[發(fā)明專利]使氨生產(chǎn)設(shè)備和尿素生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)現(xiàn)代化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00105319.1
• 申請日: 2000-03-31
• 公開（公告）號: CN1270957A
• 公開（公告）日: 2000-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·帕噶尼;F·扎爾迪
• 申請（專利權(quán)）人: 烏里阿·卡薩勒有限公司
• 主分類號: C07C273/04
• 分類號: C07C273/04;C01C1/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 黃澤雄

本發(fā)明涉及一種使氨生產(chǎn)設(shè)備和尿素生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)現(xiàn)代化的方法。

更具體地說，本發(fā)明涉及一種使氨生產(chǎn)設(shè)備和尿素生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)現(xiàn)代化的方法，其中要現(xiàn)代化的氨生產(chǎn)設(shè)備包括：串聯(lián)的、用于生產(chǎn)含有一氧化碳、氫氣和氮?dú)獾拇值陌焙铣蓺獾亩巍⒚撎级巍⒓淄榛危焙铣蓺鈮嚎s段和氨合成段，尿素生產(chǎn)設(shè)備包括：串聯(lián)的、二氧化碳壓縮段、尿素合成段和尿素回收段。

在下述說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“現(xiàn)代化”是指改進(jìn)已經(jīng)存在的設(shè)備以提高其性能，從而獲得提高的生產(chǎn)能力和/或轉(zhuǎn)化率，以及降低能耗。

特別地，在這種情況下，術(shù)語“同時(shí)現(xiàn)代化”是指使原有的氨生產(chǎn)設(shè)備和原有的尿素生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)現(xiàn)代化，以提高其生產(chǎn)能力，并保持高壓合成段(合成環(huán)路)以及脫碳段、甲烷化段和壓縮段的主要裝置不變。

按照本發(fā)明的另一方面，涉及一種聯(lián)合生產(chǎn)氨和尿素的方法，以及實(shí)施這種方法的設(shè)備。

本發(fā)明特別適用于這樣的情況：氨生產(chǎn)設(shè)備和尿素生產(chǎn)設(shè)備相互緊密關(guān)聯(lián)，也即使在制備氨合成氣時(shí)的副產(chǎn)物二氧化碳與所有的或至少絕大部分的氨被轉(zhuǎn)化成尿素。

相對于氨和尿素的生產(chǎn)，越來越感覺到，一方面，需要一種能提高生產(chǎn)能力和效率的設(shè)備，另一方面，希望投資成本和操作成本更低，并降低能耗。

為了這一目的，在本領(lǐng)域中已提出了各種方法以使原有氨和尿素的生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)代化，大都基于改進(jìn)合成反應(yīng)器、用生產(chǎn)能力更高的裝置和/或提供與原有裝置平行的新裝置取代合成反應(yīng)器上游和/或下游的裝置。

例如，EP-0202454公開了一種使氨合成反應(yīng)器現(xiàn)代化的方法，將催化床由軸向型變?yōu)檩S/徑向型，繼而提高反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)面提高氨設(shè)備的生產(chǎn)能力。

另一方面，EP-A-0796244公開了一種使尿素生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)代化的方法，其中添加附加的循環(huán)到合成反應(yīng)器的氨基甲酸鹽水溶液的部分分解步驟。使用這種現(xiàn)代化方法，可以大大地降低循環(huán)到合成反應(yīng)器的水量，因此提高轉(zhuǎn)化率，從而提高設(shè)備的生產(chǎn)能力。

當(dāng)考慮同時(shí)提高原有氨和尿素設(shè)備的生產(chǎn)能力時(shí)，因?yàn)檫@些設(shè)備是相互關(guān)聯(lián)的，所遇到的問題是需要相應(yīng)地提高合成反應(yīng)器上游段的生產(chǎn)能力。

特別地，氨合成氣脫碳、甲烷化和氨合成氣壓縮段，以及氨合成環(huán)路內(nèi)的致冷循環(huán)的壓縮機(jī)和輸入到尿素合成段的含有二氧化碳的物流壓縮段是提高生產(chǎn)能力的瓶頸，由于不可避免地提高反應(yīng)物的流量，它們很快就過載了。

當(dāng)原有設(shè)備已按現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行過現(xiàn)代化，前面提到的段或裝置已處于其操作極限，這一問題更加嚴(yán)重。

在這種情況下，現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)代化方法僅用生產(chǎn)能力更高的裝置或提供與原有裝置平行的新裝置取代原有裝置，以提高合成反應(yīng)器上游不同段的總生產(chǎn)能力。

這些辦法對投資成本和能量消耗都有不非常不利的影響；此外，實(shí)施現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)代化方法十分復(fù)雜。

在工業(yè)上，盡管改進(jìn)原有設(shè)備-代替建立新設(shè)備-以用最少的投資提高生產(chǎn)能力和降低能耗的興趣更加強(qiáng)烈，因?yàn)榍懊嫣岬降娜秉c(diǎn)，至今，對氨和尿素生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)代化意味著高投資，有時(shí)甚至比建立新設(shè)備的投資更高。此外，按現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代化，提高生產(chǎn)能力通常損害轉(zhuǎn)化率，因此能耗更高。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使氨生產(chǎn)設(shè)備和尿素生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)現(xiàn)代化的方法，該方法能在低投資成本下分別提高其生產(chǎn)能力，降低能耗，且易于實(shí)施。

按照本發(fā)明，這一問題是通過上面指出的方法解決的，其特征在于包括如下步驟：

-提供一個(gè)氨基甲酸鹽合成段和一個(gè)氨基甲酸鹽分解段；

-提供將適當(dāng)壓縮的、含有二氧化碳、氫氣和氮?dú)獾拇值陌焙铣蓺鈿饬鬏斎氲桨被姿猁}合成段的裝置；

-提供將一部分在氨合成段獲得的、含有氨、氫氣和氮?dú)獾奈锪鬏斎氚被姿猁}合成段的裝置；

-提供將至少一部分來自尿素回收段的、含有氨基甲酸鹽水溶液的物流輸入到氨基甲酸鹽分解段的裝置；

-提供將在分解段獲得的、含有氨和二氧化碳蒸氣的物流輸入到尿素合成段的裝置；

-提供將在氨基甲酸鹽分解段獲得的、含有稀釋的氨基甲酸鹽水溶液的物流輸入到氨基甲酸鹽合成段的裝置；

-提供將在氨基甲酸鹽合成段獲得的、含有氫氣和氮?dú)獾臍饬鬏斎氲桨焙铣啥蔚难b置；

-提供將在氨基甲酸鹽合成段獲得的、含有氨基甲酸鹽水溶液的物流輸入到氨基甲酸鹽分解段和/或尿素合成段的裝置。

本發(fā)明允許大大提高氨設(shè)備相對于尿素設(shè)備的生產(chǎn)能力，用簡單而有效的方式實(shí)現(xiàn)兩種設(shè)備之間的部分集成，從而突破位于下述合成段的上游的原有裝置的瓶頸，所說合成段與生產(chǎn)能力的提高基本無關(guān)。