專利名稱：生產(chǎn)尿素的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
最廣義地講，本發(fā)明涉及尿素的生產(chǎn)方法。
具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種尿素生產(chǎn)的方法，包括下述步驟-在反應(yīng)空間中進行氨和二氧化碳之間的反應(yīng)，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸鹽和游離氨的反應(yīng)混合物，-利用作為反萃取劑的二氧化碳進料對所述混合物進行汽提處理，得到在氣相中包括氨和二氧化碳的第一流體和在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的流體，-將所述在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的流體輸送至尿素回收部分，-在所述回收部分從尿素中分離所述殘留氨基甲酸鹽，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體。
本發(fā)明還涉及實施上述方法的裝置。
背景技術(shù)：
利用上述方法制備尿素是眾所周知的，它是基于稱作“二氧化碳汽提技術(shù)”在尿素裝置中進行的。
這種裝置的特征在于，包含合成反應(yīng)器或反應(yīng)空間、汽提塔和氨基甲酸鹽冷凝器作為主要構(gòu)件的基本上等壓的合成回路。
根據(jù)汽提技術(shù)，在等壓的合成回路中，大多數(shù)沒有轉(zhuǎn)化的氨基甲酸銨分解并且大多數(shù)過量的氨在接近合成反應(yīng)器的壓力下被移走。
該分解和移走發(fā)生在安裝在反應(yīng)空間下游的汽提塔中。盡管可以單獨使用熱汽提，但是更經(jīng)常地是，將在水溶液中包含尿素、氨基甲酸鹽和游離氨的反應(yīng)混合物輸送至汽提塔中，同時使用一種汽提氣體，一般是二氧化碳，來分解氨基甲酸銨并從溶液中移走大多數(shù)二氧化碳和氨。
來自汽提塔的氣流主要包含在氣相中的氨和二氧化碳(第一流體)，并且一般是輸送至在合成壓力或接近合成壓力下工作的氨基甲酸鹽冷凝器中。
該流體典型地進行基本上完全的冷凝，得到能夠返回合成反應(yīng)器中的氨基甲酸銨溶液。
一種用于這種類型的尿素生產(chǎn)的方法公開在例如WO 00/00466中，其中將來自汽提塔的蒸汽流全部在氨基甲酸鹽的沉浸式冷凝器中冷凝，利用以液氨作為驅(qū)動液體的噴射器將離開氨基甲酸鹽冷凝器的氨基甲酸鹽水溶液循環(huán)到反應(yīng)器中。
然而，該方法具有這樣的缺點，即需要將大部分二氧化碳原料直接送入反應(yīng)器以確保反應(yīng)器的熱平衡。
這大大降低了汽提效率，使汽提的尿素溶液中含有更高殘留量的未反應(yīng)氨和二氧化碳要在等壓合成回路下游的尿素回收部分中進行處理，這造成更高的投資和操作成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)尿素的方法，該方法實現(xiàn)了高的轉(zhuǎn)化產(chǎn)率，同時技術(shù)上簡單易于實施，同時投資、維修和操作費用都低。
根據(jù)本發(fā)明，該問題是通過上述類型的方法解決的，所述方法的特征在于還包括下述步驟-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分進行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體，-將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體循環(huán)到所述的反應(yīng)空間，-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第二部分循環(huán)到所述的反應(yīng)空間，-將所述尿素回收部分中得到的氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少部分進行部分分解處理，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體和在水溶液中包含殘留氨基甲酸鹽的流體，-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述的反應(yīng)空間，或-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分，并且將它們進行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體，或-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體，并且將其第一部分進行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體，并且將其第二部分循環(huán)至所述的反應(yīng)空間。
為了得到幾乎不含水的蒸氣和易于將其循環(huán)到反應(yīng)器中，優(yōu)選將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分在基本上相當于反應(yīng)空間的壓力下進行部分分解處理。
本發(fā)明的方法還包括將在水溶液中包含殘留氨基甲酸鹽的流體輸送到所述尿素回收部分的步驟，所述流體是從部分分解處理所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分而產(chǎn)生的。
根據(jù)本發(fā)明，有利的是，優(yōu)選將至少60％，最優(yōu)選將至少80％離開尿素回收部分中的氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體進行部分分解處理，從包含殘留氨基甲酸鹽的富含水的溶液中分離未反應(yīng)的氨和二氧化碳。
根據(jù)本發(fā)明，有利的是，通過下面的方法確保在反應(yīng)空間中的熱量平衡將在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的一部分(及可能的第二流體或其部分)輸送至所述反應(yīng)空間中。
同時有利的是，將所有的二氧化碳進料用作在反應(yīng)混合物汽提處理中的反萃取劑，因而具有最大的汽提效率。
通過這種方式的操作，由于反應(yīng)混合物汽提處理的效率高，因此有可能在反應(yīng)空間中實現(xiàn)高的轉(zhuǎn)化產(chǎn)率，實現(xiàn)在等壓合成回路內(nèi)的未反應(yīng)物質(zhì)的高回收。
而且，在輸送至回收部分的尿素流體中仍然存在的減少量的未反應(yīng)物質(zhì)降低了該單元的負荷，由此實現(xiàn)裝置薄弱環(huán)節(jié)的消除，產(chǎn)生了總生產(chǎn)量的所有益處，因此可以最佳地提高生產(chǎn)量，并且相對于現(xiàn)有技術(shù)降低投資和操作費用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上面提出的技術(shù)問題是通過實施本發(fā)明尿素生產(chǎn)方法的裝置來解決的，該裝置包含-尿素合成反應(yīng)器，用于進行氨和二氧化碳之間的反應(yīng)，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸鹽和游離氨的反應(yīng)混合物，-第一熱汽提單元，也是以二氧化碳作反萃取劑，使所述反應(yīng)混合物進行氨基甲酸鹽的部分分解處理和存在于所述混合物中的水溶液中的游離氨的部分分離，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體和在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的流體，-尿素回收部分，用于從離開第一汽提單元的在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的所述流體中分離尿素，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體，該裝置的特征在于還包含-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分進行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體的裝置，-用于將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體循環(huán)到所述尿素合成反應(yīng)器的裝置，-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第二部分循環(huán)到所述尿素合成反應(yīng)器的裝置，-第二汽提單元，用于將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分進行部分分解處理，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體，-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述尿素合成反應(yīng)器的裝置，或-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述冷凝裝置的裝置，或-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體的第一部分循環(huán)到所述冷凝裝置并且將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體的第二部分循環(huán)到所述尿素合成反應(yīng)器的裝置。
優(yōu)選地，所述用于完全冷凝離開第一汽提單元及可能的第二汽提單元的氣流的裝置，包含“沉浸式”垂直氨基甲酸鹽冷凝單元，即這樣一種裝置，其中液相充滿(浸沒)管束，并且其中氣相的冷凝是通過使氣相通過該液相而進行的。
由此，實現(xiàn)了氣相在液相中的有效混合，實現(xiàn)了冷凝的高效率，因此實現(xiàn)了裝置的小型化。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述裝置還包含用于將液氨進料的第一部分輸送入用于尿素合成的反應(yīng)器的裝置，以及用于將液氨進料的第二部分輸送入所述冷凝裝置中的裝置。
優(yōu)選的是，輸入到反應(yīng)器中的液氨量(第一部分)高于輸入到所述冷凝裝置中的液氨量(第二部分)。
氨基甲酸鹽冷凝單元中的第二部分氨的進料明顯促進了來自一個或多個汽提單元的蒸氣的總冷凝。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，上述裝置還包括-用于預(yù)熱所述至少一部分待輸入到第二汽提單元中的所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分的裝置，和-用于預(yù)熱待輸入到尿素合成反應(yīng)器中的所述液氨進料的第一部分和/或待輸入到冷凝裝置中的所述液氨進料的第二部分的裝置。
有利地是，上述預(yù)熱步驟是利用在冷凝裝置(即，氨基甲酸鹽冷凝單元)中移出的熱量來實現(xiàn)的，保證了能耗的最小化。
根據(jù)本發(fā)明，用于將液氨進料的第一部分輸入到反應(yīng)器的裝置和用于將氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體循環(huán)到反應(yīng)器中的裝置包括-噴射器，-用于將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體輸入到噴射器中的裝置，-用于將液氨進料的第一部分輸入到噴射器中的裝置，和-用于將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體連同所述液氨進料的第一部分從噴射器輸入到尿素合成反應(yīng)器中的裝置。
上述噴射器有利地利用所述液氨進料的第一部分作為驅(qū)動流體。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案，第二汽提單元是熱汽提單元，并且該裝置還包含將全部二氧化碳進料輸入到所述第一汽提單元中的裝置，或者是用于將大部分二氧化碳進料輸入到所述第一汽提單元的裝置，和用于將剩余的小部分二氧化碳進料輸入到所述用于尿素合成的反應(yīng)器中的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，第二汽提單元也是以二氧化碳作為反萃取劑的熱汽提單元，并且該裝置還包括-用于將(小)部分二氧化碳進料輸入到所述第二汽提單元中的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，實施尿素生產(chǎn)方法的裝置可以是新的，也可以是改進現(xiàn)有裝置得到的。后一種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)能力的擴大，并可能降低能耗。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將通過下面非限定性的實施例并參考附圖給出的對優(yōu)選實施方案的詳細描述中給出。
附圖簡述圖中-

圖1簡要和部分地舉例說明了用于實施本發(fā)明方法的尿素生產(chǎn)裝置。
此外，對于下面描述的以及圖中說明的裝置的各個部分中，本身常規(guī)的連接導(dǎo)管的具體參考數(shù)字僅僅當嚴格需要時才給出。
參考圖1，參考數(shù)字1說明了根據(jù)本發(fā)明用于尿素生產(chǎn)的裝置。
裝置1，更具體地說是高壓合成部分包含用于尿素合成的反應(yīng)器或反應(yīng)空間2，“沉浸”型垂直冷凝單元(冷凝器)3和其中二氧化碳用于移走來自反應(yīng)器2的反應(yīng)混合物的大部分未反應(yīng)的氨基甲酸鹽和游離氨的第一汽提單元4，以及第二汽提單元5。
而且，裝置1包含用于除去鈍化劑和其它可能對反應(yīng)惰性的物質(zhì)的洗滌單元6和在圖1中未表示的用于所生產(chǎn)的尿素的回收部分。
冷凝器3、第一汽提單元4和第二汽提單元5一般在與反應(yīng)器2相同的壓力條件下工作。
圖1合成部分的等壓過程壓力一般為140-160bar。
反應(yīng)器2的操作溫度一般為180℃-200℃，其中NH3/CO2的摩爾比為2.5-4，H2O/CO2的摩爾比小于0.5，優(yōu)選為0.1-0.2。
第一和第二汽提單元4和5的操作溫度一般為160℃-210℃，冷凝器3的操作溫度一般為150℃-210℃。
根據(jù)所謂的“垂直布置”來安置裝置1的合成部分，其中反應(yīng)器2和冷凝單元3位于較高的位置，在第一汽提單元4和第二汽提單元5的上面。
流線8表示包含二氧化碳進料的氣流，其被輸送至第一汽提單元4。注意的是，如果在特殊情形上需要的話，將(小)部分二氧化碳進料通過流線8a(圖1中由虛線表示)輸送至第二汽提單元5。
流線9表示基本上由氨進料組成的液流。該氣流在換熱器10中預(yù)熱，并且分成兩部分，其一部分通過流線9a被輸送至冷凝單元3，而另一部分通過流線9b被輸送至噴射器11，然后至反應(yīng)器2。
流線12表示從反應(yīng)空間2來的反應(yīng)混合物的液流，在水溶液中包含尿素、氨基甲酸鹽和游離氨。
將該反應(yīng)混合物輸送入汽提單元4，在此進行氨基甲酸鹽的部分分解處理，并且進行游離氨在水溶液中的部分分離。
汽提單元4用二氧化碳進料作為反萃取劑進行操作，二氧化碳進料是通過流線8輸送入汽提單元4中的。
在汽提單元4的出口，所示的流線14和15分別表示在氣相中包含氨和二氧化碳的第一氣流和在水溶液中包含尿素和殘余氨基甲酸鹽的液流。
將液流15輸送至尿素回收部分(未顯示)，在此在中-和/或低壓下將尿素分離，并且得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體。由流線16表示的該溶液被分成兩部分，分別通過流線16a輸送至第二汽提單元5和通過流線16b輸送至洗滌單元6。
根據(jù)本發(fā)明，將在氣相中包含氨和二氧化碳的第一氣流14分成兩部分，第一和第二部分，其分別由流線14a和14b表示。
具體地，氣流14a(第二部分)被直接輸送至反應(yīng)器2，以確保反應(yīng)器熱平衡，而氣流14b(第一部分)被輸送至冷凝器3。
在冷凝器3中，使氣流14b的在氣相中的氨和二氧化碳與通過流線19來自于洗滌單元6的在水溶液中包含氨和氨基甲酸鹽的循環(huán)流體接觸，并且與氨進料的液流9a接觸。這些液流19和9a作為促進所述氣相總冷凝的吸收介質(zhì)。
具體地，上面所述的循環(huán)流體是這樣得到的在洗滌單元6中，冷凝通過流線17來自于反應(yīng)器2的在氣相中的氨和二氧化碳以及通過流線18輸送入洗滌單元6的從冷凝單元3分離出來的剩余氣相。
上面所述的冷凝是通過洗滌流體操作的，所述的洗滌流體包含來自于尿素回收部分的氨基甲酸鹽在水溶液中的部分第一流體，其是通過流線16b輸送至所述的單元6中的。
通過流線18從冷凝器3分離出來的剩余氣相主要含有惰性物質(zhì)和/或鈍化劑，以及可能的在氣相中的未冷凝的痕量氨和二氧化碳。
在洗滌單元6中，通常是通過二氧化碳進料而引入至高壓合成部分的鈍化劑和/或惰性物質(zhì)通過流線20而從該部分提取出來。
此外，在冷凝單元3中，發(fā)生包含氨和二氧化碳的氣相14b的基本上完全的冷凝，所以得到由流線22表示的在水溶液中包含氨基甲酸鹽的液相(即，氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體)。
該液流22被噴射器11吸取，噴射器11接收氨進料的部分9b作為驅(qū)動液體，并且將液流22和該部分9b通過流線24一起輸送至反應(yīng)器2。
而且，優(yōu)選將來自尿素回收部分的在水溶液中的氨基甲酸鹽第一流體部分16a在方便地進入至第二汽提單元5之前在熱交換器25中進行預(yù)熱，優(yōu)選熱交換器25由于從氨基甲酸鹽冷凝器3移除的部分熱量而進行操作。
根據(jù)本發(fā)明，在第二汽提單元5中，將大部分的氨基甲酸鹽和游離氨作為氨和二氧化碳氣體從氨基甲酸鹽溶液中除去，其中水含量非常低(第二流體在氣相中包含氨和二氧化碳)，并且將由流線27表示的在第二汽提單元5的出口處如此得到的氣流根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案輸送至反應(yīng)器2，以完成反應(yīng)器的熱平衡。
在第二汽提單元5的出口處，將由流線28表示的含有殘余量的氨基甲酸鹽和游離氨的水溶液流體(在水溶液中包含殘余氨基甲酸鹽的流體)輸送回尿素回收部分，進行進一步的處理。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，尿素裝置包含代替流線27的流線27a(圖1中的虛線)，流線27a連接在氣相中包含氨和二氧化碳的第二氣流和在氣相中包含氨和二氧化碳的第一氣流(流線14)。換言之，提供裝置(27a，14b和14a)，用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體的第一部分循環(huán)至所述的冷凝裝置(冷凝器3)，并且將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體的第二部分循環(huán)至所述的尿素合成反應(yīng)器2。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施方案，將在第二汽提單元5的出口處得到的、在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體通過流線27b(圖1中由虛線表示)和14b輸送至冷凝單元3(沒有流體27a和27)。
由于本發(fā)明，通過來自于第一汽提單元4的包含氨和二氨化碳的氣流14a及可能的來自于第二汽提單元5的包含氨和二氨化碳的氣流27，完全確保了反應(yīng)器的熱平衡。
原則上，這方便地允許將所有的二氧化碳進料輸送至第一汽提單元4，改善了該單元的汽提效率，因而降低了裝置的投資、維護和操作費用，尤其是汽提單元本身和尿素回收部分的費用。在此情況下，沒有流線8a。
但是，通過將大部分(至少90％)的二氧化碳進料輸送至第一汽提單元4(流線8)且將剩余小部分輸送至第二汽提單元5(流線8a)，也可以使第一汽提單元4達到非常高的效率。
由上面所述的裝置，可以進行本發(fā)明的方法，其中使氨和二氧化碳在反應(yīng)器2中反應(yīng)，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸鹽和游離氨的反應(yīng)混合物。將該溶液輸送至也用二氧化碳進料(流線8)作為反萃取劑的第一熱汽提單元4，并且使所述的混合物進行氨基甲酸鹽的部分分解處理和游離氨的部分分離，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體(流線14)和在水溶液中包含尿素和殘余氨基甲酸鹽的流體(流線15)。將在水溶液中包含尿素和殘余氨基甲酸鹽的流體輸送至尿素回收部分(流線15)。在所述的回收部分，殘余的氨基甲酸鹽與尿素分離，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體(流線16)。方便地是，將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分通過在冷凝單元3中的循環(huán)裝置14b進行循環(huán)，并且進行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體。然后，將所述的氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體通過循環(huán)裝置22輸送至反應(yīng)空間2。將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第二部分通過循環(huán)裝置14a直接循環(huán)至反應(yīng)空間2。而且，將在所述尿素回收部分中得到的氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分通過循環(huán)裝置16a循環(huán)至第二汽提單元5，并且進行部分分解處理，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體和在水溶液中包含殘余氨基甲酸鹽的流體。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體通過循環(huán)裝置27循環(huán)至所述反應(yīng)空間2。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體通過循環(huán)裝置27b循環(huán)至所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分，然后與所述的第一部分一起循環(huán)至冷凝單元3，在此它們進行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體。
根據(jù)本發(fā)明的再一個實施方案，將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體通過循環(huán)裝置27a循環(huán)至所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體，然后將其第一部分通過循環(huán)裝置14b循環(huán)至所述冷凝單元3，在此它們進行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體，將其第二部分改為通過循環(huán)裝置14a循環(huán)至所述的反應(yīng)空間2。
優(yōu)選地，由圖1中所示的裝置，還可以進行這樣的方法，其中將液氨進料的第一部分通過循環(huán)裝置9b直接輸送入用于尿素合成的所述反應(yīng)器2中，并且將第二部分通過循環(huán)裝置9a輸送至冷凝單元3。
此外，本發(fā)明還允許進行這樣的方法，該方法具有下面的步驟-將待輸送至第二汽提單元的所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少部分進行預(yù)熱，和-將待輸送至尿素合成反應(yīng)器的所述液氨進料的第一部分和/或待輸送至冷凝單元的所述液氨進料的第二部分進行預(yù)熱。
方便地是，使用從冷凝裝置移除的熱量來實現(xiàn)上面所述的預(yù)熱步驟，以確保能耗最小化。
對如此構(gòu)思的發(fā)明進行的變體和改變，都落入由后附權(quán)利要求所定義的保護范圍內(nèi)。
例如，可以提供兩個單獨的冷凝單元(未顯示)，用于分別基本上完全冷凝在氣相中包含氨和二氧化碳的第一和第二流體。
權(quán)利要求
1.尿素生產(chǎn)方法，該方法包含以下步驟-在反應(yīng)空間中進行氨和二氧化碳之間的反應(yīng)，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸鹽和游離氨的反應(yīng)混合物，-用作為反萃取劑的二氧化碳進料對所述混合物進行汽提處理，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體和在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的流體，-將所述在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的流體輸送至尿素回收部分，-在所述回收部分從尿素中分離所述殘留氨基甲酸鹽，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體，其特征在于，它還包含以下另外的步驟-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分進行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體，-將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體循環(huán)到所述的反應(yīng)空間，-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第二部分循環(huán)到所述的反應(yīng)空間，-將所述尿素回收部分中得到的氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分進行部分分解處理，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體和在水溶液中包含殘留氨基甲酸鹽的流體，-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述的反應(yīng)空間，或-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分，并且將它們進行基本上完全的冷凝，得到所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體，或-將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體，并且將其第一部分進行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體，并且將其第二部分循環(huán)至所述的反應(yīng)空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分的部分分解處理是在基本上相當于反應(yīng)空間的壓力下進行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包含將在水溶液中包含殘留氨基甲酸鹽的流體輸送到所述尿素回收部分的步驟，所述流體是從部分分解處理所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分而得到的。
4.用于尿素生產(chǎn)的裝置(1)，其包含-尿素合成反應(yīng)器(2)，用于進行氨和二氧化碳之間的反應(yīng)，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸鹽和游離氨的反應(yīng)混合物，-第一熱汽提單元(4)，也是以二氧化碳作反萃取劑，使所述反應(yīng)混合物進行氨基甲酸鹽的部分分解處理和存在于所述混合物中的水溶液中的游離氨的部分分離，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體和在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的流體，-尿素回收部分，用于從離開第一汽提單元的在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的所述流體中分離尿素，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體，其特征在于，它還包含-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分進行基本上完全的冷凝，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體的裝置(3)，-用于將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體循環(huán)到所述尿素合成反應(yīng)器(2)的裝置(22，24)，-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第二部分循環(huán)到所述尿素合成反應(yīng)器(2)的裝置(14，14b)，-第二汽提單元(5)，用于將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體的至少一部分進行部分分解處理，得到在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體，-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述尿素合成反應(yīng)器(2)的裝置(27)，或-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體循環(huán)到所述冷凝裝置(3)的裝置(27b)，或-用于將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體的第一部分循環(huán)到所述冷凝裝置(3)并且將所述在氣相中包含氨和二氧化碳的第二流體的第二部分循環(huán)到所述尿素合成反應(yīng)器(2)的裝置(27a)。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述用于完全冷凝在氣相中包含氨和二氧化碳的第一流體的第一部分的裝置(3)，包含沉浸式垂直氨基甲酸鹽冷凝單元(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，其還包含-用于將液氨進料的第一部分輸送入用于尿素合成的反應(yīng)器(2)的裝置(9，9b，11，24)，和-用于將液氨進料的第二部分輸送入所述冷凝裝置(3)中的裝置(9，9a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，其還包含-用于預(yù)熱所述待輸入到第二汽提單元(5)中的氨基甲酸鹽溶液的第一流體的至少一部分的裝置(25)，和-用于預(yù)熱待輸入到尿素合成反應(yīng)器(2)中的所述液氨進料的第一部分和/或待輸入到冷凝裝置(3)中的所述液氨進料的第二部分的裝置(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述用于將液氨進料的第一部分輸入到反應(yīng)器(2)的裝置(9，9b，11，24)和用于將氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體循環(huán)到反應(yīng)器(2)中的裝置(11，22，24)包括-噴射器(11)，-用于將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體輸入到噴射器(11)中的裝置(22)，-用于將液氨進料的第一部分輸入到噴射器(11)中的裝置(9，9b)，和-用于將所述氨基甲酸鹽在水溶液中的第二流體連同所述液氨進料的第一部分從噴射器(11)輸入到尿素合成反應(yīng)器(2)中的裝置(24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第二汽提單元(5)是也用二氧化碳作為反萃取劑的熱汽提單元，并且該裝置還包含-用于將大部分所述二氧化碳進料輸入到所述第一汽提單元(4)的裝置(8)，和-用于將剩余的小部分所述二氧化碳進料輸入到所述第二汽提單元(5)中的裝置(8a)。
全文摘要
一種用于尿素生產(chǎn)的方法包含以下步驟－在反應(yīng)空間中進行氨和二氧化碳之間的反應(yīng)，得到在水溶液中包含尿素、氨基甲酸鹽和游離氨的反應(yīng)混合物，－用作為反萃取劑的二氧化碳進料對所述混合物進行汽提處理，得到在氣相中包括氨和二氧化碳的第一流體和在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的流體，－將所述在水溶液中包含尿素和殘留氨基甲酸鹽的流體輸送至尿素回收部分，－在所述回收部分從尿素中分離所述殘留氨基甲酸鹽，得到氨基甲酸鹽在水溶液中的第一流體。
文檔編號C07C273/04GK1697826SQ200480000176
公開日2005年11月16日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者費代里科·扎爾迪 申請人:烏里阿·卡薩勒有限公司