[发明专利]尿素制造方法以及尿素制造装置

说明书

本发明提供一种更高效率地进行尿素制造的方法以及装置。在本发明中，在从自汽提塔得到的尿素合成液去除未反应物之前，从合成压力开始对该尿素合成液进行减压，通过来自汽提塔的分解气体对所得到的气液混合物进行加热，在此基础上将其导入精炼系统。分解气体对气液混合物的加热利用列管式换热器进行，在管道侧导入分解气体并且在壳体侧导入气液混合物。

技术领域

本发明涉及尿素的制造方法以及制造装置。更详细地，本发明是更高效率地进行尿素制造的方法以及装置。

背景技术

关于尿素的制造，采用如下方法:首先，如下述式(1)所示，使氨(NH₃)和二氧化碳(CO₂)发生反应来产生氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)，并且如下述式(2)所示，通过氨基甲酸铵的脱水反应来产生尿素(NH₂CONH₂)和水(H₂O)。

2NH₃+CO₂→NH₂COONH₄ (1)

NH₂COONH₄→NH₂CONH₂+H₂O (2)

尽管上述反应均为平衡反应，但是式(1)的反应是放热反应，而式(2)的反应是吸热反应，因此难以利用作为原料的氨和二氧化碳来高效地制造尿素，为此讨论了各种方法。

专利文献1中，记载了目标在于减小要回到合成系统中的水量的技术。在该技术中，分中压和低压两个阶段来处理来自汽提塔的液体，从而去除残留的未反应物。通过膨胀阀17，将来自汽提塔的液体减压到12～30bar，得到气液混相的流体。该流体被导入气体/液体分离器6(gas-liquid separator 6)，被分离成气体和液体，仅分离后的液体被进一步减压，导入水平式冷凝反应器即第一冷凝区域3(first high pressure condensation zone3)的管道侧，从而该液体在第一冷凝区域3(first high pressure condensation zone 3)被来自汽提塔的分解气体等的冷凝热加热之后排出。被该冷凝热加热的液体再被导入其他气体/液体分离器7(gas-liquid separator 7)分离出气体，该液体被导入接触区8(contact zone 8，相当于中压分解塔)，使用在气体/液体分离器6(gas-liquid separator6)中分离出的气体在隔热条件下对未反应物进行汽提。来自接触区的液体35进一步被减压，导入到气体/液体分离器9(gas-liquid separator 9)发生分离，分离后的液体被导入热交换器10(相当于低压分解塔)。来自各个气体/液体分离器7以及9和热交换器10的气体被通过生产线44导入的水吸收，发生冷凝从而成为回收液，返回到合成系统(第一冷凝区域3(first high pressure condensation zone 3))。

专利文献2中，记载了从汽提塔产出的尿素合成液被导入到气泡塔类型的竖直式冷凝反应器的管道侧从而被加热的方法。该方法与现有技术相比，其特征在于，导热性能良好，同时能够在高温度级别(170～180℃)下对尿素合成液进行加热，因此可以大幅减小导热面积。但是，对于中压分解工序以后去除未反应物则没有特别涉及。

【专利文献1】欧州专利申请公开第0212744号说明书

【专利文献2】日本特开2003-104949号公报

【专利文献3】日本特开2002-145850号公报

【专利文献4】日本特开昭61-109760号公报