[发明专利]用于供给二氧化碳以合成尿素的方法

权利要求书

1.一种用于制备尿素的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

a)供给气体流A(1)，所述气体流A(1)包括氢气、氮气和二氧化碳；

b)借助于溶剂来去除所述气体流A(1)中的二氧化碳的至少一部分，以形成贫二氧化碳的气体流B(4)；

c)将存在于所述气体流B(4)中的氢气的至少一部分和氮气的至少一部分合成氨气；

d)从所述溶剂(3)中解吸二氧化碳(12)；和

e)将步骤(c)中合成的氨气的至少一部分和步骤(d)中解吸的二氧化碳的至少一部分合成尿素；

其中，步骤(d)中二氧化碳的解吸相比于步骤(e)中尿素的合成在更高的压力下进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)之后和步骤(d)之前使承载有二氧化碳的所述溶剂至少部分地减压，以便将步骤(b)中已经共同吸收的组分从所述溶剂中去除。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(d)中二氧化碳的解吸相比于步骤(e)中尿素的合成在更高的压力下进行，并且进行解吸的压力与步骤(e)中合成尿素的压力之间的压差足够高，以补偿二氧化碳在进入尿素合成器之前发生的任何压降。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(d)中进行解吸的温度选择为使得二氧化碳能够在各种压力下发生解吸。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(b)中借助于其分离出二氧化碳的所述溶剂包括氨/水混合物。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(d)中二氧化碳的解吸在范围为130℃至270℃的温度下进行。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(d)中二氧化碳的解吸所需的能量通过蒸汽来供给。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在二氧化碳的解吸中所使用的蒸汽借助于氨气的合成中所释放的过程热来产生。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述气体流A(1)的至少一部分通过蒸汽重整和/或自热重整来供给。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(e)中尿素的合成包括子反应(i)和(ii)：

(i)由氨气和二氧化碳形成氨基甲酸铵；和

(ii)将所述氨基甲酸铵转化为尿素和水；

其中，用于吸热子反应(ii)的能量至少部分地从放热子反应(i)中获得。

11.一种用于制备尿素的装置在根据权利要求1至10中任一项所述的方法中的使用，其中，所述装置包括以下相互作用的部件：

(A)用于供给气体流的装置，所述气体流包括氢气、氮气和二氧化碳；

(B)用于借助于溶剂来去除所述气体流中的二氧化碳的至少一部分的器件(2)；

(C)氨气合成单元(5)，其包括用于将存在于所述气体流(1)和(4)中的氢气的至少一部分和氮气的至少一部分合成氨气的氨气反应器；

(D)用于从所述溶剂中解吸二氧化碳的器件(10)；和

(E)尿素合成单元(13)，其包括用于将所述氨气合成单元(5)中合成的氨气的至少一部分和从所述溶剂中解吸的二氧化碳的至少一部分合成尿素的尿素反应器；

其中，用于从所述溶剂中解吸二氧化碳的器件(10)相比于所述尿素合成单元(13)在更高的压力下运行。

12.根据权利要求11所述的使用，其中，用于解吸二氧化碳的器件(10)在比所述尿素合成单元运行的压力更高的压力下运行，并且用于解吸二氧化碳的器件运行的压力与所述尿素合成单元运行的压力之间的压差足够高，以补偿二氧化碳在进入所述尿素合成单元之前发生的任何压降。

13.根据权利要求11所述的使用，其中，所述装置包括用于供给气体流的蒸汽重整器和/或自热重整器。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的使用，其中，用于去除二氧化碳的至少一部分的器件(2)包括氨气-水分离器。