа из отпарного аппарата в реактор синтеза сопровождается пониженной подачей газа в конденсатор, вследствие чего в конденсаторе образуется меньший поток. Следовательно, слишком большое количество газа (поступающего) в реактор оказывает отрицательное влияние на экономичность процесса. В ЕР-А-1036787 движение газового потока из отпарного аппарата в реактор и конденсатор регулируют единичным клапаном, который смонтирован между конденсатором карбамата и скруббером высокого давления (см. фиг. 3 и 5; управляющий клапан 45). Такое решение проблемы движения имеет несколько важных недостатков.-2 005603 1. Чтобы поддерживать уровень жидкости в конденсаторе ниже затопленного водослива, перепад давления вдоль указанного управляющего клапана должен быть между 0,1 и 0,3 МПа. Это потому, что без перепада давления вдоль указанного управляющего клапана конденсатор карбамата и реактор будут образовывать сообщающиеся сосуды с тенденцией выравнивания уровней в обоих сосудах. Другими словами, без управляющего клапана уровень жидкости в конденсаторе будет повышаться и в трубопроводе, присоединяющем конденсатор к скрубберу, т.е. до высоты, фактически соответствующей высоте уровня жидкости в реакторе. Тогда ясно, что необходимо создать перепад давления вдоль указанного управляющего клапана соответственно высоте жидкости между уровнем жидкости в реакторе, с одной стороны, и желаемым уровнем жидкости в конденсаторе, с другой стороны. По данным разности в высоте в продажных установках для получения мочевины указанный перепад давления составляет 0,1-0,3 МПа ( 10-30-метровой жидкостной колонне). Перепад давления между отпарным аппаратом и реактором и между отпарным аппаратом и конденсатором, вызывающий трение в трубопроводах, очень мал по сравнению с перепадом давления вдоль вышеупомянутого управляющего клапана в трубопроводе между конденсатором и скруббером высокого давления. На практике это означает, что регулирование движения отпаривающего газа посредством единичного управляющего клапана приводит к переключению; газовый поток из отпарного аппарата будет поступать затем либо в реактор, либо в конденсатор. Это может привести к нестабильному процессу с высоким отрицательным влиянием на безопасность, экономичность и производственные факторы установки. 2. Положение и перепад давления вдоль вышеупомянутого управляющего клапана влияют на уровень жидкости в камере перелива у конца затопленного водослива описанного конденсатора (см. фиг. 3 и 4; лист 41). Следует понимать, что перетекающая жидкость образует часть основного контура системы рециркуляции в синтезе мочевины: реактор - отпарной аппарат - конденсатор - реактор. Течение в указанном контуре циркуляции основано на силе тяжести. Таким образом, уровень жидкости в затопленном водосливе влияет на имеющуюся силу тяжести, движущую силу в указанном контуре: если уровень жидкости падает, уменьшается существующий перепад давления в указанном контуре циркуляции синтеза. Принимая во внимание динамический режим процесса, изменение в положении управляющего клапана приведет к хаотическому поведению потока в контуре циркуляции синтеза с серьезными отрицательными последствиями для безопасности, экономичности и производственных аспектов установки. Предметом данного изобретения является предоставление улучшенного способа и установки для получения мочевины, где полностью устранены или устранены в достаточной степени вышеуказанные проблемы движения газового потока от отпарного аппарата к реактору и/или от отпарного аппарата к конденсатору. В соответствии с изобретением теперь неожиданно обнаружено, что вышеупомянутая проблема может быть эффективно решена полным или частичным регулированием газового потока от отпарного аппарата к конденсатору и реактору с помощью одного или более регулирующих элементов, которые размещены в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора. В первом выполнении изобретения регулирующий элемент предусмотрен в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора. Во втором выполнении изобретения регулирующий элемент предусмотрен в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием реактора. В третьем выполнении изобретения, которое является предпочтительным, регулирующий элемент предусмотрен в обоих необщих частях функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием реактора. Таким образом, газовый поток из отпарного аппарата в конденсатор и реактор может быть отрегулирован более тщательно, в зависимости от дальнейших условий процесса, известных специалисту в данной области, или может быть определен и настроен на обычной основе специалистом в данной области. Специалист в данной области имеет в распоряжении арсенал регулирующих элементов, которые могут быть использованы в данном изобретении. Подходящими регулирующими элементами являются управляющие клапаны (известные также как регулирующие клапаны), отсечные клапаны и ограниченные или градуированные ограничительные отверстия в функционально соединяющих трубопроводах. Могут также быть использованы насосы и/или компрессоры в подходящих местах трубопроводов таким образом, чтобы обеспечить желаемое движение газового потока от отпарного аппарата к конденсатору и/или реактору. Если используют множество управляющих элементов, они могут быть одного и того же типа, но также могут быть и различных типов. Можно, например, устанавливать в обоих трубопроводах от отпарного аппарата к конденсатору и от отпарного аппарата к реактору ограничительные отверстия,каждое подходящего размера, чтобы обеспечивать падение давления и, следовательно, движение газового потока через оба трубопровода во всех условиях. Вместо них можно устанавливать в два вышеупомя-3 005603 нутых трубопровода клапаны, регулирующие определенное давление, что сообщает максимум гибкости выполнению способа, и в этом случае инвестиционные затраты, в принципе, выше. Можно также, например, устанавливать клапан, регулирующий давление, только в трубопроводе между отпарным аппаратом и реактором и ограничительное отверстие в трубопроводе между отпарным аппаратом и конденсатором, достигая таким образом компромисса между эксплуатационной гибкостью и инвестиционными затратами. Согласно изобретению в качестве конденсатора предпочтительно использовать в процессе погружной конденсатор. Таким конденсатором может быть оригинальный погружной конденсатор, описанный в NL-A8400839, либо в горизонтальной конструкции, либо в вертикальной конструкции, а также конденсатор с падающей пленкой, трансформированный в погружной конденсатор, как описано в ЕР-А-1036787. При желании может быть использован конденсатор с падающей пленкой как таковой, но такая конструкция не является предпочтительной. Отмечено, что регулирующий элемент может также находиться в функциональном соединении между выпускным отверстием конденсатора и впускным отверстием скруббера, как описано, например, в ЕР-А-1036787. Указанный регулирующий элемент может быть использован вместе с определенными выше регулирующими элементами согласно изобретению для обеспечения точного движения газовых потоков между отпарным аппаратом, конденсатором и, соответственно, реактором. В четвертом выполнении изобретения реактор, конденсатор и функциональное соединение между выпускным отверстием конденсатора и впускным отверстием скруббера сконструированы таким образом, что реактор и конденсатор функционируют как два сообщающихся сосуда с тем, что уровни жидкости в реакторе, соответственно конденсаторе и выпускном отверстии в верхней части конденсатора находятся на одном уровне. Это может сопровождаться удалением затопленного водослива (41) в конденсаторе, описанном в ЕР-А-1036787, также как регулирующего элемента в соединении между выпускным отверстием конденсатора и скруббером. Специалисту в данной области ясно, что в системе сообщающихся сосудов могут наступить незначительные различия уровня в результате различий в плотности между жидкостью и газом и незначительные различия в газовой нагрузке. Газы из конденсатора покидают конденсатор через трубопровод к скрубберу с разделением газа/ жидкости в указанном трубопроводе в месте, где уровень жидкости установлен. Указанный уровень жидкости в основном определяется высотой перелива в реакторе. Устройство разделения газ/жидкость предпочтительно предусматривают в выпускном отверстии конденсатора к скрубберу и в месте или близко к месту, где находится уровень жидкости. Для указанной цели в принципе подходит любое устройство разделения газ/жидкость. С точки зрения цены это может быть применимый отстойник или циклон. Могут также быть использованы другие разделительные устройства, имеющие специфические преимущества, но обычно это приводит к более высоким инвестиционным затратам. Преимуществом для газового потока, предпочтительно если конденсатор является погружным конденсатором, является работа таким образом, чтобы газовый поток покидал указанный конденсатор через верхнюю часть, чтобы подвергать его дополнительной стадии промывки прежде подачи газового потока в скруббер высокого давления. Указанная дополнительная стадия промывки более подробно описана в подобной области в связанной датской патентной заявке 1019080, содержание которой приведено здесь в качестве ссылки. Описанный выше способ в различных выполнениях, которые не являются ограничивающими и могут быть легко модифицированы специалистом в данной области без отступления от принципа изобретения, является также в высокой степени подходящим для усовершенствования и оптимизации существующих установок для получения мочевины, при которых описанные преимущества также очевидны. Более того, изобретение, как описано выше, может быть использовано на практике как в новых, так и в существующих способах отпаривания мочевины. Примерами способов отпаривания мочевины, где данное изобретение может быть использовано на практике, являются способ отпаривания СО 2 Stamicarbon, способ отпаривания аммиаком, способ полуотпаривания, способ ACES (Улучшенный способ для сбережения расходов и энергии), способ IDR (Изобарический двойной рецикл) и способ НЕС. Следовательно изобретение относится к способу усовершенствования и/или оптимизации установки для получения мочевины, которая содержит реактор синтеза, конденсатор, скруббер и отпарной аппарат, где выпускное отверстие отпарного аппарата, через которое газовую смесь выгружают во время процесса, функционально связана с впускным отверстием конденсатора и с впускным отверстием реактора и где выпускное отверстие конденсатора функционально связано с впускным отверстием скруббера и где полученную реакционную смесь отпаривают в отпарном аппарате противотоком с одним из исходных материалов, где разделение газового потока из отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют одним или более управляющими элементами, присутствующими в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора. Предпочтительные выполнения являются неотъемлемой частью, как описано выше в отношении получения мочевины согласно изобретению.-4 005603 Дополнительно изобретение относится к установке для получения мочевины, содержащей зону высокого давления, состоящей в основном из реактора синтеза, конденсатора, скруббера и отпарного аппарата, где выпускное отверстие отпарного аппарата, через которое газовый поток выгружают во время процесса, функционально соединено с впускным отверстием реактора, и где выпускное отверстие конденсатора функционально соединено с впускным отверстием скруббера, и где полученную реакционную смесь отпаривают в отпарном аппарате противотоком одним из исходных материалов, где присутствуют один или более регулирующих элементов в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора, главным образом для управления движением газового потока между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора, соответственно реактора. Предпочтительные выполнения установки для получения мочевины в основном соответствуют описанным выше предпочтительным выполнениям, относящимся к получению мочевины согласно изобретению, также как и способу усовершенствования и/или оптимизации установки для получения мочевины. Изобретение разъяснено ссылкой на следующий пример. Фиг. 1 является схематическим представлением части установки для получения мочевины, соответствующей современному уровню техники, например, как описано в ЕР-А-1036787. Фиг. 2 является схематическим представлением части установки для получения мочевины согласно данному изобретению. На фиг. 1 R означает реактор, в основном описанный в ЕР-А-1036787, где диоксид углерода и аммиак превращают в мочевину. Раствор синтеза мочевины (USS), поступающий из реактора, направляют в отпарной аппарат СО 2 (S), где USS превращается в газовый поток (SG) и поток жидкости (SUSS) путем отпаривания USS с помощью СО 2. Газовый поток (SG), поступающий из отпарного аппарата СO2, содержит в основном аммиак и диоксид углерода, которые частично возвращают в реактор (R) и частично в конденсатор (С). Поток, который содержит отпаренный раствор синтеза мочевины SUSS, направляют на извлечение мочевины (UR), где мочевину (U) высвобождают, а воду (W) выгружают (U и W не показаны). В UR получают поток карбамата аммония низкого давления (LPC), который рециклизуют в скруббер высокого давления (SCR). В указанном (первом) скруббере LPC взаимодействуют с газовым потоком(RG), поступающем из реактора, потоком, в основном состоящим из аммиака и диоксида углерода, но дополнительно содержащим инертные (неконденсируемые) компоненты, присутствующие в исходном диоксиде углерода и исходном аммиаке. Обогащенный поток карбамата (ЕС), поступающий из SCR, может быть объединен с потоком, который может поступать из реактора, пропускают через подающий аммиак эжектор в конденсатор карбамата высокого давления (С), где поток SG из отпарного аппарата конденсируют с помощью ЕС. Полученный поток карбамата высокого давления (НРС) возвращают в реактор, а газовый поток (CG), поступающий из конденсатора, направляют через трубопровод, снабженный управляющим клапаном 1, в скруббер высокого давления (SCR), в этом случае вместе с газовым потоком из реактора (RG). В указанном примере свежий аммиак подают в конденсатор карбамата высокого давления (С) через эжектор, но он может быть, конечно подан в контуре RSCR или в контуреRSCRCR. На фиг. 2 показано усовершенствование существующего уровня техники в соответствии с изобретением, где управляющий клапан 2 предусмотрен в трубопроводе от отпарного аппарата (S) к реактору(R) и конденсатор (С) в необщей части к реактору и управляющий клапан 3 предусмотрен в необщей части к конденсатору. Ясно, что возможен ряд вариантов и модификаций данного изобретения и описанного выполнения,которые находятся в пределах области техники на основе данного описания. Указанные варианты находятся в области данного изобретения и определены следующей формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения мочевины из аммиака и диоксида углерода, который происходит полностью или частично с применением реактора синтеза, конденсатора, скруббера и отпарного аппарата, где выпускное отверстие отпарного аппарата, через которое выгружают газовый поток во время процесса, функционально соединено с впускным отверстием конденсатора и впускным отверстием реактора, и где выпускное отверстие конденсатора функционально соединено с впускным отверстием скруббера, и где полученную реакционную смесь отпаривают в отпарном аппарате противотоком с одним из исходных материалов, отличающийся тем, что движение газового потока из отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют одним или более управляющими элементами, присутствующими в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение газового потока от отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют управляющим элементом, присутствующим в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора.-5 005603 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение газового потока от отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют управляющим элементом, присутствующим в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием реактора. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что разделение газового потока от отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют двумя управляющими элементами с первым управляющим элементом, присутствующим в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора, и вторым управляющим элементом, присутствующим в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что управляющий элемент выбран из группы,состоящей из регулирующих клапанов, отсечных клапанов, ограниченных или градуированных ограничивающих отверстий, насосов и компрессоров. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что конденсатор является погружным конденсатором, работающим в горизонтальной или вертикальной конструкции, или конденсатором с падающей пленкой. 7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что реактор, конденсатор и функциональное соединение между выпускным отверстием конденсатора и впускным отверстием скруббера сконструированы таким образом, что реактор и конденсатор функционируют как два сообщающихся сосуда с уровнем жидкости в реакторе и конденсаторе, также как и в выпускном отверстии конденсатора, находящемся на одном уровне. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что устройство, разделяющее газ/жидкость, предусмотрено в выпускном отверстии конденсатора к скрубберу в месте или вблизи места, где находится уровень жидкости. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что если конденсатор является погружным конденсатором, работающим как таковой, газовый поток из верхней части погружного конденсатора подвергают дополнительной стадии промывки до подачи указанного газового потока в скруббер. 10. Способ получения мочевины, который в основном содержит реактор синтеза, конденсатор,скруббер и отпарной аппарат, где выпускное отверстие отпарного аппарата, через которое выгружают газовый поток во время процесса, функционально соединено с впускным отверстием конденсатора и впускным отверстием реактора, и где выпускное отверстие конденсатора функционально соединено с впускным отверстием скруббера, и где полученную реакционную смесь отпаривают в отпарном аппарате противотоком одним из исходных материалов, отличающийся тем, что движение газового потока из отпарного аппарата к конденсатору и реактору полностью или частично регулируют одним или более управляющими элементами, присутствующими в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что он дополнительно содержит один или более признаков,описанных в пп.2-10. 12. Установка для получения мочевины, содержащая секцию высокого давления, состоящую в основном из реактора синтеза, конденсатора, скруббера и отпарного аппарата, где выпускное отверстие отпарного аппарата, через которое выгружают газовый поток во время процесса, функционально соединено с впускным отверстием конденсатора и впускным отверстием реактора и где выпускное отверстие конденсатора функционально соединено с впускным отверстием скруббера и полученную реакционную смесь отпаривают в отпарном аппарате противотоком одним из исходных материалов, отличающаяся тем, что в необщей части функционального соединения между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора и/или впускным отверстием реактора предусмотрены один или два регулирующих элемента дополнительно для регулирования разделения газового потока между выпускным отверстием отпарного аппарата и впускным отверстием конденсатора, соответственно реактора. 13. Установка для получения мочевины по п.12, отличающаяся тем, что она дополнительно включает один или более признаков, определенных в пп.2-10.
МПК / Метки
МПК: C07C 273/04
Метки: мочевины, способ, получения
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-5603-sposob-polucheniya-mocheviny.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения мочевины</a>
Предыдущий патент: Способ получения мочевины
Следующий патент: Определение оптимальных характеристик пластового резервуара, буровой скважины и наземных распределительных сетей