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JPS6110546A - Production of urea - Google Patents

Production of urea

Info

Publication number
JPS6110546A
JPS6110546A JP59129687A JP12968784A JPS6110546A JP S6110546 A JPS6110546 A JP S6110546A JP 59129687 A JP59129687 A JP 59129687A JP 12968784 A JP12968784 A JP 12968784A JP S6110546 A JPS6110546 A JP S6110546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
urea
stripping
pressure side
pressure
ammonia
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59129687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Uchino
内野 秀敏
Morihisa Hidaki
肥田木 盛久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Engineering Corp
Original Assignee
Toyo Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Engineering Corp filed Critical Toyo Engineering Corp
Priority to JP59129687A priority Critical patent/JPS6110546A/en
Publication of JPS6110546A publication Critical patent/JPS6110546A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:The two-stage stripping decomposition of a urea synthesis mixture is effected by keeping the pressure in the first stage at almost the same level as in the urea synthesis and lowering it in the second stage to a substantial extent and heating the second stage with the heat of condensation of the gas separated in the first stage whereby the consumption of high-pressure steam is reduced. CONSTITUTION:The urea synthesis mixture from the urea synthesizer 101 is fed to the top of the first stripping docomposer 102 and subjected to stripping decomposition by introducing NH3 a part of which is gasified by heating with the heater 105, into the lower part and effecting indirect heating of the decomposer 102 with high-pressure steam 10. The separated gas is introduced into the second stripping decomposer 103 on the high-pressure side (line 9), while the urea solution is a little lowered in its pressure, introduced into the second decomposer 103 on the lower-pressure side (line 8). Further, the gas separated in the first stage is made to condense by the absorption medium which is sent with pressure from the carbamate condenser 104 to the second decomposer 103 on the high- pressure side and the condensation heat released is fed to the lower-pressure side to effect stripping decomposition with the urea solution introduced from the upper part and CO2 introduced to the lower part.

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 この発明は尿素合成および未反応物の分離回収工程の改
良に関る、。即ち熱エネルギー所要量の少ない、ストリ
ッピング分解法を使用した尿素製造法に関る、。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention This invention relates to improvements in the process of urea synthesis and separation and recovery of unreacted substances. That is, it relates to a process for producing urea using a stripping cracking process with low thermal energy requirements.

[従来技術] 熱エネルギー所要量の少ない尿素の製造法として、スト
リッピンクプロセスが知られている。このプロセスは尿
素合成液中の未反応アンモニュームカーバメートおよび
過剰アンモニア(以下未反応物と称る、)を、尿素合成
圧力と等しい圧力下に、原料として供給さるべき二酸化
炭素またはアンモニアをもって、加熱媒体(通常25に
Q/CdQ以上の高圧スチームが使用される)によって
加熱しながら、ストリッピングを行い分解分離る、もの
である。分離されたアンモニアおよび二酸化炭素、なら
びに未反応物の分解分離に用いられた二酸化炭素または
アンモニアからなる混合ガスは、はぼ同じ圧力の下で凝
縮され、この時発生る、凝縮熱は、尿素液の加熱分解に
使用されたり、あるいは低圧スチームとして回収される
[Prior Art] A stripping process is known as a method for producing urea that requires a small amount of thermal energy. In this process, unreacted ammonium carbamate and excess ammonia (hereinafter referred to as unreacted substances) in the urea synthesis solution are removed under a pressure equal to the urea synthesis pressure using carbon dioxide or ammonia to be supplied as a raw material, using a heating medium. (Usually, high-pressure steam of Q/CdQ or higher is used.) While heating, stripping is performed to decompose and separate. The separated ammonia and carbon dioxide, and the mixed gas consisting of carbon dioxide or ammonia used to decompose and separate unreacted substances, are condensed under almost the same pressure, and the heat of condensation generated at this time is transferred to the urea liquid. used for thermal decomposition of carbon dioxide, or recovered as low-pressure steam.

このように未反応物の相当部分が合成圧力と略等しい圧
力の下で回収され、また分離した混合ガスから凝縮熱を
有効に引き出すことができるので、この方法はエネルギ
ー所要量の少ない方法として優れたものである。
In this way, a considerable portion of unreacted substances is recovered under a pressure approximately equal to the synthesis pressure, and the heat of condensation can be effectively extracted from the separated mixed gas, making this method an excellent method with low energy requirements. It is something that

ストリッピングに使用る、ガスとしては二酸化炭素また
はアンモニアが使用される。通常はこのガスの1つ(二
酸化炭素が使用される場合が多い)が使用される。
The gas used for stripping is carbon dioxide or ammonia. Usually one of these gases (often carbon dioxide) is used.

しかしまたこの2つのガスを同時に使用る、方法も知ら
れている。この場合はストリッピング分解工程を2つに
分け、第1段階ではアンモニアによって、第2段階では
二酸化炭素によってストリッピングを行うものである。
However, methods are also known in which these two gases are used simultaneously. In this case, the stripping and decomposition process is divided into two parts, in which stripping is carried out using ammonia in the first stage and using carbon dioxide in the second stage.

第1段階から流出した分解ガスは、そのまま尿素合成工
程に循環され、第2段階からの分離ガスは、通常の二酸
化炭素によるストリッピングの場合と同様に、カーバメ
ート凝縮工程において凝縮されてから、尿素合成工程に
循環される。
The cracked gas flowing out from the first stage is recycled as is to the urea synthesis step, and the separated gas from the second stage is condensed in the carbamate condensation step, as in the case of conventional carbon dioxide stripping, and then processed into urea. It is recycled to the synthesis process.

このように2段階にストリッピングる、ことにより、蒸
気原単位はかなり向上る、が、しかしいずれのストリッ
ピング分解器においても、高圧スチームによって加熱を
行っているので、高圧スチームの所要量が依然としてか
なり多い。
By stripping in two stages in this way, the steam consumption rate can be considerably improved, but since heating is performed using high-pressure steam in all stripping decomposers, the amount of high-pressure steam required still remains. Quite a lot.

我々がここに提供る、方法は、この蒸気の所要量、特に
高圧スチームの所要量を著しく減少る、ものである。
The methods we provide herein significantly reduce this steam requirement, particularly high pressure steam requirements.

[発明の開示] 我々の方法は、尿素合成工程から流出る、尿素合成液を
、2段階にストリッピング分解に付しく始めアンモニア
、次に二酸化炭素による)、始めのストリッピング分解
工程は略合成圧力で、次の分解工程はこれよりかなり下
った圧力の下にストリッピングを行う。そして1段目の
分解加熱は高圧スチームによるが、この2段目の分解加
熱は1段目からの分離ガスの凝縮熱によって行うもので
ある。即ち1段目の分解工程から流出る、分離ガスは、
2段目のストリッピング分解器の高圧側に導入され、カ
ーバメート凝縮器から圧送された吸収媒体によって略合
成圧力で凝縮させる。この時発生る、凝縮熱によって第
2段目のストリッピングに要る、熱量をまかなうもので
ある。
[Disclosure of the Invention] Our method consists of subjecting the urea synthesis liquid, which flows out from the urea synthesis process, to stripping decomposition in two stages (first with ammonia and then with carbon dioxide), and the first stripping and decomposition step is essentially a synthesis process. pressure, and the next cracking step involves stripping at a pressure well below this. The decomposition heating in the first stage is performed by high pressure steam, while the decomposition heating in the second stage is performed by the heat of condensation of the separated gas from the first stage. In other words, the separated gas flowing out from the first stage decomposition process is
It is introduced into the high pressure side of the second stage stripping decomposer and condensed at approximately synthetic pressure by the absorption medium pumped from the carbamate condenser. The heat of condensation generated at this time covers the amount of heat required for the second stage stripping.

通常の方法のように2段階の分解工程を同圧で行えば、
この凝縮温度とストリッピング温度に温度差がとれない
が、2段目をかなり低い圧力で行うことにより、熱交換
に充分な温度差がとれる。
If the two-stage decomposition process is carried out at the same pressure as in the usual method,
Although there cannot be a temperature difference between the condensing temperature and the stripping temperature, by performing the second stage at a considerably lower pressure, a sufficient temperature difference can be obtained for heat exchange.

2段目のストリッピング分解器から流出る、分離ガスは
、カーバメート凝縮器において吸収媒体によって凝縮さ
れる。ここで得られる吸収媒体は2段目の高圧側に導入
され、1段目からの分離ガスと接触して凝縮る、。しか
しこの2段目の高圧側は、カーバメート凝縮器より圧力
が高いので、ポンプで圧入る、。
The separated gas leaving the second stage stripping decomposer is condensed by an absorption medium in a carbamate condenser. The absorption medium obtained here is introduced into the high pressure side of the second stage, where it comes into contact with the separated gas from the first stage and condenses. However, the pressure on the high pressure side of this second stage is higher than that of the carbamate condenser, so a pump is used to pressurize it.

このようにる、ことによって2段目のストリッピング分
解器の熱源は、1段目で分離されたガスの凝縮熱によっ
てまかなわれ、高圧スチームが著しく減少る、。
In this way, the heat source of the second stage stripping decomposer is provided by the heat of condensation of the gas separated in the first stage, and the high pressure steam is significantly reduced.

第11にこの発明のフローシートを示す。Eleventh, a flow sheet of this invention is shown.

尿素合成管101にはアンモニア1、二酸化炭素5およ
び吸収媒体6が供給され、合成反応を終えて7から流出
し、第1ストリッピング分解器102の上部に供給され
る。一方アンモニアの一部分は、アンモニア加熱器10
5で加熱され、ガス状になって102の下部から流入る
、。第1ストリッピング分解器は加熱媒体(通常高圧ス
チーム)10によって間接的に加熱される。ここで分離
されたガスは第2ストリッピング分解器の高圧部に(ラ
イン9)、尿素液は多少減圧されてこの分解器の低圧側
に(ライン8)に導入される。
Ammonia 1, carbon dioxide 5, and an absorption medium 6 are supplied to the urea synthesis tube 101, and after the synthesis reaction is completed, they flow out from 7 and are supplied to the upper part of the first stripping decomposer 102. On the other hand, a part of the ammonia is supplied to the ammonia heater 10.
5, it becomes gaseous and flows from the bottom of 102. The first stripping decomposer is indirectly heated by a heating medium 10 (usually high pressure steam). The gas separated here is introduced into the high pressure section of the second stripping decomposer (line 9), and the urea liquid is introduced into the low pressure side of this decomposer (line 8) after being somewhat reduced in pressure.

第2ストリッピング分解器の高圧側には、第1分解器か
らの分離ガスと、カーバメート凝縮器からの吸収媒体2
4が流入される。低圧側には上からは第1分解器から流
出した尿素液、下からは二酸化炭素4が流入される。
The high pressure side of the second stripping decomposer contains the separated gas from the first decomposer and the absorption medium 2 from the carbamate condenser.
4 is inflowed. The urea solution flowing out from the first decomposer flows into the low pressure side from above, and the carbon dioxide 4 flows from below.

高圧側においては分離ガスと吸収媒体が接触し、カーバ
メート生成反応を起しつつ凝縮し、多量の熱を発生る、
。この熱は低圧側に与えられ、ストリッピング分解の熱
源となる。
On the high pressure side, the separation gas and the absorption medium come into contact and condense while causing a carbamate production reaction, generating a large amount of heat.
. This heat is given to the low pressure side and becomes the heat source for stripping decomposition.

第2ストリッピング分解器においては、このように高圧
側から低圧側に熱量が充分流れてはじめて両側の反応が
順調に進行る、。即ち両側の反応温度に充分の温度差が
あることが必要なのである。
In the second stripping decomposer, reactions on both sides proceed smoothly only when a sufficient amount of heat flows from the high pressure side to the low pressure side. That is, it is necessary that there is a sufficient temperature difference between the reaction temperatures on both sides.

両側の温度はいずれも圧力が高いと温度は高くなり、圧
力が低くなれば温度は低くなる。即ち両側の温度差は、
両側に圧力差をつけることによって確保されるのである
As for the temperature on both sides, the higher the pressure, the higher the temperature, and the lower the pressure, the lower the temperature. In other words, the temperature difference between the two sides is
This is ensured by creating a pressure difference on both sides.

第2ストリッピング分解器から流出る、分離ガス13は
カーバメート凝縮器104に流入る、。
Exiting the second stripping decomposer, the separated gas 13 enters the carbamate condenser 104.

一方回収工程からの吸収媒体は22から流入る、。Meanwhile, the absorption medium from the recovery process enters at 22.

そして両者は接触して凝縮る、。この時発生る、凝縮熱
は間接的に分解工程の尿素液、ボイラー水などの熱媒体
、あるいはこの両者に与えられる。
The two then come into contact and condense. The heat of condensation generated at this time is indirectly given to the urea solution in the decomposition process, a heat medium such as boiler water, or both.

熱媒体が2以上の場合は、設計によっては別々の凝縮器
とる、こともあり得る。この場合はそれらをまとめた1
組をもって1つの凝縮器の意味とる、。
If there are two or more heat carriers, separate condensers may be used depending on the design. In this case, we put them together 1
A set means one condenser.

この凝縮器で発生る、熱は、全量他に有効に利用される
。この凝縮工程の圧力はその凝縮温度によって決る。そ
の温度が高いと圧力も高くならざるを得ない。我々の場
合は第1、第2ストリツピング工程の間の圧力差が必要
であり、第2の圧力が高くなると、第1の圧力、従って
尿素合成圧力も高くならざるを得なくなる。
All of the heat generated in this condenser is effectively used for other purposes. The pressure of this condensation step depends on the condensation temperature. If the temperature is high, the pressure must also be high. In our case, a pressure difference between the first and second stripping steps is required, and if the second pressure increases, the first pressure, and therefore the urea synthesis pressure, must also increase.

この凝縮温度(従って圧力)を下げるためには、熱を与
えられる方の(熱媒体の)温度を下げることが有効であ
る。このためのユニークな方法とし。
In order to lower this condensation temperature (and therefore pressure), it is effective to lower the temperature of the side to which heat is applied (the heat medium). A unique way to do this.

て、分解工程の尿素液を利用る、方法を開発した。We developed a method that uses urea solution from the decomposition process.

これは我々の発明の一部分をなすものであるが、これに
ついては後で述べる。
This is part of our invention and will be discussed later.

ざてカーバメート凝縮器で凝縮した吸収媒体は、第2ス
トリッピング分解器の高圧側にその吸収媒体として送ら
れる。しかし圧力が高いのでポンプによって圧送る、。
The absorption medium condensed in the drain carbamate condenser is sent to the high pressure side of the second stripping decomposer as the absorption medium. However, since the pressure is high, a pump is used to pump it.

当然動力が必要となるわけであるが、我々は外部からの
動力を不要とる、方法を開発した。これも我々の発明の
一部分をなすものであるが、後で述べる。
Naturally, power is required, but we have developed a method that eliminates the need for external power. This also forms part of our invention, and will be discussed later.

以上が我々の発明の概要であるが、これによってストリ
ッピングに要る、高圧蒸気が従来のプロセスに比し半減
る、、極めて省エネルギー的なものである。
The above is an overview of our invention, which reduces the amount of high-pressure steam required for stripping by half compared to conventional processes, making it extremely energy-saving.

この尿素製造法はストリッピングを2段階に行ない、か
つその間にかなりの圧力差を持たせる点に特徴がある。
This urea production method is characterized by performing stripping in two stages and creating a considerable pressure difference between the two stages.

2段目−のストリッピング工程はなるべく圧力を低(る
、ことが望ましいが、限度があるので、勢い尿素合成の
圧力はかなり高いものにならざるを得ない。従ってこの
方法はどちらかと言えばアンモニア過剰率の高い、合成
圧力の高い製造法に向いている。即ち合成工程に供給さ
れる全アンモニア/全二酸化炭素のモル比としては3.
5〜5.0が好適である。この場合合成圧力(従って第
1ストリッピング分解工程、第2ストリツピングの高圧
側吸収工程の圧力)は180〜250kg10I1gが
好適である。180kg/cwfo以下では合成反応が
充分に行われず、250ka/CIIQ以上はその必要
がない。このプロセスに特に適当な圧力は190〜23
0ka/cWlcIである。
It is desirable to keep the pressure as low as possible in the second-stage stripping process, but there is a limit, so the pressure for vigorous urea synthesis must be quite high.Therefore, this method is rather unsuitable. It is suitable for production methods with a high ammonia excess rate and high synthesis pressure.In other words, the molar ratio of total ammonia/total carbon dioxide supplied to the synthesis process is 3.
5 to 5.0 is suitable. In this case, the synthesis pressure (therefore, the pressure of the first stripping decomposition step and the high pressure side absorption step of the second stripping) is preferably 180 to 250 kg 10 I1 g. If it is less than 180 kg/cwfo, the synthesis reaction will not be carried out sufficiently, and if it is more than 250 ka/CIIQ, it is not necessary. Particularly suitable pressures for this process are 190-23
0ka/cWlcI.

また第2ストリツピング工程、カーバメート凝縮工程の
圧力としては130〜200kg/C1/gが望ましい
。130に9/cnfg以下では凝縮温度が低過ぎ、凝
縮熱の有効な利用が計れず、また200kQ / c−
++f 0以上では温度が高過ぎ、その必要がないから
である。特に望ましい圧力は140〜180kGl /
 CIII gである。
Further, the pressure in the second stripping step and the carbamate condensation step is preferably 130 to 200 kg/C1/g. If it is less than 130 to 9/cnfg, the condensation temperature is too low and the heat of condensation cannot be used effectively, and 200kQ/c-
This is because if the temperature is higher than ++f0, the temperature is too high and there is no need for it. A particularly desirable pressure is 140-180kGl/
CIIIg.

第1と第2ストリッピング分解圧力の間には圧力差が必
要であるが、その圧力差としては25〜75kg/cm
が望ましい。25ka/cm以下では第2ストリッピン
グ分解器の高圧側と低圧側の温度差が充分取れず、75
ka/cmでは大ぎ過ぎる。最も望ましい圧力差は40
〜60に9/cmである。
A pressure difference is required between the first and second stripping decomposition pressures, and the pressure difference is 25 to 75 kg/cm.
is desirable. If it is less than 25 ka/cm, the temperature difference between the high pressure side and the low pressure side of the second stripping decomposer cannot be maintained sufficiently, and the
ka/cm is too large. The most desirable pressure difference is 40
~60 to 9/cm.

2つのストリッピング分解工程における、アンモニア、
二酸化炭素の送入量とししては、第1においてはアンモ
ニアが、この尿素合成における原料アンモニアの0〜5
0%、第2においては原料二酸化炭素の60〜100%
が適当である。
ammonia in the two stripping decomposition steps;
As for the amount of carbon dioxide fed, in the first case, ammonia is 0 to 5% of the raw material ammonia in this urea synthesis.
0%, 60-100% of raw carbon dioxide in the second
is appropriate.

第1ストリッピング分解工程においては、ストリッピン
グガスを送入しない場合もあり得るわけで、この場合は
加熱のみによってガスを分離る、ことになる。
In the first stripping and decomposition step, there may be cases where no stripping gas is fed, and in this case, the gas is separated only by heating.

第1ストリッピング分解工程において送入る、アンモニ
アの代りに、尿素合成装置からパージされるガスをもっ
て代用る、ことができる。このパージガスはほとんどア
ンモニアであり、二酸化炭素および水分を少」含む。こ
のガスをストリッピングガスとして使用る、のである。
The ammonia fed in the first stripping cracking step can be replaced with gas purged from the urea synthesizer. This purge gas is mostly ammonia with low amounts of carbon dioxide and water. This gas is used as a stripping gas.

パージされるガスの量がそれ程多くなく、またこのパー
ジガスはイナートガスのパージのため行われるので、全
量を使用る、のは不可であるので、送入量としては限度
がある。しかしその分だけ新アンモニアからの送入量が
減少る、。
Since the amount of gas to be purged is not so large and this purge gas is used to purge inert gas, it is impossible to use the entire amount, so there is a limit to the amount of gas that can be fed. However, the amount of new ammonia sent will decrease accordingly.

次に前に述べたカーバメート凝縮器の圧力を下げるため
の具体的な方法を述べる。
Next, a specific method for lowering the pressure in the carbamate condenser mentioned above will be described.

カーバメート凝縮器の凝縮圧力を低下せしめる方法とし
て、我々は分解工程の尿素液を熱媒体として使用る、。
As a way to reduce the condensation pressure of the carbamate condenser, we use the urea liquid in the decomposition process as a heating medium.

分解工程は中圧おJ:び低圧のカーバメート分解工程か
らなっているが、我々はこの両方の工程の尿素液を熱媒
体として使用る、。
The decomposition process consists of medium-pressure and low-pressure carbamate decomposition processes, and we use the urea liquid in both processes as the heating medium.

以上述べたように、カーバメート凝縮器の熱媒体として
、中圧および低圧分解工程からの尿素液を用いることに
よって、凝縮器の圧力は大いに低下させることができる
As mentioned above, by using the urea liquid from the medium and low pressure cracking process as the heating medium in the carbamate condenser, the condenser pressure can be greatly reduced.

この凝縮器としては、上下2つの部分に区分し、高圧の
吸収媒体およびストリッピング分解ガスは上部から流し
、低圧側は、上部には中圧分解尿素液を、下部には低圧
分解尿素液を流すようにる、のが望ましい。低圧分解尿
素液は充分温度が低いので、この液を下の部分に流すこ
とは、この凝縮器における凝縮を完結させるのに好適で
ある。
This condenser is divided into upper and lower parts, with high-pressure absorption medium and stripping cracked gas flowing from the upper part, and the lower pressure side containing medium-pressure cracked urea liquid in the upper part and low-pressure cracked urea liquid in the lower part. It is desirable to let it flow. Since the low pressure decomposed urea liquid has a sufficiently low temperature, it is suitable to flow this liquid to the lower part to complete the condensation in this condenser.

我々のプロセスでは、ストリッピングにおいて分離され
たガス量の約半分が第2ストリッピング分解器の高圧側
で凝縮る、ので、このカーバメート凝縮器で凝縮る、量
は、残りの半分と、送入された二酸化炭素である。従っ
て通常の1段ストリッピングの場合に比し、その量は約
2/3となる。
In our process, about half of the amount of gas separated in stripping is condensed on the high pressure side of the second stripping decomposer, so the amount condensed in this carbamate condenser is equal to the remaining half and the amount in the feed. carbon dioxide. Therefore, the amount is about 2/3 compared to the case of normal one-stage stripping.

従って発生る、熱量も略それに比例る、。この熱量は中
圧、低圧のガス分解分離に要る、熱量よりやや多いよう
に思われるが、温度差が充分にあり、伝熱が充分に行わ
れるので、熱量が多すぎる場合は濃縮がそれだけ進むこ
とによりバランスし、問題とはならない。
Therefore, the amount of heat generated is approximately proportional to it. This amount of heat seems to be slightly larger than the amount of heat required for gas decomposition separation at medium and low pressures, but since there is a sufficient temperature difference and sufficient heat transfer takes place, if the amount of heat is too large, the concentration will be limited. As you move forward, you will balance out and it will not be a problem.

さて我々のプロセスにおいては、吸収媒体の臂圧ポンプ
等、動力消費を増加せしめるものが取入れられている。
Now, our process incorporates things that increase power consumption, such as arm-pressure pumps of the absorption media.

我々はこれに対し、減圧しつつある尿素液のエネルギー
を有効に利用る、ことによって、外部からの動力の増加
なしで、このプロセスを実現る、のに成功した。
In contrast, we have succeeded in realizing this process without increasing external power by effectively utilizing the energy of the urea solution that is being depressurized.

即ち動力回収用の水力タービンを使用し、高圧の尿素液
(我々の場合は第2ストリッピング分解器から流出る、
尿素液)が次の分解工程(中圧の分解器)に減圧る、場
合のエネルギーで、吸収媒体の昇圧ポンプ111を駆動
る、ものである。
i.e., using a water turbine for power recovery, high-pressure urea liquid (in our case, flowing out of the second stripping decomposer,
The energy generated when the pressure of the urea solution (urea solution) is reduced to the next decomposition step (medium pressure decomposer) is used to drive the pressure boost pump 111 of the absorption medium.

この動力回収タービンの出力は、後者を駆動る、のに充
分なものである。これらの組み合せの1例を第2図に示
す。
The output of this power recovery turbine is sufficient to drive the latter. An example of these combinations is shown in FIG.

中間に電動機をはさみ、一方にタービン、他方にポンプ
が連結されている。電動機はスタートの時に用いられる
が、通常は無負荷で回転している。
An electric motor is sandwiched in between, with a turbine connected to one end and a pump connected to the other end. The electric motor is used for starting, but it usually rotates without load.

運転状態の変動により動力不足の時は、電動機から自動
的に動力が供給される。即ちガバナーとして最も適当で
ある。
When there is insufficient power due to fluctuations in operating conditions, power is automatically supplied from the electric motor. In other words, it is most suitable as a governor.

なおこのタービンの耐蝕材料としては、尿素の高圧部分
に使用される、高級ステンレス鋼、チタン、ジルコニュ
ーム等が適当である。
Suitable corrosion-resistant materials for this turbine include high-grade stainless steel, titanium, zirconium, etc., which are used in the high-pressure portion of urea.

[実施例] 合成工程 圧力   210kQ/Cnfg 温度   190℃ 全アンモニア/全二酸化炭素モル比 4.0第1ストリ
ッピング分解工程 圧力   210に+!/CTl1g 温度   200℃ 加熱蒸気圧力 25kg/cm。
[Example] Synthesis process pressure 210kQ/Cnfg Temperature 190°C Total ammonia/total carbon dioxide molar ratio 4.0 First stripping decomposition process pressure 210+! /CTl1g Temperature: 200°C Heating steam pressure: 25kg/cm.

第2ストリッピング分解工程 高圧側 圧力 210kG/c++N]温度 185℃ 低圧側 圧力 160kGl/cd!J温度 170℃ カーバメート凝縮工程 高圧側 圧力 160kQ/Cnf(1温度 150℃ 低圧側 上部 圧力 15KO/allfg瀉度 14
0℃ 下部 圧力 1kg/cdg 温度 120℃ 中圧分解工程  圧力15ka/cmQ温度 140℃ 低圧分解工程  圧力1に9/cy+fg温度 120
℃ 蒸気使用量 圧力(25ko/cnfg)本発明法  
   従来法 500    900kCI/トン尿素
2nd stripping decomposition process High pressure side Pressure 210kG/c++N] Temperature 185℃ Low pressure side Pressure 160kGl/cd! J temperature 170℃ Carbamate condensation process high pressure side pressure 160kQ/Cnf (1 temperature 150℃ low pressure side upper pressure 15KO/allfg temperature 14
0℃ Lower pressure 1kg/cdg Temperature 120℃ Medium pressure decomposition process Pressure 15ka/cmQ Temperature 140℃ Low pressure decomposition process Pressure 1 to 9/cy + fg temperature 120
°C Steam consumption Pressure (25ko/cnfg) Invention method
Conventional method 500 900kCI/ton urea

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図 本発明主要部分フローシート 第2図 動力回収組み合せ説明図 第3図 本発明実施例フローシート 101  尿素合成管 102 第1ストリッピング分解器 103  第2ストリツピンク分解器 104 カーバメート凝縮器 104U 上部 104L 下部 105  アンモニア加熱器 106.107  気液分離器 108  回収塔 111 吸収媒体昇圧ポンプ 112 動力回収タービ
ン 1 アンモニア合成管入口 2 ストリッピングアンモニア入口 3 パージガス 4 ストリッピング二酸化炭素入口 5 二酸化炭素合成管入口 6 吸収媒体合成管入口 ア 尿素合成液出口 8 第1分解尿素液出口9 第1
分解分離ガス出口 10 高圧スチーム11 第2分解
尿素液出口 12 尿素気液分離器入口 13 第2分解器分離ガス出口 14.15.16.17.18 尿素液19、中圧分解
ガス
Fig. 1 Flow sheet of main parts of the present invention Fig. 2 Explanation diagram of power recovery combination Fig. 3 Flow sheet of embodiments of the present invention 101 Urea synthesis tube 102 First stripping decomposer 103 Second stripping decomposer 104 Carbamate condenser 104U Upper part 104L Lower part 105 Ammonia heater 106, 107 Gas-liquid separator 108 Recovery tower 111 Absorption medium boost pump 112 Power recovery turbine 1 Ammonia synthesis pipe inlet 2 Stripping ammonia inlet 3 Purge gas 4 Stripping carbon dioxide inlet 5 Carbon dioxide synthesis pipe inlet 6 Absorption Media synthesis pipe inlet A Urea synthesis liquid outlet 8 First decomposed urea liquid outlet 9 First
Decomposed separation gas outlet 10 High pressure steam 11 Second decomposed urea liquid outlet 12 Urea gas-liquid separator inlet 13 Second decomposer separated gas outlet 14.15.16.17.18 Urea liquid 19, medium pressure cracked gas

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アンモニアと二酸化炭素とを尿素合成の圧力およ
び温度下に尿素合成工程において反応せしめ、得られた
尿素合成液から未反応アンモニュームカーバメートおよ
び過剰アンモニアの大部分を、アンモニアおよび二酸化
炭素の混合ガスとして分離し、分離された混合ガスは吸
収媒体に吸収せしめて、尿素合成工程に循環せしめ、一
方分離によって得られた尿素液は、後続の分解工程にお
いてさらにアンモニア、二酸化炭素および水分を分離し
、これらの分離されたガスは回収工程において凝縮回収
され、該混合ガス吸収工程にその吸収媒体として循環さ
れる尿素製造法において、 該尿素合成工程に続く流れに、2つのストリッピング分
解器と1つのカーバメート凝縮器を設け、(第1工程)
第1のストリッピング分解器においては、一方の側(高
圧側)には、上部からは該尿素合成液が、下部からはア
ンモニアガスが、合成工程と実質的に同じ圧力で送入さ
れ、他方の側(低圧側)には加熱媒体が流通せしめられ
、高圧側において得られた分離ガスは、実質的に同じ圧
力で次の第2のストリッピング分解器の高圧側に、得ら
れた尿素液は多少減圧して、その第2の分解器の低圧側
に流入させ、 (第2工程)第2のストリッピング分解器においては、
一方の側(低圧側)には、上部からは第1工程からの尿
素液が、下部からは二酸化炭素が送入され、他方の側(
高圧側)には、第1工程において得られた分離ガスと、
次に述べる第3工程から送られた吸収媒体が送入され、
この両者を接触させ、これによって発生する凝縮熱によ
って低圧側を加熱し、生じた吸収媒体は尿素合成工程に
循環せしめ、低圧側において得られた分離ガスは、次の
第3工程に、得られた尿素液は減圧して後続の中圧分解
工程に流入させ、 (第3工程)カーバメート凝縮器においては、一方の側
(低圧側)には後続の分解工程の尿素液、第3の熱媒体
あるいはその両者が夫々流通され、他方の側(高圧側)
には、第2工程から流入した分離ガスと、中圧回収工程
において得られた吸収媒体が送入され、この両者を接触
させ、これによって発生する凝縮熱によって低圧側を加
熱し、得られた吸収媒体は昇圧して第2工程の高圧側に
送入する、 ことを特徴とする、尿素製造法。
(1) Ammonia and carbon dioxide are reacted under the pressure and temperature of urea synthesis in the urea synthesis step, and most of the unreacted ammonium carbamate and excess ammonia are removed from the resulting urea synthesis liquid by mixing ammonia and carbon dioxide. The separated mixed gas is absorbed into an absorption medium and recycled to the urea synthesis process, while the urea liquid obtained by separation is further separated into ammonia, carbon dioxide and water in the subsequent decomposition process. In the urea production method, these separated gases are condensed and recovered in a recovery step and circulated to the mixed gas absorption step as an absorption medium, in which the flow following the urea synthesis step includes two stripping decomposers and one Two carbamate condensers are installed (first step)
In the first stripping decomposer, on one side (high pressure side), the urea synthesis liquid is fed from the top and ammonia gas is fed from the bottom at substantially the same pressure as the synthesis process, and the other A heating medium is passed through the side (low pressure side), and the separated gas obtained on the high pressure side is transferred to the high pressure side of the next second stripping decomposer at substantially the same pressure. The pressure is reduced to some extent and it flows into the low pressure side of the second decomposer. (Second step) In the second stripping decomposer,
On one side (low pressure side), the urea solution from the first step is fed from the top, carbon dioxide is fed from the bottom, and the other side (low pressure side)
On the high pressure side), the separated gas obtained in the first step,
The absorption medium sent from the third step described below is sent,
The two are brought into contact and the low-pressure side is heated by the condensation heat generated thereby, the resulting absorption medium is circulated to the urea synthesis process, and the separated gas obtained on the low-pressure side is used for the next third step. The urea liquid is depressurized and flows into the subsequent medium-pressure decomposition process. (Third step) In the carbamate condenser, the urea liquid for the subsequent decomposition process and the third heat medium are on one side (low pressure side). Or both are distributed respectively and the other side (high pressure side)
The separated gas that flowed from the second step and the absorption medium obtained in the intermediate pressure recovery step are fed into the system, the two are brought into contact, and the low pressure side is heated by the heat of condensation generated thereby. A method for producing urea, characterized in that the absorption medium is pressurized and sent to the high pressure side of the second step.
(2)尿素合成工程における全アンモニア/全二酸化炭
素モル比3.5〜5.0、合成工程、第1工程ストリッ
ピング分解(高圧側)および第2工程ストリッピング分
解(高圧側)の圧力180〜250kg/cm^2g、
第2工程ストリッピング分解(低圧側)および第3工程
カーバメート凝縮(高圧側)の圧力130〜200kg
/cm^2g、および両者の圧力差25〜75kg/c
m^2を操業条件とする、特許請求の範囲第1項に記載
の尿素製造法。
(2) Total ammonia/total carbon dioxide molar ratio in the urea synthesis step 3.5 to 5.0, pressure 180 in the synthesis step, first step stripping decomposition (high pressure side) and second step stripping decomposition (high pressure side) ~250kg/cm^2g,
2nd step stripping decomposition (low pressure side) and 3rd step carbamate condensation (high pressure side) pressure 130-200kg
/cm^2g, and pressure difference between the two: 25-75kg/c
The method for producing urea according to claim 1, wherein the operating condition is m^2.
(3)第1工程ストリッピング分解におけるアンモニア
の送入量が、原料アンモニアの0〜50%、第2工程ス
トリッピング分解における二酸化炭素の送入量が、原料
二酸化炭素の60〜100%を操業条件とする、特許請
求の範囲第1項または第2項に記載の尿素製造法。
(3) The amount of ammonia fed in the first step stripping cracking is 0 to 50% of the raw material ammonia, and the amount of carbon dioxide fed in the second step stripping cracking is 60 to 100% of the raw material carbon dioxide. The method for producing urea according to claim 1 or 2, wherein:
(4)第1工程ストリッピング分解に送入するアンモニ
アの代りに、尿素合成工程から排出されるパージガスの
一部分を送入する、特許請求の範囲第1項ないし第3項
のいずれかに記載の尿素製造法。
(4) The method according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of the purge gas discharged from the urea synthesis step is introduced instead of the ammonia fed to the first step stripping and decomposition. Urea production method.
(5)第3工程のカーバメート凝縮器として、上下2つ
の部分からなり、高圧側の流体は、上の部分では中圧分
解工程の尿素液と、下の部分では低圧分解工程の尿素液
と間接的に接触する、特許請求の範囲第1項ないし第4
項のいずれかに記載の尿素製造法。
(5) The carbamate condenser for the third step consists of two parts, the upper and lower parts, and the fluid on the high pressure side is connected to the urea liquid from the medium pressure cracking process in the upper part, and the urea liquid from the low pressure cracking process in the lower part. Claims 1 to 4 that contact
The method for producing urea according to any of paragraphs.
(6)第2工程ストリッピング分解から流出する尿素液
を動力源とする動力回収タービンによって、第3工程カ
ーバメート凝縮において得られた吸収媒体を昇圧するポ
ンプを駆動する、特許請求の範囲第1項ないし第5項の
いずれかに記載の尿素製造法。
(6) A pump that boosts the pressure of the absorption medium obtained in the third step carbamate condensation is driven by a power recovery turbine powered by the urea liquid flowing out from the second step stripping and decomposition, as claimed in claim 1. 6. The method for producing urea according to any one of items 5 to 5.
JP59129687A 1984-06-22 1984-06-22 Production of urea Pending JPS6110546A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6487742A (en) * 1987-09-29 1989-03-31 Toyota Motor Corp Manufacture of sintering material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6487742A (en) * 1987-09-29 1989-03-31 Toyota Motor Corp Manufacture of sintering material

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