[其他]制造尿素的方法和裝置的改進(jìn)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88102855
• 申請(qǐng)日: 1988-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88102855A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安伯托·扎迪;喬爾喬·帕加尼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 阿莫尼·卡薩爾公司
• 主分類(lèi)號(hào): C05C9/00
• 分類(lèi)號(hào): C05C9/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利代理部
• 代理人: 孫令華

本發(fā)明涉及制造尿素的方法和裝置的改進(jìn)，利用所述方法和裝置可使氨與二氧化碳轉(zhuǎn)化并可用原料CO₂汽提離開(kāi)反應(yīng)器的尿素溶液。

這種方法和裝置之所以被廣泛采用和獲得明顯成功，除了具有簡(jiǎn)單的CO₂汽提段這一個(gè)原因外，還由于它具有：

-較低的合成壓力（例如，140巴左右）;

-在一般與合成壓力相同的壓力下操作的汽提塔中，可直接得到高純度的尿素溶液;

-數(shù)目有限的用于精制溶液的下游段（例如：3.5～4巴下的段、1巴下的閃蒸段、真空段和成粒段）。

即使具有這些不能否認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)，上述的系統(tǒng)也不是沒(méi)有缺點(diǎn)的，特別是生產(chǎn)用蒸汽的消耗量確實(shí)是不低的（例如900公斤/噸），由于能源費(fèi)用的增長(zhǎng)（例如由于原油危機(jī)），這樣大的蒸汽耗量已成為現(xiàn)有裝置連續(xù)操作的障礙。為了提高方法的效率，人們?cè)M(jìn)行過(guò)許多（而且有的是卓越的）嘗試，但迄今幾乎所有這些嘗試都沒(méi)有取得具體的結(jié)果，特別是并沒(méi)有能明顯地降低能耗。

而且，由于反應(yīng)器中NH₃/CO₂之比值低，因此反應(yīng)器出口轉(zhuǎn)化率低，從而使進(jìn)一步發(fā)展變得更加困難。

本發(fā)明的目的在于改進(jìn)上述制造尿素的系統(tǒng)，以使蒸汽耗量大大降低，特別是使現(xiàn)有裝置的現(xiàn)代化簡(jiǎn)易可行。

現(xiàn)在通過(guò)增設(shè)至少一個(gè)段，就可出人意外地達(dá)到這個(gè)目的和其它目的。可選用來(lái)增設(shè)的段有：基本上使用回收熱的、最好是雙效的中壓蒸餾段，和設(shè)在現(xiàn)有汽提塔上游的預(yù)蒸餾段。

下面通過(guò)對(duì)圖的描述和通過(guò)附表，對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)作了說(shuō)明。

先有技術(shù)：用CO₂汽提的方法

圖1表示傳統(tǒng)方法的簡(jiǎn)化流程圖。R表示反應(yīng)器。從管線1來(lái)的NH₃，通過(guò)噴射器、冷凝器C1和管線10進(jìn)入反應(yīng)器;從管線2來(lái)的CO₂，通過(guò)汽提塔ST、冷凝器C1和管線9進(jìn)入反應(yīng)器。離開(kāi)反應(yīng)器R的尿素溶液，在重力的作用下經(jīng)管線3流入汽提塔ST。在這里大量的甲氨酸酯和游離NH₃被從管線2來(lái)的原料CO₂汽提，并經(jīng)管線4循環(huán)到反應(yīng)器，在膜式甲氨酸酯冷凝器C1中部分冷凝之后，產(chǎn)生例如絕對(duì)壓力為4.5巴的蒸汽。

使循環(huán)的甲氨酸酯（8）與由反應(yīng)器本身底部取出的一部分溶液（30），一道通過(guò)噴射器E、冷凝器C1送入反應(yīng)器R。

驅(qū)動(dòng)劑（driving agent）為原料NH₃（1）。將離開(kāi)反應(yīng)器R頂部的剩余蒸汽（7）送入洗滌塔HP（V.C.S），在這里被返回的甲氨酸酯溶液（20）洗滌，然后送入技術(shù)上熟知的回收段（圖中未繪出）。

離開(kāi)汽提塔ST的溶液直接流入在例如約3.5巴的壓力下操作的段L.P.，在D1中在例如4.5巴下用蒸汽蒸餾，接著流入在1巴下的閃蒸罐SB，然后由此送入真空蒸餾塔D2和D3。蒸餾塔D1、D2和D3分別與分離器S1、S2和S3相連。離開(kāi)S3的尿素溶液被送到結(jié)晶段（技術(shù)上是已知的），而蒸汽在真空段VS中冷凝。由罐SB出來(lái)的蒸汽也流到真空段VS。

按常規(guī)，生成的水從21排出，而含NH₃和CO₂的溶液則通過(guò)19被循環(huán)到段LF。

汽提塔ST和第二真空蒸餾塔D₃都使用20巴的蒸汽，而其它裝置則使用4.5巴的回收蒸汽。

NH₃回收段和真空段均是傳統(tǒng)型的，這里就不對(duì)其作說(shuō)明了。

本方法的典型操作條件為：

-反應(yīng)器中NH₃/CO₂之摩爾比：2.8;

-反應(yīng)器中H₂O/CO₂之摩爾比：0.4;

-反應(yīng)器收率：57%;

-反應(yīng)器出口溫度：183～185℃;

-反應(yīng)器壓力：141巴;

-20巴蒸汽耗量：1000公斤/噸;

-4.5巴輸出回收蒸汽量：350公斤/噸。

關(guān)于傳統(tǒng)方法的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

傳統(tǒng)方法的改進(jìn)

業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通過(guò)增設(shè)這樣的中壓（＝20巴）段可使過(guò)程能得到初步改進(jìn)，在該中壓段中，蒸餾所需的熱量由回收的熱/蒸汽提供，而所得的蒸汽則在第一真空蒸餾塔中冷凝，因此可供給蒸餾所需的大部分熱量。通過(guò)直接使甲氨酸酯冷凝，或用至少6巴的蒸汽，以取得蒸餾所需要的熱量。