67. Пpоизводство каpбамида. Основные стадии пpоцесса.

Стадии получения карбамида:

1)синтез карбамида;

2)дистилляция плава;

3)выпарка раствора;

4)грануляция;

5)переработка газовой дистилляции.

В наст. время для производства карбамидов исп замкнутая СХ с полным жидкостным рециклом. В основн прим схемы с двойной дистилляцией Технологич-я схсинтеза карбамида с полным жидкостным рециклом.

Углекислый газ сжимается компрессором (3) и попад в смеси.С пом насоса (2) под в жидкий аммиак, а с пом насоса(12) р-р углеаммонийных солей.В виде данного р-ра на стадию синтеза возвращ-ся аммиак и СО₂.В рез смешания реагентов в смесителе нач реакция образования карбоната аммония , и смесь нагрев-ся до тепер-ры 175*С. Из смесителя реакц-ая масса поступает в(5). Там заканч-ся реакция образования карбоната аммония. Происходит разложение карбоната аммония с образованием карбамида.

Процесс синтеза карбамида состоит из стадий синтеза и дегидратации образующегося карбамата аммония. Образование карбамата аммония происходит с выделением теплоты, а дегидратация – с поглощением; суммарный процесс – экзотермический. В оптимальных условиях аммиак и оксид углерода взаимодействуют почти мгновенно, дегидратация протекает медленно, так как этот процесс равновесный. Поэтому в продуктах реакции всегда содержатся карбамид, карбамат аммония, избыточный аммиак и вода.

Отделение карбамида осуществляется дросселированием и подогревом плава. При этом карбамат аммония разлагается на исходные вещества, которые с избыточным аммиаком и парами воды отгоняются в газовую фазу.

При относительно небольших масштабах производства карбамида весь не прореагировавший аммиак перерабатывается в побочные соединения – соли аммония и аммиачную воду. Такие комбинации производств карбамида и нитрата (сульфата) аммония действовали на первом этапе создания цехов карбамида. Эти системы отличались простотой технологической схемы и аппаратурного оформления. Затем появились другие схемы.

Современные процессы получения карбамида различаются, в основном, по методам использования непрореагировавших аммиака и двуокиси углерода.

Все известные в настоящее время схемы производства карбамида могут быть разделены на пять основных групп:

1) процессы без рецикла (с переработкой аммиака в соли аммония);

2) процессы с частичным рециклом аммиака;

3) процессы с рециркуляцией горячих газов;

4) процессы с рециркуляцией углеаммонийных солей в растворе или в виде суспензии (жидкостной рецикл);

5) процессы, основанные на селективном извлечении из газовой фазы одного из компонентов и раздельном возврате аммиака и двуокиси углерода в цикл (газовый рецикл).

Конкуренция между фирмами разных стран привела к созданию различных вариантов процесса. Наибольшее применение получили методы с частичным рециклом газов и с полным жидкостным рециклом.

По схеме без рецикла газов аммиак и СО2, непревращенные в карбамид, перерабатываются в аммиачную селитру, реже в сульфат аммония. Схемы, по которым часть непрореагировавшего аммиака снова возвращается в колонну синтеза, а остальной аммиак вместе с СО2 направляется в производство азотных удобрений, называются системами с частичным рециклом. Схемы, в которых избыточный аммиак и СО2, не превращенные в карбамид, возвращаются в цикл синтеза карбамида, называются системами с полным рециклом.

Синтез карбамида из аммиака и двуокиси углерода осуществляется под давлением 180–200 атм при температуре 185–1950С.