Спосіб одержання сечовини, відповідна установка та спосіб реконструкції існуючої установки

Номер патенту: 93585

Опубліковано: 25.02.2011

Автори: Зарді Федеріко, Стіккі Паоло, Бруненго Паоло

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу, що складається з наступних етапів:

подачі аміаку й вуглекислого газу в секцію синтезу сечовини, що працює при заданому високому тиску;

вступу згаданих вище аміаку й вуглекислого газу в реакцію в згаданій вище секції синтезу з одержанням водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак;

подачі першої частини згаданого вище водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, у секцію технологічної обробки, що працює при заданому середньому тиску, для витягання карбамату амонію й аміаку, що утримують в згаданому вище розчині;

піддавання першої частини водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, дисоціації в згаданій вище секції технологічної обробки, з одержанням водного розчину сечовини й парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду;

піддавання згаданої вище парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, конденсації в згаданій вище секції технологічної обробки, з одержанням водного розчину карбамату амонію;

направлення згаданого вище водного розчину карбамату амонію на повторний цикл у згадану вище секцію синтезу сечовини,

який відрізняється тим, що він включає подальші етапи:

подачу згаданого вище водного розчину сечовини, одержаного на етапі дисоціації в згаданій вище секції технологічної обробки, в апарат для розкладання, що перебуває в секції витягання сечовини, що працює при заданому низькому тиску;

піддавання згаданого вище водного розчину сечовини розкладанню в згаданому вище апараті для розкладання, що перебуває в згаданій вище секції витягання сечовини, з одержанням концентрованого розчину сечовини й другої парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду;

піддавання згаданої вище другої парової фази конденсації в конденсаторі, що перебуває в згаданій вище секції витягання сечовини, що має рідинний зв'язок зі згаданим вище апаратом для розкладання, з одержанням першого оборотного водного розчину карбамату амонію;

піддавання другої частини згаданого вище водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, відпарювання, при використовуванні теплоти технологічного процесу, у відпареній колоні, що працює, по суті, при згаданому вище заданому високому тиску, з одержанням другого водного розчину сечовини й третьої парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, при цьому, теплоту технологічного процесу забезпечують за рахунок допоміжного теплообміну з потоком пари, яку конденсують з утворенням конденсованої пари;

використання щонайменше частини згаданої вище конденсованої пари як теплоносія для дисоціації згаданої вище першої частини водного розчину, що містить сечовину, карбонат амонію й аміак, у згаданому вище вузлі для дисоціації, що перебуває в секції технологічної обробки при середньому тиску.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згадана вище пара, використовувана для одержання теплоти технологічного процесу, і згадана вище конденсована пара, мають температуру в межах від 200 °С до 235 °С і тиск у межах від 15 до 30 бар.

3. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згадана вище щонайменше частина конденсованої пари, яку використовують для дисоціації при середньому тиску, становить від 80 до 100 % від усієї кількості конденсованої пари, одержаної за рахунок допоміжного теплообміну у вузлі відпарювання при високому тиску.

4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він включає наступні етапи:

піддавання згаданої вище третьої парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, одержаної в згаданому вище вузлі відпарювання, конденсації у вузлі конденсації, що працює, по суті, при згаданому вище заданому високому тиску, з одержанням другого оборотного водного розчину карбамату амонію;

подачу згаданого вище другого водного розчину сечовини, одержаного в згаданому вище вузлі відпарювання, у згаданий вище апарат для розкладання, що перебуває в секції витягання сечовини, що працює при низькому тиску.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що вузол конденсації при високому тиску включає конденсатор заглибного типу, і згадану вище конденсацію проводять в згаданому конденсаторі за рахунок контактування парової фази з оборотним водним розчином карбамату амонію й, за бажанням, з рідким аміаком, з рекуперацією теплоти конденсації, одержаної за рахунок допоміжного теплообміну, з утворенням пари.

6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що він далі включає етап використання пари, утвореної в згаданому вище конденсаторі, який перебуває у вузлі конденсації при високому тиску, паралельно із щонайменше частиною згаданої вище конденсованої пари, як теплоносій для дисоціації згаданої вище першої частини водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, у згаданому вище вузлі дисоціації, який перебуває в секції технологічної обробки при середньому тиску.

7. Спосіб за п. 5 або п. 6, який відрізняється тим, що згаданий вище оборотний розчин карбамату амонію, становить щонайменше частину розчину, одержаного за рахунок конденсації в згаданій вище секції технологічної обробки при середньому тиску.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що згадану вище щонайменше частину розчину, одержану за рахунок конденсації в згаданій вище секції технологічної обробки при середньому тиску, через скрубер, повертають у згаданий вище конденсатор, який перебуває у вузлі конденсації працюючому при високому тиску.

9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він включає подальші етапи:

подачу вуглекислого газу в згаданий вище конденсатор, що перебуває в згаданій вище секції витягання сечовини;

піддавання згаданого вище вуглекислого газу зі згаданою вище другою паровою фазою конденсації в згаданому вище конденсаторі, що перебуває взгаданій вище секції витягання сечовини, з одержанням оборотного водного розчину карбамату амонію.

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що кількість вуглекислого газу, який подають в згаданий вище конденсатор, що перебуває в секції витягання сечовини, який працює при низькому тиску, становить від 1 до 10 мас. % від загальної кількості вихідного вуглекислого газу.

11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згадана вище частина водного розчину, яка містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що подають в згадану вище секцію технологічної обробки, яка працює при середньому тиску, становить від 10 до 50 мас. % від згаданого вище водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, одержаного в згаданій вище секції синтезу.

12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий вище середній тиск, при якому працює секція технологічної обробки, становить від 10 до 70 бар.

13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий вище оборотний водний розчин карбамату амонію, одержаний у згаданому вище конденсаторі, який перебуває в секції витягання сечовини, що працює при низькому тиску, направляють на згаданий вище етап конденсації парової фази, який містить аміак, вуглекислий газ і воду, у згадану вище секцію технологічної обробки.

14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий вище етап конденсації парової фази, який містить аміак, вуглекислий газ і воду, у згаданій вище секції технологічної обробки, характеризований подвійним ефектом.

15. Установка (10) для одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу способом за п. 1, що складається із секції (11) синтезу сечовини при високому тиску; секції (16) технологічної обробки при середньому тиску першої частини розчину сечовини, одержаного в згаданій вище секції (11) синтезу, що включає апарат (17) для дисоціації й конденсатор (18); вузла (13) відпарювання при високому тиску другої частини розчину сечовини, одержаного в згаданій вище секції (11) синтезу; і секції (21) витягання сечовини, що працює при низькому тиску, яка включає апарат (22) для розкладання й конденсатор (23); при цьому секції (11, 13, 16, 21) мають рідинний зв'язок один з одним, яка відрізняється тим, що вона також включає сполучений трубопровід (29) між згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, і згаданим вище апаратом (22) для розкладання, що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску, а також сполучений трубопровід (32) між згаданим вище вузлом (13) відпарювання при високому тиску й згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, для подачі конденсованої пари (SC), яка відходить від згаданого вище вузла (13) відпарювання, у згаданий вище апарат (17) для дисоціації.

16. Установка (10) за п. 15, яка відрізняється тим, що вона також включає трубопровід (27) для подачі вихідного вуглекислого газу (С) у згаданий вище конденсатор (23), що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску.

17. Установка (10) за п. 15 або п. 16, яка відрізняється тим, що вона також включає сполучений трубопровід (33) між вузлом (12) конденсації при високому тиску й згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, який перебуває в секції (16), що працює при середньому тиску, для подачі пари, яка відходить від згаданого вище вузла (12) конденсації, у згаданий вище апарат (17) для дисоціації.

18. Установка (10) за п. 15, яка відрізняється тим, що згаданий вище конденсатор (18), який перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, включає трубний пучок, що забезпечує рідинний зв'язок, по трубному простору, з концентрованим розчином (U) сечовини, який виходить зі згаданого вище апарата (22) для розкладання, що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску, і по міжтрубному простору, з паровою фазою, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, яка подана зі згаданого вище апарата (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, а також з оборотним водним розчином карбамату, який поданий зі згаданого вище конденсатора (23), що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску.

19. Спосіб реконструкції існуючої установки для одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу, виконаної у вигляді: секції (11) синтезу сечовини при високому тиску; вузла (13) відпарювання при високому тиску розчину сечовини, одержаного в згаданій вище секції (11); і секції (21) витягання сечовини, що працює при низькому тиску, яка включає апарат (22) для розкладання й конденсатор (23); причому ці секції (11, 13 і 21) мають рідинний зв'язок один з одним, який відрізняється тим, що включає наступні етапи:

встановлення секції (16) для технологічної обробки при середньому тиску частини розчину сечовини, одержаного в згаданій вище секції (11) синтезу сечовини, що включає апарат (17) для дисоціації й конденсатор (18); при цьому, згадана секція (16), що працює при середньому тиску, має рідинний зв'язок зі згаданою вище секцією синтезу сечовини, яка працює при високому тиску, і, відповідно, зі згаданою вище секцією (11, 21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску;

встановлення сполученого трубопроводу (29) між згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, і згаданим вище апаратом (22) для розкладання, що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску;

встановлення сполученого трубопроводу (32) між згаданим вище вузлом (13) відпарювання при високому тиску й згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, для подачі конденсованої пари (SC) зі згаданого вище вузла (13) відпарювання в згаданий вище апарат (17) для дисоціації.

20. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що він включає подальший етап: встановлення трубопроводу (27) для подачі вихідного вуглекислого газу (С) у згаданий вище конденсатор (23), який перебуває в секції (21) витягання сечовини, що працює при низькому тиску.

21. Спосіб за п. 19 або п. 20, який відрізняється тим, що включає подальший етап: встановлення сполученого трубопроводу (33) між вузлом (12) конденсації при високому тиску діючої установки для одержання сечовини й згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, для подачі пари, яку відводять від згаданого вузла (12) конденсації в згаданий апарат (17) для дисоціації.

Текст

1. Спосіб одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу, що складається з наступних етапів: подачі аміаку й вуглекислого газу в секцію синтезу сечовини, що працює при заданому високому тиску; вступу згаданих вище аміаку й вуглекислого газу в реакцію в згаданій вище секції синтезу з одержанням водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак; подачі першої частини згаданого вище водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, у секцію технологічної обробки, що працює при заданому середньому тиску, для витягання карбамату амонію й аміаку, що утримують в згаданому вище розчині; піддавання першої частини водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, дисоціації в згаданій вище секції технологічної обробки, з одержанням водного розчину сечовини й парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду; піддавання згаданої вище парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, конденсації в згаданій вище секції технологічної обробки, з одержанням водного розчину карбамату амонію; направлення згаданого вище водного розчину карбамату амонію на повторний цикл у згадану вище секцію синтезу сечовини, який відрізняється тим, що він включає подальші етапи: подачу згаданого вище водного розчину сечовини, одержаного на етапі дисоціації в згаданій вище секції технологічної обробки, в апарат для розкла 2 (19) 1 3 4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він включає наступні етапи: піддавання згаданої вище третьої парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, одержаної в згаданому вище вузлі відпарювання, конденсації у вузлі конденсації, що працює, по суті, при згаданому вище заданому високому тиску, з одержанням другого оборотного водного розчину карбамату амонію; подачу згаданого вище другого водного розчину сечовини, одержаного в згаданому вище вузлі відпарювання, у згаданий вище апарат для розкладання, що перебуває в секції витягання сечовини, що працює при низькому тиску. 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що вузол конденсації при високому тиску включає конденсатор заглибного типу, і згадану вище конденсацію проводять в згаданому конденсаторі за рахунок контактування парової фази з оборотним водним розчином карбамату амонію й, за бажанням, з рідким аміаком, з рекуперацією теплоти конденсації, одержаної за рахунок допоміжного теплообміну, з утворенням пари. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що він далі включає етап використання пари, утвореної в згаданому вище конденсаторі, який перебуває у вузлі конденсації при високому тиску, паралельно із щонайменше частиною згаданої вище конденсованої пари, як теплоносій для дисоціації згаданої вище першої частини водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, у згаданому вище вузлі дисоціації, який перебуває в секції технологічної обробки при середньому тиску. 7. Спосіб за п. 5 або п. 6, який відрізняється тим, що згаданий вище оборотний розчин карбамату амонію, становить щонайменше частину розчину, одержаного за рахунок конденсації в згаданій вище секції технологічної обробки при середньому тиску. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що згадану вище щонайменше частину розчину, одержану за рахунок конденсації в згаданій вище секції технологічної обробки при середньому тиску, через скрубер, повертають у згаданий вище конденсатор, який перебуває у вузлі конденсації працюючому при високому тиску. 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він включає подальші етапи: подачу вуглекислого газу в згаданий вище конденсатор, що перебуває в згаданій вище секції витягання сечовини; піддавання згаданого вище вуглекислого газу зі згаданою вище другою паровою фазою конденсації в згаданому вище конденсаторі, що перебуває в згаданій вище секції витягання сечовини, з одержанням оборотного водного розчину карбамату амонію. 10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що кількість вуглекислого газу, який подають в згаданий вище конденсатор, що перебуває в секції витягання сечовини, який працює при низькому тиску, становить від 1 до 10 мас. % від загальної кількості вихідного вуглекислого газу. 93585 4 11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згадана вище частина водного розчину, яка містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що подають в згадану вище секцію технологічної обробки, яка працює при середньому тиску, становить від 10 до 50 мас. % від згаданого вище водного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, одержаного в згаданій вище секції синтезу. 12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий вище середній тиск, при якому працює секція технологічної обробки, становить від 10 до 70 бар. 13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий вище оборотний водний розчин карбамату амонію, одержаний у згаданому вище конденсаторі, який перебуває в секції витягання сечовини, що працює при низькому тиску, направляють на згаданий вище етап конденсації парової фази, який містить аміак, вуглекислий газ і воду, у згадану вище секцію технологічної обробки. 14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий вище етап конденсації парової фази, який містить аміак, вуглекислий газ і воду, у згаданій вище секції технологічної обробки, характеризований подвійним ефектом. 15. Установка (10) для одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу способом за п. 1, що складається із секції (11) синтезу сечовини при високому тиску; секції (16) технологічної обробки при середньому тиску першої частини розчину сечовини, одержаного в згаданій вище секції (11) синтезу, що включає апарат (17) для дисоціації й конденсатор (18); вузла (13) відпарювання при високому тиску другої частини розчину сечовини, одержаного в згаданій вище секції (11) синтезу; і секції (21) витягання сечовини, що працює при низькому тиску, яка включає апарат (22) для розкладання й конденсатор (23); при цьому секції (11, 13, 16, 21) мають рідинний зв'язок один з одним, яка відрізняється тим, що вона також включає сполучений трубопровід (29) між згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, і згаданим вище апаратом (22) для розкладання, що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску, а також сполучений трубопровід (32) між згаданим вище вузлом (13) відпарювання при високому тиску й згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, для подачі конденсованої пари (SC), яка відходить від згаданого вище вузла (13) відпарювання, у згаданий вище апарат (17) для дисоціації. 16. Установка (10) за п. 15, яка відрізняється тим, що вона також включає трубопровід (27) для подачі вихідного вуглекислого газу (С) у згаданий вище конденсатор (23), що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску. 17. Установка (10) за п. 15 або п. 16, яка відрізняється тим, що вона також включає сполучений трубопровід (33) між вузлом (12) конденсації при 5 93585 6 високому тиску й згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, який перебуває в секції (16), що працює при середньому тиску, для подачі пари, яка відходить від згаданого вище вузла (12) конденсації, у згаданий вище апарат (17) для дисоціації. 18. Установка (10) за п. 15, яка відрізняється тим, що згаданий вище конденсатор (18), який перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, включає трубний пучок, що забезпечує рідинний зв'язок, по трубному простору, з концентрованим розчином (U) сечовини, який виходить зі згаданого вище апарата (22) для розкладання, що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску, і по міжтрубному простору, з паровою фазою, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, яка подана зі згаданого вище апарата (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, а також з оборотним водним розчином карбамату, який поданий зі згаданого вище конденсатора (23), що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску. 19. Спосіб реконструкції існуючої установки для одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу, виконаної у вигляді: секції (11) синтезу сечовини при високому тиску; вузла (13) відпарювання при високому тиску розчину сечовини, одержаного в згаданій вище секції (11); і секції (21) витягання сечовини, що працює при низькому тиску, яка включає апарат (22) для розкладання й конденсатор (23); причому ці секції (11, 13 і 21) мають рідинний зв'язок один з одним, який відрізняється тим, що включає наступні етапи: встановлення секції (16) для технологічної обробки при середньому тиску частини розчину сечовини, одержаного в згаданій вище секції (11) синтезу сечовини, що включає апарат (17) для дисоціації й конденсатор (18); при цьому, згадана секція (16), що працює при середньому тиску, має рідинний зв'язок зі згаданою вище секцією синтезу сечовини, яка працює при високому тиску, і, відповідно, зі згаданою вище секцією (11, 21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску; встановлення сполученого трубопроводу (29) між згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, і згаданим вище апаратом (22) для розкладання, що перебуває в секції (21) витягання сечовини, яка працює при низькому тиску; встановлення сполученого трубопроводу (32) між згаданим вище вузлом (13) відпарювання при високому тиску й згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, для подачі конденсованої пари (SC) зі згаданого вище вузла (13) відпарювання в згаданий вище апарат (17) для дисоціації. 20. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що він включає подальший етап: встановлення трубопроводу (27) для подачі вихідного вуглекислого газу (С) у згаданий вище конденсатор (23), який перебуває в секції (21) витягання сечовини, що працює при низькому тиску. 21. Спосіб за п. 19 або п. 20, який відрізняється тим, що включає подальший етап: встановлення сполученого трубопроводу (33) між вузлом (12) конденсації при високому тиску діючої установки для одержання сечовини й згаданим вище апаратом (17) для дисоціації, що перебуває в секції (16) технологічної обробки при середньому тиску, для подачі пари, яку відводять від згаданого вузла (12) конденсації в згаданий апарат (17) для дисоціації. Область техніки, до якої відноситься винахід Даний винахід, у своєму головному аспекті, відноситься до способу одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу, що вступають у реакцію при заданому високому тиску, у відповідній секції синтезу. Зокрема, даний винахід відноситься до способу згаданого вище типу, у якому продукт взаємодії аміаку/вуглекислого газу, що складається, головним чином, з водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, направляють на етап витягу карбамату амонію й аміаку, що протікає при високому тиску, які далі направляють назад у секцію синтезу, у той час як водяний розчин, що містить сечовину, направляють у секцію витягу сечовини, що працює при заданому низькому тиску, для одержання сечовини з мінімальним можливим вмістом залишкових аміаку й вуглекислого газу. Зокрема, даний винахід відноситься до способу розглянутого типу, у якому згаданий вище витяг карбамату й аміаку включає етапи розкладання карбамату й відпарювання, переважно в присутно сті газоподібного реагенту (зокрема СО2), отриманих у такий спосіб аміаку й вуглекислого газу, у відповідній секції відпарювання, з наступною повторною конденсацією у відповідній секції конденсації згаданих аміаку й вуглекислого газу з одержанням карбамату, що знову направляють у секцію синтезу; і в якому всі згадані вище етапи, включаючи реакцію синтезу сечовини, проводять при, по суті, однаковому високому тиску (наприклад, 135-175 бар) у замкнутому контурі, який отримав, у даній області техніки, назву "контуру високого тиску" або "контуру синтезу при високому тиску" (контуру в.т.). Даний винахід також відноситься до установки, на якій застосовують згаданий вище спосіб. Попередній рівень техніки Способи одержання сечовини на промислових установках, на яких застосовуються технологічні процеси згаданого вище типу, добре відомі. Також добре відома потреба в нарощенні виробничої потужності таких установок у порівнянні з їхньою проектною потужністю, на яку ці установки 7 були спочатку запроектовані, щоб відповідати все зростаючим потребам у синтезі сечовини. У цих потребах у даній області техніки були запропоновані різні способи, що передбачають етап технологічної обробки при середньому тиску (10-40 бар) частини водяного розчину, що містить сечовину, що надходить із секції синтезу, для витягу карбамату амонію й аміаку, що міститься в ньому. Зокрема, така секція технологічної обробки при середньому тиску включає етап дисоціації, за яким відбувається етап відпарювання, у присутності СО2, водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, і наступний етап конденсації отриманих у такий спосіб пари (аміак, СО2 і вода), з додаванням вихідного аміаку й водяного розчину карбамату (карбонату) із секції витягу сечовини, що працює при низькому тиску. Водяний розчин карбамату, отриманий на етапі конденсації при середньому тиску, потім повертають назад у контур синтезу при високому тиску (контур в.т.). Спосіб такого типу описаний, наприклад, у публікації WO-A-02 909 323 або ще в публікації NL-A8 900 152. У той час, як ці способи дозволяють виконати згадану вище вимогу щонайменше частково, було встановлено, що способи одержання сечовини згаданого вище типу мають недоліки, пов'язані з потребою у використанні додаткових кількостей конденсаційної води, необхідної для конденсації вихідного СО2, використовуваного в якості відпарюючого агента на етапі відпарювання при середньому тиску, а також вихідного аміаку, що додається на етапі конденсації при середньому тиску. Така потреба в додатковій кількості конденсаційної води негативно позначається на ступені конверсії в секції синтезу сечовини, а, отже, і на ефективності енергоспоживання такої секції, а також на ефективності енергоспоживання секції витягу сечовини, що працює при низькому тиску. Короткий виклад сутності винаходу Відповідно, технічне завдання, що лежить в основі даного винаходу, полягає в розробці й реалізації способу одержання сечовини розглянутого вище типу, який би гарантував досягнення запланованої високої виробничої потужності установки при одночасному високому ступені конверсії вуглекислого газу з одержанням сечовини, здійснюване економічно ефективним способом і при низькому енергоспоживанні, а також подолання згаданих вище недоліків, відомих з попереднього рівня техніки. Відповідно до даного предмета винаходу, це завдання вирішене способом одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу, що складається з наступних етапів: подачі аміаку й вуглекислого газу в секцію синтезу сечовини, що працює при заданому високому тиску; вступу згаданих вище аміаку й вуглекислого газу в реакцію в згаданій вище секції синтезу з одержанням водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак; подачі частини згаданого вище водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й 93585 8 аміак, у секцію технологічної обробки, що працює при заданому середньому тиску, для витягу карбамату амонію й аміаку, що міститься в ньому; напрямку частини згаданого вище водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, на етап дисоціації, здійснюваний у вузлі дисоціації згаданої вище секції технологічної обробки, з одержанням водяного розчину сечовини й парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду; напрямку згаданої вище парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, на етап конденсації, здійснюваний у згаданій вище секції технологічної обробки, з одержанням водяного розчину карбамату амонію; напрямку згаданого вище водяного розчину карбамату амонію на повторний цикл у згадану вище секцію синтезу сечовини, який відрізняється тим, що він включає подальші етапи: подачу згаданого вище водяного розчину сечовини, отриманого на етапі дисоціації, здійснюваному в згаданій вище секції технологічної обробки, в апарат для розкладання, що перебуває в секції витягу сечовини, що працює при заданому низькому тиску; розкладання згаданого вище водяного розчину сечовини в згаданому вище апарату для розкладання, що перебуває в згаданій вище секції витягу сечовини, з одержанням концентрованого розчину сечовини й другої парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду; конденсацію згаданої вище другої парової фази в конденсаторі, що перебуває в згаданій вище секції витягу сечовини, що має рідинний зв'язок зі згаданим вище апаратом для розкладання, з одержанням оборотного водяного розчину карбамату амонію; відпарювання другої частини згаданого вище водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, при використанні теплоти технологічного процесу, у відпареній колоні, що працює, по суті, при заданому високому тиску, з одержанням другого водяного розчину сечовини й третьої парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, при цьому згадана вище теплота технологічного процесу забезпечується за рахунок допоміжного теплообміну з потоком пари, що конденсується з одержанням більше холодної конденсованої пари; використання щонайменше частини згаданої вище конденсованої пари як теплоносія на етапі дисоціації згаданої вище першої частини водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, у згаданому вище вузлі дисоціації, що перебуває в згаданій вище секції технологічної обробки при середньому тиску. Пара, використовувана для забезпечення теплоти технологічного процесу (уведення потоку гарячої пари), і конденсована пара, переважно, мають температуру в межах від 200° до 235°С і тиск у межах від 15 бар до 20 бар. Зазначена щонайменше частина конденсованої пари, використовувана на етапі дисоціації при середньому тиску, переважно, становить від 80 до 9 100% від усієї кількості конденсованої пари, отриманої у вузлі відпарювання при високому тиску за рахунок допоміжного теплообміну. Етап відпарювання, включаючи використання теплоти технологічного процесу, згаданого вище водяного розчину, що включає сечовину, карбамат амонію й аміак, у зазначеному вище вузлі відпарювання при високому тиску, переважно, здійснюється також у присутності вуглекислого газу, що подається в якості відпарюваного агента. Спосіб по даному розкриттю предмета винаходу, переважно включає також наступні етапи: конденсацію згаданої вище третьої парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, отриманої в згаданому вище вузлі відпарювання, у вузлі конденсації, що працює, по суті, при згаданому вище заданому високому тиску, з одержанням другого оборотного водяного розчину карбамату амонію; подачу згаданого вище другого водяного розчину сечовини, отриманого в згаданому вище вузлі відпарювання, у згаданий вище апарат для розкладання, що перебуває в секції витягу сечовини, що працює при низькому тиску. Відповідно до одного із прикладів здійснення способу по даному розкриттю предмета винаходу, вузол конденсації при високому тиску складається з конденсатора заглибного типу, і згадана вище конденсація відбувається в згаданому конденсаторі за рахунок контактування згаданої третьої парової фази з оборотним водяним розчином карбамату амонію й, за бажанням, з рідким аміаком, і рекуперації теплоти конденсації, отриманої за рахунок допоміжного теплообміну, з утворенням пари. Під терміном "конденсатор заглибного типу" варто розуміти тип конденсатора, виконаного у вигляді теплообмінника із трубним пучком, по суті стандартним, у якому газова фаза, що підлягає конденсації, а також, за бажанням, розчин карбамату аміаку протікають у трубному просторі, у той час як засіб для допоміжного теплообміну, наприклад, вода, протікає в міжтрубному просторі. Теплота, що віддається розчином у результаті конденсації, відводиться за допомогою засобу, що протікає в міжтрубному просторі, який, внаслідок теплообміну, перетворюється в пару. Відповідно до одного з аспектів даного винаходу, пару, що утворюється в згаданому вище конденсаторі, що перебуває у вузлі конденсації при високому тиску, використовують паралельно із щонайменше частиною згаданої вище конденсованої пари як теплоносій для дисоціації згаданої вище першої частини водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, у згаданому вище вузлі дисоціації, що перебуває в згаданій вище секції технологічної обробки при середньому тиску. Згадана вище пара, що утворюється в конденсаторі, що перебуває у вузлі конденсації при високому тиску, переважно має температуру в межах від 135°С до 165°С і тиск - у межах від 3 до 7 бар. Спосіб, що розкривається в даному винаході, переважно включає також наступні етапи: 93585 10 подачу вуглекислого газу в згаданий вище конденсатор, що перебуває в згаданій вище секції витягу сечовини; конденсацію згаданого вище вуглекислого газу зі згаданою вище другою паровою фазою в конденсаторі, що перебуває в згаданій вище секції витягу сечовини, з одержанням оборотного водяного розчину карбамату амонію. Щодо цього, особливо успішні результати були отримані при подачі вуглекислого газу в кількості від 1 до 10 мас.% від загальної кількості вуглекислого газу, що подається в згаданий вище конденсатор, що перебуває в згаданій вище секції витягу сечовини. Згадана вище перша частина водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що направляється в згадану вище секцію технологічної обробки, що працює при середньому тиску, переважно становить від 10 до 50 мас.% від згаданого вище водяного розчину, що включає сечовину, карбамат амонію й аміак, отриманого в згаданій вище секції синтезу. І, знову ж, переважно, що згаданий вище середній тиск секції технологічної обробки перебуває в межах від 10 до 70 бар. Відповідно до кращого приклада здійснення даного винаходу, згаданий вище оборотний водяний розчин карбамату амонію, отриманий у згаданому вище конденсаторі, що перебуває в секції витягу сечовини, що працює при низькому тиску, надходить на згаданий вище етап конденсації парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, у згадану секцію технологічної обробки при середньому тиску. Завдяки згаданому вище етапу конденсації парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, здійснюваному в згаданій вище секції технологічної обробки при середньому тиску, досягається подвійний ефект. Завдяки способу по даному розкриттю предмета винаходу, стає можливим досягнення високої виробничої потужності з високим виходом продукції, при одночасному значному скороченні енергоспоживання. Що стосується енергоспоживання, то значна перевага може бути отримана завдяки використанню щонайменше частини конденсованої пари, одержуваної за рахунок допоміжного теплообміну у вузлі відпарювання, що працює при високому тиску, для дисоціації частини водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що подається на вузол дисоціації, що перебуває в секції технологічної обробки при середньому тиску. У цьому зв'язку, варто помітити, що конденсована пара, що відходить від вузла відпарювання, що працює при високому тиску, має відносно високу температуру й тиск (високий тепловий рівень), що дозволяють ефективно використовувати його як теплоносій для водяного розчину, що містить сечовину, карбамат і аміак, що підлягає дисоціації в секції технологічної обробки при середньому тиску. Отже, можлива рекуперація більшої частини теплоти конденсованої пари, у результаті чого 11 відбувається значне зниження споживаної енергії, необхідної для синтезу сечовини. Більше того, відповідно до альтернативного приклада розкриття даного предмета винаходу, пара з високими температурою й тиском (високий тепловий рівень), що утвориться в згаданому вище конденсаторі, може бути успішно використана, паралельно із частиною конденсованої пари, одержуваної у вузлі відпарювання при високому тиску, для виконання етапу дисоціації в секції технологічної обробки при середньому тиску. Отже, висока тепломісткість частини, що залишилася, конденсованої пари може бути ефективно використана для інших потреб, зокрема, в інших секціях установки для одержання сечовини, гарантуючи, таким чином, переваги від рекуперації енергії й подальшого зниження енергоспоживання. Завдяки способу, що розкривається в даному винаході, було встановлено, що кількість конденсаційної води (в абсолютному значенні), необхідної для повернення непрореагованого аміаку й вуглекислого газу у вигляді карбамату амонію назад у секцію синтезу, буде набагато меншим в порівнянні з кількістю конденсаційної води (в абсолютному значенні), необхідної для здійснення подібного повернення при використанні інших способів, відомих з попереднього рівня техніки, у яких у секцію технологічної обробки, що працює при середньому тиску, подають вихідні вуглекислий газ і аміак. Це обумовлено тим, що при аналогічній потужності установки для одержання сечовини, відповідно до способу, що розкривається в даному винаході, кількість аміаку й вуглекислого газу, що підлягають поверненню в секцію синтезу у вигляді карбамату амонію, значно менше в порівнянні з іншими способами, відомими з попереднього рівня техніки. Із цього випливає, що має місце значне підвищення ступеня конверсії в секції синтезу сечовини, а також загального виходу продукції в контурі в.т., що означає велику перевагу з погляду підвищення ефективності виробництва й зниження енергоспоживання на установці, на якій застосовується спосіб, згідно із даним розкриттям предмета винаходу. Відповідно до ще одного аспекту даного винаходу, згадане вище технічне завдання може бути вирішене на установці, на якій застосовується спосіб, згідно із даним розкриттям предмета винаходу, що складається із працюючої при високому тиску секції синтезу сечовини; працюючої при середньому тиску секції технологічної обробки першої частини розчину сечовини, отриманого в згаданій вище секції синтезу, що включає апарат для дисоціації й конденсатор; працюючого при високому тиску вузла відпарювання другої частини розчину, отриманого в згаданій вище секції синтезу; і працюючої при низькому тиску секції витягу сечовини, що включає апарат для розкладання й конденсатор; при цьому згадані вище секції мають рідинний зв'язок один з одним; і відрізняються тим, що згадана установка включає сполучний трубопровід між згаданим вище апаратом для дисоціації, що перебуває в секції технологічної обробки при 93585 12 середньому тиску, і згаданим вище апаратом для розкладання, що перебуває в секції витягу сечовини, що працює при низькому тиску, а також тим, що згадана установка включає сполучний трубопровід між згаданим вузлом відпарювання при високому тиску, і згаданим апаратом для дисоціації, що перебуває в секції технологічної обробки при середньому тиску, для подачі конденсованої пари, що відходить від згаданого вузла відпарювання, у згаданий апарат для дисоціації. Відповідно до даного розкриття предмета винаходу, установка для одержання сечовини, на якій застосовується згаданий вище спосіб, може бути зовсім новою установкою, або ж діючою установкою, модифікованою з метою нарощення її потужності. В останньому прикладі, відповідно до ще одного аспекту даного винаходу, показаний спосіб реконструкції існуючої установки для одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу, що складається із працюючої при високому тиску секції синтезу сечовини, що працює при високому тиску вузла відпарювання розчину сечовини, отриманого в згаданій вище секції синтезу, і працюючої при низькому тиску секції витягу сечовини, що включає апарат для розкладання й конденсатор, причому ці секції мають рідинний зв'язок один з одним, що відрізняється тим, що включає наступні етапи: наявність працюючої при середньому тиску секції технологічної обробки першої частини розчину сечовини, отриманої в згаданій вище секції синтезу, що включає апарат для дисоціації й конденсатор, при цьому, згадана вище секція технологічної обробки, що працює при середньому тиску, має рідинний зв'язок зі згаданою вище секцією синтезу сечовини, що працює при високому тиску, і, відповідно, із секцією витягу сечовини, що працює при низькому тиску; наявність сполучного трубопроводу між згаданим вище апаратом дисоціації, що перебуває в секції технологічної обробки при середньому тиску, і згаданим вище апаратом для розкладання, що перебуває в секції витягу сечовини, що працює при низькому тиску; і наявність сполучного трубопроводу між згаданим вище вузлом відпарювання при високому тиску, і згаданим апаратом для дисоціації, що перебуває в секції технологічної обробки, що працює при середньому тиску, для подачі конденсованої пари, що виходить зі згаданого вище вузла відпарювання, у згаданий вище апарат дисоціації. Подальші особливості й переваги способу одержання сечовини відповідно до даного розкриття предмета винаходу, стануть більше очевидними з наведеного нижче опису кращого приклада його здійснення, наведеного в індикативних, однак не в обмежувальних цілях, з посиланням на прикладені креслення. Короткий опис креслень На кресленнях показано: на Фіг.1 схематично показана установка для одержання сечовини, на якій застосовується спосіб, відповідно до одного із прикладів здійснення даного винаходу; 13 на Фіг.2 схематично показана установка для одержання сечовини, на якій застосовується спосіб, відповідно до іншого приклада здійснення даного винаходу. Докладний опис кращих прикладів здійснення даного винаходу. На Фіг.1 показана установка для одержання сечовини, у цілому позначена номером 10, на якій застосовується спосіб, відповідно до одного із прикладів здійснення даного винаходу. Відповідно до згаданого вище способу одержання сечовини, аміак N і вуглекислий газ С подають у відповідну секцію 11 синтезу. У прикладі, показаному на Фіг.1, секція синтезу сечовини включає один реактор R. Зокрема, відповідно до згаданого вище прикладу, аміак N надходить у реактор R через конденсатор 12, а вуглекислий газ С, у свою чергу, надходить у реактор R через відпарену колону 13 і конденсатор 12. Секція 11 синтезу (реактор R), вузол конденсації (конденсатор 12), вузол відпарювання (відпарена колона 13), разом зі скрубером 14 (більше докладний опис якого буде дано нижче), усі працюють, по суті, при однаковому високому тиску, утворюючи, таким чином, контур синтезу при високому тиску (контур в.т.), відповідно до способу, що розкривається в даному винаході. У реакторі R або, скоріше, у секції 11 синтезу, аміак і вуглекислий газ вступають у реакцію один з одним при згаданому вище заданому високому тиску (наприклад, у межах від 130 до 170 бар) і згаданій вище високій температурі (наприклад, у межах від 160°С до 200°С). З реактора R виходить водяний розчин, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак. Частину водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що виходить із реактора R, піддають часткової декомпресії, по суті, стандартним способом, наприклад, за допомогою клапана 15, і далі направляють у секцію 16 технологічної обробки такого водяного розчину, що працює при заданому середньому тиску, наприклад, у межах від 10 до 70 бар, переважно, у межах від 15 до 25 бар, і ще більш переважно, у межах від 18 до 20 бар. Для витягу карбамату амонію й аміаку, частину водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, після відповідної декомпресії, направляють в апарат 17 дисоціації, що працює при середньому тиску, що перебуває в секції 16 технологічної обробки, де цю частину розчину піддають дисоціації з одержанням водяного розчину сечовини й парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду. Зокрема, в апараті 17 для дисоціації згадану вище частину водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, піддають термічній дисоціації. Отриману в такий спосіб парову фазу, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, потім направляють на конденсацію в конденсатор 18, що працює при середньому тиску, що перебуває в секції 16 технологічної обробки. У конденсаторі 18 одержують водяний розчин карбонату амонію, що виходить із конденсатора 18 і далі направляють на 93585 14 повторний цикл у секцію 11 синтезу сечовини (ректор R). У прикладі, наведеному на Фіг.1, водяний розчин карбонату, що виходить із конденсатора 18, що працює при середньому тиску, піддають відповідній компресії, по суті, стандартним способом, наприклад, за допомогою насоса 19, після чого направляють на повторний цикл у реактор R секції 11 синтезу сечовини, що працює при високому тиску, через скрубер 14 і конденсатор 12 високого тиску. Відповідно до альтернативного, не наведеного тут, прикладу здійснення способу по даному розкриттю предмета винаходу, щонайменше частину водяного розчину карбамату, що виходить із конденсатора 18, що працює при середньому тиску, після відповідної компресії, направляють безпосередньо в конденсатор 12 високого тиску, і далі - у реактор R. Частина водяного розчину, що залишилася, яка містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що виходить із реактора R і не направленого у відділення 16 технологічної обробки при середньому тиску, надходить на етап витягу карбамату амонію й аміаку, що утримуються в такому розчині, у контур синтезу при високому тиску, відповідно до способу, що розкривається в даному винаході. Зокрема, відповідно до приклада за Фіг.1, частину водяного розчину, що залишилася, яка містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що виходить із реактора R секції 11 синтезу, направляють в відпарену колону 13 вузла відпарювання, що працює при високому тиску, у якій цю частину водяного розчину піддають розкладанню й відпарюванню в присутності СО2 і при використанні теплоти технологічного процесу. Така теплота забезпечується за рахунок допоміжного теплообміну з потоком пари S, що має високу температуру й тиск (наприклад, 211-223°С і 20-25 бар). Для забезпечення СО2, який подається в якості відпарюючого агента, використовують вихідний вуглекислий газ С. У відповідності з даним розкриттям предмета винаходу, дійсний спосіб одержання сечовини переважно передбачає, щоб щонайменше частина конденсованої пари SC, що виходить із відпареної колони 13, направлялася по трубопроводу 32 в апарат 17 для дисоціації. В апараті 17 для дисоціації конденсована пара SC, що має відносно високі температуру й тиск (високий тепловий рівень, наприклад, 211-223°С і 20-25 бар), переважно використовують для забезпечення теплоти, необхідної для дисоціації частини водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що виходить із реактора R, і направляється в згаданий вище апарат 17 для дисоціації. Спосіб по даному розкриттю предмета винаходу також включає подальший етап подачі водяного розчину сечовини, отриманого на етапі дисоціації в працюючому при середньому тиску апараті 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки, в апарат 22 для розкладання, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при встановленому низькому тиску, наприклад, у 15 межах від 1,5 до 9,5 бар, переважно, у межах від 3 до 5 бар. У цих потребах водяний розчин сечовини, що виходить із апарата 17 для дисоціації, піддають відповідній декомпресії, по суті, стандартним способом, наприклад, за допомогою клапана 20. Зокрема, як показано в кращому прикладі способу по даному розкриттю предмета винаходу, проілюстрованому на Фіг.1, водяний розчин сечовини, що виходить із апарата 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки, направляють безпосередньо в апарат 22 для розкладання, що перебуває в секції 21 витягу сечовини. Більше того, знову ж, відповідно до приклада, проілюстрованого на Фіг.1, частину вихідного вуглекислого газу С, переважно направляють у конденсатор 23, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску. У цих потребах, згадану частину вихідного вуглекислого газу С, що направляється в конденсатор 23, піддають відповідній декомпресії, по суті, стандартним способом, наприклад, за допомогою клапана 30. В апараті 22 для розкладання, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску, водяний розчин сечовини, що надходить із апарата 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, піддають розкладанню з одержанням концентрованого розчину U сечовини й другої парової фази, що складається з аміаку, вуглекислого газу й води. Концентрований розчин U сечовини, у якому концентрація сечовини становить, наприклад, від 60 до 80 мас.%, переважно, виходить із апарата 22 для розкладання, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, для його напрямку на остаточні етапи технологічної обробки сечовини (по суті, стандартні, тому не наведені в даному розкритті предмета винаходу) згідно із даним способом одержання сечовини, наприклад, на етап вакуумного розкладання, і на етап гранулювання або прилірування отриманої на попередніх етапах сечовини. З іншого боку, другу парову фазу, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, отриману в апараті 22 для розкладання, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, направляють конденсатор 23, що перебуває в тій же самій секції 21, і, переважно, піддають конденсації з одержанням оборотного водяного розчину карбамату. Як показано на прикладі, проілюстрованому на Фіг.1, другу парову фазу, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, переважно піддавати конденсації разом з вихідним вуглекислим газом С, який подається у згаданий конденсатор 23. У конденсатор 23, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску, направляють також прийнятну кількість водяного розчину карбамату (карбонату) з концентрацією конденсаційної води в межах від 30 до 80 мас.%, щоб забезпечити можливість конденсації другої парової фази й, відповідно, вихідного вуглекислого газу С, з утворенням карбамату амонію. Водяний розчин W карбамату (карбонату), як правило, подають із секції технологічної обробки 93585 16 технологічного конденсату й(або) з ємності з аміачною водою, що, по суті, є стандартним способом, і, з цієї причини, не наведена в даному розкритті предмета винаходу. Як показано на Фіг.1, у відповідності зі способом по даному розкриттю предмета винаходу, оборотний водяний розчин карбамату, отриманий у конденсаторі 23, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску, переважно направляють в конденсатор 18 середнього тиску, що перебуває в секції 16 технологічної обробки, для абсорбції (конденсації) парової фази, що містить аміак, вуглекислий газ і воду, що виходить із працюючого при середньому тиску апарата 17 для дисоціації. У цьому випадку, етап компресії оборотного водяного розчину карбамату, що виходить із конденсатора 23, до робочого тиску секції 16 технологічної обробки, також передбачений, по суті, стандартним способом, наприклад, при використанні насоса 24. Відповідно до не наведеного тут альтернативного приклада здійснення способу по даному розкриттю предмета винаходу, етап конденсації в конденсаторі 18, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, має подвійний ефект, при якому теплоту конденсації, замість її передачі охолодному текучому середовищу (як правило, охолодженій воді), переважно використовують для подальшого підвищення концентрації концентрованого розчину U сечовини, що виходить із апарата 22 для розкладання, що перебуває в секції витягу сечовини, що працює при низькому тиску. У цьому випадку, теплота конденсації, що вивільняється в процесі конденсації парової фази, передається при допоміжному теплообміні концентрованому розчину U сечовини, сприяючи розкладанню й, отже, відділенню частини карбамату амонію, аміаку й води, усе ще присутніх у згаданому розчині, і подальшому підвищенню концентрації сечовини, що втримується в ньому. Надходячий на повторний цикл у відпарену колону 13 вузла відпарювання при високому тиску, аміак і вуглекислий газ, отримані в результаті відпарювання частини, що залишилася, водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що виходить із реактора R, піддають повторній конденсації з утворенням карбамату амонію в конденсаторі 12, що перебуває у вузлі конденсації при високому тиску, і напрямку на повторний цикл, у вигляді карбамату амонію, у реактор R, що перебуває в секції 11 синтезу сечовини. Конденсація аміаку й вуглекислого газу, що виходять із відпареної колони 13, у конденсаторі 12, що працює при високому тиску, відбувається за рахунок абсорбції згаданих вище газів у присутності вихідного аміаку N (рідина) і водяного розчину карбамату, що надходить, після відповідної компресії, з конденсатора 18, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, через скрубер 14. Водяний розчин, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, отриманий у відпареній колоні 13, після проходження згаданих вище етапів розк 17 ладання й відпарювання в присутності СО2, піддають відповідній декомпресії, по суті, стандартним способом, наприклад, за допомогою клапана 25, до робочого тиску секції 21 витягу сечовини, і далі направляють в апарат 22 для розкладання, що працює при низькому тиску, що перебуває в цій же секції 21. Тут згаданий вище розчин піддають розкладанню разом зі згаданим вище водяним розчином сечовини, що надходить із апарата 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, з одержанням концентрованого розчину U сечовини й другої парової фази, що складається з аміаку, вуглекислого газу й води, як було описано вище. Вуглекислий газ, аміак і вода, що не вступили в реакцію, які перебувають у паровій фазі, що знаходиться у секції 11 синтезу сечовини, або, скоріше, у реакторі R, виходять із останнього й надходять у скрубер 14 високого тиску. Ці пари, як правило, містять також інертні гази (наприклад, повітря), присутні у вихідному вуглекислому газі С. У скрубері 14 згадані вище пари піддають мокрій обробці (промиванню) водяним розчином карбамату, що надходить, після відповідної компресії, з конденсатора 18, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, для витягу присутніх у них вуглекислого газу й аміаку й відділення інертних газів. Відділені в такий спосіб інертні гази випускають в атмосферу, по суті, стандартним способом, крім того, передбачивши прийнятну декомпресію цих газів, наприклад, при використанні клапана 26. Як альтернативний варіант, такі інертні гази можуть бути спрямовані на повторний цикл для використання в інших секціях установки (не наведені). З іншого боку, вуглекислий газ і аміак, адсорбовані у водяному розчині карбамату, що виходить із конденсатора 18, направляють, через конденсатор 12 високого тиску, на повторний цикл у секцію 11 синтезу сечовини, або, скоріше, у реактор R. На Фіг.2 показана установка для одержання сечовини, у цілому позначена номером 110, на якій застосовується спосіб, відповідно до іншого приклада здійснення даного винаходу. Цей спосіб одержання сечовини відрізняється від способу, описаного вище, тим, що пару, яка виходить із конденсатора 12 вузла конденсації, що працює при високому тиску, подають по трубопроводу 33, паралельно із частиною конденсованої пари SC, що відходить від вузла відпарювання, який працює при високому тиску (відпарена колона 13), в апарат 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску. В апараті 17 для дисоціації конденсованої пари SC і пари, що відходить від конденсатора 12 високого тиску, з відносно високими температурою й тиском (високий тепловий рівень), переважно використовують для забезпечення теплоти, необхідної для дисоціації частини водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, що виходить із реактора R і направлені в згаданий вище апарат 17 для дисоціації. У цих потребах, конденсовану пару SC і пару, що відходить від конденсатора 12, направляють у 93585 18 міжтрубний простір, незалежно одну від одної, у відповідні камери апарата 17 для дисоціації, відділені одна від одної, по суті, стандартним способом, наприклад, при використанні відповідної трубної решітки 34. Відповідно до даного приклада винаходу, що розкривається, конденсатор 12, що перебуває в секції 11 високого тиску, переважно, виконаний у вигляді конденсатора заглибного типу з теплообмінником, що має трубний пучок, у якому охолодне рідке середовище L, як правило, вода, що протікає в міжтрубному просторі зазначеного теплообмінника, перетворюється в пару завдяки теплообміну з розчином, отриманим при змішанні розчину карбамату амонію, що виходить із конденсатора 18 секції 16 технологічної обробки при середньому тиску (через скрубер 14), вихідного аміаку N, і парової фази, що направляється на конденсацію, що виходить із вузла відпарювання при високому тиску (відпареній колони 13). Зокрема, при використанні способу по даному розкриттю предмета винаходу, високі результати були отримані завдяки направленню пари S з температурою в межах від 211 °С до 223°С і тиском у межах від 20 бар до 25 бар, у відпарену колону 13, і направленню в апарат 17 для дисоціації 100% конденсованої пари SC, що відходить від відпареної колони 13 і що має, по суті, ті ж самі температуру й тиск у порівнянні із згаданим вище високим тепловим рівнем. Високі результати також були отримані завдяки направленню в апарат 17 для дисоціації, крім конденсованої пари SC і паралельно з останнім, також і частини пари, що відходить від конденсатора 12 вузла конденсації, що працює при високому тиску, і(або) завдяки направленню певної кількості вихідного вуглекислого газу С, у межах від 1 до 5 мас.%, більш переважно, у межах від 2 до 3 мас.% від загальної кількості вихідного вуглекислого газу С, який подається на установку 10, у конденсатор 23, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску. Більше того, частина водяного розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, направленого в секцію 16 технологічної обробки при середньому тиску, переважно становить від 10 до 50 мас.%, ще більш переважно, від 10 до 25 мас.%, від водяного розчину, що виходить із секції 11 синтезу сечовини. Описані вище конструкційні особливості установки 10 для одержання сечовини за технологією синтезу з аміаку й вуглекислого газу, відповідно до даного розкриття предмета винаходу, стануть більше зрозумілими з посиланням на прикладені креслення. Відповідно до даного винаходу, установка 10 складається із секції 11 синтезу сечовини при високому тиску, вузла відпарювання при високому тиску (відпарена колона 13), секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, і секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску, між якими існує рідинний зв'язок. Секція 16 технологічної обробки, переважно, включає апарат 17 для дисоціації, що працює при середньому тиску, і конденсатор 18, що працює 19 при середньому тиску, між якими існує рідинний зв'язок. У свою чергу, секція 21 витягу сечовини включає апарат 22 для розкладання, що працює при низькому тиску й конденсатор 23, що працює при низькому тиску, між якими також існує рідинний зв'язок. На установці 10 передбачені відповідні трубопроводи для подачі реагентів, вуглекислого газу С, аміаку N, а також для подачі водяного розчину W карбамату (карбонату), що містить конденсаційну воду, а також сполучені трубопроводи між різними секціями й відповідними апаратами, схематично наведеними у вигляді різних ліній потоків на Фіг.1 і 2. Зокрема, на установці 10, сполучені трубопроводи 28 і 29 переважно передбачені для забезпечення безпосереднього зв'язку між секцією 11 синтезу сечовини й апаратом 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, і, відповідно, між цим апаратом і апаратом 22 для розкладання, що перебуває у секції 21 витягу сечовини, який працює при низькому тиску. Відповідно до даного розкриття предмета винаходу, на установці 10 також передбачений сполучний трубопровід 32 для подачі конденсованої пари SC, що відходить від відпареної колони 13 вузла відпарювання, в апарат 17 для дисоціації. Крім того, відповідно до кращого приклада даного розкриття предмета винаходу, також передбачений трубопровід 27 для подачі вихідного вуглекислого газу С у конденсатор 23, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску. Відповідно до не наведеного тут альтернативного приклада установки 10 по даному розкриттю предмета винаходу, конденсатор 18 середнього тиску включає стандартний трубний пучок, що забезпечує рідинний зв'язок зсередини, тобто по трубному простору, з концентрованим розчином U сечовини, що виходить із апарата 22 для розкладання, і забезпечує рідинний зв'язок зовні, тобто по міжтрубному простору, з паровою фазою, що містить аміак, карбамат амонію й воду, що виходить із апарата 17 для дисоціації, який працює при середньому тиску, а також з оборотним водяним розчином карбамату, що виходить із конденсатора 23, який працює при низькому тиску, для одержання описаного вище подвійного ефекту. Відповідно до варіанта даного винаходу, проілюстрованого на Фіг.2, установка 10 далі включає сполучений трубопровід 33 між конденсатором 12 вузла конденсації, що працює при високому тиску, і апаратом 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16, який працює при середньому тиску. У цьому зв'язку, конденсатор 12 вузла відпарювання при високому тиску є конденсатором заглибного типу, що включає трубний пучок, і сполучений трубопровід 33 служить для забезпечення рідинного зв'язку з міжтрубним простором згаданого теплообмінника. З попереднього опису ясно видно, що спосіб одержання сечовини по даному розкриттю предмета винаходу, вирішує згадане вище технічне завдання й має численні переваги, перша з яких 93585 20 пов'язана з тим, що даний спосіб дозволяє значно знизити енергоспоживання внаслідок рекуперації щонайменше частини теплоти конденсованої пари, що відходить від вузла відпарювання, який працює при високому тиску, для нагрівання частини розчину, що містить сечовину, карбамат амонію й аміак, який виходить із секції синтезу при високому тиску і підлягає дисоціації в секції технологічної обробки при середньому тиску. Більше того, при застосуванні способу по даному розкриттю предмета винаходу, стає можливим досягнення більш високого ступеня конверсії в контурі високого тиску в порівнянні зі ступенем конверсії, запропонованим у попередньому рівні техніки, зокрема, у секції синтезу сечовини, наприклад, від 58 до 62 мас.%, що актуально також для випадків реконструкції існуючих установок великої потужності, наприклад, установок, що роблять від 3000 до 4500 метричних тонн сечовини в добу. Ще одна перевага полягає в тому, що завдяки даному винаходу, і, частково, високому ступені конверсії, стає можливим знизити енергоспоживання контуру синтезу, що працює при високому тиску, а також секції витягу сечовини, що працює при низькому тиску, у порівнянні зі способами, запропонованими у попередньому рівні техніки. Із цього випливає, що при тому ж самому енергоспоживанні й тих же самих розмірах апаратів, з яких виконана установка для одержання сечовини, спосіб по даному розкриттю предмета винаходу дозволяє експлуатувати такі установки з більш високою продуктивністю в порівнянні з іншими способами, запропонованими у попередньому рівні техніки. Інакше кажучи, при тій ж самій виробничій потужності, установка, на якій застосовується спосіб по даному розкриттю предмета винаходу, може мати менші розміри й, отже, бути більш економічно ефективною й мати більш низькі експлуатаційні витрати, у порівнянні з установками аналогічної виробничої потужності, на яких застосовуються способи, запропоновані у попередньому рівні техніки. Крім того, практична реалізація згаданого способу є досить простою, надійною, і не потребуючою значних капіталовкладень. Згадані вище переваги, в основному, пов'язані з тим, що, завдяки дослідженням, проведеним Заявником, було встановлено, що при піддаванні водяного розчину сечовини, отриманого на етапі дисоціації в секції технологічної обробки при середньому тиску, розкладанню при низькому тиску, кількість (в абсолютному значенні) конденсаційної води, що утримується у водяному розчині W карбамату (карбонату), необхідно для такої конденсації з утворенням карбонату амонію, значно менше в порівнянні з кількістю конденсаційної води, якої необхідно відповідно до інших способів, запропонованим у попередньому рівні техніки. З урахуванням того, що згадана вище конденсаційна вода направляється на повторний цикл у секцію синтезу сечовини разом з карбаматом амонію, і з урахуванням того, що вода є продуктом реакції при синтезі сечовини, і, отже, впливає на ступінь конверсії реагентів, факт можливого зменшення згаданої вище кількості конденсаційної во 21 ди переважно приводить до відповідного підвищення ступеня конверсії в порівнянні з іншими процесами, відомими з попереднього рівня техніки. Зокрема, на відміну від даного винаходу, способи, запропоновані у попередньому рівні техніки, обов'язково передбачали в секції технологічної обробки при середньому тиску етап відпарювання, у присутності вуглекислого газу, водяного розчину сечовини, попередньо отриманого на етапі теплової дисоціації в зазначеній секції, і етап конденсації з додаванням вихідного аміаку. Щоб домогтися ефективної й повної конденсації таких кількостей вихідного вуглекислого газу й аміаку, що надійшли в секцію технологічної обробки при середньому тиску, з одержанням карбамату амонію, виникає необхідність у подачі значно більшої кількості (в абсолютному значенні) конденсаційної води в секцію витягу сечовини, що працює при низькому тиску, у порівнянні зі способом, запропонованим у даному розкритті предмета винаходу. Як приклад, відзначалося те, що, при тих же самих робочих умовах, зазначена вище кількість конденсаційної води, що утримується у водяному розчині W карбамату (карбонату), за способом, запропонованим у даному розкритті предмета винаходу, було на 10-25 мас.% менше у порівнянні зі способами попереднього рівня техніки, при відповідному підвищенні ступеня конверсії на 2-3% у секції синтезу сечовини, що працює при високому тиску. Серед численних переваг, запропонованих даним винаходом, важливо відзначити й можливість підвищення виробничої потужності діючих установок одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу в порівнянні із проектною потужністю, на яку такі установки були споконвічно розраховані, простим, ефективним і надійним способом, при одночасному зниженні експлуатаційних витрат і енергоспоживання діючої установки. Переважно, що також можливо значне підвищення виробничої потужності діючої установки, наприклад, на 3050%, у порівнянні з її проектною потужністю. Відповідно до кращого приклада винаходу, проілюстрованого на Фіг.1, установка 10 для одержання сечовини являє собою реконструйовану (модернізовану) існуючу установку для одержання сечовини з аміаку й вуглекислого газу, виконану у вигляді: секції 11 синтезу сечовини при високому тиску, вузла 13 відпарювання при високому тиску розчину сечовини, отриманого в згаданій вище секції 11, і секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску, що включає апарат 22 для 93585 22 розкладання й конденсатор 23; причому ці секції 11, 13 і 21 мають рідинний зв'язок один з одним, який відрізняється тим, що вона включає наступні етапи: наявність секції 16 для технологічної обробки при середньому тиску частини розчину сечовини, отриманого в згаданій вище секції 11 синтезу сечовини, що включає апарат 17 для дисоціації й конденсатор 18; при цьому згадана секція 16, що працює при середньому тиску, має рідинний зв'язок зі згаданою вище секцією синтезу сечовини, що працює при високому тиску, і, відповідно, зі згаданою вище секцією 11, 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску; наявність сполученого трубопроводу 29 між згаданим вище апаратом 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, і згаданим вище апаратом 22 для розкладання, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску; наявність сполученого трубопроводу 32 між згаданим вище вузлом 13 відпарювання при високому тиску й згаданим вище апаратом 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, для подачі конденсованої пари зі згаданого вище вузла 13 відпарювання в згаданий вище апарат 17 для дисоціації. Переважно, що спосіб модернізації по даному розкриттю предмета винаходу, відрізняється тим, що містить у собі подальші етапи: наявність сполученого трубопроводу 33 між секцією 12 конденсації при високому тиску діючої установки для одержання сечовини й згаданим вище апаратом 17 для дисоціації, що перебуває в секції 16 технологічної обробки при середньому тиску, для подачі пари, що відходить від згаданого вузла 12 конденсації в згаданий апарат 17 для дисоціації. Також переважно, що спосіб по даному розкриттю предмета винаходу, передбачає подальший етап наявності трубопроводу 27 для подачі вихідного вуглекислого газу С у згаданий вище конденсатор 23, що перебуває в секції 21 витягу сечовини, що працює при низькому тиску. Природно, що фахівці, обізнані в даній області техніки, можуть розробити численні модифікації й варіанти описаного вище способу одержання сечовини, щоб він відповідав їхнім конкретним умовам і вимогам, кожний з яких, у будь-якому випадку, підпадає під захист, як той, що відноситься до даного винаходу, відповідно до пунктів формули винаходу, зазначеними нижче. 23 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 93585 Підписне 24 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for urea production, related plant and revamping method of a pre-existing plant

Автори англійською

Zardi, Federico, Sticchi Paolo, Brunengo Paolo

Назва патенту російською

Способ получения мочевины, соответствующая установка и способ реконструкции существующей установки

Автори російською

Зарди Федерико, Стикки Паоло, Бруненго Паоло

МПК / Мітки

МПК: C07C 273/04

Мітки: установки, реконструкції, сечовини, спосіб, відповідна, існуючої, установка, одержання

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-93585-sposib-oderzhannya-sechovini-vidpovidna-ustanovka-ta-sposib-rekonstrukci-isnuyucho-ustanovki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання сечовини, відповідна установка та спосіб реконструкції існуючої установки</a>

Подібні патенти