Компресорно-насосна установка зрідження діоксиду вуглецю і подачі його сумісно з аміаком на виробництво карбаміду

Компресорно-насосна установка зрідження діоксиду вуглецю і подачі його сумісно з аміаком на виробництво карбаміду, що містить з'єднані між собою системою технологічних трубопроводів вологовідокремлювач, вихід якого через перший ступінь компресора з'єднаний з входом першого холодильника-вологовідокремлювача, вихід якого через другий ступінь компресора з'єднаний з входом другого холодильника-вологовідокремлювача, U 2 (19) 1 3 38273 ратурою навколишнього середовища і тиском 6,07,0МПа, котрий є нижчим за тиск 15МПа, необхідний для виробництва карбаміду; отримання низькотемпературного рідкого диоксиду вуглецю з тиском 1,6-1,8МПа, котрий суттєво поступається тиску 15МПа, необхідному для виробництва карбаміду. Вказані установки призначені для стискання газоподібного диоксиду вуглецю до 15МПа або зрідження його. Жодна з відомих установок не забезпечує зрідження диоксиду вуглецю і подавання його разом з аміаком на виробництво карбаміду. У зв’язку з цим, жодна з відомих установок не може бути обраною прототипом установки, що заявляється. В основу корисної моделі поставлено задачу створити установку, в якій шляхом нової схеми сполучення елементів і вузлів забезпечити ефективне поєднання процесів отримання рідкого диоксиду вуглецю й подавання його з необхідним тиском (15МПа) за допомогою низькотемпературного насоса в агрегат синтезу карбаміду. Поставлена задача вирішена в компресорнонасосній установці зрідження диоксиду вуглецю і подавання його сумісно з аміаком на виробництво карбаміду, що містить сполучені між собою системою технологічних трубопроводів вологовідокремлювач, ви хід якого через перший ступінь компресора сполучений з входом першого холодильника вологовідокремлювача, вихід якого через другий ступінь компресора сполучений з входом другого холодильника вологовідокремлювача, вихід якого сполучений з першим входом блока осушення, вихід якого сполучений з першим входом конденсатора-переохолоджувача, перший вихід якого сполучений через електропідігрівач з другим входом блока осушення, другий вихід конденсаторапереохолоджувача сполучений зі входом ізотермічної ємності, перший вихід якої сполучений з першим входом конденсатора-переохолоджувача, другий ви хід ізотермічної ємності сполучений з другим входом конденсатора-переохолоджувача, третій вхід якого сполучений з магістраллю рідкого охолодженого аміаку, другий вихід конденсаторапереохолоджувача сполучений з другим входом другого холодильника вологовідокремлювача, другий вихід якого сполучений з магістраллю подавання газоподібного диоксиду вуглецю високого тиску для синтезу аміаку, а третій ви хід конденсатора-переохолоджувача сполучений з другим входом першого холодильника вологовідокремлювача, другий вихід якого сполучений з магістраллю подавання рідкого аміаку високого тиску для синтезу карбаміду. Заявлена компресорно-насосна установка є принципово нового типу. В цій установці газоподібний диоксид вуглецю стискається від 0,1МПа до відносно низького тиску (всього до 3,0МПа), потім конденсується та переохолоджується за рахунок холоду стиснутого до 15МПа низькотемпературного рідкого диоксиду вуглецю та стисн утого до 1,5МПа рідкого переохолодженого аміаку. Цей диоксид вуглецю постійно накопичується у ізотермічній ємності, звідки насосом спрямовується в 4 агрегат синтезу карбаміду. Компресорно-насосна установка, що відповідає заявленій корисній моделі, характеризується на тільки оптимальною побудовою її технологічної схеми, але також застосуванням, для зниження питомих енерговитрат, джерела холоду у ви гляді переохолодженого рідкого аміаку та потоку холодного рідкого диоксиду вуглецю, стисн утого до тиску 15 МПа. Схема компресорно-насосної установки зрідження диоксиду вуглецю і подавання його сумісно з аміаком на виробництво карбаміду зображена на кресленні. Компресорно-насосна установка містить вологовідокремлювач 1, вихід якого через перший ступінь компресора 2 сполучений з входом першого холодильника вологовідокремлювача 3. Вихід першого холодильника вологовідокремлювача 3 через другий ступінь компресора 4 сполучений з входом другого холодильника вологовідокремлювача 5, ви хід якого сполучений з першим входом блока осушення 6. Вихід блока осушення 6 сполучений з першим входом конденсаторапереохолоджувача 9, перший вихід якого сполучений через електропідігрівач 7 з другим входом блока осушення 6. Другий вихід конденсаторапереохолоджувача 9 сполучений і входом ізотермічної ємності 12, перший вихід якої сполучений з першим входом конденсатора-переохолоджувача 9. Другий вихід ізотермічної ємності 12 сполучений з другим входом конденсатора-переохолоджувача 9, третій вхід якого сполучений з магістраллю рідкого охолодженого аміаку. Другий вихід конденсатора-переохолоджувача 9 сполучений з другим входом другого холодильника - вологовідокремлювача 5, др угий ви хід якого сполучений з магістраллю подавання газоподібного диоксиду вуглецю високого тиску для синтезу карбаміду. Третій вихід конденсатора-переохолоджувача 9 сполучений з другим входом першого холодильника вологовідокремлювача 3, другий вихід якого сполучений з магістраллю подавання рідкого аміаку високого тиску для синтезу карбаміду. Компресорно-насосна установка працює наступним чином. Газоподібний диоксид вуглецю проходить вологовідокремлювач 1 та подається у компресор, в якому він послідовно стискається у першій 2 та другій 4 ступенях до тиску 3МПа та охолоджується у холодильниках-вологовідокремлювачах 3 та 5. Далі потік СО2 спрямовується у блок осушки 6 та у конденсатор-переохолоджувач 9, після якого рідкий диоксид вуглецю зливається у ізотермічну ємність 12 через вентиль 10. Гази, що не конденсуються, та невеличка кількість пари СО2 з верхньої частини ізотермічної ємності 12 дроселюються у конденсаторпереохолоджувач 9 до тиску 0,6МПа і дали потрапляють на регенерацію блоку осушки 6 через дросельний вентиль 8 та електропідігрівач 7 при тиску 0,11МПа. Після цього вони викидаються у атмосферу. Рідкий переохолоджений диоксид вуглецю з нижньої частини ізотермічної ємності 12 стискається низькотемпературним насосом 13 до тиску 15МПа, що відповідає тиску синтезу карбаміду, та 5 38273 подається у конденсатор-переохолоджувач 9, у якому підігрівається, і далі у холодильниквологовідокремлювач 5, після якого спрямовується в установку виробництва карбаміду. Рідкий холодний аміак з трубопроводу при температурі -27...-30°С, стиснутий у аміачному насосі низького тиску 14 до 1,5МПа, підігрівається у конденсаторі-переохолоджувачі 9, в якому конденсується та переохолоджується рідкий диоксид вуглецю перед його накопичуванням у ізотермічній ємності 12, стискається насосом високого тиску 15 до 15МПа, підігрівається у холодильнику Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 6 вологовідокремлювачі 3 та подається до установки синтезу карбаміду. Така компресорно-насосна установка, яка створюється на базі агрегатів синтезу аміаку та карбаміду, дає змогу при нагріванні холодного аміаку від -30°С до -10°С при тиску 1,5МПа у кількості 14т/г виробити 5,5т/г рідкого диоксиду вуглецю з тиском 15МПа, що відповідає 3000нм 3/г. Питомі витрати електроенергії на зрідження та компримування СО2 до тиску 15МПа складуть 0,1кВт·т/кг, що виявляється нижчим за витрати енергії у відомих установках на 24%. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601