Синтез карбамида

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. История развития завода

Залив Карабогазгол -- один из уникальных водоемов в мире, природные богатства которого не имеют аналогов. Здесь содержатся практически все химические элементы Периодической таблицы Менделеева, столь необходимые для развития многих видов промышленности. Это огромная "лаборатория" под открытым небом. Испарение в заливе очень высокое, продолжительное, поэтому на дне его происходит постоянное отложение солей двух видов - жидкого - в виде рассола и твердого - кристаллического. Они являются базой для производства многих видов химической продукции, в основном сульфата натрия и бишофита. В прошлом году, к примеру, производство сульфата натрия составило 1200 тонн, а бишофита - 1435 тонн.

Здесь же и находиться один из крупнейших заводов по производству карбамида (мочевины) в Центральной Азии - “Гарабогаз Карбамид”, принадлежащий государственному концерну Туркменхимия . Этот завод находиться на завершающей стадии строительства. В настоящее время ускоренными темпами проводятся строительно-монтажные и пуско-наладочные работы. Строительные работы ведутся совместно с турецкой компанией “Gap Insaat” и японской корпорацией “Mitsubishi” на счету которых ряд объектов промышленного назначения. Открытие завода должно состоится 15 сентября 2018 года.

Новый завод будет производить минеральные удобрения из сырья, поступающего по газотранспортной системе Восток-Запад. После ввода в эксплуатацию завод будет производить 1 миллион 155 тысяч тонн карбамида (3500 тонн в сутки) и 640 тысяч тонн аммиака в год. Вся производимая продукция планируется эксплуатировать морским и наземными путями.

2. Свойства карбамида и его технические характеристики

Карбамид (мочевина) - это гранулированное удобрение, в котором содержится 46% азота. Таким образом, это самое концентрированное азотное удобрение, вносимое под садово-огородные культуры. Вещество не имеет запаха и хорошо растворяется в воде. Он представляет с собой бесцветные кристаллы легко растворимые в воде, спирте, жидком аммиаке, сернистом ангидриде. Температура плавления 132,7°C, плотность 1,33·103 кг/м3.

Карбамид при нормальных условиях пожаро- и взрывобезопасен, не токсичен.

Карбамид упаковывают в клапанные бумажные и полимерные мешки по нормативно-технической документации. Навалом в железнодорожные вагоны типа «хоппер», минераловозы, а также в специализированные металлические контейнеры. Для розничной торговли продукт упаковывают в полиэтиленовые пакеты, массой не более 3 кг. Хранят в закрытых сухих складских помещениях. Контейнеры с карбамидом и транспортные пакеты допускается хранить на открытых площадках. Гарантийный срок хранения - 6 месяцев со дня изготовления, продукта для розничной торговли - 2 года со дня изготовления.

Транспортируют в упакованном виде и насыпью всеми видами крытого транспорта, кроме воздушного.

Выпускают карбамид двух марок: А - для использования в химической промышленности и животноводстве, и Б - для использования в сельском хозяйстве.

В сельском хозяйстве карбамид применяет как допосевное удобрение, а также для подкормок под многие сельскохозяйственные культуры на всех почвах. В рубце жвачных животных обитают микроорганизмы, способные использовать мочевину для биосинтеза белка, поэтому его добавляют в корма как заменитель белка.

В медицинской практике мочевину чистую используют как дегидратационное средство для предупреждения и уменьшения отека мозга.

Помимо перечисленных сфер применения, карбамид используется для производства меламина и в др. отраслях.

Интересные направления применения карбамида связаны с использованием его для очистки выбросов ТЭЦ и мусоросжигательных установок, где в качестве восстановителя оксидов азота используются продукты термического разложения карбамида. Причем карбамид может применяться как в твердом виде, так и в виде водного раствора. Сегодня данная технология уже внедряется на мусоросжигательных заводах.

Еще одним перспективным направлением использования карбамида является производство продукта AdBlue - 32,5%-го раствора карбамида, используемого для обработки выхлопных газов дизельных двигателей. Применение данного раствора позволяет добиться соответствия состава выхлопных выбросов нормам Euro-4 и Euro-5. В этом случае более предпочтительным является применение приллированного карбамида ввиду его физических свойств.

Мочевина открыта Руэлем в 1773 году и идентифицирована Уильямом Праутом в 1818 году. Особое значение мочевине в истории органической химии придал факт её синтеза из неорганических веществ Фридрихом Вёлером в 1828 году. Знаменательным фактом является то, что обладающий бесспорными преимуществами единственный способ, применяющийся в мировой промышленной практике, был открыт видным русским химиком и плодоводом А.И. Базаровым.

Учитывая широкий размах, который приобрело использование реакции Базарова в промышленности, можно считать, что его имя достойно быть в ряду имен других крупных ученых, прославивших русскую науку.

2NH₃ + СО₂ = NH₂COONH₄ = СО (NH₂)₂ + Н₂О

3. Требования безопасности карбамида

По степени воздействия на организм человека карбамид относят к умеренно опасным веществам 3-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.

Предельно допустимая массовая концентрация аэрозоля карбамида в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м³ по ГОСТ 12.1.005. Массовую концентрацию карбамида в воздухе рабочей зоны определяют фотоколориметрическим методом по реакции с нитритом натрия.

В организм человека карбамид может проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, не вызывая при этом острого токсического действия. Длительное вдыхание пыли карбамида в концентрациях, превышающих предельно допустимые, приводит к развитию хронического воспаления слизистой оболочки трахеи и бронхов (трахеобронхиту), изменениям функции печени и почек.

Карбамид при нормальных условиях негорюч, пожаро- и взрывобезопасен. Температура самовоспламенения 715 °С. Температура воспламенения отсутствует до 220 °С, выше которой карбамид разлагается с образованием трудногорючих веществ.

Все производственные помещения должны быть оборудованы общеобменной принудительной вентиляцией, места возможного пыления - местными отсосами, воздух которых перед выбросом в атмосферу должен направляться на очистку.

Все работы с карбамидом необходимо проводить с соблюдением мер индивидуальной защиты. В качестве средств индивидуальной защиты следует применять: специальные костюмы по нормативно-технической документации или по ГОСТ 27653, или ГОСТ 27651, или ГОСТ 27574, или ГОСТ 27575; ботинки по ГОСТ 5394 или сапоги по ГОСТ 5375; резинотрикотажные перчатки по действующей нормативно-технической документации; респиратор РУ-60м-В и РУ-60м-КД по ГОСТ 17269; респиратор У-2к или Ф-62Ш или РПА-1 по действующей нормативно-технической документации; респиратор РПГ-67 по ГОСТ 12.4.004; ватно-марлевую повязку. Все работающие, занятые в производстве карбамида, кроме указанных выше средств защиты, должны быть обеспечены противогазами марки КД или М по ГОСТ 12.4.121.

Предельно допустимая среднесуточная концентрация карбамида в атмосферном воздухе населенных мест составляет 0,20 мг/м³, 4-й класс опасности. Промывные воды после промывки оборудования и коммуникаций с концентрацией карбамида не более 300 мг/дм³ должны быть направлены на биоочистные сооружения. Предельно допустимая концентрация карбамида в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования должна быть в пределах, допустимых расчетом на содержание органических веществ в воде по показателям ВПК и растворенного кислорода, 4-й класс опасности. ПДК карбамида для воды рыбохозяйственных водоемов - 80,0 мг/дм³. Твердые отходы производства или применения карбамида (после чистки оборудования и коммуникаций), не пригодные для использования по назначению продукта, должны быть направлены на технологическую переработку.

4. Описание процесса производства карбамида на нашем заводе

1. Описание технологического процесса по производству аммиака.

Аммиак (нитрит водорода) - химическое соединение азота и водорода с формулой NH₃, при нормальных условиях он бесцветный с резким характерным запахом.

Плотность у аммиака почти вдвое меньше, чем у воздуха 20мг/м³. Относится к 4-му классу опасности (малоопасные вещества).Широко используется в промышленности, в медицине. Также используется в холодильной технике как хладагент и носит название R717, где R-Refrigerant, 7- тип хладагента (неорганическое соединение), 17- молекулярная масса.

Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности, ежегодное его мировое производство превышает 180 млн. тонн.

Процесс получения аммиака:

Завод Гарабогаз Карбамид состоит из 4 цехов , а также лаборатории и командно диспетчерского пункта или Центрального пульта управления.

Цех 01-Цех по производству Аммиака.

Цех 02-Цех по производству Кабамида.

Цех 03-Цех по распределению готовой продукции.

Цех 04-Цех по опреснению морской воды.

Как мы знаем для того, чтобы получить карбамид, требуется аммиак и диоксид углерода. И все эти вещества получают на цехе 01.

Рис. 1 Основные стадии технологического процесса

Для того, чтобы получить аммиак NH₃ потребуется природный газ, содержащий в своем составе метан СН₄ и атмосферный воздух, содержащий азот N₂-78%, кислород О₂-20%, аргон Ar-0.93%, углекислый газ СО₂-0.03% и инертные газы

Природный газ должен обессериваться пройдя через секцию ДЕСУЛЬФУРАЦИИ. Это делается с целью недопущения загрязнения катализатора риформинга в первичном риформере (01-H-201), а также катализатора низкотемпературной конверсии в конвертере CO низкой температуры (01-R-205).

Поскольку в природном газе содержится и H2S, и органические соединения серы, процесс десульфурации протекает в два этапа. В гидрогенизаторе (01-R-201) органические соединения серы преобразуются в H2S, который абсорбируется в абсорберах серы (01-R-202A/B). После десульфурации содержание H2S становится меньше 0,05 об. млн-1.

Далее обессеренный сырьевой газ попадают на секцию РИФОРМИНГА, где происходит преобразование в синтетический газ посредством каталитического риформинга смеси углеводородов с паром и добавления воздуха. Секция состоит в основном из двух риформеров: первичной и вторичной.

Первичный риформер (01-H-201) состоит из 250 реакционных труб, установленных в двух камерах. Камеры размещаются друг напротив друга в двухрядной конфигурации и функционируют как единый технологический блок. Две топочные камеры имеют общий газоход и секцию утилизации тепла отработавших газов. Каждая топочная камера включает в себя несколько вертикально смонтированных стальных труб со значительным содержанием хромоникелевого сплава, заполненных катализаторами R-67R-7H и R-67-7H компании Topsшe. Трубы монтируются в один ряд по центральной оси камеры. Технологический газ проходит сверху вниз и распределяется на выходе из коллектора через U-образные переходники в верхние части труб при температуре примерно 535°C. На выходе из труб через нижние U-образные переходники газ поступает в сборник с огнеупорной футеровкой через высоколегированные сборники для горячих сред.

Предварительный нагрев смеси углеводорода и пара производится до температуры 535°C в подогревателе сырьевого газа/пара (01-E-201) с последующей подачей в первичный риформер (01-R-201). Технологический газ проходит сверху вниз по вертикальным трубам, содержащим никелевый катализатор. Передача требуемого количества тепла осуществляется посредством рассеивания от нескольких настенных горелок катализаторных труб.

Для обеспечения полного сгорания топливного газа работа горелок осуществляется под воздействием избыточного воздуха, превышающего нормативное значение примерно на 10%, что соответствует примерно 2 об. % (сухого) кислорода в составе отработавших газов. Воздух, поступающий на сгорание, подается от воздуходувки топочного газа (01-K-202). Углеводороды в составе сырьевой смеси, подаваемой в первичный риформер (01-H-201), преобразуются в водород и оксиды углеводорода. В газе из первичного риформера (01-H-201) содержится примерно 13,17 моль % (сухого) метана при температуре на выпуске первичного риформера (01-H-201) примерно 794°C.

Для простоты контроля равномерной температурной среды вдоль катализаторных труб их подогрев осуществляется посредством нескольких горелок, расположенных горизонтальными рядами на нескольких уровнях каждой боковой стенки. Таким образом обеспечивается оптимальное использование высоколегированных труб. Каждая горелка имеет настенное исполнение и принудительную тягу с рассеиванием тепла. Отработавшие газы проходят снизу вверх и выходят на выпуске рядом с верхней частью рассеивающей камеры. Система выпуска отработавших газов включает в себя общий сборник отработавших газов, установленных между двумя рассеивающими камерами. Температура отработавших газов находится на уровне примерно 1080°C. Восстановленный катализатор находится в устойчивом состоянии при температуре воздуха до 80°C. В случае воздействия воздушной среды при более высокой температуре он окисляется.

Важно отметить, что все отработавшие газы проходят по газоходу в секцию утилизации тепла, в котором физическое тепло отработавших газов используется для различных вторичных целей. На выпуске температура отработавших газов снижается примерно до169°C. Газодувка для отработавших газов (01-K-201) направляет отработавшие газы к стояку отработавших газов (01-U-201).

В секции утилизации тепла отработавших газов реактор удаления окислов азота (01-R-206) установлен по ходу движения технологического потока за змеевиком подогревателя сырьевого газа B (01-E-204B). В данном изотермическом реакторе окислы азота (NOx) преобразуются в N2посредством аммиачного газа, впрыскиваемого по ходу движения технологического потока перед реактором удаления окислов азота (01-R-206).

При сжигании топлива в печи риформинга образуются окислы азота, которые в конечном итоге попадают в отработавшие газы. Реактор удаления окислов азота (01-R-206), в который загружен катализатор СКВ (селективного каталитического восстановления) компании Topsoe, установлен в секции утилизации тепла отработавших газов по ходу движения технологического потока за подогревателем сырьевого газа B (01-E-204B).

Вторичный риформер.

Из первичного риформера (01-H-201) газ по транспортной линии с огнеупорной футеровкой поступает во вторичный риформер (01-R-203). В емкость газ направляется через смесительную камеру верхнего купола, где он смешивается с технологическим воздухом, который сжимается до давления 3,24 МПа (изб.) в компрессоре технологического воздуха (01-K-421) и подогревается до температуры 550°C в секции утилизации тепла отработавших газов. Вторичный риформер (01-R-203) представляет собой емкость с огнеупорной футеровкой. Горелка-миксер устанавливается на верхней части емкости.

В отличие от первичного риформера во вторичном риформере (01-R-203) тепло образуется вследствие прямого нагрева от процесса горения смесигаза и воздуха. Одновременный впуск воздуха во вторичном риформере (01-R-203) обеспечивает подачу азота, требуемого для синтеза аммиака.

Частичное сгорание происходит в верхней части вторичного риформера P(01-R-203), вызывая резкое увеличение температуры. На выходе из зоны горения газ проходит через слой катализатора, где по мере остывания газа протекает заключительная часть процесса риформинга.

Температура технологического газа на выходе из вторичного риформера (01-R-203) составляет примерно 960°C, а концентрация метана -- 0,60 моль % (в сухом состоянии).В газе на выпуске вторичного риформера (01-R-203) содержится примерно 13,13 моль% (в сухом состоянии) CO и 7,30 моль % (в сухом состоянии) CO2, в связи с чем существует теоретический риск образования углерода по следующей реакции Будуара:

2 CO ЫCO2+ C (в виде сажи)

Нижний температурный предел для протекания реакции составляет 550°C, поскольку скорость реакции при более низких температурах становится слишком медленной.

Остывание технологического газа происходит в котле-утилизаторе (01-E-206).

В процессе горения технологического газа в присутствии воздуха температура газа в верхней секции вторичного риформера поднимается до 1100-1200°C (01-R-203). Поскольку в ходе реакции риформинга метан поглощает тепло, при воздействии катализатора происходит снижение температуры.

Температура технологического газа на выходе из секции риформинга составляет примерно 960°C. В котле-утилизаторе (01-E-206) происходит его остывание примерно до температуры 499°C, где образуется насыщенный пар при давлении 12,26 МПа (изб.).

Далее в перегревателе пара (01-E-207) технологический газ охлаждается до температуры 360°C. После охлаждения газ направляется в конвертер CO высокой температуры (01-R-204).

Секция конверсии.

На выходе из секции входящий в состав технологического газа риформинга монооксид углерода преобразуются в диоксид углерода и водород в процессе реакции конверсии:

CO + H2O - CO2+ H2+ теплота

Реакция конверсии протекает в двух адиабатических конвертерах CO (01-R-204 и 01-R-205) с остыванием технологического газа после прохождения каждого конвертера, в котором используются специальные катализаторы компании Topsoe.

После риформинга в составе газа (в сухих условиях) содержится примерно 13,13 моль % CO. Содержание CO в конвертере CO высокой температуры (01-R-204) снижается примерно до 3,15 моль % (в сухих условиях), при этом температура повышается с 360°C до 431°C. После этого газ охлаждается до 195°C и перетекает в конвертер CO низкой температуры (01-R-205), в котором содержание CO снижается примерно до 0,24 моль % (в сухих условиях), а температура увеличивается до 217°C. Тепло потока на выходе из конвертера CO высокой температуры (01-R-204) утилизируется в дифферентном нагревателе метанаторе (01-E-209), в котле-утилизаторе (01-E-208) и в подогревателе подпиточной воды № 1 (01-E-210A/B/C).

Секция удаления диоксида углерода.

Система удаления CO₂ устроена на основе системы технологического процесса с использованием карбоната калия, лицензия на которую была оформлена Benfield и держателем которой является компания UOP.

Основным элементом секции удаления CO2 является абсорбер (01-C-302), в котором CO₂, содержащийся в технологическом газе, поглощается в жидкой фазе при высоком давлении. Жидкость, содержащая CO2, перетекает в установку регенерации (01-C-301). В регенерационной колонне поддерживается низкое давление, и поэтому вследствие равновесия в системе «пар-жидкость», CO2 переходит в газовую фазу.

Из секции конверсии технологический газ поступает в абсорбер CO2(01-C-302), в котором содержится насадка из нержавеющей стали, распределенная в четыре слоя.

В абсорбере газ направляется вверх в противоположном направлении от стекающего вниз потока раствора калия. Примерно 10% раствора вводится над верхним слоем при температуре 70oC, а остальная часть вводится при температуре примерно 109oC под двумя верхними слоями.

Поглощение CO2протекает по сценарию следующей реакции:

1) + - +

2) + + -

Также нужно отметить, что перед поглощением диоксида углерода происходит охлаждение технологического газа после конверсии от температуры примерно 158oC до температуры примерно 99oC.

Секция метанации.

Окончательным этапом подготовки газа является метанация - процесс, в ходе которого остаточные оксиды углерода превращаются в метан. Метан действует в качестве инертного газа в контуре синтеза аммиака, при этом кислородсодержащие соединения, такие как оксиды углерода (CO и CO2) являются источниками сильного загрязнения катализатора синтеза аммиака.

Процесс метанации протекает в метанаторе (01-R-301), а реакции метанации являются обратными реакциям риформинга:

CO+ - + O+ теплота

CO+ - + O+ теплота.

Секция синтеза аммиака.

Реакция синтеза аммиака протекает в конвертере аммиака (01-R-501) по следующей схеме:

+ - + теплота

В конвертере аммиака (01-R-501) в аммиак преобразуется примерно 30% азота и водорода. После выделения жидкого аммиака в качестве конечного продукта непреобразованный остаток направляется обратно в конвертер.

Нормальное расчетное рабочее давление контура синтеза аммиака на впуске в конвертер аммиака (01-R-501) составляет 18,63 МПа (изб.). Данный показатель может варьироваться в зависимости от нагрузки и активности катализатора. При сниженной нагрузке уменьшается давление в контуре.

В нормальных условиях рабочая температура первого слоя катализатора в конвертере аммиака (01-R-501) варьируется в пределах 362-502°C, второго слоя -- в пределах 373-455°C.

После прохождения синтетического газа через конвертер аммиака (01-R-501) отходящие газы охлаждаются до температуры, при которой большая часть аммиака подвергается конденсации.

Значительное количество тепла, выделяющегося в ходе данной реакции, используется для создания пара высокого давления в котле-утилизаторе (01-E-501) и предварительного подогрева питательной воды котла высокого давления в предварительном нагревателе питательной воды котла (01-E-502).

И наконец полученный Аммиак передается в Цех 02 для создания карбамида.

5. Описание технического процесса по синтезу карбамида

В данном разделе содержится техническое описание ряда последовательно расположенного производственного оборудования для расплавления мочевины с суточной производительностью 3500 тонн .

Секции расплавления мочевины характеризуются следующими основными технологическими шагами:

а) Синтез мочевины и , восстановление под высоким давлением;

б) Очистка мочевины и , восстановление под средним и низким давлением;

в) Концентрирование мочевины;

г) Очистка технологического конденсата.

а) Синтез мочевины и , восстановление под высоким давлением.

Мочевина производится посредством синтеза жидкого аммиака и газообразного диоксида углерода. В реакторе 02-R-201 аммиак и диоксид углерода вступают в реакцию с целью образования карбамата аммония, часть которого обезвоживается с образованием мочевины и воды.

В реакторе происходят следующие реакции:

-COO

COO-

В реакторе происходит 2 реакции. Первая реакция является очень жесткой экзотермической, а вторая реакция- слабая эндотермическая .

В условиях синтеза (T=188-190? C, P= 15,2 ; 15,7MPa) первая реакция происходит быстро и завершается, а вторая медленно и определяет объем реактора.

Жидкий аммиак накачивается центробежным насосом 02-P-201/B под давлением приблизительно 23,9 MPa. Перед поступлением в реактор аммиак нагревается в подогревателе для аммиака, 02-E-203, до 94? С при помощи технологического газа из отходящих газов деструктора низкого давления и дисцилляционной башни 02-С-601. Затем жидкий (T=135? C; P=15,7MPa)при помощи эжектора 02-J-201 поступает в реактор, где она вступает в реакцию со сжатым диоксидом углерода(T=120? C; P=15.7), поступающим из компрессора для , 02-K-101.Также вместе с жидким аммиаком в реактор подается и непрореагировавщий карбамат.

Небольшое количество воздуха добавляется к диоксиду углерода, для того защитить поверхности элементов синтеза мочевины от коррозии.

Продукты реакции, выходящие из реактора, содержащие около 33-34% весового процента мочевины, направляются в верхнюю часть десорбера, 02-E-201, который функционирует под давлением 14,7 МРа. Он представляет с собой вертикальный кожухотрубный теплообменник, в котором жидкость распределяется по нагревающей поверхности в виде пленки и стекает вниз самотеком.

В то время, как пленка жидкости стекает вниз по трубам, она нагревается и происходит распад карбамата и поверхностное испарение. Содержание диоксида углерода в растворе снижается, поскольку он выкипает из раствора, концентрируя раствор мочевины приблизительно до 42-43% весового процента мочевины. Образовавшиеся пары (по существу, аммиак и диоксид углерода) удаляются посредством перемещения в верхнюю часть трубки. Тепло при распаде карбамата поставляется посредством конденсирующегося пара под давлением 2,17 МРа и при температуре 219? С (насыщенный пар). Небольшое количество воздуха также добавляются в нижнюю часть десорбера 02-Е-201 посредством воздушного компрессора 02-К-201А/В для защиты от коррозии. Рекомендуется останавливать синтез мочевины, если воздух пассивирования. Далее пар вышедший из верхней части десорбера 02-Е-201 (содержащий аммиак, диоксид углерода и воду) передается в карбаматные конденсаторы 02-Е-202 А/В),где вся смесь, кроме некоторых инертов конденсируются сначала при Т=163?С и Р=0,57МРа, а потом при Т=147? С и Р=0,34 МРа.

Затем продукт конденсированный продукт подается в сепаратор, из верхней части, которой выходят неконденсируемые газы, состоящие из инертных газов, содержащих небольшое количество Аммиака и диоксида углерода. Вышедшие сепаратора смесь аммиака, диоксида углерода, и воды попадают в эжектор 02-J-201. Полученный карбамат смешивается с аммиаком подающий в реактор.

Готовый карбамид с процентным содержанием 43%(T=204? С и Р=14,7 МРа) вышедший из десорбера 02-Е-201, передается в сепаратор 02-V-301.

Далее полученный продукт проходит через секцию среднего, низкого и вакуумного давления для того чтобы увеличить концентрацию чистого карбамида. Только после пройденных процедур мочевина с концентрацией 97% по весу поступает в установку гранулирования. В этой установке мочевина сушится и смешивают с формальдегидом, что придает мочевине кристаллический вид и повышает твердость.

Полученный качественный карбамид по специальным конвеерам поступает в амбар для хранения и упаковываются в специальные мешки. Далее ее экспортируют.

Экологические проблемы

Во время разработки секции по расплавлению мочевины были приложены все усилия для решения проблемы загрязнения.

Система очистки сточных вод полностью интегрированная в процесс, предусмотрена для удаления аммиака посредством дистилляции.

Кроме того, предоставляется гидролизер для полного удаления мочевины, присутствующей в технологическом конденсате. Кроме того степень завершенности гидролиза такова, что очищенный технологический конденсат может повторно использоваться в качестве питающей воды для испарителя после очистки в полирующей установке.

Также количество аммиака, выпускаемого с инертными газами сведено к минимуму, поскольку количество воздуха, необходимая для пассивирования, намного меньше, чем в других процессах.

Описание аппарата.

Мой аппарат - ректификационная колонна. Он представляет с собой вертикальную колонну высотой 52718 мм и с внутренним диаметром 2411 мм , а высота цилиндрической части составляет 47 м.

Аппарат состоит из днищ, ситчатых тарелок, опоры, люка, штуцеров.

Колонна имеет юбочную опору высотой 3770 мм выполненный из материала марки SA 533 TYPE B CL.2. Опора прикреплена на бетонной плите (SA516 GR.70). Длина юбки составляет 4195.1 мм, а ширина плиты основания 4760 мм.

Материал, из которого сделана обечайка колонны - это нержавеющая сталь марки SA533-B CL.+ MoLN LINING (25%-Cr; 22% Ni; 2% Mo)

Масса сосуда 358 тонн, а объем 220м³ .

Снаружи реактор покрыт изоляцией (стекловатой) и материалом из алюминиевого сплава.

Внутри аппарата расположены 19 ситчатых тарелок с диаметром отверстий 6 мм. Количество отверстий на каждой тарелке разная. Например, минимальное количество отверстий имеется с первой тарелки по шестую- 890, максимальное количество в 19- тарелке-5340. Материал тарелок марки TYPE 310 MoLN (25% Cr; 22%Ni; 2%Mo). Расстояние между тарелками 2,5 м

Днища аппарата сферические с высотой 1076,7 мм. На верхнем днище имеется люк, диаметром 500 мм., предназначенная для монтажа.

Аппарат имеет 3 штуцера. Два из них располагаются на нижнем части аппарата (днище). Они предназначены для подачи сырья (жидкого аммиака и сжатого диоксида углерода). А третий располагается на цилиндрической части (на высоте 18 м). Предназначен для вывода готового смеси (46% карбамида).

Внутри реактора имеется специальное приспособление для сбора конденсата и ее выведения. Собравшийся конденсат протекает по трубке закрепленной на стенке аппарата.

Рабочая температура 188 ?С. А расчетная температура составляет от -10? до 218? С .

Рабочее давление 15,2 МРа.

Расчетное давление 16,7 МРа.

карбамид аммиак ректификационный колонна

Заключение

В ходе практики было рассмотрено и изучено способы получения карбамида.

А именно процессы получения водорода, азота и их синтеза, синтез карбамида, и ее гранулирования. Детально изучены подробные чертежи аппаратов. Были соблюдены все правила безопасности.

Размещено на Allbest.ru