SU118094A1 - Способ регенерации аммиака и двуокиси углерода в производстве мочевины - Google Patents

Description

Насто щее изобретение относитс  к области регенерации газов дистилл ции после синтеза мочевины-аммиака и двуокиси углерода.

Известен способ регенерации этих газов путем разделени  аммиака и углекислоты с помощью избирательной абсорбции водным раствором моноэтаноламина углекислоты с последующей двухстадийной регенерацией раствора после абсорбции.

По предлагаемому способу разделение указанных газов осуществл ют в три стадии при помощи двух поглотителей: водного раствора моноэтаноламипа дл  двуокиси углерода и водного раствора моноаммонийфосфата дл  аммиака.

В первой стадии производитс  поглощение водным раствором моноэтаноламина всей двуокиси углерода и /4 части аммиака (от первоначального количества), основна  часть которого остаетс  в газовой фазе и возвращаетс  в производственный цикл синтеза.

Во второй стадии полученный раствор моноэтаноламина, содержащий двуокись углерода и аммиак, подвергаетс  одностадийной регенерации при температуре 140° и повышенном давлении.

Отход щие газы регенерации, содержащие двуокись углерода и аммиак в отношении 1 : 1, направл ютс  на абсорбцию раствором моноаммонийфосфата . При этом полностью поглощаетс  аммиак, а оставша с  в газовой фазе двуокись углерода направл етс  в цикл синтеза.

Треть  стади  заключаетс  в том, что полученный раствор после абсорбции аммиака подвергаетс  регенерации при атмосферном давлении и температуре 100-105°. Выделившийс  аммиак также направл етс  в цикл синтеза мочевины.

118094- 2 -

Пример осуществлени  способа.

На прилагаемом рисунке предотавлена схема регенерации газов дистилл ции после синтеза мочевины.

Газы дистилл ции после синтеза мочевины, содержащие около 52Vo аммиака, 33% двуокиси углерода и 15% водных паров (по весу) поступают в абсорбционную колонну 1, орошаемую регенерированным 30%-ным водным раствором моноэтаноламинаПри этом протекают реакции образовани  карбонатов и бикарбонатов моноэтаноламина.

2RNH2 -г- Н.О + СО (RHNH,)- COg (RHNH,), СОз + Н,О + СО2.±2ННЛтНзНСОз, где R обозначает группу - СН2-СН - ОН.

Процесс ведетс  при атмсрферном давлении и температуре 70°.

Коэффициент абсорбции при поглощении двуокиси углерода 30%-ным водным раствором моноэтаноламина в насадочной колонне составл ет около 9 /ca/.w,,Q атм.

Одновременно с поглощением двуокиси углерода происходит также абсорбци  из газа, примерно, четверти поступившего аммиака.

Остальна  MaiCca аммиака (% от первоначального количества) по выходе из абсорбционной башни охлаждаетс  в трубчатом конденсаторе 2 и возвращаетс  в цикл синтеза, примерно, в количестве 50% от поступившего с газами дистилл ции.

Образовавша с  в конденсаторе 2, аммиачна  вода направл етс  на десорбцию аммиака в дистилл ционную колонну, откуда выделившийс  аммиак возвращает1с  также в цикл синтеза.

Выход щий водный раствор моноэтаноламина из абсорбционной колонны / поступает в сборник 5, откуда насосом 4 подаетс  в колонну регенерации 5.

Предварительно раствор подогреваетс  за счет тенла регенерированного раствора, проход  через теплообменник 6.

Колонна регенерации раствора моноэтаноламина представл ет собой башню с на|Садкой, имеющую в нижней части трубчатку дл  подогрева паром, а в верхней - холодильные элементы 7. Регенераци  осуществл етс  при обычных услови х, прин тых в заводской практике, т. е. при повышенном давлении и температуре 140°.

В результате регенерации раствора и частичного отделени  вод ных паров в конденсаторе 7 получаетс  газ, примерно, следующего состава: 45i/o 002; 45% NHs и 10% вод ных паров по объему. Флегма из конденсатора возвращаетс  на орошение верхней насадочной части колонны регенерации.

Регенерированный раствор, пройд  теплообменник 6, охлаждаетс  дополнительно водой в холодильнике 8 и подаетс  в абсорбционную колонну /.

Газ, выход щий из регенератора 5, поступает на абсорбцию в абсорбционную колонну 9, орошаемую водным раствором моноаммонийфосфата с содержанием 25% и более NH4H2PO4.

Абсорбци  осуществл етс  при 50° и атмосферном давлении.

При этом происходит хемосорбци  аммиака по реакции: NH4H2P04 + NHs (NH4)2HPO4.

Непоглотивша с  в абсорбере 9 двуокись углерода освобождаетс  от основиой массы вод ных паров в холодильнике-конденсаторе 10 и возвращаетс  в цикл синтеза.

Образовавша с  в конденсаторе 10 флегма направл етс  на орошение верха абсорбционной колонны 9. Вытекающий из колонны раствор поступает в сборник 11, откуда насосом 12 подаетс  на регенерацию в

колонну /5. Предварительно раствор подогреваетс  за счет тепла регенерированного раствора в теплообменнике 14.

Регенераци  осуществл етс  под атмосферным давлением и температуре 100-105°.

Колонна 13 аналогична по своему устройству колонне 5Выделившийс  в результате регенерации раствора моноаммонийфорфата аммиак освобождаетс  от паров воды в холодильнике-конденсаторе 15 к направл етс  в цикл синтеза. Флегма из холодильника-конденсатора частично возвращаетс  на орошение верха насадки колонны регенерации 13, а частично поступает в сборник 16, куда направл етс  также и конденсат из конденсатора 2. Из сборника аммиачна  вода направл етс  на десорбцию аммиака насосом 17 в колонну дистилл ции.

Десорбированнын там аммиак тоже поступает в цикл синтеза.

Расход материалов в расчете на 1 т мочевины составл ет 4-5 м 30%-ного раствора моноэтаноламина, 10 м 20-25Vo-Horo раствора или 5 ./vt 45%-ного раствора моноаммонийфосфата.

По.лучаемый аммиак и двуокись углерода обладают достаточной степенью чистоты удовлетвор ющей требовани м, предъ вл емым к газам в производстве мочевины.

Предмет изобретени 

Способ регенерации аммиака и двуокиси углерода в производстве мочевины путем избирательной абсорбции их водными растворами моиозтаноламина и моноаммонийфосфата с последующим выделением указанных газов из растворов, отличающийс  тем, что, с целью более полного разделени  аммиака и двуокиси углерода, процесс ведут в три стадии, а именно: в 1-ой стадии поглощают водным раствором моноэтаноламина всю углекислоту и /4 часть аммиака с возвратом оставшегос  количества его в цикл синтеза; во 2-ой стадии возвращают в цикл .синтеза всю двуокись углерода, полученную в результате поглощени  раствором моноаммонийфосфата аммиака из газов регенерации отработанного раствора моноэтаноламина; в 3-ей стадии в результате регенерации раствора моноаммонийфосфата возвращают в цикл синтеза аммиак, поглощенный в 1-ой стадии раствором моноэтаноламина.

№ 118094