180880. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid előállítására
9 180880 10 nh3 80,5 súly% co2 13,3 súly% h2o 6,2 súly%; és a 15 vezetéken át 1500 kg 100 *C-os széndioxidot. A reaktorból a 4 vezetéken át 29 610 kg mennyiségben az alábbi összetételű, 190 *C-os karbamid-oldat távozik: NH3 42,4 súly% C02 6,9 súly% H20 17,1 súly% karbamid 33,8 súly% Az első sztrippelőből a 6 vezetéken át 22 500 kg mennyiségben 210 *C-nál az alábbi összetételű karbamid-oldat távozik: NH3 30 súly% C02 5 súly% H20 20,5 súly% karbamid 44,5 súly% A második sztrippelőből a karbamid-oldaton túlmenően a 2 vezetéken át 5830 kg széndioxidot juttatunk. A sztrippelőt a 7 vezetéken át 16 080 kg mennyiségben az alábbi összetételű 200 °C-os karbamid-oldat hagyja el: NH3 6,0 súly% C02 5,0 súly% H20 26,8 súly% karbamid 62,2 súly% Ugyanakkor a sztrippelőből a 9 vezetéken át 12 250 kg mennyiségben az alábbi összetételű 200 'C-os gőzelegy távozik: NH3 47,2 súly% C02 50,1 súly% H20 2,7 s.úly% A sztrippelök hőszükségletét a 10 vezetéken át 3400 kg és a 11 vezetéken át 1900 kg telített, 20 kg/cm2 abszolút nyomású vízgőz beadagolása útján biztosítjuk. A kondenzáló egységben 9000 kg 6 kg/cm2 abszolút nyomású vízgőz fejlődik. 4. példa A 3. példában ismertetett módon járunk el, azzal a különbséggel, hogy első sztrippelő egységként a második egységgel azonos szerkezetű ejtőfilmes sztrippelőt használunk, így lényegében a 3. példában ismertetett kielégítő eredményeket kapjuk. 5. példa A 3. példában ismertetett módon járunk el, de a 170 °C-ra előmelegített ammónia teljes mennyiségét a 20 elosztó csőhöz csatlakozó 19 vezetéken át az alsó reakciózóna fenékrészébe juttatjuk. így az alsó zónában az NH3 : C02 arányt 7:1 értékre állítjuk be, amikor is 80%-os konverziót érünk el. 6. példa Az 5. példában ismertetett módon járunk el olyan függőlegesen elhelyezett, csőköteges ejtőfilmes sztrippelőt használva első sztrippelő egységként, amely egyrészt a fejrészén el van látva a reaktorból távozó folyadéknak a hőcserélőbe való bevezetésére szolgáló szeleppel, másrészt a fenékrészén el van látva a terméknek a 6 vezetékbe juttatására szolgáló \ szeleppel. így az 5. példában kapott eredményekkel analóg eredményeket kapunk. 5 7. példa A 4. példában ismertetett módon járunk el, de az előmelegített ammónia 45%-át 170 ”C-on az alsó reakciózóna fenékrészén, míg a maradékát 140 °C-nál a felső reakciózóna 10 fenékrészén tápláljuk be a reaktorba. így a 4. példa és a 6. példa szerint kapott eredmények közötti jóságú eredményeket kapunk. 15 8. példa Az alábbi adatok olyan üzemre vonatkoznak, amelynek napi termelési kapacitása 350 tonna karbamid. A 3. ábrán bemutatottak szerint 200 kg/cm2 nyomáson és 20 190 *C hőmérsékleten végezzük a karbamid szintézisét olyan függőlegesen elhelyezett hengeralakú reaktorban, amely szitatálcákkal van ellátva a tengelyirányú folyadékáramlás homogénen tartása, illetve a reakciófolyadék visszaáramlásának megelőzése céljából. A reaktorban az NH3 : C02 arányt 25 5 körüli, míg a H20 : C02 arányt 0,5 körüli értékre állítjuk be. A folyékony köztitermék a reaktorból a gravitáció hatására a 4 vezetéken átjut el egy függőleges helyzetű, csőköteges ejtőfilmes sztrippelőbe, amelyet a 10 vízgőzzel 210 °C-ig hevítünk. Itt a maradék ammónium-karbamát csaknem tel- 30 jesen elbomlik a 200 °C-ra előhevített és a 21 vezetéken át betáplált ammónia - amelynek mennyisége megfelel a karbamid-szintézishez sztöchiometrikusan szükséges mennyiség 50%-ának — hatására. A bomláskor képződő gázokat és az ammónia-fölösleg egy részét közvetlenül visszavezetjük a 35 reaktorba a 3 vezetéken át. A hőcserélőből távozó 6 oldatot egy második, ejtőfilmes sztrippelőbe vezetjük át. Ezt a sztrippelőt a 11 vízgőzzel fűtjük. Itt a karbamid-szintézishez szükséges széndioxid 200 °C-ra előmelegített kétharmad részével eltávolítjuk a maradék ammónia csaknem teljes mennyisé- 40 gét. A sztrippelő fenékrészén távozó oldatot további szokásos feldolgozási műveletekhez vezetjük. Ebben a második sztrippelőben a berendezés tetején mérhető hőmérséklet mintegy 210 °C és a nyomás mintegy 200 kg/cm2. A berendezés tetején távozó gázáramot a 9 vezetéken át a kondenzáló 45 egységbe vezetjük a reaktor tetejétől a 13 vezetéken át elvezetett gázárammal, valamint a szokásos feldolgozási műveletektől érkező 8 oldattal együtt. A kondenzációs hő hatására a 12 vízgőz fejlődik. A maradék gázokat a kondenzáló egységből a 14 vezetéken át lefúvatjuk, míg a reaktorba vissza- 50 vezetendő és a kondenzáló egységet 170 °C-nál elhagyó oldatot a gravitáció hatására az 5 vezetéken át a reaktorba folyni hagyjuk. Az ammónia 50%-át — 140 "C-ra való előmelegítése után — az 1 vezetéken át, míg a széndioxid 25%-át közvetlenül, 55 előmelegítés nélkül a 16 elosztó vezetékből leágazó 15 vezetéken átjuttatjuk a reaktorba. Közelebbről az alábbi anyagokat tápláljuk a reaktorba: az 1 vezetéken át 3939 kg 140 "C-os ammóniát; az 5 vezetéken át 24 778 kg alábbi összetételű, 170 °C-os 60 karbamát-oldatot: nh3 51,7% C02 39,0% h2o 9,3%; a 3 vezetéken át 13 008 kg alábbi összetételű, 210 *C-os 65 gőzelegyet: 5
