專利名稱：氨和脲的聯(lián)合制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)在合成脲工藝中結(jié)合入氨反應(yīng)物的制備而生產(chǎn)脲的方法。
大多數(shù)脲的生產(chǎn)與合成氨工廠有關(guān)，因?yàn)樗璧亩趸伎蓮陌惫S前段的合成氣凈化系統(tǒng)獲得。
世界氨產(chǎn)量的很大一部分都用于脲的生產(chǎn)。因此，脲生產(chǎn)的聯(lián)合工藝可能會(huì)有其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。但是按現(xiàn)有技術(shù)，脲和氨的生產(chǎn)是在相互無(wú)甚關(guān)聯(lián)的工廠中進(jìn)行的。
根據(jù)該一般目的，本發(fā)明提供用于脲和氨反應(yīng)物的聯(lián)合制備的方法，該方法包含以下步驟提供含二氧化碳的氨合成氣以及將合成氣轉(zhuǎn)化成氨反應(yīng)物，使氨反應(yīng)物與合成氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成氨基甲酸銨以至脲產(chǎn)品，該方法還包含以下步驟在合成氣轉(zhuǎn)化成氨反應(yīng)物之前，(i)以氨反應(yīng)物的水溶液洗滌合成氣并形成富含氨基甲酸銨的溶液；(ii)通過(guò)用水洗滌從洗滌過(guò)的合成氣中除去過(guò)量的氨反應(yīng)物并排出氨反應(yīng)物的水溶液；(iii)通過(guò)吸附殘留的水和氨而凈化水洗滌過(guò)的合成氣；并且(iv)使凈化過(guò)的合成氣輸送到氣體轉(zhuǎn)化至氨反應(yīng)物的反應(yīng)中。


附圖是描述一種根據(jù)本發(fā)明一個(gè)特定的實(shí)施方案從二氧化碳和氨反應(yīng)物制備脲的聯(lián)合方法的方框圖。
大部分已洗滌過(guò)的氣體此時(shí)用作氨合成的補(bǔ)充氣體。首先CO選擇性methanisation除去殘留的CO。從methanisation步驟出料的氣體被NH3飽和并與從氨合成塔出料的氣體混合。將混合料流導(dǎo)入洗滌單元中，在此處經(jīng)水洗除氨。因?yàn)樵摴に囀欠艧嵝缘?，所以?yōu)選兩階段工藝在第一階段中，氣體與相對(duì)較濃的氨溶液接觸，吸收掉約一半量的氨。在第二階段中，用出自脲單元的水進(jìn)行最終的吸收。
離開(kāi)吸收單元的氣體含有一些氨，但也含一些水，在進(jìn)入氨合成塔之前必需除去。該過(guò)程可借助分子篩或氧化鋁在質(zhì)量吸收器中進(jìn)行。質(zhì)量吸收器可經(jīng)清洗氣再生。在質(zhì)量吸收器的下游，氣體流過(guò)循環(huán)壓縮機(jī)，然后輸入由高溫?zé)峤粨Q器、合成塔和蒸汽發(fā)生器構(gòu)成的常規(guī)合成單元。冷卻至室溫后，氣體如上所述輸送至水吸收單元中。
因?yàn)榘被姿猁}反應(yīng)在高溫進(jìn)行而且因?yàn)樵诠に囘^(guò)程中產(chǎn)生大量的水，所以無(wú)需為此制造低溫的無(wú)水氨。很明顯，所生產(chǎn)的氨中含水量太高會(huì)對(duì)脲工藝有不利影響，因?yàn)樗畷?huì)降低脲的產(chǎn)率并因此而加劇循環(huán)量。因此，需要一定程度提高氨的濃度。在常規(guī)氨工藝中，在操作于中壓，典型地15-17kg/cm2g的氨濃縮單元中所用的低溫?zé)崃恳话憧傆羞^(guò)剩。在該壓力下，通過(guò)在低于120℃的低溫下蒸餾的方法可使氨的濃度顯著升至高達(dá)85％。
該工藝省去了兩個(gè)壓縮機(jī)(冷凍和CO2)、一個(gè)冷凍回路和氨工廠中的一個(gè)除CO2單元。因?yàn)楹铣伤肟谔嶯H3的濃度可接近零，所以可達(dá)到減小合成塔尺寸或降低循環(huán)率的目的。脲工廠中的設(shè)備有很大一部分是用以回收CO2和NH3的。通過(guò)用氨洗滌除去CO2；經(jīng)水洗滌以及蒸餾，隨后除去氨。主要為氫和氮的“惰性”成分最終排放到大氣中。
通過(guò)使惰性氣體循環(huán)至合成氣壓縮機(jī)的吸入端，可簡(jiǎn)化工藝并減少脲工廠中單元數(shù)目。而且，脲工廠采用了一種工藝凝液汽提系統(tǒng)以凈化工藝水，從而使其適用于鍋爐給水。氨工廠中采用了一種類似的系統(tǒng)，并且兩個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)用可以具有某些潛在的益處。
權(quán)利要求
1.一種用于脲和氨反應(yīng)物的聯(lián)合制備的方法，該方法包含以下步驟提供含二氧化碳的氨合成氣以及將合成氣轉(zhuǎn)化成氨反應(yīng)物，使氨反應(yīng)物與合成氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成氨基甲酸銨和生成脲產(chǎn)品，該方法還包含以下步驟在合成氣轉(zhuǎn)化成氨反應(yīng)物之前，(i)以氨反應(yīng)物的水溶液洗滌合成氣并形成富含氨基甲酸銨的溶液；(ii)通過(guò)用水洗滌從洗滌過(guò)的合成氣中除去過(guò)量的氨反應(yīng)物并排出氨反應(yīng)物的水溶液；(iii)通過(guò)除去殘留的水和氨而凈化水洗滌過(guò)的合成氣；并且(iv)使凈化過(guò)的合成氣輸送到氣體轉(zhuǎn)化至氨反應(yīng)物的反應(yīng)中。
全文摘要
用于脲和氨反應(yīng)物的聯(lián)合制備的方法,該方法包含以下步驟:提供含二氧化碳的氨合成氣以及將合成氣轉(zhuǎn)化成氨反應(yīng)物,使氨反應(yīng)物與合成氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成氨基甲酸銨和生成脲產(chǎn)品,該方法還包含以下步驟:在合成氣轉(zhuǎn)化成氨反應(yīng)物之前,(i)以氨反應(yīng)物的水溶液洗滌合成氣并形成富含氨基甲酸銨的溶液;(ii)通過(guò)用水洗滌從洗滌過(guò)的合成氣中除去過(guò)量的氨反應(yīng)物并排出氨反應(yīng)物的水溶液;(iii)通過(guò)除去殘留的水和氨而凈化水洗滌過(guò)的合成氣;并且(iv)使凈化過(guò)的合成氣輸送到氣體轉(zhuǎn)化至氨反應(yīng)物的反應(yīng)中。
文檔編號(hào)C01C1/04GK1344711SQ01133108
公開(kāi)日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2001年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月15日
發(fā)明者C·施佩特 申請(qǐng)人:赫多特普索化工設(shè)備公司