199405. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid-oldat betöményítésére
HU 199405 B karbamát-oldatot a 36 vezetéken át a 15 tárolótartályba vezetjük, a 16 szivattyúval a szintézisnyomásra komprimáljuk, majd a 26 vezetéken át bevezetjük a 4 gázmosó tetejére, hogy az 1 szintézis-zónából a 24 vezetéken át elvezetett, inert gázokat tartalmazó gázkeverékből eltávolítsuk az ammóniát és a szén-dioxidot. A bepárolt karbamid-oldatot a 37 vezetéken át eresztjük le. Ha a 29 vezetéken át bevezetett gázkeverék kondenzációs hője nem fedezi az első bepárlási lépés teljes hőigényét, a hiányzó menynyiségek kisnyomású gőz kondenzálásával pótolhatjuk. Ezesetben a fűtőzónát két szakaszra kell osztani. 1. Példa A találmánynak a rajzon ábrázolt kiviteli módját és a fent leírt eljárást alkalmazva karbamidot állítunk elő egy 1500 tonna/nap gyártókapacitású berendezésben. A mennyiségeket kg/óra mértékegységben adjuk meg. A berendezés nagynyomású részében 157,3 - 10s Pa, a második lebontási lépésben és az első bepárlási lépés fűtőzónájának 12 köpenyében 23,5-105 Pa nyomást alkalmazunk. A berendezés nagynyomású részébe bevezetünk 25 560 kg ammóniát, ami 107 kg vizet tartalmaz, és 85°C-ra van előmelegítve, továbbá 38 681 kg karbamát-oldatot, mely 16 521 kg szén-dioxidot, 13 392 kg ammóniát és 8 228 kg vizet tartalmaz. A reakciózónában a hőmérséklet 183°C, a nitrogén és szén mólaránya 2,95. A 2 kifúvató zónába 179 594 kg karbamidszintézis-oldatot vezetünk be, s azt kifúvatjuk 48 133 kg gázkeverékkel, mely 46 079 kg szén-dioxid mellett inert gázokat, főlég levegőt tartalmaz. A kifúvató zónából 120 382 kg karbamidot, 291 kg biuretet, 15 556 kg szén-dioxidot, 13 193 kg ammóniát, 27 775 kg vizet és 27 kg inert komponenst vezetünk el. A kifúvatott karbamidszintézis-oldat nyomását 23,5 bar-ra csökkentjük, majd az expandált keverék hőmérsékletét hőcserével 165°C-ra állítjuk be. így a 7 gáz-folyadék-elválasztóban 24,183 kg gázkeveréket kapunk, mely 14 681 kg szén-dioxidot, 7 062 kg ammóniát/2 143 kg vizet és 27 kg inert komponenst tartalmaz. A visszamaradó 96 199 kg folyadékfázis 63 539 kg karbamidot, 291 kg biuretet, 876 kg szén-dioxidot, 6 131 kg ammóniát és 25 362 kg vizet tartalmaz. A folyadékfázis nyomását 6,9* •105 Pa-ra csökkentjük, és a kapott keveréket bevezetjük a 9 gáz-folyadék-elválasztóba. Itt 4 392 kg gázkeveréket választunk el belőle, mely 552 kg szén-dioxidot, 2 612 kg ammóniát és 1 228 kg vizet tartalmaz. A viszszamaradó oldat nyomását tovább csökkentjük 0,65 -105 Pa-ra, így 84 663 kg, 90°C hőmérsékletű karbamid-oldatot kapunk, mely 63 477 kg karbamidot, 324 kg biuretet, 24 kg szén-dioxidot, 539 kg ammóniát és 20 245 kg vizet tartalmaz. A 9 gáz-folyadék-elválasz- 6 7 tóban kapott gázkeveréket a 14 második kondenzációs zónában a'folyamat során képződött kondenzátum feldolgozásával kapott karbamát-oldattal kondenzáljuk, amely karbamát-oldat 2 059 kg szén-dioxidot, 2 875 kg ammóniát és 4 623 kg vizet tartalmaz. A 14 második kondenzációs zónában 15 750 kg, 45°C hőmérsékletű oldatot kapunk, mely 2 611 kg szén-dioxidot, 7 289 kg ammóniát és 5 850 kg vizet tartalmaz. Ezt az oldatot 23,5 bar nyomásra komprimáljuk, és a 9 gáz-folyadék-elválasztóban kapott gázkeverékkel együtt a bepárlandó karbamid-oldattal ellenáramban bevezetjük az első bepárlási lépésben alkalmazott 12 hőcserélő köpenyek felső részébe. Itt a gázkeverék lecsapódik, s így 38 681 kg, 124°C hőmérsékletű karbamát-oldat képződik. E folyamat során a fűtőzóna csövein átvezetett karbamid-oldat betöményedik, és 130°C-os hőmérsékleten távozik a fűtőzónából. Ez az oldat 67 874 kg karbamidot, 425 kg biuretet, 216 kg ammóniát és 3 379 kg vizet tartalmaz. Az első bepárló oszlop tetejéről 17 798 kg gőzkeverék távozik, mely 16 774 kg vizet, 275 kg szén-dL oxidot, 581 kg ammóniát, 23 kg inert gázt és 146 kg karbamidot tartalmaz. Ha az első bepárlási lépésben a fűtést kisnyomású gőzzel végezzük, akkor ugyanilyen eredmény eléréséhez 18 390 kg 4*l(r Pa nyomású gőzt kell alkalmazni. 2. Példa A találmánynak a rajz szerinti kiviteli módjával karbamidot állítunk elő olyan berendezésben, melynek gyártó kapacitása 1 000 t/nap. A mennyiséget kg/órában adjuk meg. A második lebontási lépésben, ahol 18- ■ 105 Pa nyomást tartunk fenn, 9 440 kg szén-dioxidból, 5 680 kg ammóniából és 1 810 kg vízgőzből álló gázkeveréket kapunk. E gázkeverék hőmérséklete 153°C, harmatpontja 139°C. Ezt a gázkeveréket az első bepárlási lépcső fűtőzónáját képező függőleges csöves 12 hőcserélő köpenyében 45°C- os karbamát-oldattal kondenzáljuk, mely 1 470 kg szén-dioxidot, 4 440 kg ammóniát és 4 470 kg vizet tartalmaz. E célból a gázkeveréket bevezetjük a köpeny felső részén, vele ellenáramban pedig a bepárlandó, karbamid-tartalmú oldatot, mely 41 677 kg karbamidot, 132 kg szén-dioxidot, 1 343 kg ammóniát és 14 639 kg vizet tartalmaz. A karbamid-tartalmú oldat a fűtőzóna csövein áthaladva az ott felszabaduló hő hatására 95 tömeg% karbamid-tartalmúra töményedik be, és 130°C-os hőmérsékleten távozik a fűtőzónából. Ha az első bepárlási lépésben a fűtést kisnyomású gőzzel végezzük, akkor u^yan ilyen eredmény eléréséhez 13 100 kg 4* 10® Pa nyomású gőzt kell alkalmazni. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás karbamid-oldat betöményítésére, melynek során 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
