Способ совмещенного производства мочевины и мочевино-аммониевого нитрата - RU2019117895A
Код документа: RU2019117895A
Формула
1. Способ совмещенного получения мочевины и мочевино-аммониевого нитрата, в котором:
а) получают водный раствор мочевины (15), используя в процессе синтеза мочевины в качестве исходных материалов аммиак и диоксид углерода;
б) получают нитрат (32) аммония из аммиака и азотной кислоты на стадии (НА) получения нитрата аммония,
в) причем по меньшей мере часть водного раствора мочевины (15) смешивается с по меньшей мере частью нитрата (32) аммония для получения мочевино-аммониевого нитрата (33) на стадии получения мочевино-аммониевого нитрата (МАН),
г) процесс синтеза мочевины включает реакцию аммиака (3) и диоксида (1) углерода при давлении синтеза, для формирования реакционной смеси (4) мочевины, содержащей мочевину и непрореагировавшие материалы, и также включает регенерацию непрореагировавших материалов на нескольких стадиях регенерации, включающих по меньшей мере первую стадию (РССД) регенерации, работающую при первом давлении регенерации, которое меньше давления синтеза, и вторую стадию (АР) регенерации, работающую при втором давлении регенерации, которое меньше первого давления регенерации,
отличающийся тем, что:
д) отходящие газы (19), выделяющиеся на шаге разложения (РА) карбамината на второй стадии регенерации и содержащие непрореагировавший аммиак, по меньшей мере частично конденсируют при втором давлении регенерации, с получением конденсата отходящего газа (20);
е) по меньшей мере часть конденсата отходящего газа (20) или раствор (24, 25), содержащий по меньшей мере часть конденсата отходящего газа (20), рециркулируют на первую стадию (РССД) регенерации;
ж) отводят поток (10, 11), содержащий аммиак, с первой стадии (РССД) регенерации при первом давлении регенерации и подают на стадию (НА) получения нитрата аммония.
2. Способ по п. 1, дополнительно совмещенный со стадией (АК) получения азотной кислоты для получения раствора азотной кислоты (31), по меньшей мере часть которого используется для получения нитрата аммония на стадии (НА) получения нитрата аммония, и при осуществлении способа:
отводят по существу чистый газообразный аммиак (142) с первой стадии (РССД) регенерации, и
подают газообразный аммиак (142) на стадию (АК) получения азотной кислоты.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором содержащий аммиак поток (11), отведенный с первой стадии регенерации в газообразном состоянии или в жидком состоянии, вводят в контакт с раствором азотной кислоты (31) в трубчатом реакторе (50) повышенного давления стадии получения нитрата аммония.
4. Способ по п. 3, в котором трубчатый реактор повышенного давления работает при давлении, по существу равном первому давлению регенерации.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором на шаге е) подают по меньшей мере часть конденсата отходящего газа (20) непосредственно на первую стадию (РССД) регенерации.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором:
процесс синтеза мочевины включает третью стадию (РСНД) регенерации, работающую при третьем давлении регенерации, меньшем, чем первое давление регенерации, и большем, чем второе давление регенерации,
третья стадия (РСНД) регенерации включает разложение (РНД) раствора (13) мочевины с получением газовой фазы (18), содержащей аммиак и диоксид углерода, и последующей конденсацией (КНД) этой газовой фазы (18),
и шаг е) включает:
смешивание конденсата отходящего газа (20) с газовой фазой (18) перед конденсацией, или в ходе нее, с получением раствора (22) карбамината при третьем давлении, и
рециркуляцию раствора (22) карбамината на первую стадию (РССД) регенерации.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
первая стадия (РССД) регенерации включает мокрую очистку диоксида углерода и паров аммиака, содержащихся в смеси (7) карбамината, после частичной конденсации в конденсаторе (КСД), с получением раствора (10) карбамината на первой стадии (РССД) регенерации,
и содержащий аммиак поток, направленный на стадию получения нитрата аммония, включает раствор (10) карбамината, полученный после мокрой очистки паров (11), полученных при последующем шаге разложения этого разбавленного раствора (10) карбамината.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что первая стадия (РССД) регенерации включает шаги:
разложения реакционной смеси (4) мочевины, получения раствора (5) мочевины и газовой фазы (6), содержащей аммиак и диоксид углерода;
частичной конденсации газовой фазы (6) с получением раствора карбамината и паров (7) диоксида углерода и аммиака, подвергаемых мокрой очистке.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что шаг е) включает:
рециркуляцию первой части (24) раствора, содержащего конденсат отходящего газа (20), на упомянутый шаг частичной конденсации газовой фазы (6), полученной после разложения реакционной смеси (4), причем первая часть раствора (24) смешана с газовой фазой (6) перед конденсацией или во время нее;
рециркуляцию второй части (25) раствора в процесс мокрой очистки, для использования в качестве промывочной среды.
10. Способ по любому из пп. 7-9, дополнительно совмещенный со стадией (АК) получения азотной кислоты для получения раствора азотной кислоты (31), дополнительно содержащий шаг отведения по существу чистого газообразного аммиака (141) из процесса мокрой очистки и подачи этого газообразного аммиака на упомянутую стадию получения азотной кислоты.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором:
первое давление регенерации составляет от 2 до 25 бар, предпочтительно, от 5 до 20 бар и, более предпочтительно, от 8 до 20 бар, и/или
вторым давлением регенерации является атмосферное или близкое к атмосферному давление, слегка превышающее атмосферное давление, предпочтительно, не более 1 бар изб., и более предпочтительно, примерно 0,5 бар изб., и/или
третье давление регенерации составляет от 2 до 6 бар, предпочтительно, примерно 3 бар.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором чистота содержащего аммиак потока от первой стадии регенерации составляет по меньшей мере 90 масс. %.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором мочевину получают любым из следующих процессов: с полной рециркуляцией, с частичной рециркуляцией, однопроходным процессом.
14. Установка совмещенного получения мочевины и мочевино-аммониевого нитрата для осуществления способа по любому из предыдущих пунктов, включающая:
секцию (СМ) синтеза мочевины для получения водного раствора мочевины (15) из аммиака и диоксида углерода;
секцию (МАН) получения мочевино-аммониевого нитрата, в которой по меньшей мере часть водного раствора мочевины смешивается с нитратом (32) аммония для получения мочевино-аммониевого нитрата (33);
причем секция (СМ) синтеза мочевины содержит контур синтеза для проведения реакции аммиака (3) и диоксида (1) углерода при давлении синтеза для формирования реакционной смеси (4), содержащей мочевину и непрореагировавшие материалы, и также содержит ряд регенерационных секций, включая по меньшей мере первую регенерационную секцию (РССД), работающую при первом давлении регенерации, меньшем, чем давление синтеза, и вторую регегнерационную секцию (АР), работающую при втором давлении регенерации, меньшем, чем первое давление регенерации,
отличающаяся тем, что
вторая регенерационная секция (АР) содержит устройство (РА) разложения карбамината и конденсатор (КА) для частичной конденсации отходящего газа (19), высвобождаемого устройством (РА) разложения карбамината, с получением конденсата отходящего газа (20);
установка имеет по меньшей мере одну линию для рециркуляции по меньшей мере части конденсата отходящего газа (20) или раствора (24, 25), содержащего по меньшей мере часть этого конденсата отходящего газа (20), в первую секцию (РССД) рециркуляции;
установка также имеет по меньшей мере одну линию для подачи содержащего аммиак потока (11) от первой стадии (РССД) регенерации на стадию (НА) получения нитрата аммония.
15. Способ модифицирования установки совмещенного получения мочевино-аммониевого нитрата, включающей секцию мочевины для получения водного раствора мочевины, секцию нитрата аммония для получения нитрата аммония и секцию мочевино-аммониевого нитрата для получения МАН из раствора мочевины и аммония нитрата, причем секция мочевины включает по меньшей мере первую регенерационную секцию (РССД), работающую при первом давлении, и вторую регенерационную секцию (АР), работающую при втором давлении, меньшем, чем первое давление,
при осуществлении которого:
устанавливают дополнительный конденсатор (КА) во второй регенерационной секции для конденсации потока отходящего газа (19), высвобождаемого устройством разложения карбамината второй регенерационной секции, с получением конденсата отходящего газа (20);
обеспечивают линию для рециркуляции раствора (24, 25), содержащего упомянутый конденсат отходящего газа, в первую регенерационную секцию (РССД);
обеспечивают линию для отведения содержащего аммиак потока повышенного давления от первой секции (РССД) регенерации и рециркуляции указанного содержащего аммиак потока повышенного давления в секцию получения нитрата аммония.
16. Способ по п. 15, в котором дополнительно:
устанавливают в секцию получения мочевины дополнительную регенерационную секцию (РСНД) низкого давления, работающую при третьем давлении, меньшем, чем первое давление, но большем, чем второе давление,
причем дополнительная регенерационная секция низкого давления содержит по меньшей мере устройство разложения и конденсатор низкого давления для конденсации газа, содержащего аммиак и диоксид углерода,
направляют раствор, содержащий конденсат отходящего газа, в конденсатор низкого давления регенерационной секции низкого давления,
подают рециркулированный раствор, содержащий аммиак, полученный из конденсатора низкого давления, в регенерационную секцию среднего давления.
17. Способ по п. 15 или 16, в котором секция получения нитрата аммония первоначально содержит нейтрализатор, работающий при атмосферном давлении, причем способ включает замену этого нейтрализатора на трубчатый реактор, в который подается содержащий аммиак поток повышенного давления, отведенный от регенерационной секции среднего давления.
