Спосіб нейтралізації аміаку в установках для виробництва сечовини

Винахід відноситься до способу нейтралізації аміаку в установках для виробництва сечовини. Всі промислові установки для виробництва сечовини ґрунтуються на таких прикладах реакції синтезу з аміаку і двоокису вуглецю: 2NH3 + CO2 = CO (NH2) 2 + H2 O.

У згаданих установках після проведення етапу реакції і безлічі етапів реціркулірованія вищезгаданої реакції, що призводять до отримання водного розчину сечовини з приблизно 75% концентрацією, останній ще містить невеликий відсоток аміаку, яка не перетворився в сечовину.

Цей розчин концентрують до 96-99%, 8 мас.% І в процесі концентрування розчину велика частина аміаку видаляється з розчину разом з водою і повертається в установку. Кінцевий розчин, практично в формі рідкої сечовини, ще містить невеликий відсоток аміаку, який на кінцевому етапі концентрування збільшується за рахунок додаткової кількості, яке утворюється протягом згаданого кінцевого або заключного етапу концентрування за рахунок протікання реакції: 2CO (NH2) 2 = NH2 -CO -NH-CO-NH2 + NH3.

в результаті якої з 2 моль сечовини отримує 1 моль біурета + 1 моль аміаку.

Цю проблему нелегко вирішити, так як кількість аміаку, що міститься в повітрі, відносно невелика. Промивання водою фактично неефективно через низький парціального тиску аміаку в повітря. Було встановлено, що існуючі установки мокрого видалення частинок сечовини, що містяться в цьому повітрі, в загальному, неефективні щодо аміаку. До того ж, що розглядається обсяг повітря дуже великий, і в результаті необхідну для його видалення обладнання повинно бути дуже об'ємним. З цієї точки зору для установки з продуктивністю 1000 т / д Королькової сечовини потрібно в середньому 400000-500000 Нм 3 / год.

Ситуація ускладнюється фактом, що повітря надходить в атмосферу на відстані від землі, яке може досягати 60-80 метрів, в зв'язку з чим при наявності видаляє установки необхідно транспортувати цей великий обсяг повітря до рівня земної поверхні, що додатково збільшить вартість установки і експлуатації останньої внаслідок значного падіння тиску.

Для грануляційних установок, в яких проходить через них повітря піддається обробці значно менше, ніж при затвердінні розбризкуванням, установки для видалення аміаку з повітря вже існують. У них здійснюється промивання злегка підкисленою водою, отриманої додаванням сірчаної кислоти. Вони мають значну видаляє здатністю, але при цьому отримане кількість води досить значно і в ній міститься невеликий відсоток відповідних солей, які, як виявлено, мають хорошу пристосовність за їх концентрування.

У цьому описі запропонований спосіб, який вирішує проблеми наявності аміаку в повітрі, що отримується з вежі або колони для затвердіння розбризкуванням або грануляционного ділянки з мінімальними капіталовкладеннями і вартістю експлуатації.

Отже, даний винахід передбачає спосіб нейтралізації аміаку, присутнього в рідкої мочевине, одержуваної з секції концентрування установки для її отримання, що включає додавання до рідкої мочевине невеликої кількості кислоти. Переважно, щоб кислота була неорганічної, наприклад сірчаної кислотою або фосфорною кислотою, при цьому використовується кількість цієї кислоти становить 0,25 - 0,45 мас.% Рідкої сечовини. Кислота нейтралізує і наявний аміак і той, який утворюється в результаті згаданого освіти біурета / карбамілмочевіни /. Утворений сульфат або фосфат амонію залишається в твердому Королькова або гранульованому продукті в мізерно малій кількості / 3000-6000 частин на тисячу /, в зв'язку з тим не робить ніякого негативного впливу на фізичні характеристики твердого продукту, який зазвичай може використовуватися як добриво або як продукти для промисловості, хоча в цьому випадку, по крайней мере, для певних продуктів повинні виконуватися необхідні обмеження.

На фіг. 1 показана схема технологічного процесу винаходу в разі установки для затвердіння розбризкуванням. 69-75 мас.% Розчин сечовини, що містить невеликий відсоток аміаку і двоокису вуглецю, подається насосом 1 через трубопровід 2 на ділянку збагачення 3 / зазвичай в один або більше етапів вакуумирования /. Розчин сечовини концентрують / збагачують / до 99,4-99,8 мас.%, Звідси фактично рідка сечовина подається наверх вежі або колони для затвердіння розбризкуванням, де вона розбризкується або розпорошується для отримання крапельок сечовини, які потім тверднуть в формі кульок або бусинок Королькової сечовини. Однак, перш ніж рідка сечовина доходить до вершини колони для розбризкування, до неї за допомогою дозуючого насоса 7 через трубопровід 8 додають адекватну кількість сірчаної кислоти, концентрованої до 98-99% мас. При використанні фосфорної кислоти може виявитися кращим перемістити точку інжектування вище по потоку, тобто перед останнім етапом вакуумного концентрування / або збагачення / внаслідок того, що концентрована фосфорна кислота / 54 мас.% P2 O5 або 75 мас.% H3 PO4 / містить більшу кількість води. Під час протікання через трубопровід 9 додана кислота нейтралізує як присутній в рідкій мочевине аміак, так і той, який утворюється разом з Біурета, як вже встановлено. Там, де трубопровід 8 зустрічається з трубопроводом 4, може бути також встановлений відповідний міксер / не показаний на фіг. 1 /. Пари, переважно в формі пари, що містить невеликий відсоток аміаку, двоокису вуглецю і частинок сечовини, виходять з ділянки збагачення або концентрування 3 через трубопровід 10. Як аміак, так і сечовина можуть бути повністю відновлені і рециркульовані на ділянку синтезування установки для виробництва сечовини.

Для перетворення рідкої сечовини в тверді кульки повітря, необхідний для відбору тепла затвердіння і охолодження, входить в основу колони для розбризкування 5 через трубопровід 11 і виходить з вершини колони 5 через трубопровід 12, де викидається в атмосферу / колона для розбризкування може бути з природною або примусовою тягою /.

Присутність газоподібного аміаку в цьому повітрі, однак, обмежена кількома миллиграммами на Нм 3 / максимум 8 / і, отже, менше, ніж більшість обмежують приписів, що стосуються забруднення атмосфери.

Далі наведено два обмежуємося сферу винаходи прикладу для кращої ілюстрації винаходу.

Приклад 1. В установці для виробництва 15000 кг / год Королькової сечовини з аміаку і двоокису вуглецю розчин сечовини, одержуваної на ділянці синтезування, мав наступний склад, представлений в табл. 1.

З ділянки збагачення або концентрування виходить пар, що містить компоненти, представлені в табл. 2, з якого аміак і двоокис вуглецю повністю вилучені і рециркульовані на ділянку синтезування, при цьому рідка сечовина має склад, представлений в табл. 3.

До цієї рідкої мочевине було додано 53 кг / год 98 мас.% Сірчаної кислоти за допомогою дозуючого насоса, яке живить трубопровід, що веде на вершину розбризкує вежі з природною тягою. З нижньої частини розбризкує вежі витягується продукт, що складається з компонентів, представлених в табл. 4.

Приклад 2. У встановленні для виробництва 62500 кг / год Королькової сечовини з аміаку і двоокису вуглецю розчин сечовини, отриманий на ділянці синтезування, мав наступний склад, який представлений в табл. 5.

Пара, що виходить з ділянки збагачення або концентрування, мав склад, представлений в табл. 6.

Пар, з якого повністю вилучені і не завдаючи на ділянку синтезування аміак і двоокис вуглецю, і рідка сечовина має склад, представлений в табл. 7.

До цієї рідкої мочевине було додано 189 кг / год 98,0 мас.% Розчину сірчаної кислоти за допомогою дозуючого насоса, яке живить трубопровід, що веде на вершину розбризкує вежі з природною тягою. З нижньої частини розбризкує вежі з природною тягою витягувався продукт, що містить компоненти, представлені в табл. 8.

Спосіб нейтралізації аміаку, присутнього в рідкої мочевине, що виходить з ділянки концентрування установки для її виробництва, і зниження вмісту аміаку в газоподібному викиді після секції затвердіння рідкої сечовини до концентрації нижче 8 мг / м 3. відрізняється тим, що до рідкої мочевине додають 0,25 - 0,45 мас.% неорганічної кислоти.