生產尿素的方法和裝置的製作方法
2023-10-11 08:43:29 2
專利名稱：生產尿素的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及尿素的生產，特別是涉及生產尿素的方法和裝置，包括如下步驟在高壓反應器內進行氨與二氧化碳之間的反應，獲得反應混合物，所述反應混合物包括在水溶液內的尿素、氨基甲酸酯和未反應的氨，對所述反應混合物在氨基甲酸酯分解單元內進行自熱氣提處理，獲得第一氣體流，包括氨和二氧化碳；和第一液體流，包括在水溶液內的尿素和殘餘的氨基甲酸酯，將包括有氨和二氧化碳的第一氣體流再循環到反應器，在至少一個中壓氨基甲酸酯分解單元內對所述第一液體流進行氣提處理，所述氨基甲酸酯分解單元工作在尿素回收段的中壓下，獲得包括氨和二氧化碳的第二氣體流，和包括尿素的第二液體流。
背景技術：
已知主要通過兩個反應實現由氨和二氧化碳進行的尿素的合成第一反應，其中生產出氨基甲酸酯，和第二反應，其中將生產出的氨基甲酸酯分解成尿素和水。
在大規模的工業生產領域，上述反應是在尿素生產的合成段在高壓(160-240巴)下工作的反應器內進行的。從該反應器通常獲得的尿素是以水溶液形式出現的，所述水溶液包括氨基甲酸酯、未反應的氨和二氧化碳和被預先加入反應器內的可能存在的惰性氣體。
尿素裝置的合成段還包括一系列特別是用於對尿素進行分離和對氨基甲酸酯和未反應的氨和二氧化碳進行再循環的設備，可以根據為尿素合成採用的工藝在一定程度上改變所述設備的結構和功能。
通常，在工作在高壓下(與反應器相同)的相應的氨基甲酸酯分解單元內對在反應器出口上的水溶液進行處理，從所述分解單元獲得水溶液和氣體流，所述水溶液包括尿素和殘餘的氨基甲酸酯，用於在尿素回收段進行處理，和所述氣體流包括氨、二氧化碳和可能存在的惰性氣體，用於以相應的方式(直接或間接地)再循環到反應器。
就此點而言，本發明涉及自熱氣提處理，換句話說涉及的是在高壓單元內採用供熱的方式對氨基甲酸酯進行分解的處理，而不需要對氣提氣體進行輔助。
在尿素回收段，對上述包括有尿素和殘餘的氨基甲酸酯的溶液通常在一個或多個工作在中壓(16-18巴)下的氨基甲酸酯分解單元被處理。
即使尿素含量很高的水溶液和主要包括有氨和二氧化碳和少量的蒸汽和惰性氣體的氣體流都從這個(些)分解單元內被排出。
已知為實現可以接受的尿素產量，重要的是對中壓的氨基甲酸酯分解單元出口上上述氣體流進行精餾，其中為實現對氨的回收將氣體流再循環到合成反應器。此點對於那些用過量的氨進行尿素合成的工藝是特別重要的。
就此，通常在尿素生產中設有對來自中壓的氨基甲酸酯分解單元的氣體流進行精餾的適用的方法和相應使用的設備。
這種方法通常包括步驟a)在冷凝器中通過將所述氣體流與再循環的碳酸鹽溶液流混合，形成包含有一定量度的上述的未被冷凝的氣體的氨基甲酸酯溶液，實現對來自中壓的氨基甲酸酯單元的包括氨、二氧化碳、蒸汽和惰性氣體的氣體流的部分冷凝，b)在氨回收塔內在洗滌液中通過用未被冷凝的氣體使所述氨基甲酸酯溶液發泡和同時用氨下行流洗滌實現從仍舊包括有一定量的上述未被冷凝的氣體的所述氨基甲酸酯溶液中氨的分離，獲得主要由氨和惰性氣體構成的氣體流和包括氨基甲酸酯的液體流，c)將包括氨基甲酸酯的所述液體流再循環到尿素生產裝置的合成段。
採用術語「碳酸鹽溶液」在尿素生產工業領域意味著稀釋的氨基甲酸酯溶液(例如40-42％NH3，8-10％CO2)，特別是再生的，例如來自尿素裝置的低壓段的稀釋的氨基甲酸酯溶液。
儘管上述的用於對來自中壓的氨基甲酸酯分解單元的氣體流精餾的通常的方法基本可以實現所述目的，但就氨回收塔存在有不同的缺點，對所述缺點將在下面詳細加以說明。
首先利用在洗滌液中未被冷凝的氣體的發泡進行的混合實現對來自冷凝器的未被冷凝的二氧化碳的吸收。此點通常將導致在洗滌液中對二氧化碳的吸收效率很差，而此點只能通過對在氨回收塔內的洗滌液的液位進行一定程度的提升(達大約4-5米)才能有所改善。
另外在相變時和特別是在尿素生產裝置的起始階段，需要在氨回收塔中處理大量的來自冷凝器的未被冷凝的氣體。在此情況下很難使未被冷凝的二氧化碳完全被吸收在洗滌液中，從而造成未被吸收的二氧化碳被氣體流在塔內上行輸送，通過與塔內下行的氨流的乾燥反應不利地造成氨基甲酸酯結垢。這種氨基甲酸酯的結垢對塔將起著阻塞作用，特別是結垢在塔內的塔盤高度上發生時，和如果二氧化碳被接著輸送到塔的外面，則還將對從塔內回收的氨的冷凝器的管路起阻塞作用。
另外，要注意的是，通過設置在所述液體中的分配器使包含有氣體的氨基甲酸酯溶液發泡，並不能實現凝聚。所述分配器通常設置在儘可能低的，接近塔底的位置，從而可以利用洗滌液塔的最大可用高度，實現對未被冷凝的二氧化碳的吸收。
但採用此方式將使基本所有的洗滌液浸在氣泡內和使具有加在塔內的在洗滌液內的未被冷卻的氣體被提升，此點將使洗滌液的液位不穩定和對液位的測量也是不準確的。另外，在相變時和特別是在尿素生產裝置的起始階段洗滌液處於渦旋狀態，液位將達到最低的塔盤位置，對所述塔盤造成阻塞。
在液體中的渦流還會使用於對包括有在塔出口上的氨基甲酸酯的液體流進行再循環的泵的工作不穩定。
在有些情況下甚至來自冷凝器的未被冷凝的氣體會被向在塔的出口上包括有氨基甲酸酯的液體流輸送。此點將使所述的用於對包括氨基甲酸酯的液體流再循環到尿素合成段的泵的工作更為成問題。
由於存在上述缺點，所以對氨回收方法和相應的設備幾乎不能靈活的應用。
的確，為儘可能減小在塔的出口上在氨基甲酸酯溶液內的未被冷凝的氣體的輸送，不可能降低在塔入口上的未被冷凝的氣體的溫度和隨之降低有待再循環到合成段的氨基甲酸酯溶液的溫度，因此該溫度不得低於80-85℃。
發明內容
本發明的目的在於提出一種生產尿素的方法和裝置，其中克服了上述涉及對來自中壓氨基甲酸酯分解單元的氣體流精餾存在的缺點。
根據本發明採用一種生產尿素的方法實現所述目的，所述方法包括如下步驟在高壓反應器內進行氨與二氧化碳之間的反應，獲得反應混合物，所述反應混合物包括水溶液內尿素、氨基甲酸酯和未反應的氨，對所述反應混合物在氨基甲酸酯分解單元內進行自熱氣提處理，獲得第一氣體流，包括氨和二氧化碳；和第一液體流，包括在水溶液內的尿素和剩餘氨基甲酸酯，將包括有氨和二氧化碳的第一氣體流再循環到反應器，在至少一個氨基甲酸酯分解單元對所述第一液體流進行氣提處理，所述氨基甲酸酯分解單元工作在尿素回收段的中壓下，獲得包括氨和二氧化碳的第二氣體流，和包括氨的第二液體流，其特徵在於，還包括下述步驟在冷凝器內對包括有氨和二氧化碳的所述第二氣體流進行部分冷凝，生成液體/氣體混合流，所述混合流由氨基甲酸酯溶液和包括有氨和二氧化碳的未被冷凝的氣體構成，在分離器內對所述混合的液體/液體混合流進行分離，生成第三液體流，所述第三液體流主要由在水溶液內的氨基甲酸酯構成，和生成第三氣體流，所述第三氣體流由所述未被冷凝的氣體構成，在塔內對由所述未被冷凝的氣體構成的所述第三氣體流進行洗滌，所述塔具有填充部分，所述洗滌在填充部分逆碳酸鹽溶液流進行，獲得第四氣體流，所述第四氣體流主要由氨構成，和獲得第四液體流，所述第四液體流包括氨基甲酸酯溶液，包含在未被冷凝的氣體中的二氧化碳被吸收在氨基甲酸酯溶液內。
本發明還涉及一種實施上述方法的裝置。所述生產尿素的裝置包括；在高壓下工作的尿素合成反應器，進行氨和二氧化碳之間的反應，獲得反應混合物，所述反應混合物包括在水溶液內的尿素、氨基甲酸酯和未反應的氨，高壓的氨基甲酸酯分解單元，用於對所述反應混合物進行自熱氣提處理，獲得第一氣體流和第一液體流，所述第一氣體流包括氨和二氧化碳，和所述第一液體流包括在水溶液內的尿素和殘餘的氨基甲酸酯，用於對所述包括有氨和二氧化碳的第一氣體流向所述反應器再循環的機構，至少一中壓的氨基甲酸酯分解單元，用於使所述第一液體單元接受氣提處理，獲得第二氣體流和第二液體流，所述第二氣體流包括氨和二氧化碳和所述第二液體流包括尿素，其特徵在於，包括冷凝器，用於對所述第二氣體流進行部分冷凝，生成液體/氣體混合流，所述液體/氣體混合流由氨基甲酸酯溶液和未被冷卻的包括由氨和二氧化碳的氣體構成，分離器，對所述氣體/液體混合流在分離器內進行分離，生成第三液體流和第三氣體流，所述第三液體流主要由在水溶液內的氨基甲酸酯構成和所述第三氣體流由所述的未被冷凝的氣體構成，塔，具有填充部分，所述填充部分用於逆碳酸鹽溶液流的流向對由所述的未被冷凝的氣體構成的所述第三氣體流進行洗滌，獲得第四氣體流和第四液體流，所述第四氣體流主要由氨構成和所述第四液體流包括氨基甲酸酯溶液，包含在所述未被冷凝的氣體中的二氧化碳在所述氨基甲酸酯溶液中被吸收。
下面將對照實施例並結合附圖對本發明的特徵和優點做進一步的說明。所述說明僅旨在便於對本發明的理解和對本發明的範圍不起限定作用。圖中示出圖1示意示出用於對來自工作在尿素生產裝置的中壓下的氨基甲酸酯分解單元的氣體流進行精餾的通常的尿素裝置的一部分；圖2示意示出用於對來自工作在尿素生產裝置的中壓下的氨基甲酸酯分解單元的氣體流進行精餾的根據本發明的實施例的尿素裝置的一部分；圖3示意示出用於對來自工作在尿素生產裝置的中壓下的氨基甲酸酯分解單元的氣體流進行精餾的根據本發明的另一實施例的尿素裝置的一部分。
具體實施例方式
為簡化對本發明的說明，在圖中僅示出尿素裝置的一部分，特別是示意示出用於對來自在中壓情況下工作的氨基甲酸酯分解單元的氣流進行精餾的設備，尿素裝置的其餘部分對於理解本發明並不重要。
圖1示出通常的尿素裝置1，包括冷凝器2、氨回收塔3和容納有再循環的碳酸鹽溶液的儲罐4。
管線5表示包括有來自在中壓情況下(大約17-20巴)工作的氨基甲酸酯分解單元的氨、二氧化碳、蒸汽和惰性氣體。
這種氣體流5與通過泵7的來自儲罐4的碳酸鹽溶液的液體流6相結合。
管線8表示通過由上述碳酸鹽溶液構成的液體流6與包括氨、二氧化碳、蒸汽和惰性氣體混合獲得的混合液體/氣體流。
混合液體/氣體流8通常具有大約17巴-20巴的壓力，所述混合液體/氣體流8被輸送給冷凝器2，在冷凝器中原來在氣體流5中含有的二氧化碳、氨和蒸汽被冷凝成氨基甲酸酯溶液。
管線9表示在冷凝器2的出口上的所述氨基甲酸酯溶液流，其中還含有一定量未被冷凝的氣體，所述氣體包括括氨、二氧化碳、蒸汽和惰性氣體。
氨基甲酸酯溶液9與未被冷凝的氣體混合，被輸送給氨回收塔3。
塔3在正常的工作條件下具有一預定的洗滌液10液位，由氨基甲酸酯溶液本身構成，由氨基甲酸酯溶液與來自冷凝器2的未被冷凝的氣體混合構成的流9流過下行管路11。
特別是根據通常的工藝下行管路11的下端具有一個分配器11a，所述分配器浸入洗滌液10中，通過所述分配器將與未被冷凝的氣體混合的氨基甲酸酯溶液9噴入洗滌液10中。
採用此方式，氣泡始終從底部向上穿過洗滌液10，從而實現對洗滌液的充氣。
塔3主要用於對來自冷凝器2的殘餘的未被冷凝的氣體，特別是對氨中的未冷凝的二氧化碳進行吸收。
就此而言，未被冷凝的二氧化碳通過由氨甲酸酯溶液和未被冷凝的氣體的構成的流9與在多個塔盤13上方的塔3的入口上的液體氨(在40-45℃)流12的混合基本被吸收在塔3內的洗滌液10中，其中所述塔盤設置在塔3的不同的高度上。
特別是具有低於塔3的工作溫度的溫度的氨流12可以實現洗滌液10的冷卻，從而進一步促使與未被冷凝的氣體一起被送入塔3內的二氧化碳在所述液體10的吸收。
殘餘的未被冷凝的氣體，其中也包括有待回收的氨，與洗滌液10混合，在塔3內上升，到達塔盤13，通過所述塔盤，殘餘的未被冷凝的氣體被有可能被懸浮液輸送的液體的液滴洗滌。
由於常常會出現在塔3內被提升的未被冷凝的氣體包含有一定量度的二氧化碳現象，所述量度的二氧化碳不能被吸收在洗滌液10內，所以一般在位於中間塔盤13高度上的塔3的入口處設置有第二洗滌液流14，所述洗滌液由在水溶液內的氨構成，所述水溶液通常來自尿素生產裝置的惰性氣體洗滌段。
採用此方式基本上可以避免在最下面的塔盤13上可能形成的氨基甲酸酯垢，有可能通過在塔3內上行的未被冷凝的氣體流中含有的二氧化碳與在塔3內下行流12中的氨之間的反應形成所述垢。
一方面，當在塔3內的處理結束時在上面從塔內排出的氣體流15包括氨、惰性氣體，但基本上不含有二氧化碳，另一方面在下面排出塔3外的液體流16由包括氨基甲酸酯的水溶液構成。
包含有回收的氨的氣體流15被再循環到相應的冷凝器內，以便對氨進行冷凝，同時液體流16通過泵17被直接再循環到尿素生產裝置的合成段。
圖2示出根據本發明的實施例的尿素裝置20。在圖2中對與圖1示出的通常的尿素裝置的結構件在功能上相同或等同的結構件採用相同的附圖標記並且對這些功能相同或等同的結構件不再贅述。
尿素裝置20包括冷凝器2、氨回收塔23和容納稀釋的氨基甲酸酯溶液的儲罐4。
根據本發明對塔23的位於預定高度的較低的部分23a用標準填充材料(例如卡或拉希格填充瓷圈)進行填充，增大接觸面。
另外，來自儲罐4的碳酸鹽溶液流6通過噴/射分配器26從上面被輸送到塔23的填充部分23a上。
上述的碳酸鹽溶液穿過塔的填充部分23a，在填充部分上其與包括氨和二氧化碳的氣體流接觸，以便以下面將加以說明的方式實現對二氧化碳的吸收，獲得第一氨基甲酸酯溶液。所述的第一氨基甲酸酯溶液被保持在填充部分23a的下面的恆定的液10位上，當超過該液位時將形成從塔23底排出的流27。
從塔23內排出的所述流27經泵28與來自高壓的尿素生產裝置的氨基甲酸酯分解單元的氣體流5合併。所述氣體流5包括氨、二氧化碳、蒸汽和惰性氣體。管線29表示通過來自塔23的液體流27與來自高壓的氨基甲酸酯分解單元的氣體流的混合形成的液體/氣體混合物。
所述混合物被輸送到冷凝器2，在冷凝器2內絕大部分包含在原來的氣體流5內的二氧化碳、氨和蒸汽被冷凝成第二氨基甲酸酯溶液，在所述溶液內氨基甲酸酯的濃度較高。
管線30表示上述的與在冷凝器2出口上的未被冷凝的氣體混合的氨基甲酸酯溶液。根據本發明的另外一個方面，所述的氨基甲酸酯第二溶液30與未被冷凝的氣體混合，被輸送給分離器24，而不是直接輸送給氨回收塔23。
氨基甲酸酯溶液在分離器24內從未被冷凝的氣體中分離出。在分離器24的出口有一液體流31，所述液體流由上述的氨基甲酸酯溶液構成，基本不包含未被冷凝的氣體，和一包括未被冷凝的氨和未被冷凝的二氧化碳的氣體流32。
液體流31通過泵17被再循環到尿素合成段，同時氣體流32被輸送給氨回收塔23。
根據本發明採用下行的管路11穿過塔23的填充部分23a實現對塔23的送料。
下行管路11的端部在塔23內的液10位的上方具有一個氣體流32分配器(圖中未示出)。
採用此方式，被輸送給塔23內的未被冷凝的氣體將穿過填充部分23a向上提升，在填充部分上未被冷凝的氣體被稀釋的來自儲罐4的氨基甲酸酯溶液和通過從塔23頂下行的液體氨12流被有效的洗滌。
這種洗滌可以有益地基本上實現所有的二氧化碳被吸收在稀釋的氨基甲酸酯溶液內。因此，來自填充部分23a頂端的氣體主要包括氨和基本不含有二氧化碳。
所述的氣體經在塔23盤13上的進一步的洗滌在上面從塔23內沿管線15被排出和在相應的冷凝器中被回收。
與已知的方法相比，上述方法具有許多優點。
本發明的主要的優點是實現了在碳酸鹽溶液內對二氧化碳的高的吸收率。此點是通過逆碳酸鹽溶液流的流向在回收塔的填充部分上對未被冷凝的氣體的直接洗滌實現的。利用由塔3的填充部分實現的用於液體/氣體接觸/交換的大的接觸面和碳酸鹽溶液高的含水量，排除了未被冷凝氣體中的二氧化碳被輸送到塔的頂部，即在填充部分的上方的可能性，即使來自高壓氨基甲酸酯分解單元的氣體流過載的條件下，也是如此。
根據本發明的方法，由於未被冷凝的氣體被輸送到塔內，而伴隨未被冷凝的氣體穿過冷凝器與回收塔之間的分離器並沒有其它液相，因而大大減少了在塔內的上行氣相內的液體的輸送。
另外要說明的是，在根據本發明方法的回收塔內在液相中沒有氣泡。此點將有益地使回收塔內的液位保持穩定和便於檢測和促使用於對水溶液的氨基甲酸酯進行再循環的高壓泵的正確工作。
用於根據本發明的方法的尿素裝置20與相應的通常的設備相比應用更為靈活。的確在相變時和特別是在尿素裝置的啟動步驟中或在提高冷凝器的出口上的溫度的情況下可以有效地增大在回收塔內對未被冷凝的氣體中二氧化碳的吸收。
因此，在分離器的出口上液相氨基甲酸酯具有較高的溫度(達100-105℃)和此點將有益地使尿素合成段實現對熱的大幅度的回收。
本發明方法的另一優點在於，可以在已有的尿素生產裝置中實現本發明的方法。特別是可以以適度的成本進行對已有裝置的技術改造，實施上述方法，這是因為對回收塔的幹預僅涉及其內部(填充物、對已有的管路和分配器的重新配置)，而並不包括對所述塔耐壓的昂貴的殼體的技術改造。
另外，就通常的裝置而言，添加泵和分離器僅對裝置的總體費用略有影響或涉及的是對已有的裝置的添加改造。
圖3示出本發明另一實施例的尿素裝置40。對在圖3中與上面結合圖2已經說明的尿素裝置20相同或功能等同的結構件用相同的附圖標記加以標示和不再贅述。
根據本發明的該實施例，尿素裝置40包括一個新的塔42，與尿素裝置20的塔23相比，新的塔42的結構如下，液體/氣體分離器43設置在填充部分23a下面的塔的下面的部分內。
採用此方式，在冷凝器出口上的氨基甲酸酯溶液流30與未被冷凝的氣體一起被直接輸送給塔42內的分離器43。因而此點實現了不必將液體/氣體分離器設置在塔的外面的情況。
因此，一方面來自分離器43的氨基甲酸酯溶液流31從塔42底被排出，接著將其再循環到合成段和在另一方面未被冷凝的氣體在塔內被提升。
優選分離器43與上面的基本為煙囪狀的塔盤44端接，未被冷凝的氣體流從所述塔盤被輸送給面向填充部分23a的塔的中間部分。在此處未被冷凝的氣體被洗滌，採用來自儲罐4的碳酸鹽溶液的下行流6以對上述針對裝置20所述的方式實現對二氧化碳吸收。
來自填充部分23a的下行洗滌液根據預定的液位在煙囪狀的塔盤44的底部被收集和接著沿管線27被排出塔42外，利用泵28與來自中壓氨基甲酸酯分解單元的氣體流5混合。
根據本發明的尿素裝置40基本具有與上述的尿素裝置20相同的優點。
另外，與塔結合在一起的液體/氣體分離器的措施將大大減小建造尿素生產裝置的整個投資成本。
當然本領域的專業人員對本發明的尿素裝置可以做出變型和改動，以便可以滿足偶然的和專門的要求，本發明的保護範圍在任何情況下覆蓋對本發明的所有變型和改動。
權利要求
1.一種用於生產尿素的方法，包括步驟在高壓反應器內進行氨與二氧化碳之間的反應，獲得反應混合物，所述反應混合物包括在水溶液內的尿素、氨基甲酸酯和未反應的氨，對所述反應混合物在氨基甲酸酯分解單元內進行自熱氣提處理，獲得第一氣體流，包括氨和二氧化碳；和第一液體流，包括在水溶液內的尿素和剩餘氨基甲酸酯，將包括有氨和二氧化碳的第一氣體流在循環到反應器，在至少一個氨基甲酸酯中壓分解單元內對所述第一液體流進行氣提處理，所述氨基甲酸酯分解單元在尿素回收段的中壓下工作，獲得包括氨和二氧化碳的第二氣體流(5)，和包括尿素的第二液體流，其特徵在於，還包括下述步驟在冷凝器(2)內對包括有氨和二氧化碳的所述第二氣體流(5)進行部分冷凝，生成液體/氣體混合流(30)，所述混合流由氨基甲酸酯溶液和包括有氨和二氧化碳的未被冷凝的氣體構成，在分離器(24，43)內對所述混合的液體/氣體混合流(30)進行分離，生成第三液體流(31)，所述第三液體流主要由在水溶液內的氨基甲酸酯構成，和生成第三氣體流(32)，所述第三氣體流由所述未被冷凝的氣體構成，在塔(23，42)內對由所述未被冷凝的氣體構成的所述第三氣體流(32)進行洗滌，所述塔具有填充部分(23a)，所述洗滌在填充部分(23a)逆碳酸鹽溶液流(6)進行，獲得第四氣體流(15)，所述第四氣體流(15)主要由氨構成，和獲得第四液體流(27)，所述第四液體流包括氨基甲酸酯溶液，包含在未被冷凝的氣體中的二氧化碳在氨基甲酸酯溶液內被吸收。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第三氣體流(32)的所述未被冷凝的氣體被輸送到塔(23，42)的所述填充部分(23a)的下面和所述洗滌碳酸鹽溶液被輸送到塔(23，42)的所述填充部分(23a)的上面。
3.按照權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述分離器(24)在所述塔(23，42)的外面和通過管路(11)實現未被反應的氣體的所述輸送，所述管路穿過所述填充部分(23)和端接在液體(10)的上面，所述液體被保持在所述塔(23，42)內的一基本恆定的液位上。
4.按照權利要求2所述的方法，其特徵在於，在所述塔(23，42)內的所述填充部分(23a)的下面形成所述分離器(43)和與上面的基本成煙囪狀的塔盤(44)端接。
5.按照權利要求4所述的方法，其特徵在於，通過所述的煙囪狀的塔盤(44)進行對未被反應的氣體的所述輸送，所述塔盤在液體(10)的上面，所述液體基本保持在恆定的液位上，所述塔盤(24)底部對液體進行收集。
6.按照權利要求3至5中任一項所述的方法，其特徵在於，所述液體(10)由第四液體流的中的一部分氨基甲酸酯溶液構成，包含在所述未被冷凝的氣體中的二氧化碳在所述氨基甲酸酯溶液內被吸收。
7.按照權利要求上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，包括將所述第四流(27)與所述的第二氣體流(5)合併的步驟，其中所述第四流包括氨基甲酸酯溶液，包含在所述未被冷凝的氣體中的二氧化碳在所述氨基甲酸酯溶液中被吸收，所述第二氣體流包括來自中壓分解單元的氨和二氧化碳。
8.按照上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，包括對所述第三液體流(31)再循環的步驟，所述第三液體流基本由在所述分離器(24，43)向尿素裝置的合成段的出口上的在水溶液內的氨構成。
9.一種用於生產尿素的裝置，包括高壓的尿素合成反應器，進行氨和二氧化碳之間的反應，獲得反應混合物，所述反映混合物包括水溶液內的尿素、氨基甲酸酯和未反應的氨，高壓的氨基甲酸酯分解單元，用於對所述反應混合物進行自熱氣提處理，獲得第一氣體流和第一液體流，所述第一氣體流包括氨和二氧化碳，和所述第一液體流包括在水溶液內的尿素和殘餘的氨基甲酸酯，用於對所述包括有氨和二氧化碳的第一氣體流向所述反應器再循環的裝置，至少一中壓的氨基甲酸酯分解單元，用於使所述第一液體流接受氣提處理，獲得第二氣體流(5)和第二液體流，所述第二氣體流包括氨和二氧化碳和所述第二液體流包括尿素，其特徵在於，包括冷凝器(2)，用於對所述第二氣體流(5)進行部分冷凝，生成液體/氣體混合流(30)，所述液體/氣體混合流(30)由氨基甲酸酯溶液和未被冷卻的包括有氨和二氧化碳的氣體構成，分離器(24，43)，對所述氣體/液體混合流(30)在分離器(24，43)內進行分離，生成第三液體流(31)和第三氣體流(32)，所述第三液體流(31)主要由在水溶液內的氨基甲酸酯構成和所述第三氣體流(32)由所述的未被冷凝的氣體構成，塔(23，42)，具有填充部分(23a)，所述填充部分用於逆碳酸鹽溶液流(6)的流向對由所述的未被冷凝的氣體構成的所述第三氣體流(32)進行洗滌，獲得第四氣體流(15)和第四液體流(27)，所述第四氣體流主要由氨構成和所述第四液體流包括氨基甲酸酯溶液，包含在所述未被冷凝的氣體中的二氧化碳在所述氨基甲酸酯溶液中被吸收。
10.按照權利要求9所述的裝置，其特徵在於，包括位於塔(23，42)的所述填充部分(23a)的上方的對所述碳酸鹽溶液進行分配的機構(26)和將所述的由所述未被冷凝的氣體構成第三氣體流(32)在塔(23，42)的所述填充部分(23a)的下方的進料機構。
11.按照權利要求9或10所述的裝置，其特徵在於，所述分離器(24，43)和所述冷凝器(2)是兩個單獨的設備。
12.按照權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述分離器(24)設置在所述塔(23，42)的外面和所述的第三氣體流(32)的進料機構(11，44)包括管路(11)，所述管路穿過所述的填充部分(23a)。
13.按照權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述分離器(43)在所述填充部分(23a)的下方與所述塔結合成一體和基本與上面成煙囪狀的塔盤(44)端接，所述由未冷凝的氣體構成的第三氣體流(32)從所述塔盤被輸送到塔(23，42)的填充部分(23a)的下方。
14.按照權利要求9-13中任一項所述的裝置，其特徵在於，包括用於將在塔(23，42)的出口上的第四液體流(27)與第二氣體流(5)合併的裝置，所述第四液體流(27)包括有氨基甲酸酯溶液，包含在所述未被冷凝的氣體中的二氧化碳在所述氨基甲酸酯溶液中被吸收，所述第二氣體流(5)包括來自中壓的氨基甲酸酯分解單元的氨和二氧化碳，和用於對所述第三液體流(31)進行再循環的機構(17)，所述第三液體流主要由在通向尿素裝置的合成段的所述分離器(24，43)的出口上的水溶液內的氨基甲酸酯構成。
全文摘要
本發明涉及生產尿素的方法，包括在高壓反應器內氨與二氧化碳之間的反應，接著對生成的反應混合物自熱氣提，獲得包括氨和二氧化碳的氣體流和包括水溶液內的尿素和殘餘的氨基甲酸酯液體流，和在中壓單元內氣提出所述氣體流，來自所述工作在中壓單元的包括有氨和二氧化碳的氣體流在冷凝器內被部分冷凝，生成液體/氣體混合流。包括有氨和二氧化碳的未被冷凝的氣體在分離器內從液相被分離出並被逆碳酸鹽溶液流在塔的填充部分洗滌，獲得主要由氨構成的氣體流和包括氨基甲酸酯溶液的液體流，在所述氨基甲酸酯溶液內包含在未被冷凝的氣體中的二氧化碳被吸收。本方法可以實現對氨的有效回收，而不必將二氧化碳再循環到合成反應器。
文檔編號C07C275/00GK1854127SQ200610073689
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月18日 優先權日2005年4月19日
發明者利諾·波羅, 帕斯誇利·蓋利 申請人:烏裡阿·卡薩勒有限公司