Установка з вироблення сечовини

Реферат: У винаході розкрито установку для вироблення сечовини. Установка включає традиційні секції синтезу та відновлення, для випарування та конденсації, для фінішної обробки та для пилового очищення. Згідно з винаходом введено додатковий контур випарювання і конденсації від та до секції пилового очищення. Такий контур приводить до нижчого споживання електроенергії установкою. UA 115143 C2 (12) UA 115143 C2 UA 115143 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки винаходу Винахід стосується галузі вироблення сечовини і, зокрема, стосується вироблення твердих часток сечовини (фінішна обробка сечовини). Винахід, зокрема, стосується зменшення витрат електроенергії у такому процесі. Винахід також стосується установки з вироблення сечовини, а також переобладнання існуючої установки з вироблення сечовини. Передумови винаходу Зазвичай, сечовина виробляється з аміаку і двоокису вуглецю. Вона може бути приготована введенням надлишку аміаку разом з двоокисом вуглецю при значенні тиску в межах 12-40 МПа та температурі в межах 150C-250C до зони синтезу сечовини. Результуюче утворення сечовини найкраще може бути представлене у формі двох послідовних стадій реакції, на першій стадії карбамат амонію формується згідно екзотермічної реакції: 2NH3+CO2  H2N – CO – ONH4 після чого утворений карбамат амонію дегідрується на другій стадії для отримання сечовини згідно реакції ендотермічної рівноваги: H2N – CO – ONH4  H2N – CO – NH2+H2O Ступінь, до якого відбуваються ці реакції залежить, серед іншого, від температури і використаного аміачного надлишку. Продукт реакції, отриманий в розчині синтезу сечовини головним чином складається з сечовини, води, вільного аміаку і карбамату амонію. Карбамат амонію і аміак видаляються з розчину і зазвичай повертаються до зони синтезу сечовини. На додачу до вищевказаного розчину у зоні синтезу сечовини, утворюється газова суміш, яка складається з неконвертованого аміаку і двоокису вуглецю разом з інертними газами, так званий відхідний газ реактора. Секція синтезу сечовини може мати окремі зони для утворення карбамату амонію і сечовини. Такі секції також можуть бути об'єднані у єдиному апараті. Рівень техніки винаходу представляє собою установку з вироблення сечовини, яка включає наступні секції: (A) секція синтезу та рециркуляції (відновлення); де вказана секція знаходиться у рідкій взаємодії з секцією випарування (B), де вказана секція випарування знаходиться у рідкій взаємодії з секцією фінішної обробки (C); де вказана секція фінішної обробки (C) має газопровід до секції пилового очищення (D); та де секція випарування (B) додатково включає газопровід до секції конденсації (E). Вказана секція конденсації (E) знаходиться у рідкій взаємодії з секцією обробки технологічного конденсату (F). Традиційна схема наведена на Фігурі 1. З секції синтезу та відновлення (A) розчин (3) утворюється, який складається в основному з сечовини та води, однак забруднений невеликими залишковими кількостями карбамату амонію і невеликим залишком надлишку аміаку. Типовий склад такого розчину (3) становить 60-85 % (ваг.) сечовини, 0,1-2,5 %(ваг.) карбамату амонію, 0,1-2,5 % (ваг.) аміаку. У секції випарування (B) вказаний розчин (3) розділяється на (рідкий) концентрований плав сечовини (4) та газоподібний потік (11). Зазвичай, плав сечовини у цій секції концентрується до кінцевого вмісту вологи в 0,2-5,0 ваг. %. Секція випарування функціонує при умовах вакууму. Вона може включати один або більше випарювачі, з'єднаних послідовно. Невелика кількість залишку карбамату амонію наявна в сировинному потоці випарювача (3) розкладеться на NH3 та CO2 у цих випарювачах. При таких умовах вакууму, ці NH3 та CO2 потім в основному передаються до газоподібного потоку (11). Також невелика кількість надлишку аміаку, наявного у сировинному потоці випарювача (3) випарюється при таких умовах вакууму і передається до газового потоку (11). Секція фінішної обробки (C) може являти собою грануляційну башту або грануляційну секцію. Грануляційна секція може бути грануляцією в псевдозрідженому шарі або в грануляційному барабані, або в тарільчастому грануляторі, або будь-якому іншому схожому та відомому грануляційному пристрої. Основною функцією такої секції фінішної обробки є перетворення плаву сечовини (4) на потік затверділих часток (5). Такі затверділі частки, які зазвичай називаються "крупицями" або "гранулами", є головним потоком продукту від сечовинної установки. У будь-якому разі, для перетворення сечовини з рідкої фази до твердої фази теплота кристалізації має бути усунена. Більш того, зазвичай деяке додаткове тепло видаляється з затверділих часток сечовини з метою їх охолодження до температури, що є придатною для безпечного та належного зберігання та транспортування такого кінцевого продукту. Результуюче повне видалення тепла у секції фінішної обробки зазвичай здійснюється двома способами: (i) шляхом випарування води. Така вода входить до секції фінішної обробки або як частина плаву сечовини або розпилюється як рідка вода у відповідному місці у процесі фінішної обробки; (ii) шляхом охолодження повітрям. Зазвичай більшість кристалізаційного/охолоджуючого тепла видаляється шляхом охолодження повітрям. Охолоджуюче повітря подається до секції фінішної обробки через (6); в силу специфіки 1 UA 115143 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 охолоджуючого повітря, воно нагрівається і залишає секцію фінішної обробки через (7). Зазвичай, кількість повітря дорівнює 3 – 30 кг повітря на кг кінцевого затверділого продукту. У секції фінішної обробки (C) повітря входить до прямого контакту з плавом сечовини і з затверділими частками сечовини. Це ненавмисно призводить до певного забруднення повітря деяким карбамідним пилом. В залежності від специфіки секції фінішної обробки (прілювання/гранулювання, тип гранулювання, умови обрані при гранулюванні) кількість пилу, наявного в повітрі може варіюватись в широкому діапазоні, були спостережені значення, що становлять в межах 0,05 % - 10 % (по відношенню до потоку кінцевого продукту). Така наявність пилу у потоці повітря (7) зазвичай потребує наявності системи пилевидалення (D) або з огляду на вимоги захисту оточуючого середовища або з економічних міркувань перед тим, як повітря може бути випущене назад до атмосфери. У секції пилового очищення (D) очищення пилу здійснюється зазвичай з використанням циркулюючого розчину сечовини в якості промивного засобу. На горі такої секції також застосовується очищення свіжою водою. Повітря, яке входить через (7) по своїй специфіці охолоджуючого повітря для секції фінішної обробки (C) є гарячим. Тому, значна кількість води випарується у секції пилового очищення D. Така втрата води компенсується подавання свіжої води через (10). Вода, що використовується в таких цілях (10) має бути вільною від будь-яких летких складових (як-то, наприклад, NH3 і CO2), оскільки будь-які леткі складові у секції пилового очищення D будуть передані до повітря і таким чином призведуть до забруднення потоку повітря (8), що повертається до атмосфери. Таке забруднення було б небажаним з точки зору захисту довкілля. У секції пилового очищення D продувний потік розчину сечовини (9) отримується. Такий продувний потік (9) зазвичай має концентрацію 10-60 % (ваг.) сечовини. З метою повторної обробки сечовини, наявної у такому продувному потоці, продувний потік (9) повертаються до секції випарування (B), де він надалі концентрується і потім повторно переробляється в секції фінішної обробки (C). Очищене повітря випускається з секції пилового очищення через (8) до атмосфери. Паровий потік (11), що походить з секції випарування (B), який зазвичай забруднений невеликими кількостями NH3 і CO2, направляється до секції конденсації (E). В залежності від налаштування секції випарування він може бути у формі єдиного газового потоку або чисельних газових потоків. У будь-якому разі, газовий потік(потоки) 11 конденсується/ються у секції E, використовуючи відомі способи вакуумної конденсації, зазвичай, поєднанням водяного охолодженого кожуха і лампових теплообмінників, а також парових вакуумних ежекторів. Для таких вакуумних ежекторів необхідна пара (потік S1). Конденсовані газові потоки видаляються у вигляді водного розчину (12) з секції конденсації. Водний розчин (12) направляється до секції обробки технологічного конденсату (F). Водний розчин (12) з секції конденсації містить в основному воду, однак така вода забруднена NH3 і CO2, що походять з газового потоку (11). Також, на практиці, водний розчин (12) містить деяку кількість сечовини, як результат захвату сечовини до газової фази у секції випарування (B). Через наявність таких забруднень, вода має бути оброблена з огляду на захист довкілля і/або з економічних міркувань перед тим, як вода буде вивільнена з процесу. Зазвичай, така секція обробки технологічного конденсату F містить секцію глибокого гідролізу, де будь-яка наявна сечовина конвертується на NH3 і CO2 та секцію відгонки парою для видалення NH3 і CO2 з води. І глибокий гідроліз і відгонка парою потребують значної пари. Така пара позначена (S2) на Фігурі 1. З рівня техніки наявне постійне прагнення мінімізувати кількість пари, необхідної в таких цілях. Також, наявна постійна потреба мінімізувати кількість води, що має бути обробленою в такій секції (F), оскільки нижча кількість води, що має бути обробленою, зменшить розміри одиниць обладнання, необхідних для такої секції, а також зменшить необхідні інвестиційні витрати для такої секції обробки технічного конденсату. NH3 і CO2, видалені зі стічної води, рециркулюються до секції A через трубопровід (13). Такий рециркуляційний потік (13)може бути або в рідкій або в газоподібній формі, але у будьякому разі зазвичай містить також і деяку кількість води. Очищена вода виходить із секції обробки технічного конденсату через (14). Така очищена вода може бути придатним джерелом вода для використання в секції пилового очищення (D). У такому випадку, кількість води, виробленої в секції (F) зазвичай є більшою, аніж кількість води, необхідна у секції (D), так щоб деякий продувний потік (15) очищеної води залишався. Короткий виклад сутності винаходу З метою кращого врахування однієї або більше з вищевказаних потреб, винахід, з одного боку, надає установку для вироблення сечовини, яка включає секцію синтезу і відновлення (A); де вказана секція знаходиться в рідкій взаємодії з секцією випарування (B), де вказана секція 2 UA 115143 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 випарування знаходиться в рідкій взаємодії з секцією фінішної обробки (C) та має газопровід до секції конденсації (E); де вказана секція фінішної обробки (C) має газопровід до секції пилового очищення (D); де установка включає додаткову секцію випарування (G), розміщену внизу секції пилового очищення (D), та де вказана додаткова секція випарування (G) знаходиться у рідкій взаємодії з секцією фінішної обробки (C); де додаткова секція випарування (G) має газопровід до додаткової секції конденсації (H), та де додаткова секція конденсації (H) знаходиться у рідкій взаємодії з секцією пилового очищення (D). Винахід, з іншого боку, представляє спосіб покращення існуючої речовинної установки вищевказаного типу за допомогою додавання до установки додаткової секції випарування (G), розміщеної внизу секції пилового очищення (D), де вказана додаткова секція випарування (G) розміщена таким чином, щоб знаходитись у рідкій взаємодії з секцією фінішної обробки (C); де додаткова секція випарування (G) має газопровід до додаткової секції конденсації (H), та де додаткова секція конденсації (H) знаходиться у рідкій взаємодії з секцією пилового очищення (D). Ще з одного боку, винахід представляє спосіб отримання сечовини, який включає стадії (a) одну або більше стадії синтезу та відновлення, де аміак та двоокис вуглецю реагують для утворення сечовини та де формується водний розчин, який містить сечовину; (b) стадія випарування, де вода випаровується з водного розчину, утвореного на (a) щоб утворити концентровану рідину, що містить сечовину, та водну парову фазу; (c) піддавання концентрованої рідини, що містить сечовину, фінішній обробці, що призводить до твердої сечовини, де тепло видаляється за допомогою охолоджуючого газу, як-то повітря; (d) піддавання охолоджуючого газу пиловому очищенню, де сечовина відновлюється у водному потоці; (e) піддавання вказаного водного потоку випаруванню, щоб утворилася додаткова концентрована рідина, що містить сечовину, та паровий потік, де випарування здійснюється на стадії випарування, відмінній від стадії випарування (b), де додаткова концентрована рідина, що містить сечовину, надалі піддається стадії фінішної обробки (c), та де випари, що походять з окремої стадії випарування, піддаються окремій стадії конденсації (f), та де конденсат з вказаної окремої стадії конденсації (f) використовується на стадії пилового очищення (d). Короткий опис креслень Фіг.1 є схематичним представленням традиційної установки з вироблення сечовини; Фіг.2 є схематичним представленням установки з вироблення сечовини згідно з варіантом виконання винаходу. Детальний опис винаходу В загальному розумінні винахід базується на доцільній здогадці щодо включення додаткового контуру випарювання до способу. Додатковий контур випарювання, як визначено, неочікувано зменшує споживання енергії в низхідному напрямку секції конденсації (E). Зазвичай, внизу секції конденсації (E) можна побачити секцію обробки технічного конденсату (F). Додатковий контур випарювання надано шляхом додавання другої секції випарування (G) та другої секції конденсації (H) до установки. Зокрема, рідини, отримані у другій секції конденсації, використовуються у секції пилового очищення (D). У випадку, якщо в описі йде мова про "рідинну взаємодію" це стосується будь-якого зв'язку між першою частиною або секцією установки та другою частиною або секцією установки через який текучі речовини, зокрема рідини, можуть текти з першої частини установки до другої частини установки. Така рідка взаємодія зазвичай надана системою трубопроводів, рукавів або інших пристроїв, добре відомих фахівцеві в галузі для передавання текучих речовин. У випадку, якщо в описі йде мова про "газопроводи", це стосується будь-якого зв'язку між першою частиною або секцією установки і другою частиною або секцією установки, через який газ або випари, зокрема водяні пари, можуть переходити з першої частини установки до другої частини установки. Такі газопроводи зазвичай включають системи трубопроводів або інші пристрої, добре відомі фахівцеві в галузі для транспортування газів, в разі необхідності при значеннях тиску вище або нижче (вакуум) атмосферного. Винахід стосується і конструкції нових сечовинних установок ("новостворених" установок) і реконструкції існуючих сечовинних установок. У разі новоствореної сечовинної установки, необхідні витрати на секцію обробки технічного конденсату (F) значно зменшуються за допомогою винаходу, зокрема монтуванням додаткової секції випарування (G) і додаткової секції випарування (H) так, щоб створити контур випарювання і конденсації від та до секції пилового очищення. Друга секція випарування (G) живиться розчином сечовини (9), що випускається з секції пилового очищення (D).Така друга секція випарування, як і головна секція випарування B, може 3 UA 115143 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 включати один або більше випарювачі. Там розчин сечовини (9) концентрується, зазвичай під вакуумом, до концентрації, що дозволяє подання концентрованого розчину (16) в якості ще одного притоку до секції фінішної обробки C. Відхідний газ або відхідні гази (17) з другої секції випарування конденсуються у другій секції конденсації (H). Як і перша секція конденсації (E) ця друга секція конденсації (H) зазвичай включає один або більше кожухотрубчасті теплообмінники, де охолодження надається за допомогою охолоджуючої рідини, зазвичай води, з паровими ежекторами для підтримання бажаного вакууму. Пара, необхідна для таких вакуумних ежекторів, позначена як потік (S3) на фігурі 2. Однак, також будь-який інший спосіб конденсації відхідних газів (17) може бути використаний в даному випадку. Утворений конденсат (18) є по суті вільним від аміаку, так щоб цей потік води був прекрасним джерелом води для використання в якості водного притоку до секції очищення (D). У випадку, якщо кількість води (18) не є достатньою для забезпечення належної кількості води у такому пилоочиснику, тоді додаткова вода (10) може бути додана. Така додаткова вода (10) може походити з секції обробки технічного конденсату (F), однак також будь-який інший водний потік може бути використаний за умови, що він не містить будь-яких летких компонентів, що є шкідливими для довкілля. Наразі було виявлено, що водний потік (18), отриманий у такий спосіб, взагалі не містить аміаку, або в будь-якому разі вкрай низьку концентрацію, яка не обмежує використання водного потоку як джерела води для секції пилового очищення, а також не містить жодних летких компонентів, що є шкідливими для довкілля. В результаті, такий потік може бути направлений напряму до секції пилового очищення, таким чином обходячи секцію обробки технічного конденсату (F). Деяка кількість захопленої сечовини може бути наявна у водному потоці (18), однак це не шкодить процесу пилового очищення (D), а також така сечовина (наявна у рідкій формі) не призводить до будь-якого забруднення відхідного газу (8). В результаті, потік (12) що подається до секції обробки технічного конденсату, зменшується. Як наслідок, кількість пари, необхідної в такій секції обробки технічного конденсату, також знижується. Для "новостворених" сечовинних установок також можуть бути зменшені розміри обладнання, необхідного у секції обробки технічного конденсату. Винахід також можна застосувати у плані "реконструкції" або "модернізації" існуючої установки. Способи реконструкції або модернізації сечовинних установок є єдиними в галузі. Головною метою такої "реконструкції" або "модернізації" існуючої установки зазвичай є збільшення продуктивності такої існуючої установки. У випадках, коли секція обробки технічного конденсату існуючої установки є обмежуючим фактором при отриманні максимального виробництва, тоді застосування винаходу безперечно призведе до наявності більшого простору у такій секції обробки технічного конденсату, таким чином уможливлюючи збільшення продуктивності вироблення сечовини без застосування вартісних модифікацій обладнання у секції обробки технічного конденсату. В установках, де максимально досяжна продуктивність обмежена іншими перешкодами, в такому разі застосування винаходу все ще може бути застосоване для додаткового збільшення продуктивності установки на додачу до будь-яких інших заходів по збільшенню продуктивності установки шляхом усунення або зменшення вказаних перешкод. Таким чином, винахід також надає спосіб модифікації існуючої сечовинної установки, де вказана установка включає секцію синтезу та відновлення (A), яка знаходиться в рідкій взаємодії з секцією випарування (B), де вказана секція випарування знаходиться у рідкій взаємодії з секцією фінішної обробки (C) та має газопровід до секції конденсації (E); де вказана секція фінішної обробки (C) має газопровід до секції пилового очищення (D); спосіб включає стадію додавання до установки додаткової секції випарування (G), розміщеної внизу секції пилового очищення (D), де вказана додаткова секція випарування (G) розміщена так, щоб бути у рідкій взаємодії з секцією фінішної обробки (C); де додаткова секція випарування (G) має газопровід до додаткової секції конденсації (H), та де додаткова секція конденсації (H) знаходиться у рідкій взаємодії з секцією пилового очищення (D). В ще одному цікавому варіанті виконання винахід може бути використаний з метою підвищення продуктивності існуючої сечовинної установки. Таке застосування включає запровадження, як описано вище, додаткового контуру випарування та конденсації від та до секції пилового очищення (D). Установки, що розроблені або модифіковані згідно з винаходом, слугують для вироблення сечовини. Без обов'язкової зміни загального процесу синтезу сечовини винахід також стосується нового способу вироблення сечовини, де наявні енергетичні переваги, пов'язані із застосуванням установки за винаходом. 4 UA 115143 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Таким чином, винахід також стосується способу вироблення сечовини, який включає стадії (a) одну або більше стадії синтезу та відновлення, де аміак та двоокис вуглецю реагують для утворення сечовини та де водний розчин, що містить сечовину, утворюється; (b) стадія випарування, де вона випаровується з водного розчину, утвореного на (a), щоб утворилась концентрована рідина, яка містить сечовину, та водна парова фаза; (c) піддавання концентрованої рідини, що містить сечовину, фінішній обробці, щоб утворилась тверда сечовина, де тепло видаляється за допомогою охолоджуючого газу, як-то повітря; (d) піддавання охолоджуючого газу пиловому очищенню, де сечовина відновлюється у водному потоці; (e) піддавання вказаного водного потоку випаруванню, щоб утворилась додаткова концентрована рідина, яка містить сечовину, та паровий потік, де випарування проводиться на стадії випарування, відмінної від стадії випарування (b), де додаткова концентрована рідина, яка містить сечовину, надалі піддається стадії фінішної обробки (c), та де випари, що походять із окремої стадії випарування піддаються окремій стадії конденсації (f), та де конденсат з вказаної окремої стадії конденсації (f) використовується у стадії пилового очищення (d). Винахід не обмежується будь-яким конкретним способом вироблення сечовини. Часто використовуваним способом вироблення сечовини згідно зі способом десорбції, є спосіб десорбції двоокису вуглецю як, наприклад, описано в Енциклопедії промислової хімії Ульмана, том А27, 1996, ст. 333-350 (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A27, 1996, pp 333-350). У такому способі за секцією синтезу слідує одна або більше секції відновлення. Секція синтезу включає реактор, десорбер, конденсатор та скрубер, де робочий тиск становить в межах 12-18 МПа та бажано в межах 13-16 МПа У секції синтезу розчин сечовини, що виходить з сечовинного реактора, подається до десорбера, де велика кількість неконвертованого аміаку та двоокису вуглецю відокремлюється від водного розчину сечовини. Такий десорбер може бути кожухотрубчастим теплообмінником, в якому розчин сечовини подається до верхньої частини у трубному просторі і притік двоокису вуглецю для синтезу додається у нижню частину десорбера. З кожухової частини додається пара для нагріву розчину. Розчин сечовини виходить з теплообмінника у нижній частині, тоді як парова фаза виходить з десорбера у верхній частині. Пара, що виходить із вказаного десорбера, містить аміак, двоокис вуглецю та невелику кількість води. Вказана пара конденсується у теплообміннику типу спадаючої плівки або конденсаторі зануреного типу, який може бути горизонтальним або вертикальним. Занурений теплообмінник горизонтального типу описаний в Енциклопедії промислової хімії Ульмана, том А27, 1996, ст. 333-350 (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A27, 1996, pp 333-350). Тепло, вивільнене екзотермічною реакцією конденсації карбамату у вказаному конденсаторі, зазвичай використовується для вироблення пари, що використовується в нижній частині секції обробки сечовини для нагрівання та концентрації рочину сечовини. Оскільки створюється певний час перебування рідини у конденсаторі зануреного типу, частина сечовинної реакції відбувається вже у вказаному конденсаторі. Утворений розчин, який містить конденсований аміак, двоокис вуглецю, воду і сечовину разом з неконденсованим аміаком, двоокисом вуглецю та інерною парою надходить до реактора. У реакторі вищевказана реакція з карбамату на сечовину досягає рівноваги. Молярне співвідношення аміаку до двоокису вуглецю у розчині сечовини, що виходить з реактора, зазвичай становить в межах 2,5-4 моль/моль. Також є можливим, щоб конденсатор і реактор були поєднані в одній одиниці обладнання. Приклад такої одиниці обладнання описаний в Енциклопедії промислової хімії Ульмана, том А27, 1996, ст. 333-350 (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A27, 1996, pp 333-350). Утворений розчин сечовини, який виходить з сечовинного реактора, подається до десорбера, а інертна пара, яка містить неконденсований аміак і двоокис вуглецю, надходить до скрубера, що функціонує при тиску, аналогічному до тиску реактора. У такому скрубері аміак і двоокис вуглецю відділяються від інертної пари. Утворений карбаматний розчин з нижньої системи відновлення використовується як абсорбент у такому скрубері. Розчин сечовини, який виходить з десорбера у такій секції синтезу потребує концентрації сечовини щонайменше 45 ваг. % і бажано щонайменше 50 ваг. % для обробки в одній єдиній системі відновлення внизу десорбера. Секція відновлення включає нагрівач, сепаратор рідина/газ та конденсатор. Тиск у такій секції відновлення становить в межах 200-600 кПа. У нагрівачі секції відновлення маса аміаку і двоокису вуглецю відокремлюється від фази сечовини і води шляхом нагрівання розчину сечовини. Зазвичай, пара використовується в якості теплоносія. Фаза сечовини і води містить невелику кількість розчиненого аміаку і двоокису вуглецю, що виходить з секції відновлення та надходить до нижньої частини секції обробки сечовини, де розчин сечовини концентрується шляхом випарування води із вказаного розчину. 5 UA 115143 C2 5 10 15 20 Інші способи та установки включають ті, що базуються на технології, як-то HEC (високоефективного поєднаного) способу, розробленого компанією Urea Casale, способу ACES (покращеного способу економії витрат та енергії), що розроблений корпорацією Toyo Engineering, а також спосіб, який розроблений компанією Snamprogetti. Всі ці способи, а також інші, можуть бути використані перед способом фінішної обробки сечовини за винаходом. Способи фінішної обробки сечовини, як-то зернування та грануляція, відомі фахівцеві в галузі. Посилання робиться на, наприклад, Енциклопедію промислової хімії Ульмана, 2010, розділ 4.5 (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2010, chapter 4.5) про сечовину. Надалі винахід буде проілюстровано посилаючись на наступні, необмежуючі приклади та фігури. Фігури є схематичними зображеннями, що позначають секції способу (літери A-G) та потоки (пронумеровані). Склад потоків роз'яснено у таблицях нижче. Ключ до секцій способу є наступний: A. Секція(ї) синтезу та рециркуляції сечовини; B. Головна секція випарування; C. Секція фінішної обробки; D. Пилове очищення; E. Секція конденсації; F. Секція обробки технічного конденсату; G. Друга секція випарування; H.Друга секція конденсації. Приклад 1: Новостворена установка для вироблення 100 тон/год. твердої сечовини була споруджена згідно зі схемою на фігурі 1. Потоки на цій установці є такими, як позначено у таблиці 1. Притік (12) до секції обробки технічного конденсату складає 43130 кг/год. З метою обробки такого технічного конденсату у секції обробки технічного конденсату F загальне значення в 11708 кг/год. (S2) пари необхідне. Таблиця 1 Потік: фаза Сечовина NH3 CO2 H2O N2 O2 Всього 1 газова кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. C 73134 40 2 рідинна 56603 25 3 рідинна 100211 33262 137743 80 4 рідинна 104800 4367 109167 140 5 тверда 99800 200 100000 50 6 газова 7 газова 73134 56603 2893 1377 Темп. 651950 198050 850000 30 4167 651950 198050 859167 95 37265 651950 198050 5000 8 газова 9 рідинна 10 рідинна 11 газова 411 2893 12 рідинна 411 13 рідинна 14 45 12500 45 40598 40598 40 1377 36396 41077 135 2893 1377 38450 43130 40 3126 1678 3203 8007 60 рідинна 46832 46832 40 15 рідинна 6233 6233 40 S1 газ(пара) 2054 2054 150 S2 25 887265 7500 газ(пара) 11708 11708 150 5000 Новостворена сечовинна установка для такого ж випуску 100 тон/год. була споруджена, використовуючи схему за винаходом (фігура 2). Потоки в цьому способі є такими, як позначено у таблиці 2. Як можна побачити з цієї таблиці, наразі лише 9153 кг/год. (S2) пари необхідно у секції обробки технічного конденсату (F). Таблиця 2 Потік: фаза 1 газова NH3 CO2 H2O N2 O2 Всього Темп. кг/год. кг/год. Сечовина кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. C 73134 40 73134 6 UA 115143 C2 Продовження таблиці 2 2 Рідинна 3 рідинна 100136 4 рідинна 5 тверда 6 газова 7 газова 8 газова 9 рідинна 10 рідинна 11 газова 336 2889 12 рідинна 336 13 рідинна 14 рідинна 15 рідинна 16 рідинна 17 56603 56603 25 33172 137573 80 99800 4158 103958 140 99800 200 2889 1376 4167 651950 198050 859167 95 37265 651950 198050 887265 45 7612 12687 45 32933 32933 40 1376 29013 33614 135 2889 1376 30694 35295 40 3080 1622 3134 7836 60 36612 36612 40 3679 3679 40 5000 208 5208 140 газова 75 7404 7479 135 рідинна 75 7778 7853 40 Газова (пара) 1681 1681 150 S2 Газова (пара) 9153 9153 150 S3 15 30 S1 10 50 850000 18 5 100000 651950 198050 Газова (пара) 374 374 150 5000 5075 Приклад 2: Існуюча сечовинна установка, зконструйована згідно зі схемою на фігурі 1 виробляє 100 тон/год. твердої сечовини. Потоки у такій установці є такими, як вказано у таблиці 1. У цій установці секція обробки технічного конденсату F є обмежуючим фактором при досягненні максимально можливої продуктивності: у випадку, коли продуктивність перевищує 100 тон/год., тоді потік 12 перевищує 43130 кг/год., що в даній установці призводить до затоплення одного з рівнів у секції обробки технічного конденсату. У цій установці (невелика) друга секція випарування (G) і (невелика) секція конденсації (F) додані згідно зі схемою за винаходом (фігура 2). Потоки у способі після такої реконструкції є такими, як позначено у таблиці 3. Як можна побачити з таблиці, продуктивність установки (5) може бути підвищена до 122 тон/год., з тією самою кількістю потоку технічного конденсату (12) як і раніше (43130 кг/год.), таким чином, щоб не відбувалось жодного затоплення рівня при обробці технічного конденсату при підвищеній продуктивності установки. Таким чином, установка була реконструйована до продуктивності, що дорівнює 122 % від початкової максимальної продуктивності. Таблиця 3 Потік: фаза Сечовина NH3 CO2 H2O N2 O2 Всього Темп. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. кг/год. C 89368 40 69167 25 40535 168111 80 1 газова 2 рідинна 3 рідинна 122365 4 рідинна 121954 5081 127035 140 5 тверда 121954 244 122198 50 6 газова 796671 242014 1038685 30 89368 69167 3530 1681 7 UA 115143 C2 Продовження таблиці 3 7 Газова 8 газова 9 рідинна 10 рідинна 11 газова 411 3530 12 рідинна 411 13 рідинна 14 рідинна 15 рідинна 16 рідинна 17 6110 5092 95 45537 6201 796671 242014 1049886 796671 242014 1084222 45 9302 15503 45 40243 40243 40 1681 35454 41076 135 3530 1681 37508 43130 40 3763 1982 3830 9576 60 44739 44739 40 4496 4496 40 6110 255 6364 140 газова 91 9047 9139 135 18 рідинна 91 9504 9596 40 S1 Газова (пара) 2054 2054 150 S2 Газова (пара) 11185 11185 150 S3 Газова (пара) 457 457 150 Примітка до таблиць 1, 2 і 3: Як прийнято в сечовинній галузі, карбамат амонію в даних таблицях вказано у формі його складових (NH3 і CO2). Слід зауважити, що у рідких потоках більша частина CO2, як зазначено в таблиці, по суті наявна як карбамат амонію. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 1. Установка з вироблення сечовини, що включає секцію синтезу та відновлення (А); де вказана секція знаходиться у рідкій взаємодії з секцією випарування (В), де вказана секція випарування знаходиться у рідкій взаємодії з секцією фінішної обробки (С) і має газопровід до секції конденсації (Е); де вказана секція фінішної обробки (С) має газопровід до секції пилового очищення (D), яка пристосована для пилового очищення з використанням циркулюючого розчину сечовини як промивного засобу і додаткового очищення свіжою водою; де установка включає додаткову секцію випарування (G), яка розміщена внизу секції пилового очищення (D), та де вказана додаткова секція випарування (G) знаходиться в рідкій взаємодії з секцією фінішної обробки (С); де додаткова секція випарування (G) має газопровід до додаткової секції конденсації (Н), та де додаткова секція конденсації (Н) знаходиться у рідкій взаємодії з секцією пилового очищення (D). 2. Установка за п. 1, яка включає секцію обробки технічного конденсату (F) внизу секції конденсації (Е). 3. Установка за п. 1 або 2, яка являє собою сечовинну десорбційну установку. 4. Спосіб вироблення сечовини, який включає стадії: (а) одну або більше стадій синтезу та відновлення, де аміак і двоокис вуглецю реагують для утворення сечовини та де утворюється водний розчин, який містить сечовину; (b) стадію випарування, де вода випаровується з водного розчину, утвореного на (а), щоб утворилась концентрована рідина, яка містить сечовину, і фаза водяної пари; (с) піддавання концентрованого розчину, який містить сечовину, фінішній обробці для утворення твердої сечовини, де тепло видаляється за допомогою охолоджуючого газу, якто повітря; (d) піддавання охолоджуючого газу пиловому очищенню, де пилове очищення (d) включає в себе очищення із використанням циркулюючого розчину сечовини як промивного засобу і додаткове очищення свіжою водою, де сечовина відновлюється у водному потоці; (e) піддавання вказаного водного потоку випаруванню, щоб утворилась додаткова концентрована рідина, яка містить сечовину, та паровий потік, де випарування здійснюється на стадії випарування, відмінній від стадії випарування (b), де додаткова концентрована рідина, яка містить сечовину, надалі піддається стадії фінішної обробки (с), та де випари, які походять з окремої стадії випарування, піддаються окремій стадії конденсації (f), та де конденсат з вказаної окремої стадії конденсації (f) використовується на стадії пилового очищення (d). 8 UA 115143 C2 9 UA 115143 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10