一种用于尿素生产的方法包含以下步骤：－在反应空间中进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，－用作为反萃取剂的二氧化碳进料对所述混合物进行汽提处理，得到在气相中包括氨和二氧化碳的第一流体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，－将所述在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体输送至尿素回收部分，－在所述回收部分从尿素中分离所述残留氨基甲酸盐，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
最广义地讲，本专利技术涉及尿素的生产方法。具体地说，本专利技术涉及这样一种尿素生产的方法，包括下述步骤-在反应空间中进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，-利用作为反萃取剂的二氧化碳进料对所述混合物进行汽提处理，得到在气相中包括氨和二氧化碳的第一流体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，-将所述在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体输送至尿素回收部分，-在所述回收部分从尿素中分离所述残留氨基甲酸盐，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体。本专利技术还涉及实施上述方法的装置。
技术介绍
利用上述方法制备尿素是众所周知的，它是基于称作“二氧化碳汽提技术”在尿素装置中进行的。这种装置的特征在于，包含合成反应器或反应空间、汽提塔和氨基甲酸盐冷凝器作为主要构件的基本上等压的合成回路。根据汽提技术，在等压的合成回路中，大多数没有转化的氨基甲酸铵分解并且大多数过量的氨在接近合成反应器的压力下被移走。该分解和移走发生在安装在反应空间下游的汽提塔中。尽管可以单独使用热汽提，但是更经常地是，将在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物输送至汽提塔中，同时使用一种汽提气体，一般是二氧化碳，来分解氨基甲酸铵并从溶液中移走大多数二氧化碳和氨。来自汽提塔的气流主要包含在气相中的氨和二氧化碳(第一流体)，并且一般是输送至在合成压力或接近合成压力下工作的氨基甲酸盐冷凝器中。该流体典型地进行基本上完全的冷凝，得到能够返回合成反应器中的氨基甲酸铵溶液。一种用于这种类型的尿素生产的方法公开在例如WO 00/00466中，其中将来自汽提塔的蒸汽流全部在氨基甲酸盐的沉浸式冷凝器中冷凝，利用以液氨作为驱动液体的喷射器将离开氨基甲酸盐冷凝器的氨基甲酸盐水溶液循环到反应器中。然而，该方法具有这样的缺点，即需要将大部分二氧化碳原料直接送入反应器以确保反应器的热平衡。这大大降低了汽提效率，使汽提的尿素溶液中含有更高残留量的未反应氨和二氧化碳要在等压合成回路下游的尿素回收部分中进行处理，这造成更高的投资和操作成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种生产尿素的方法，该方法实现了高的转化产率，同时技术上简单易于实施，同时投资、维修和操作费用都低。根据本专利技术，该问题是通过上述类型的方法解决的，所述方法的特征在于还包括下述步骤-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，-将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体循环到所述的反应空间，-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第二部分循环到所述的反应空间，-将所述尿素回收部分中得到的氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少部分进行部分分解处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体和在水溶液中包含残留氨基甲酸盐的流体，-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述的反应空间，或-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分，并且将它们进行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，或-将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体，并且将其第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，并且将其第二部分循环至所述的反应空间。为了得到几乎不含水的蒸气和易于将其循环到反应器中，优选将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分在基本上相当于反应空间的压力下进行部分分解处理。本专利技术的方法还包括将在水溶液中包含残留氨基甲酸盐的流体输送到所述尿素回收部分的步骤，所述流体是从部分分解处理所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分而产生的。根据本专利技术，有利的是，优选将至少60％，最优选将至少80％离开尿素回收部分中的氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体进行部分分解处理，从包含残留氨基甲酸盐的富含水的溶液中分离未反应的氨和二氧化碳。根据本专利技术，有利的是，通过下面的方法确保在反应空间中的热量平衡将在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的一部分(及可能的第二流体或其部分)输送至所述反应空间中。同时有利的是，将所有的二氧化碳进料用作在反应混合物汽提处理中的反萃取剂，因而具有最大的汽提效率。通过这种方式的操作，由于反应混合物汽提处理的效率高，因此有可能在反应空间中实现高的转化产率，实现在等压合成回路内的未反应物质的高回收。而且，在输送至回收部分的尿素流体中仍然存在的减少量的未反应物质降低了该单元的负荷，由此实现装置薄弱环节的消除，产生了总生产量的所有益处，因此可以最佳地提高生产量，并且相对于现有技术降低投资和操作费用。根据本专利技术的另一个方面，上面提出的技术问题是通过实施本专利技术尿素生产方法的装置来解决的，该装置包含-尿素合成反应器，用于进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，-第一热汽提单元，也是以二氧化碳作反萃取剂，使所述反应混合物进行氨基甲酸盐的部分分解处理和存在于所述混合物中的水溶液中的游离氨的部分分离，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，-尿素回收部分，用于从离开第一汽提单元的在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的所述流体中分离尿素，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体，该装置的特征在于还包含-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体的装置，-用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体循环到所述尿素合成反应器的装置，-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第二部分循环到所述尿素合成反应器的装置，-第二汽提单元，用于将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分进行部分分解处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体，-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述尿素合成反应器的装置，或-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述冷凝装置的装置，或-用于将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体的第一部分循环到所述冷凝装置并且将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体的第二部分循环到所述尿素合成反应器的装置。优选地，所述用于完全冷凝离开第一汽提单元及可能的第二汽提单元的气流的装置，包含“沉浸式”垂直氨基甲酸盐冷凝单元，即这样一种装置，其中液相充满(浸没)管束，并且其中气相的冷凝是通过使气相通过该液相而进行的。由此，实现了气相在液相中的有效混合，实现了冷凝的高效率，因此实现了装置的小型化。根据本专利技术的一个方面，上述装置还包含用于将液氨进料的第一部分输送入用于尿素合成的反应器的装置，以及用于将液氨进料的第二部分输送入所述冷凝装置中的装置。优选的是，输入到反应器中的液氨量(第一部分)高于输入到所述冷凝装置中的液氨量(第二部分)。氨基甲酸盐冷凝单元中的第二部分氨的进料明显促进了来自一个或多个汽提单元的蒸气的总冷凝。根据本专利技术的另一方面，上述装置还包括-用于预热所述至少一部分待输入到第二汽提单元中的所述氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分的装置，和-用于预热待输入到尿素合成反应器中的所述液氨进料的第一部分和/本文档来自技高网...
【技术保护点】
尿素生产方法，该方法包含以下步骤：－在反应空间中进行氨和二氧化碳之间的反应，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸盐和游离氨的反应混合物，－用作为反萃取剂的二氧化碳进料对所述混合物进行汽提处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第一流 体和在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体，－将所述在水溶液中包含尿素和残留氨基甲酸盐的流体输送至尿素回收部分，－在所述回收部分从尿素中分离所述残留氨基甲酸盐，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体，其特征在于，它还包 含以下另外的步骤：－将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，－将所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体循环到所述的反应空间，－将所述在气相中包含氨和二氧 化碳的第一流体的第二部分循环到所述的反应空间，－将所述尿素回收部分中得到的氨基甲酸盐在水溶液中的第一流体的至少一部分进行部分分解处理，得到在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体和在水溶液中包含残留氨基甲酸盐的流体，－将所述在气相 中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述的反应空间，或－将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体的第一部分，并且将它们进行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，或 －将所述在气相中包含氨和二氧化碳的第二流体循环到所述在气相中包含氨和二氧化碳的第一流体，并且将其第一部分进行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸盐在水溶液中的第二流体，并且将其第二部分循环至所述的反应空间。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：费代里科扎尔迪，
申请(专利权)人：乌里阿卡萨勒有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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