Производство карбамида

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В настоящее время известны различные промышленные схемы производства карбамида и интенсивно ведутся научно-исследовательские и инженерные разработки в области совершенствования технологии. Новые разработки направлены на снижение энергетических затрат, загрязнения окружающей среды, капитальных вложений, на повышение качества продукции и производительности труда.

Реакция образования карбамида из аммиака и углекислого газа протекает при избыточном количестве аммиака, вводимом в систему для увеличения равновесной степени превращения карбамата аммония в карбамид. Вследствие этого в системе имеется значительное количество свободного аммиака. Предназначенный для возврата в цикл непрореагировавшего аммиака узел абсорбции работает не достаточно эффективно, что приводит к потери аммиака в атмосферу и к загрязнению окружающей среды.  

На основании вышесказанного актуальной и своевременной задачей является разработка технологических решений по повышению эффективности узла абсорбции и возврату в цикл непрореагировавшего аммиака.

Цель и задачи работы:

– исследование способов снижения потерь при производстве карбамида;

– исследование узла абсорбции и факторов влияющих на его работу;

– анализ полученных в ходе исследования данных, их упорядочивание и классифицирование;

– обоснование предложенных решений на основе проведенных исследований и полученных результатов.

Основные задачи исследования:

– критический анализ литературных источников по зарубежным и отечественным нерегулярным насадкам с целью поиска наилучшего пути решения представленной проблемы;

– определение наиболее эффективного вида нерегулярных насадок;

– определение степени содержания аммиака при замене насадки;

– определение содержания аммиака в зависимости от размеров насадки;

Научная новизна работы:

– исследование процесса абсорбции при помощи  программы моделирования нефтехимических процессов UniSIM Design;

– исследована зависимость основных характеристик насадки на качество разделения при помощи  программы моделирования нефтехимических процессов UniSIM Design;

– исследована зависимость размеров насадки на качество разделения при помощи  программы моделирования нефтехимических процессов UniSIM Design;

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников, включающего 47 наименований. Работа изложена на 85 страницах, включая __ рисунка и __таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы, цель и задачи диссертационных исследований, сформулирована научная новизна, практическая ценность.

В первой главе рассмотрены основные физико-химические свойства, назначения и область применения карбамида. Так же были изучены физико-химические основы процесса производства карбамида, реакции образования карбамата амония и превращения его в карбамид, вместе с тем рассмотрена кинетика основных реакций синтеза, химизм реакций синтеза, термодинамика синтеза, а так же влияние давления, температуры, избытка аммиака  на выход карбамида. При исследовании технологической схемы производства карбамида было обнаружено, что  в процессе производства карбамида на стадиях дистилляции и возврата в цикл не прореагировавшего сырья на узле абсорбции происходит выделение газов, содержащих в своем составе аммиак и инертные газы (водород, кислород, азот и др.), и где по результатам исследования были обнаружены значительные производственные потери аммиака приносящие большие экономические убытки  и наносящие огромный экологический ущерб. В связи с чем были рассмотрены способы снижения потерь при производстве карбамида.