RU2755819C1 - Unit for producing fertiliser and method for producing fertiliser - Google Patents
Unit for producing fertiliser and method for producing fertiliser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755819C1 RU2755819C1 RU2020137143A RU2020137143A RU2755819C1 RU 2755819 C1 RU2755819 C1 RU 2755819C1 RU 2020137143 A RU2020137143 A RU 2020137143A RU 2020137143 A RU2020137143 A RU 2020137143A RU 2755819 C1 RU2755819 C1 RU 2755819C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- scrubber
- urea
- carbon dioxide
- production
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 154
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 112
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 293
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 281
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 213
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 146
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 144
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 137
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 136
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 132
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 123
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 118
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 118
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 94
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 94
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 81
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 26
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 25
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims description 21
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims description 21
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 15
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 38
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 24
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 24
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 20
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 3
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/26—Carbonates or bicarbonates of ammonium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Область техники Technology area
Настоящее раскрытие относится к установке для производства удобрения и способу производства удобрения.The present disclosure relates to a fertilizer production plant and a fertilizer production method.
Предшествующий уровень техники Prior art
Известна технология получения удобрения с использованием метансодержащего газа, такого как, природный газ. В рамках указанной технологии, прежде всего, получают водород или подобный ему газ риформингом метансодержащего газа, а аммиак образуется, например, из азота воздуха и полученного водорода. Далее из образовавшегося аммиака получают раствор мочевины. Затем при использовании полученного раствора мочевины её гранулируют, производя удобрение.Known technology for producing fertilizers using methane-containing gas, such as natural gas. Within the framework of this technology, first of all, hydrogen or a gas similar to it is obtained by reforming a methane-containing gas, and ammonia is formed, for example, from nitrogen in the air and the produced hydrogen. Further, a urea solution is obtained from the formed ammonia. Then, when using the resulting urea solution, it is granulated, producing fertilizer.
В ходе получения удобрения, например, при гранулировании мочевины, выделяется отходящий газ, содержащий аммиак. Образующийся отходящий газ сбрасывают в атмосферу после выполнения обработки выпускаемого газа. В качестве технологии обработки газа, включающего в себя аммиак, известен способ, описанный в Патентном документе 1. В Патентном документе 1 описан сернокислотный скруббер для приведения водного раствора серной кислоты в контакт с газом, содержащим аммиак (в частности, смотрите, фиг. 1). В сернокислотном скруббере образуется сульфат аммония в результате приведения водного раствора серной кислоты в контакт с газом, содержащим аммиак. Следовательно, аммиак, имеющийся в отходящем газе, удаляется.During the production of fertilizer, for example when urea is pelletized, a waste gas containing ammonia is generated. The resulting off-gas is vented to the atmosphere after the exhaust gas treatment has been carried out. As a technology for treating a gas including ammonia, the method described in
Список литературыBibliography
Патентная литератураPatent Literature
Патентный документ 1: Патент США 9464009BPatent Document 1: US Patent 9464009B
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Техническая проблемаTechnical problem
Раствор сульфата аммония, образующийся в результате обработки аммиака в отходящем газе, как правило, подвергают гранулированию для применения в качестве удобрения. Однако стоимость установки включает в себя дополнительное размещение оборудования для гранулирования сульфата аммония. Кроме того, в сернокислотном скруббере используют раствор сульфата аммония, что усложняет техническое обслуживание. Таким образом, в случае отходящего газа, содержащего аммиак, желателен простой способ обработки без образования сульфата аммония.The ammonium sulfate solution resulting from the treatment of ammonia in the off-gas is generally granulated for use as fertilizer. However, the cost of the installation includes additional placement of equipment for the granulation of ammonium sulfate. In addition, an ammonium sulfate solution is used in the sulfuric acid scrubber, which complicates maintenance. Thus, in the case of an ammonia-containing off-gas, a simple treatment without the formation of ammonium sulfate is desirable.
Цель варианта осуществления настоящего изобретения заключается в разработке установки для производства удобрения и способа производства удобрения, при помощи которых можно легко обрабатывать отходящий газ, содержащий аммиак, без образования сульфата аммония.An object of an embodiment of the present invention is to provide an installation for the production of fertilizer and a method for the production of fertilizer, with which it is possible to easily treat the waste gas containing ammonia without the formation of ammonium sulfate.
Решение проблемыSolution
(1) Установка для производства удобрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения представляет собой установку для производства удобрения с целью получения удобрения, содержащего мочевину, которая включает в себя устройство для производства мочевины, предназначенное для получения мочевины с использованием аммиака, и скруббер, имеющий внутреннее пространство для приведения отходящего газа установки для производства удобрения в контакт с кислотной абсорбционной жидкостью, при этом отходящий газ содержит аммиак. Кислотная абсорбционная жидкость содержит угольную кислоту.(1) A plant for the production of fertilizer according to one embodiment of the present invention is a plant for the production of fertilizer for the production of a fertilizer containing urea, which includes a device for the production of urea for producing urea using ammonia and a scrubber having an internal a space for bringing the off-gas of the fertilizer production plant into contact with the acidic absorption liquid, the off-gas containing ammonia. The acidic absorption liquid contains carbonic acid.
При помощи описанной выше конфигурации (1) можно абсорбировать аммиак, содержащийся в отходящем газе, с использованием кислотной абсорбционной жидкости, содержащей угольную кислоту, с которой легко обращаться. Таким образом, можно удалять аммиак, имеющийся в отходящем газе, без образования сульфата аммония, и легко обрабатывать отходящий газ, образующийся в установке для производства удобрения.With the above-described configuration (1), it is possible to absorb ammonia contained in the exhaust gas using an acidic absorption liquid containing carbonic acid, which is easy to handle. Thus, it is possible to remove the ammonia present in the off-gas without the formation of ammonium sulfate, and the off-gas generated in the fertilizer production plant can be easily treated.
(2) В некоторых вариантах воплощения описанной выше конфигурации (1) установка для производства удобрения включает в себя устройство для риформинга, предназначенное для риформинга метансодержащего газа; устройство для извлечения диоксида углерода, предназначенное для извлечения диоксида углерода, образующегося в устройстве для риформинга, и устройство для получения угольной кислоты, предназначенное для получения угольной кислоты при использовании извлекаемого диоксида углерода.(2) In some embodiments of the above configuration (1) the fertilizer production unit includes a reformer for reforming methane-containing gas; a carbon dioxide recovery device for recovering carbon dioxide generated in the reformer; and a carbonic acid production device for producing carbonic acid using the recoverable carbon dioxide.
С помощью указанной выше конфигурации (2) можно получать вышеописанную кислотную абсорбционную жидкость при использовании диоксида углерода, образующегося в результате риформинга метансодержащего газа, такого как природный газ.With the above configuration (2), the above-described acidic absorption liquid can be obtained by using carbon dioxide generated by reforming a methane-containing gas such as natural gas.
(3) В некоторых вариантах воплощения указанной выше конфигурации (2) установка для производства удобрения включает в себя компрессор для сжатия извлечённого диоксида углерода, который подают в устройство для получения мочевины; первую систему для подачи диоксида углерода, предназначенную для подачи диоксида углерода, сжатого в компрессоре, в устройство для получения мочевины, и вторую систему для подачи диоксида углерода, предназначенную для подачи диоксида углерода, сжатого в компрессоре, в устройство для получения угольной кислоты.(3) In some embodiments of the above configuration (2) the fertilizer production unit includes a compressor for compressing the recovered carbon dioxide that is supplied to the urea production unit; a first carbon dioxide supply system for supplying carbon dioxide compressed in a compressor to a urea production device; and a second carbon dioxide supply system for supplying carbon dioxide compressed in a compressor to a carbonic acid production device.
С помощью указанной выше конфигурации (3) можно подавать сжатый диоксид углерода и в устройство для получения мочевины, и в устройство для получения угольной кислоты. Таким образом, отсутствует необходимость в отдельном размещении компрессора для получения угольной кислоты, что делает возможным сокращение монтажной площади компрессора. Кроме того, поскольку угольную кислоту можно получать из сжатого диоксида углерода, можно увеличивать объём производства угольной кислоты.With the above configuration (3), it is possible to supply compressed carbon dioxide to both the urea production apparatus and the carbonic acid production apparatus. Thus, there is no need for a separate arrangement of the compressor for the production of carbonic acid, which makes it possible to reduce the installation area of the compressor. In addition, since carbonic acid can be produced from compressed carbon dioxide, the production of carbonic acid can be increased.
(4) В некоторых вариантах воплощения указанной выше конфигурации (2) или (3) устройство для получения угольной кислоты заключает в себе генератор мелких пузырьков, предназначенный для получения угольной кислоты путём растворения диоксида углерода в воде.(4) In some embodiments of the above configuration (2) or (3), the device for producing carbonic acid includes a fine bubble generator for producing carbonic acid by dissolving carbon dioxide in water.
С помощью указанной выше конфигурации (4) можно увеличивать период времени пребывания угольной кислоты в воде.With the above configuration (4), it is possible to increase the residence time of carbonic acid in water.
(5) В некоторых вариантах осуществления, при любой из указанных выше конфигураций (1) - (4) установка для производства удобрения включает в себя систему для подачи карбоната аммония, предназначенную для подачи кислотной абсорбционной жидкости, контактировавшей с отходящим газом в скруббере, в устройство для получения мочевины.(5) In some embodiments, in any of the above configurations (1) to (4), the fertilizer production plant includes an ammonium carbonate supply system for supplying an acidic absorption liquid contacted with the exhaust gas in the scrubber to the device to obtain urea.
С помощью указанной выше конфигурации (5), в качестве основного ингредиента для получения мочевины можно использовать карбонат аммония, содержащийся в кислотной абсорбционной жидкости, которая контактировала с отходящим газом.With the above configuration (5), ammonium carbonate contained in the acidic absorption liquid that has been in contact with the exhaust gas can be used as the main ingredient for producing urea.
(6) В некоторых вариантах осуществления, при любой из указанных выше конфигураций (1) - (5) установка для производства удобрения включает в себя скруббер для удаления твёрдого содержимого, предназначенный для удаления твёрдого содержимого отходящего газа, а скруббер размещают после скруббера для удаления твёрдого содержимого в направлении протекания потока отходящего газа.(6) In some embodiments, for any of the aforementioned configurations (1) to (5), the fertilizer production plant includes a solids scrubber for removing solids in the exhaust gas, and the scrubber is located after the scrubber for removing solids. contents in the direction of flow of the off-gas stream.
С помощью указанной выше конфигурации (6) можно удалять твёрдое содержимое, находящееся в отходящем газе установки для производства удобрения. Затем при помощи скруббера из отходящего газа можно удалять аммиак, содержащийся в отходящем газе, из которого удалено твёрдое содержимое.With the above configuration (6), it is possible to remove the solid content in the waste gas of the fertilizer production plant. Then, by means of a scrubber, the ammonia contained in the waste gas can be removed from the waste gas, from which the solid content has been removed.
(7) В некоторых вариантах воплощения указанной выше конфигурации (6), установка для производства удобрения по п. 6 включает в себя систему для подачи кислотной абсорбционной жидкости, предназначенную для подачи кислотной абсорбционной жидкости, которая контактировала с отходящим газом в скруббере, в скруббер для удаления твёрдого содержимого.(7) In some embodiments of the aforementioned configuration (6), the fertilizer production plant of claim 6 includes an acidic absorption liquid supply system for supplying the acidic absorption liquid that has been contacted with the exhaust gas in the scrubber to the scrubber for removing solid content.
С помощью указанной выше конфигурации (7) можно подавать кислотную абсорбционную жидкость, которая контактировала с отходящим газом, в скруббер для удаления твёрдого содержимого. Таким образом, можно восстанавливать количество воды в скруббере для удаления твёрдого содержимого, даже если объём воды в скруббере для удаления твёрдого содержимого уменьшается вследствие испарения. В результате, можно снижать потребление новой воды извне для восстановления количества воды в скруббере для удаления твёрдого содержимого.With the above configuration (7), it is possible to feed the acidic absorption liquid that has been in contact with the exhaust gas to the solids scrubber. Thus, it is possible to recover the amount of water in the solids scrubber even if the volume of water in the solids scrubber decreases due to evaporation. As a result, it is possible to reduce the consumption of new water from the outside to restore the amount of water in the scrubber to remove solids.
(8) В некоторых вариантах воплощения указанной выше конфигурации (6) или (7) установка для производства удобрения включает в себя систему для подачи раствора мочевины, предназначенную для подачи раствора мочевины, производимого при помощи устройства для получения мочевины, в скруббер для удаления твёрдого содержимого, и систему для возврата раствора мочевины, предназначенную для возвращения раствора мочевины, который контактировал с отходящим газом в скруббере для удаления твёрдого содержимого, в устройство для получения мочевины.(8) In some embodiments of the above configuration (6) or (7), the fertilizer production plant includes a urea solution supply system for feeding the urea solution produced by the urea production device to a solids scrubber and a urea solution return system for returning the urea solution that has been in contact with the exhaust gas in the solids scrubber to the urea production device.
С помощью указанной выше конфигурации (8) можно удалять твёрдое содержимое в отходящем газе путём использования раствора мочевины, получаемого при помощи устройства для получения мочевины. Таким образом, можно снижать потребление новой воды извне для удаления твёрдого содержимого. Кроме того, на установке для производства удобрения можно получать удобрение при использовании раствора мочевины, возвращаемого из скруббера для удаления твёрдого содержимого.With the above configuration (8), it is possible to remove the solid content in the exhaust gas by using a urea solution obtained by a urea production apparatus. Thus, it is possible to reduce the consumption of new water from the outside to remove solid content. In addition, the fertilizer plant can produce fertilizer by using the urea solution returned from the scrubber to remove solids.
(9) В некоторых вариантах осуществления, при любой из указанных выше конфигураций (6) - (8), установка для производства удобрения содержит интегрированный скруббер, который включает в себя скруббер для удаления твёрдого содержимого и скруббер, сформированный как одно целое со скруббером для удаления твёрдого содержимого, расположенный над скруббером для удаления твёрдого содержимого.(9) In some embodiments, for any of the above configurations (6) to (8), the fertilizer production plant comprises an integrated scrubber that includes a solids scrubber and a scrubber integrally formed with a scrubber to remove solids, located above the scrubber to remove solids.
При помощи описанной выше конфигурации (9) можно формировать скруббер как одно целое со скруббером для удаления твёрдого содержимого, расположенный над скруббером для удаления твёрдого содержимого. Таким образом, можно уменьшать монтажную площадь скруббера.With the above configuration (9), it is possible to form a scrubber in one piece with a solids scrubber located above the solids scrubber. Thus, the installation area of the scrubber can be reduced.
(10) В некоторых вариантах осуществления, при любой из указанных выше конфигураций (1) - (9), установка для производства удобрения включает в себя камеру сгорания, предназначенную для сгорания топлива, и третью систему для подачи диоксида углерода, предназначенную для подачи диоксида углерода, образующегося в камере сгорания, во внутреннее пространство.(10) In some embodiments, in any of the above configurations (1) to (9), the fertilizer production plant includes a combustion chamber for combusting fuel and a third carbon dioxide supply system for supplying carbon dioxide generated in the combustion chamber into the interior.
При помощи описанной выше конфигурации (10) можно повышать парциальное давление диоксида углерода в газовой фазе во внутреннем пространстве для приведения отходящего газа в контакт с кислотной абсорбционной жидкостью. Таким образом, можно подавлять высвобождение молекулы диоксида углерода из кислотной абсорбционной жидкости в газовую фазу и увеличивать период времени пребывания угольной кислоты в кислотной абсорбционной жидкости.With the above-described configuration (10), it is possible to increase the partial pressure of carbon dioxide in the gas phase in the interior to bring the exhaust gas into contact with the acidic absorption liquid. Thus, it is possible to suppress the release of the carbon dioxide molecule from the acidic absorption liquid into the gas phase and to increase the residence time of carbonic acid in the acidic absorption liquid.
(11) В некоторых вариантах осуществления, при описанной выше конфигурации (10), установка для производства удобрения включает в себя устройство для риформинга, предназначенное для осуществления риформинга метансодержащего газа, и устройство для риформинга выполнено с возможностью осуществления риформинга метансодержащего газа при использовании тепла, выделяющегося в результате сжигания топлива в камере сгорания.(11) In some embodiments, with the above-described configuration (10), the fertilizer production unit includes a reformer for reforming methane-containing gas, and the reformer is configured to reform the methane-containing gas using heat generated as a result of fuel combustion in the combustion chamber.
При помощи описанной выше конфигурации (11) можно осуществлять риформинг такого метансодержащего газа, как природный газ, при использовании тепла, выделяющегося при сжигании топлива.With the above-described configuration (11), it is possible to reform a methane-containing gas such as natural gas using the heat generated by the combustion of the fuel.
(12) В некоторых вариантах осуществления, при описанной выше конфигурации (10) или (11) установка для производства удобрения включает в себя устройство для риформинга, предназначенное для осуществления риформинга метансодержащего газа; камера сгорания заключает в себе котёл, и устройство для риформинга выполнено с возможностью осуществления риформинга метансодержащего газа при использовании пара, образующегося за счёт сжигания топлива в котле.(12) In some embodiments, with the above-described configuration (10) or (11), the fertilizer production plant includes a reformer for reforming methane-containing gas; the combustion chamber contains the boiler, and the reforming device is adapted to reforming the methane-containing gas using steam generated by burning fuel in the boiler.
При помощи указанной выше конфигурации (12) можно осуществлять риформинг такого метансодержащего газа, как природный газ, с использованием пара, образующегося в котле.With the above configuration (12), a methane-containing gas such as natural gas can be reformed using steam generated in a boiler.
(13) В некоторых вариантах осуществления, при любой из указанных выше конфигураций (1) - (12) установка для производства удобрения включает в себя гранулирующее устройство, предназначенное для гранулирования мочевины, образующейся в устройстве для получения мочевины, а отходящий газ установки для производства удобрения включает в себя отходящий газ гранулирующего устройства.(13) In some embodiments, in any of the above configurations (1) to (12), the fertilizer production plant includes a granulating device for granulating urea generated in the urea production device, and the off-gas from the fertilizer production plant includes off-gas from the granulating device.
С помощью упомянутой выше конфигурации (13) можно удалять аммиак, который выделяется из отходящего газа при гранулировании раствора мочевины в гранулирующем устройстве, в результате контакта с кислотной абсорбционной жидкостью.With the aforementioned configuration (13), it is possible to remove ammonia which is released from the exhaust gas when the urea solution is granulated in the granulating device by contact with the acidic absorption liquid.
(14) Способ производства удобрения согласно по меньшей мере одному из вариантов осуществления настоящего изобретения представляет собой способ производства удобрения с получением удобрения, содержащего мочевину, который включает в себя стадию производства мочевины с получением мочевины при использовании аммиака; и стадию контактирования с приведением отходящего газа, образующегося при получении удобрения, в контакт с кислотной абсорбционной жидкостью, при этом отходящий газ содержит аммиак. Кислотная абсорбционная жидкость заключает в себе угольную кислоту.(14) A method for producing a fertilizer according to at least one embodiment of the present invention is a method for producing a fertilizer to produce a fertilizer containing urea, which includes the step of producing urea to producing urea using ammonia; and a contacting step of bringing the fertilizer off-gas into contact with the acidic absorption liquid, the off-gas containing ammonia. The acidic absorption liquid contains carbonic acid.
При помощи упомянутой выше конфигурации (14) можно абсорбировать аммиак, содержащийся в отходящем газе, путём использования кислотной абсорбционной жидкости, содержащей угольную кислоту, с которой легко обращаться. Таким образом, можно удалять аммиак, содержащийся в отходящем газе, без образования сульфата аммония и легко обрабатывать отходящий газ, образующийся при получении удобрения.With the above configuration (14), it is possible to absorb ammonia contained in the exhaust gas by using an acidic absorption liquid containing carbonic acid, which is easy to handle. Thus, it is possible to remove the ammonia contained in the off-gas without the formation of ammonium sulfate and to easily treat the off-gas from the production of the fertilizer.
Полезные эффектыBeneficial Effects
Согласно по меньшей мере одному из вариантов осуществления настоящего изобретения можно создать установку для производства удобрения и способ производства удобрения, с помощью которых можно легко обрабатывать отходящий газ, содержащий аммиак, без образования сульфата аммония.According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide a fertilizer production plant and a fertilizer production method by which an ammonia-containing exhaust gas can be easily treated without the formation of ammonium sulfate.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Фиг. 1 представляет собой схему системы установки для производства удобрения согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. FIG. 1 is a schematic diagram of a system of a fertilizer production plant according to a first embodiment of the present invention.
Фиг. 2 представляет собой схему системы, отображающую узел 80 обработки отходящего газа на установке для производства удобрения, показанной на фиг. 1. FIG. 2 is a system diagram showing the off-
Фиг. 3 представляет собой блок-схему, отображающую способ производства удобрения согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. FIG. 3 is a flowchart showing a method for producing a fertilizer according to a first embodiment of the present invention.
Фиг. 4 представляет собой схему системы установки для производства удобрения согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. FIG. 4 is a schematic diagram of a system of a fertilizer production plant according to a second embodiment of the present invention.
Фиг. 5 представляет собой схему системы, показывающую узел обработки отходящего газа на установке для производства удобрения, приведённой на фиг. 4. FIG. 5 is a system diagram showing an off-gas treatment unit in the fertilizer plant of FIG. 4.
Фиг. 6 представляет собой схему системы, отображающую узел обработки отходящего газа на установке для производства удобрения согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. FIG. 6 is a system diagram showing an off-gas treatment unit in a fertilizer production plant according to a third embodiment of the present invention.
Фиг. 7 представляет собой схему системы установки для производства удобрения согласно четвёртому варианту осуществления настоящего изобретения. FIG. 7 is a schematic diagram of a system of a fertilizer production plant according to a fourth embodiment of the present invention.
Фиг. 8 представляет собой вид, отображающий компоненты, содержащиеся, соответственно, в газовой и жидкой фазе, во внутреннем пространстве скруббера, приведённого на фиг. 7. FIG. 8 is a view showing the components contained, respectively, in the gas and liquid phases in the interior of the scrubber of FIG. 7.
Фиг. 9 представляет собой схему системы установки для производства удобрения согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 9 is a schematic diagram of a system of a fertilizer production plant according to a fifth embodiment of the present invention.
Подробное описание Detailed description
Ниже будут описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. Информация, описанная в качестве вариантов осуществления, и информация, показанная на чертежах ниже, представляет собой лишь примеры и может быть реализована с любыми модификациями в пределах объёма, который не выходит за рамки настоящего изобретения. Далее, два или больше вариантов осуществления, необязательно, можно объединять любым способом. Кроме того, в следующих ниже вариантах осуществления аналогичные элементы будут обозначены одинаковыми номерами позиций, а их излишние описания будут исключены для простоты изложения.Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The information described as embodiments and the information shown in the drawings below are only examples and may be implemented with any modifications within the scope of the present invention. Further, two or more embodiments, optionally, can be combined in any way. In addition, in the following embodiments, like elements will be designated with like reference numbers, and redundant descriptions thereof will be omitted for ease of presentation.
Однако предполагается, что, если конкретно не указано, размеры, материалы, формы, относительные положения и тому подобные составляющие компоненты, описанные в качестве вариантов осуществления или показанные на чертежах, следует истолковывать только как иллюстративные и не предназначенные для ограничения объёма настоящего изобретения. Например, выражение относительного или абсолютного расположения, такое как «в направлении», «по направлению», «параллельно», «перпендикулярно», «по центру», «концентрически» и «коаксиально» не должно истолковываться только как указывающее расположение в строгом буквальном смысле, а оно также включает в себя состояние, в котором данное расположение имеет относительное смещение на допустимое отклонение, или на определённый угол, или расстояние, за счёт чего можно достигать того же самого функционирования. Например, выражение равного состояния, такое как «одинаковый», «равный» и «равномерный» не должно истолковываться только как указывающее на состояние, в котором признак является строго равным, но оно также включает в себя состояние, в котором имеется допустимое отклонение или различие, такое, которое позволяет по-прежнему достигать того же самого функционирования. Далее, например, выражение формы, такой как прямоугольная форма или цилиндрическая форма, не должно истолковываться только как геометрически строгая форма, а оно также включает в себя форму с неровными или скошенными углами в пределах диапазона, в котором может достигаться тот же самый эффект. С другой стороны, выражения «содержащий», «включающий в себя», «имеющий», «заключающий в себе» и «имеющий в составе» один из составляющих компонентов не являются исключительными выражениями, которые исключают присутствие других составляющих компонентов.However, unless specifically indicated, dimensions, materials, shapes, relative positions and the like constituent components described as embodiments or shown in the drawings are to be construed as illustrative only and not intended to limit the scope of the present invention. For example, an expression of relative or absolute location, such as "towards", "towards", "parallel", "perpendicular", "centered", "concentric" and "coaxial" should not be construed as merely indicating a location in a strict literal sense, and it also includes a state in which a given location has a relative displacement by an allowable deviation, or by a certain angle, or distance, due to which the same functioning can be achieved. For example, an expression of equal state such as "the same", "equal" and "uniform" should not be construed only as indicating a state in which the feature is strictly equal, but it also includes a state in which there is a tolerance or difference. , one that allows you to still achieve the same functioning. Further, for example, an expression of a shape such as a rectangular shape or a cylindrical shape should not be construed only as a geometrically strict shape, but also includes a shape with uneven or chamfered corners within a range in which the same effect can be achieved. On the other hand, the expressions “comprising”, “including”, “having”, “comprising” and “comprising” one of the constituent components are not exclusive expressions that exclude the presence of other constituent components.
Фиг. 1 представляет собой схему системы установки 100 для производства удобрения согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Установка 100 для производства удобрения является установкой для получения удобрения, содержащего мочевину (мочевинное удобрение), из углеводородного источника, такого как метансодержащий газ (как например, природный газ) или уголь. На фиг. 1 в качестве углеводородного источника показан метансодержащий газ. Установка 100 для производства удобрения включает в себя устройство 1 для риформинга, узел 10 получения аммиака, узел 20 получения мочевины, гранулирующее устройство 61 и узел 80 обработки отходящего газа. В дополнение к этому, в определённом варианте осуществления настоящего изобретения на последней ступени устройства 1 для риформинга предусмотрены конвертер 2, устройство 3 для извлечения диоксида углерода и устройство 4 для метанирования.FIG. 1 is a schematic diagram of a system of a
Устройство 1 для риформинга представляет собой устройство для риформинга метансодержащего газа. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения в устройстве 1 для риформинга выполняют риформинг природного газа в качестве примера метансодержащего газа при использовании воздуха и пара, в результате чего получают по меньшей мере водород и диоксид углерода.The
Устройство 1 для риформинга выполнено с возможностью включения первичного реактора риформинга, предназначенного для осуществления реакции парового риформинга, и вторичного реактора риформинга, предназначенного для осуществления реакции парциального окислительного риформинга и парового риформинга, (оба из которых не показаны). Конкретные уравнения реакций, осуществляемых в первичном реакторе риформинга и вторичном реакторе риформинга, соответственно, отображаются следующим образом:The
(a) первичный реактор риформинга (реакция парового риформинга)(a) primary reforming reactor (steam reforming reaction)
CH4+H2O→CO+3H2 … (1)CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 ... (1)
CO+H2O→CO2+H2 … (2)CO + H 2 O → CO 2 + H 2 ... (2)
(b) вторичный реактор риформинга (реакция парциального окислительного риформинга и реакция парового риформинга)(b) secondary reforming reactor (partial oxidative reforming reaction and steam reforming reaction)
CH4+0,5O2→CO+2H2 … (3)CH 4 + 0.5O 2 → CO + 2H 2 ... (3)
CO+H2O→CO2+H2 … (2)CO + H 2 O → CO 2 + H 2 ... (2)
С учётом вышесказанного, в устройстве 1 для риформинга из метансодержащего газа образуется диоксид углерода. Отметим, что часть оксида углерода, образующегося по реакциям уравнений (1) и (3), остаётся в виде оксида углерода, поскольку реакция уравнения (2) не протекает. Остающийся оксид углерода превращается в диоксид углерода в конвертере 2 на последней ступени.In view of the above, carbon dioxide is generated from the methane-containing gas in the
Реакции, отображаемые уравнениями (1) и (2), можно осуществлять на любом катализаторе риформинга. В качестве катализатора риформинга можно использовать, например, оксид переходного металла, такого как никель или платина. Условия реакции можно устанавливать такими, при которых, на выходе из слоя катализатора, размещённого во вторичном реакторе риформинга, например, достигается температура примерно от 900°С до 1000°С и давление примерно от 2,5 MПа до 3,5 МПа.The reactions depicted by equations (1) and (2) can be carried out on any reforming catalyst. As a reforming catalyst, for example, an oxide of a transition metal such as nickel or platinum can be used. The reaction conditions can be set such that, at the outlet of the catalyst bed disposed in the secondary reformer, for example, a temperature of about 900 ° C to 1000 ° C and a pressure of about 2.5 MPa to 3.5 MPa are reached.
Как описано выше, в устройство 1 для риформинга также подаётся воздух. Таким образом, газ, выпускаемый из устройства 1 для риформинга и подаваемый в конвертер 2 на последней ступени, также содержит компонент, получаемый из воздуха. Более конкретно, газ, выпускаемый из устройства 1 для риформинга, содержит также азот и тому подобное.As described above, air is also supplied to the
В конвертере 2 подвергаются превращению пар и оксид углерода, содержащиеся в газе, подаваемом из устройства 1 риформинга, в результате чего получаются диоксид углерода и водород. С учётом вышесказанного, в конвертере 2 концентрация оксида углерода в газе уменьшается, а взамен этого концентрация диоксида углерода увеличивается. Заменяя оксид углерода на диоксид углерода, в устройстве 3 для извлечения диоксида углерода на последней ступени можно удалять углерод, получаемый из оксида углерода, в виде диоксида углерода.In the
В конвертере 2 протекает химическая реакция, которая отображается следующим образом:A chemical reaction takes place in
CO+H2O→CO2+H2 … (4)CO + H 2 O → CO 2 + H 2 ... (4)
Данную реакцию можно осуществлять при использовании любого катализатора конверсии в качестве катализатора превращения оксида углерода (катализатор конверсии). В качестве катализатора конверсии можно указать, например, медно-цинковый катализатор или ему подобный. Условия реакции можно устанавливать такими, при которых, на выходе из слоя катализатора, размещённого в конвертере 2, достигается, например, температура примерно от 200°С до 450°С и давление примерно от 2,5 МПа до 3,5 МПа.This reaction can be carried out using any conversion catalyst as a carbon monoxide conversion catalyst (conversion catalyst). As the conversion catalyst, for example, a copper-zinc catalyst or the like can be mentioned. The reaction conditions can be set such that, at the outlet of the catalyst bed located in the
Устройство 3 для извлечения диоксида углерода представляет собой устройство для извлечения диоксида углерода, образующегося в устройстве 1 для риформинга. Извлекая диоксид углерода, имеющийся в газе, можно подавлять поступление диоксида углерода в устройство 12 для получения аммиака на последней ступени и подавлять влияние на катализатор получения аммиака (который описан далее). Извлечение диоксида углерода в устройстве 3 для извлечения диоксида углерода можно осуществлять, например, путём приведения щелочного раствора в контакт с данным газом. Извлечённый диоксид углерода отделяют от щелочного раствора, например, при нагревании щелочного раствора, а затем подают в узел 20 получения мочевины и узел 80 обработки отходящего газа (более конкретно, генератор 116 мелких пузырьков), описываемые ниже.The carbon
Устройство 4 для метанирования представляет собой устройство для превращения в метан и диоксида углерода, который невозможно полностью извлекать при помощи описанного выше устройства 3 для извлечения диоксида углерода, и оксида углерода, который ни превращается в диоксид углерода с помощью описанного выше конвертера 2, ни извлекается при помощи устройства 3 для извлечения диоксида углерода. Оксиды углерода, такие как монооксид углерода и диоксид углерода, удаляются в устройстве 4 для метанирования, подавляя поступление оксидов углерода в устройство 12 для получения аммиака на последней ступени. Таким образом, можно подавлять влияние на катализатор образования аммиака (описанный ниже), вызываемое оксидами углерода.The
В устройстве 4 для метанирования протекают химические реакции, которые соответственно отображаются в следующем виде:In the
CO2+H2→CO+H2O … (5)CO 2 + H 2 → CO + H 2 O… (5)
CO+3H2→CH4+H2O … (6)CO + 3H 2 → CH 4 + H 2 O… (6)
Данные реакции можно осуществлять при использовании любого катализатора метанирования в качестве катализатора, который обусловливает метанирование (катализатор метанирования). В качестве катализатора метанирования можно указать, например, никелевый катализатор или ему подобный. Условия реакции можно устанавливать такими, при которых на выходе из слоя катализатора, размещённого в устройстве 4 для метанирования, например, достигается температура примерно от 250°С до 350°С и давление примерно от 2,0 МПа до 3,0 МПа.These reactions can be carried out using any methanation catalyst as a catalyst that causes methanation (methanation catalyst). As the methanation catalyst, for example, a nickel catalyst or the like can be mentioned. The reaction conditions can be set such that at the outlet of the catalyst bed located in the
Узел 10 получения аммиака представляет собой узел получения аммиака с использованием по меньшей мере водорода, получаемого в устройстве 1 для риформинга, и азота воздуха, принимаемого устройством 1 для риформинга.The
Узел 10 получения аммиака включает в себя компрессор 11, устройство 12 для получения аммиака, устройство 13 для извлечения аммиака и устройство 14 для извлечения водорода.The
Компрессор 11 представляет собой компрессор для сжатия исходного газа (содержащего водород и азот и включающего в себя метан в виде примеси), вводимого в устройство 12 для получения аммиака, на последней ступени. В устройстве 12 для получения аммиака реакция образования аммиака протекает при высоком давлении, что делает возможным ускорение реакции образования аммиака путём увеличения давления исходного газа при помощи компрессора 11.The
Устройство 12 для получения аммиака представляет собой устройство для получения аммиака при использовании по меньшей мере водорода и азота в составе исходного газа. Из образовавшегося аммиака, аммиак жидкой фазы подают в узел 20 получения мочевины, описываемый ниже, через систему 71 подачи аммиака. С другой стороны, газовую фазу (продувочный газ) устройства 12 для получения аммиака подают в устройство 13 для извлечения аммиака, описываемое ниже. Газовая фаза устройства 12 для получения аммиака также содержит непрореагировавший метан, в дополнение к избыточному водороду и азоту (непрореагировавшему азоту).The
В устройстве 12 для получения аммиака протекает химическая реакция, которая отображается в следующем виде:In the
N2+3H2→2NH3 … (7)N 2 + 3H 2 → 2NH 3 ... (7)
Данную реакцию можно осуществлять при использовании любого катализатора получения аммиака в качестве катализатора для образования аммиака (катализатор получения аммиака). В качестве катализатора получения аммиака можно указать, например, железный катализатор, содержащий тетраоксид трижелеза, или ему подобный. Условия реакции можно устанавливать такими, при которых, на выходе из слоя катализатора, размещённого в устройстве 12 для получения аммиака, достигается, например, температура примерно от 400°С до 480°С и давление примерно от 12 МПа до 20 МПа.This reaction can be carried out using any ammonia production catalyst as the ammonia production catalyst (ammonia production catalyst). As the catalyst for producing ammonia, for example, an iron catalyst containing triiron tetroxide or the like can be mentioned. The reaction conditions can be set such that, at the outlet of the catalyst bed disposed in the
Устройство 13 для извлечения аммиака представляет собой устройство для извлечения аммиака, содержащегося в газовой фазе в устройстве 12 для получения аммиака. Устройство 13 для извлечения аммиака включает в себя холодильник (не показан) и охлаждается путём приведения в действие холодильника до тех пор, пока температура газовой фазы не достигает значения около 0°С. Таким образом, аммиак газовой фазы сжижается, и извлекается сжиженный аммиак. Подобно аммиаку в жидкой фазе устройства 12 для получения аммиака, описанного выше, извлечённый аммиак сжимают компрессором 76, а затем подают в узел 20 получения мочевины, описываемый ниже, через систему 71 подачи аммиака.The
Устройство 14 для извлечения водорода представляет собой устройство для извлечения избыточного водорода, имеющегося в описанном выше устройстве 12 для получения аммиака. Избыточный водород, извлекаемый при помощи устройства 14 для извлечения водорода, возвращают на участок между устройством 4 для метанирования и компрессором 11, описанным выше (на предшествующую ступень компрессора 11), через систему 72 циркуляции водорода. С другой стороны, водород, который невозможно извлекать, и метан, который не был извлечён, подают в устройство 1 для риформинга или котёл (не показан) (можно в оба устройства) вместе с азотом, который тоже не был извлечён, и используют для сжигания в качестве топлив.The
Устройство 14 для извлечения водорода может иметь любую конфигурацию, если только данное устройство может извлекать водород. Более конкретно, например, устройство 14 для извлечения водорода может извлекать водород, имеющийся в газе, с использованием любой мембраны для выделения водорода.The
Узел 20 получения мочевины представляет собой узел, предназначенный для получения мочевины при использовании по меньшей мере диоксида углерода, получаемого в устройстве 1 для риформинга, и аммиака, получаемого в узле 10 получения аммиака. Диоксид углерода, используемый в узле 20 получения мочевины, является диоксидом углерода, извлечённым при помощи описанного выше устройства 3 для извлечения диоксида углерода. Кроме того, аммиак, используемый в узле 20 получения мочевины, является аммиаком, полученным в описанном выше узле получения аммиака и подаваемым через систему 71 подачи аммиака.The
Узел 20 получения мочевины включает в себя компрессор 21 и устройство 22 для получения мочевины.The
Компрессор 21 представляет собой компрессор для сжатия диоксида углерода, извлекаемого при помощи устройства 3 для извлечения диоксида углерода и подаваемого в устройство 22 для получения мочевины (описанное ниже). Сжатый диоксид углерода подают в устройство 22 для получения мочевины через первую систему 121 для подачи диоксида углерода. Первая система 121 для подачи диоксида углерода представляет собой систему, предназначенную для подачи диоксида углерода, сжатого в компрессоре 21, в устройство 22 для получения мочевины.The
В устройстве 22 для получения мочевины реакция получения мочевины протекает при высоком давлении, что делает возможным ускорение реакции образования мочевины путём увеличения давления исходного газа при помощи компрессора 21. Образовавшуюся мочевину подают в гранулирующее устройство 61, описываемое ниже.In the urea-producing
Кроме того, диоксид углерода, сжатый компрессором 21, подают также в генератор 116 мелких пузырьков (устройство для получения угольной кислоты, описываемое ниже) через вторую систему 118 для подачи диоксида углерода. Вторая система 118 для подачи диоксида углерода представляет собой систему, предназначенную для подачи диоксида углерода, сжатого в компрессоре 21, в генератор 116 мелких пузырьков.In addition, the carbon dioxide compressed by the
При включении в схему компрессора 21, первой системы 121 для подачи диоксида углерода и второй системы 118 для подачи диоксида углерода можно подавать сжатый диоксид углерода и в устройство 22 для получения мочевины, и в генератор 116 мелких пузырьков (устройство для получения угольной кислоты). Таким образом, отсутствует необходимость отдельного размещения компрессора для получения угольной кислоты (не показан), что делает возможным уменьшение монтажной площади для компрессора. Кроме того, поскольку угольную кислоту можно получать из сжатого диоксида углерода, можно увеличивать объём производства угольной кислоты.By including the
Устройство 22 для получения мочевины представляет собой устройство, предназначенное для получения мочевины с использованием по меньшей мере аммиака. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения в устройстве 22 для получения мочевины осуществляют взаимодействие диоксида углерода и аммиака, имеющегося в исходном газе, с образованием мочевины. Здесь образующаяся мочевина находится в виде жидкости. В устройство 22 для получения мочевины подают аммиак, извлечённый при помощи устройства 13 для извлечения аммиака, описываемого ниже, и сжатый компрессором 76 (насос высокого давления) диоксид углерода, в дополнение к диоксиду углерода, сжатому описанным выше компрессором 21. В устройстве 22 для получения мочевины протекает химическая реакция, отображаемая следующим образом:The
2NH3+CO2→(NH2)2CO+H2O … (8)2NH 3 + CO 2 → (NH 2 ) 2 CO + H 2 O… (8)
Хотя условия, в которых образуется мочевина, конкретно не ограничиваются, их можно устанавливать такими, при которых на выходе из устройства 22 для получения мочевины достигается, например, температура примерно от 170°С до 200°С и давление примерно от 13 МПа до 18 МПа.Although the conditions under which urea is formed are not particularly limited, they can be set such that, for example, a temperature of about 170 ° C to 200 ° C and a pressure of about 13 MPa to 18 MPa is reached at the outlet of the
Гранулирующее устройство 61 представляет собой устройство, предназначенное для гранулирования мочевины, образующейся в устройстве 22 для получения мочевины. В гранулирующем устройстве 61 формальдегид, содержащийся в мочевино-формальдегидном растворе, выполняет функцию связующего, обеспечивая гранулирование мочевины, подаваемой из узла 20 получения мочевины. Гранулированную мочевину, полученную путём её гранулирования, отсасывают и используют в качестве удобрения.The
Размер гранул мочевины конкретно не ограничивается, но может составлять, например, от около 2 мм до 6 мм диаметра зерна.The size of the urea granules is not particularly limited, but may be, for example, from about 2 mm to 6 mm in grain diameter.
Узел 80 обработки отходящего газа представляет собой узел, предназначенный для обработки отходящего газа установки 100 для производства удобрения. Однако в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения отходящий газ, подвергаемый обработке при помощи узла 80 обработки отходящего газа, включает в себя отходящий газ гранулирующего устройства 61. Таким образом, из отходящего газа можно удалять аммиак, который образуется при гранулировании раствора мочевины в гранулирующем устройстве 61, путём контактирования с кислотной абсорбционной жидкостью.The off-
Конфигурация узла 80 обработки отходящего газа будет описана со ссылкой на фиг. 2.The configuration of the off-
Фиг. 2 представляет собой схему системы, отображающую узел 80 обработки отходящего газа на установке 100 для производства удобрения, показанной на фиг. 1. Узел 80 обработки отходящего газа включает в себя скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого и скруббер 80B. То есть, установка 100 для производства удобрения включает в себя скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого и скруббер 80B.FIG. 2 is a system diagram showing the off-
Скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого является скруббером, предназначенным для удаления твёрдого содержимого в отходящем газе. В данном случае твёрдое содержимое представляет собой, например, порошок твёрдой мочевины или тому подобный материал, содержащийся в отходящем газе гранулирующего устройства 61. При включении в схему скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого можно удалять твёрдое содержимое (например, порошок твёрдой мочевины или тому подобный материал), содержащееся в отходящем газе установки 100 для производства удобрения. Затем при помощи скруббера 80B из отходящего газа можно удалять аммиак, имеющийся в отходящем газе, из которого удалено твёрдое содержимое.The 80A Solids Scrubber is a scrubber designed to remove solids in exhaust gas. In this case, the solid content is, for example, solid urea powder or the like contained in the exhaust gas of the
Скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого включает в себя корпус 81, имеющий внутреннее пространство 81a, где протекает отходящий газ, форсунки 83 для распыления воды во внутреннем пространстве 81a и систему 87 для подачи воды, предназначенную для подачи воды (например, свежей воды, сточной воды, нейтральной воды (с уровнем pH около 7), как например, промышленная вода) в форсунки 83. Температура внутри скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого, как правило, является высокой, что приводит к испарению жидкой воды. Таким образом, с целью восполнения испарённой жидкой воды форсунки 83 распыляют воду.The solids scrubber 80A includes a
Поскольку в скруббере 80A для удаления твёрдого содержимого распыляется нейтральная вода, аммиак отходящего газа немного поглощается. Таким образом, с целью подавления концентрирования аммиака можно извлекать часть воды, накопленной во внутреннем пространстве 81a, за пределы скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого через систему дренирования (не показана) в целях обработки аммиака, имеющегося в извлечённой жидкости.Since neutral water is sprayed in the 80A scrubber to remove solids, the ammonia in the flue gas is slightly absorbed. Thus, in order to suppress the concentration of ammonia, it is possible to extract a portion of the water accumulated in the
Скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого включает в себя экстракционную систему 86, насос 82 и форсунку 84. Экстракционная система 86 представляет собой систему, предназначенную для извлечения воды (включая растворённое твёрдое содержимое, далее в настоящем документе то же самое относится к накопленной воде), которая накапливается во внутреннем пространстве 81a в результате распыления форсунками 83, за пределы корпуса 81. Насос 82 является насосом для формирования потока воды, накопленной во внутреннем пространстве 81a, в экстракционную систему 86. Форсунка 84 является форсункой для распыления воды, протекающей через экстракционную систему 86, во внутреннее пространство 81a.The 80A solids scrubber includes an
Часть воды, протекающей через экстракционную систему 86, извлекают за пределы скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого через систему дренажа (не показана) для выполнения дренажной обработки с целью подавления концентрирования твёрдого содержимого. Кроме того, форсунка 84 выполнена с возможностью впрыска воды в направлении тарелки 85 (например, изготовленной из пористой пластины), установленной в середине потока отходящего газа. Таким образом, твёрдое содержимое, осаждающееся на тарелке 85, смывается (подробности этого подлежат описанию ниже).A portion of the water flowing through the
Отходящий газ, подаваемый в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого через систему 111 для подачи отходящего газа, проходит вверх через внутреннее пространство 81a корпуса 81. В то же время отходящий газ контактирует с тарелкой 85, которая установлена в середине потока отходящего газа и изготовлена, например, из пористой пластины. Таким образом, твёрдое содержимое, заключённое в отходящем газе, осаждается на тарелке 85. Описанная выше форсунка 84 выполнена с возможностью впрыска воды в направлении тарелки 85. Соответственно, твёрдое содержимое, осаждающееся на тарелке 85, смывается впрыскиваемой водой. Таким образом, подавляется избыточное осаждение твёрдого содержимого на тарелке 85, что подавляет увеличение потери давления отходящего газа.The off-gas supplied to the
С другой стороны, отходящий газ, из которого удалено твёрдое содержимое путём осаждения на тарелке 85, вводят в систему 112 для подачи отходящего газа через выпускной канал отходящего газа (не показан). Затем отходящий газ, проходящий через систему 112 для подачи отходящего газа, подают в скруббер 80B, размещённый после скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого в направлении протекания потока отходящего газа.On the other hand, the off-gas from which the solid content has been removed by settling on the
Скруббер 80B имеет внутреннее пространство 91a для приведения отходящего газа установки 100 для производства удобрения, который содержит аммиак, в контакт с кислотной абсорбционной жидкостью. Кислотная абсорбционная жидкость, приводимая в контакт с отходящим газом, содержит угольную кислоту. Отходящий газ, из которого удалили аммиак в скруббере 80B, выпускают в атмосферу через выхлопную систему 113.The
Скруббер 80B включает в себя корпус 91, имеющий внутреннее пространство 91a, где протекает отходящий газ, форсунки 93 для распыления воды во внутреннее пространство 91a и систему 97 для подачи воды, предназначенную для подачи воды в форсунки 93. Температура внутри скруббера 80B, как правило, является высокой, что приводит к испарению жидкой воды. Таким образом, с целью восполнения испарённой жидкой воды форсунки 93 распыляют воду.The
Скруббер 80B включает в себя экстракционную систему 96, насос 92 и форсунку 94. Экстракционная система 96 представляет собой систему, предназначенную для извлечения воды, которая накапливается во внутреннем пространстве 91a в результате распыления форсунками 93, за пределы корпуса 91. Насос 92 является насосом для формирования потока воды, накопленной во внутреннем пространстве 91a, в экстракционную систему 96. Форсунка 94 является форсункой для распыления воды, протекающей через экстракционную систему 96, во внутреннее пространство 91a. Форсунка 94 выполнена с возможностью впрыска воды в направлении тарелки 98, изготовленной, например, из пористой пластины.The
В скруббере 80B, воду, накопленную во внутреннем пространстве 91a, извлекают за пределы корпуса 91, как описано выше. Затем, в скруббере 80B кислотную абсорбционную жидкость, распыляемую из форсунки 94, и отходящий газ, содержащий аммиак, приводят в контакт друг с другом; подробности этого подлежат описанию ниже. Таким образом, вода, накопленная во внутреннем пространстве 91a, включает аммиак, абсорбированный в кислотной абсорбционной жидкости, которая контактировала с отходящим газом. Кроме того, вода, накопленная во внутреннем пространстве 91a, также включает воду, распыляемую форсунками 93. Затем аммиак, имеющийся в отходящем газе, также может умеренно абсорбироваться в распыляемой воде. Кроме того, вода, накапливаемая во внутреннем пространстве 91a, также включает кислотную абсорбционную жидкость, подаваемую через первую систему 117 для подачи кислотной абсорбционной жидкости (которая описана ниже).In the
Таким образом, для удобства изложения, в варианте осуществления настоящего изобретения вода, накапливаемая во внутреннем пространстве 91a, будет единообразно называться «кислотной абсорбционной жидкостью». Затем в варианте осуществления настоящего изобретения кислотную абсорбционную жидкость, накапливаемую во внутреннем пространстве 91a, распыляют из форсунки 94 через экстракционную систему 96. Следовательно, кислотная абсорбционная жидкость циркулирует внутри и за пределами внутреннего пространства 91a.Thus, for the sake of convenience, in the embodiment of the present invention, the water accumulated in the
В воде (кислотной абсорбционной жидкости), накопленной во внутреннем пространстве 91a, аммиак находится в жидкости по меньшей мере в одной из форм: молекулы аммиака или ионы аммония.In the water (acidic absorption liquid) accumulated in the
Экстракционная система 96 для извлечения кислотной абсорбционной жидкости из корпуса 91 включает в себя регулировочный клапан 95 по степени открытия отверстия и измеритель 99b скорости потока. Далее, степень открытия отверстия регулировочного клапана 95 по степени открытия отверстия регулируют таким образом, что скорость потока, определяемая измерителем 99b скорости потока, становится постоянной. С учётом вышесказанного, количество воды, распыляемой форсункой 94, является постоянным.The
Система 115 отвода соединена с экстракционной системой 96. Система 115 отвода включает в себя, как пример устройства для получения угольной кислоты, генератор 116 мелких пузырьков, предназначенный для образования угольной кислоты при растворении диоксида углерода в воде.The
Генератор 116 мелких пузырьков (пример устройства для получения угольной кислоты) представляет собой генератор для получения угольной кислоты при использовании диоксида углерода, извлечённого с помощью устройства 3 для извлечения диоксида углерода (смотрите фиг. 1). То есть, генератор 116 мелких пузырьков является генератором для образования угольной кислоты в кислотной абсорбционной жидкости при растворении извлечённого диоксида углерода кислотной абсорбционной жидкостью. Полученную кислотную абсорбционную жидкость подают в корпус 91 через первую систему 117 для подачи кислотной абсорбционной жидкости.The fine bubble generator 116 (an example of an apparatus for producing carbonic acid) is a generator for producing carbonic acid using carbon dioxide recovered by the
Вторая система 118 для подачи диоксида углерода, предназначенная для подачи диоксида углерода из компрессора 21, соединена с генератором 116 мелких пузырьков. Таким образом, можно получать кислотную абсорбционную жидкость при использовании диоксида углерода, образовавшегося в результате риформинга метансодержащего газа, такого как природный газ.A second carbon
Генератор 116 мелких пузырьков выполнен с возможностью образования в воде, например, пузырьков, каждый из которых имеет размер примерно от сотни нанометров до нескольких сотен нанометров. Более конкретно, например, образуются пузырьки, каждый из которых имеет размер, например, около значения не меньше 100 нм и не больше 500 мкм, как размер одного из соответствующих пузырьков непосредственно после образования генератором 116 мелких пузырьков. При включении в схему такого генератора 116 мелких пузырьков можно увеличивать время пребывания угольной кислоты в воде.The
Конкретная конфигурация генератора 116 мелких пузырьков особо не ограничивается и можно выбирать любой способ, такой как эжекторный способ, кавитационный способ, способ вихревого потока, способ растворения под давлением или тому подобное.The specific configuration of the
Вторая система 118 для подачи диоксида углерода включает в себя клапан 119 регулировки степени открытия для регулирования количества подаваемого диоксида углерода. Степень открытия клапана 119 регулировки степени открытия отверстия контролируется устройством 151 для арифметического контроля на основе уровня pH, измеряемого pH-метром 99a. То есть, уровень pH кислотной абсорбционной жидкости, которая накапливается во внутреннем пространстве 91a при абсорбции аммиака в скруббере 80B, постепенно повышается. Таким образом, диоксид углерода растворяется кислотной абсорбционной жидкостью так, что уровень pH кислотной абсорбционной жидкости, накапливаемой во внутреннем пространстве 91a (то есть, кислотной абсорбционной жидкости, протекающей через экстракционную систему 96), находится в диапазоне кислой среды. Более конкретно, растворяемое количество диоксида углерода контролируют таким образом, что уровень pH кислотной абсорбционной жидкости, измеряемый pH-метром 99a (то есть, pH кислотной абсорбционной жидкости, распыляемой форсункой 94), понижается.The
Более конкретно, уровень pH кислотной абсорбционной жидкости, измеряемый pH-метром 99a, можно устанавливать около значения, например, не менее 4 и не более 6,5, а предпочтительным является более низкий уровень pH в пределах указанного диапазона. Регулируя растворённое количество диоксида углерода так, чтобы уровень pH попадал в пределы указанного выше диапазона, можно активировать абсорбцию аммиака в кислотной абсорбционной жидкости. Кроме того, абсорбированный аммиак с лёгкостью существует в форме ионов аммония в кислотной абсорбционной жидкости, что делает возможным подавление высвобождения аммиака снова в газовую фазу.More specifically, the pH of the acidic absorption liquid as measured by the
Устройство 151 для арифметического контроля включает в себя, например, центральный процессорный элемент (CPU), оперативную память (RAM), запоминающее устройство (ROM), дисковод жёсткого диска (HDD), управляющий контур (все они не показаны), и его действие реализуется посредством выполнения заданной программы контроля, хранимой на ROM, при помощи CPU.The
В установке 100 для производства удобрений, генерирующей с помощью генератора 116 мелких пузырьков мелкие пузырьки в кислотной абсорбционной жидкости, протекающей через систему 115 отвода, диоксид углерода растворяется кислотной абсорбционной жидкостью, протекающей через систему 115 отвода.In a
Таким образом, формируется кислотная абсорбционная жидкость, содержащая угольную кислоту, и кислотную абсорбционную жидкость, образовавшуюся при помощи генератора 116 мелких пузырьков, подают в корпус 91 через первую систему 117 для подачи кислотной абсорбционной жидкости. Затем кислотную абсорбционную жидкость, подаваемую в корпус 91, распыляют во внутреннее пространство 91a корпуса 91 при помощи экстракционной системы 96 и форсунки 94. Распыляемая кислотная абсорбционная жидкость контактирует с отходящим газом для абсорбирования аммиака, имеющегося в отходящем газе, и накапливается во внутреннем пространстве 91a корпуса 91.Thus, an acidic absorption liquid containing carbonic acid is formed, and the acidic absorption liquid generated by the
Накапливаемая кислотная абсорбционная жидкость содержит карбонат аммония, образовавшийся в результате абсорбирования аммиака. Затем часть кислотной абсорбционной жидкости, содержащей карбонат аммония, подают в устройство 22 для получения мочевины через экстракционную систему 96 и систему 114 для подачи карбоната аммония. Система 114 для подачи карбоната аммония представляет собой систему, предназначенную для подачи кислотной абсорбционной жидкости, контактировавшей с отходящим газом в скруббере 80B, в устройство 22 для получения мочевины. При включении в схему системы 114 для подачи карбоната аммония, в качестве основного ингредиента для получения мочевины можно использовать карбонат аммония, содержащийся в кислотной абсорбционной жидкости, которая контактировала с отходящим газом.The accumulated acidic absorption liquid contains ammonium carbonate formed by the absorption of ammonia. Then, a portion of the acidic absorption liquid containing ammonium carbonate is fed to the
В соответствии с установкой 100 для производства удобрения, имеющей описанную выше конфигурацию, можно абсорбировать аммиак, имеющийся в отходящем газе, при использовании кислотной абсорбционной жидкости, содержащей угольную кислоту, с которой легко обращаться, без применения водного раствора серной кислоты. Таким образом, можно удалять аммиак в отходящем газе без образования сульфата аммония и легко обрабатывать отходящий газ, образующийся на установке 100 для производства удобрения.According to the
Фиг. 3 представляет собой блок-схему, демонстрирующую способ производства удобрения согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Способ производства удобрения, показанный на фиг. 3, относится к способу производства удобрения для получения удобрения, содержащего мочевину. Отметим, что для простоты изложения на фиг. 3 описано в основном получение мочевины и абсорбционное удаление аммиака в отходящем газе гранулирующего устройства 61.FIG. 3 is a flowchart showing a method for producing a fertilizer according to a first embodiment of the present invention. The fertilizer production method shown in FIG. 3 relates to a method for producing a fertilizer for producing a fertilizer containing urea. Note that for simplicity, FIG. 3 mainly describes the production of urea and the absorption removal of ammonia in the exhaust gas of the
Способ производства удобрения, представленный на фиг. 3, можно воплощать, например, на описанной выше установке 100 для производства удобрения, показанной на фиг. 1. Таким образом, далее в настоящем документе описание будет приводиться со ссылкой на фиг. 3, при необходимости совместно с фиг. 1.The fertilizer production method shown in FIG. 3 can be implemented, for example, in the above-described
На установке 100 для производства удобрения водород получают риформингом метансодержащего газа, такого как природный газ. Затем с использованием полученного водорода получают аммиак и метанол. Кроме того, извлекают диоксид углерода, который является побочным продуктом при осуществлении риформинга, с помощью устройства 3 для извлечения диоксида углерода (стадия S1). После этого, при использовании извлечённого диоксида углерода и аммиака получают мочевину. Одновременно с этим, как описано выше, в устройстве 22 для получения мочевины получают мочевину с использованием карбоната аммония, подаваемого через систему 114 для подачи карбоната аммония, как части основного ингредиента. Затем при использовании полученной мочевины, аммиака и метанола производят удобрение.
Кроме того, с использованием диоксида углерода, извлечённого при помощи устройства 3 для извлечения диоксида углерода, генератор 116 мелких пузырьков (смотрите фиг. 2) образует кислотную абсорбционную жидкость, содержащую угольную кислоту (стадия S2). Полученную кислотную абсорбционную жидкость приводят в контакт с отходящим газом (например, отходящим газом гранулирующего устройства 61), образующимся при получении удобрения и содержащим аммиак, в скруббере 80B (стадия S3, стадия контактирования). Затем аммиак, имеющийся в отходящем газе, абсорбируется в кислотной абсорбционной жидкости, образуя карбонат аммония в кислотной абсорбционной жидкости.In addition, using the carbon dioxide recovered by the carbon
Далее кислотную абсорбционную жидкость, которая контактировала с отходящим газом, подают через систему 114 для подачи карбоната аммония (стадия S4). Затем в устройстве 22 для получения мочевины получают мочевину при использовании карбоната аммония в кислотной абсорбционной жидкости, которая контактировала с отходящим газом (стадия S5, стадия получения мочевины).Next, the acidic absorption liquid that has been in contact with the off-gas is fed through the ammonium carbonate supply system 114 (step S4). Then, in the
В соответствии с описанным выше способом получения можно абсорбировать аммиак в отходящем газе с использованием кислотной абсорбционной жидкости, содержащей угольную кислоту, с которой легко обращаться, без применения водного раствора серной кислоты. Таким образом, можно удалять аммиак в отходящем газе без образования сульфата аммония и с лёгкостью обрабатывать отходящий газ, образующийся при получении удобрения.According to the above production method, it is possible to absorb ammonia in the off-gas using an acidic absorption liquid containing carbonic acid, which is easy to handle, without using an aqueous sulfuric acid solution. In this way, it is possible to remove ammonia in the flue gas without the formation of ammonium sulfate and to treat the flue gas generated from the production of fertilizer with ease.
С целью подтверждения влияния количества кислотной абсорбционной жидкости, распыляемого форсункой 94, и количества воды, распыляемого форсунками 93, на степень удаления аммиака в скруббере 80B авторы настоящего изобретения проводили следующее испытание с использованием скруббера 80B, показанного на фиг. 2. В данном испытании для простоты не использовали скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого, показанный на фиг. 2. Кроме того, для простоты испытание проводили с помощью изготовленного миниатюрного устройства для испытания, моделирующего описанный выше скруббер 80B. Далее, и скорость потока кислотной абсорбционной жидкости, и скорость потока отходящего газа в испытании приведены ниже в единицах скорости потока, соответствующих объёму производства мочевины (например, 3500 тонн в сутки) на действующей установке 100 для производства удобрения.In order to confirm the effect of the amount of acidic absorption liquid sprayed by the
Отходящий газ, имеющий концентрацию аммиака 100 мг/м3 (та же концентрация будет применяться далее в настоящем документе) в канале подачи отходящего газа (не показан) скруббера 80B, подавали в скруббер 80B со скоростью потока 600 000 нм3 в час. Кроме того, через систему 114 для подачи карбоната аммония скруббера 80B, при одновременном извлечении 5 мас.% кислотной абсорбционной жидкости, протекающей через экстракционную систему 96, распыляли равное количество воды (свежей воды) форсунками 93 во внутреннее пространство 91a. Затем измеряли концентрацию аммиака в выпускном канале отходящего газа (не показан) скруббера 80B при изменении количества (скорости потока) кислотной абсорбционной жидкости, распыляемого форсункой 94. В дополнение к этому, также измеряли уровень pH при помощи pH-метра 99a. Результаты измерений приведены в следующей ниже таблице 1 (примеры 1 - 4).An off-gas having an ammonia concentration of 100 mg / m 3 (the same concentration will be used hereinafter) in an off-gas supply path (not shown) of the 80B scrubber was fed to the 80B scrubber at a flow rate of 600,000 Nm 3 per hour. In addition, through the
Таблица 1Table 1
(л/нм3)Flow rate of acidic absorption liquid in relation to off-gas
(l / nm 3 )
Как показано в таблице 1, было обнаружено, что степень удаления аммиака повышается по мере увеличения количества кислотной абсорбционной жидкости, распыляемого форсункой 94, то есть, по мере повышения скорости потока кислотной абсорбционной жидкости по отношению к отходящему газу.As shown in Table 1, it was found that the ammonia removal rate increased as the amount of acidic absorption liquid sprayed by the
Далее, уровень pH и концентрацию аммиака в выпускном канале отходящего газа измеряли тем же способом, что и в примерах 1 – 4, приведённых выше, за исключением того, что количество кислотной абсорбционной жидкости, извлекаемое через систему 114 для подачи карбоната аммония, изменяли на 15 мас.% кислотной абсорбционной жидкости, протекающей через экстракционную систему 96. Результаты измерений приведены в следующей ниже таблице 2 (примеры 5 - 8).Further, the pH and ammonia concentration in the exhaust gas outlet was measured in the same manner as in Examples 1 to 4 above, except that the amount of acidic absorption liquid withdrawn through the ammonium
Таблица 2table 2
(л/нм3)Flow rate of acidic absorption liquid in relation to off-gas
(l / nm 3 )
Как показано в таблице 2, было обнаружено, что степень удаления аммиака повышается по мере увеличения количества кислотной абсорбционной жидкости, распыляемого форсункой 94, то есть, по мере повышения скорости потока кислотной абсорбционной жидкости по отношению к отходящему газу, как и в таблице 1, приведённой выше, даже если увеличивается извлекаемое количество. Кроме того, при сравнении таблицы 1 и таблицы 2, например, было обнаружено, что степень удаления аммиака повышается по мере увеличения извлекаемого количества, в одинаковых условиях (таких, как в примере 1 и примере 5), за исключением того, что отличаются извлечённые количества.As shown in Table 2, it was found that the ammonia removal rate increased as the amount of acidic absorption liquid sprayed by the
Исходя из приведённых выше результатов таблицы 1 и таблицы 2, было обнаружено, что степень удаления аммиака в скруббере 80B повышается по мере увеличения и количества кислотной абсорбционной жидкости, распыляемого форсункой 94, и количества воды, распыляемого форсунками 93.Based on the above results in Table 1 and Table 2, it was found that the ammonia removal rate in the 80B scrubber increased as both the amount of acidic absorption liquid sprayed by the
Фиг. 4 представляет собой схему системы установки для производства удобрения согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Установка 100A для производства удобрения, показанная на фиг. 4, включает в себя вторую систему 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости, предназначенную для подачи кислотной абсорбционной жидкости, которая контактировала с отходящим газом в скруббере 80B, в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого. Кроме того, установка 100A для производства удобрения включает в себя систему 123 для подачи раствора мочевины и систему 122 для возврата раствора мочевины. Система 123 для подачи раствора мочевины представляет собой систему, предназначенную для подачи раствора мочевины, полученного в устройстве 22 для получения мочевины, в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого. Кроме того, система 122 для возврата раствора мочевины представляет собой систему, предназначенную для возвращения раствора мочевины (заключающего в себе твёрдое содержимое, кислотный раствор, подаваемый из скруббера 80B), который контактировал с отходящим газом в скруббере 80A для удаления твёрдого содержимого, в устройство 22 для получения мочевины.FIG. 4 is a schematic diagram of a system of a fertilizer production plant according to a second embodiment of the present invention. The
Фиг. 5 представляет собой схему системы, отображающую узел 80 обработки отходящего газа на установке 100A для производства удобрения, показанную на фиг. 4. В скруббере 80B установки 100A для производства удобрения, часть кислотной абсорбционной жидкости, извлечённой из корпуса 91 и протекающей через экстракционную систему 96, подают в систему 87 для подачи воды скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого через вторую систему 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости (система для подачи кислотной абсорбционной жидкости). Подаваемое количество контролируют путём регулирования степени открытия клапана 120, регулируемого по степени открытия отверстия, предусмотренного для второй системы 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости. Подаваемую в систему 87 для подачи воды кислотную абсорбционную жидкость, которая контактировала с отходящим газом в скруббере 80B, распыляют во внутреннее пространство 81a скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого.FIG. 5 is a system diagram showing the off-
При включении в схему второй системы 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости можно подавать кислотную абсорбционную жидкость, которая контактировала с отходящим газом, в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого. Таким образом, можно сохранять количество воды в скруббере 80A для удаления твёрдого содержимого, даже если количество воды в скруббере 80A для удаления твёрдого содержимого уменьшается вследствие испарения. В результате можно снижать потребление новой воды извне для сохранения количества воды в скруббере 80A для удаления твёрдого содержимого.When the
Кроме того, узел 80 обработки отходящего газа на установке 100A для производства удобрения включает в себя систему 123 для подачи раствора мочевины и систему 122 для возврата раствора мочевины. Система 123 для подачи раствора мочевины представляет собой систему, предназначенную для подачи раствора мочевины, полученного в устройстве 22 для получения мочевины, в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого. Кроме того, система 122 для возврата раствора мочевины представляет собой систему, предназначенную для возврата раствора мочевины, который контактировал с отходящим газом в скруббере 80A для удаления твёрдого содержимого, в устройство 22 для получения мочевины.In addition, the off-
При включении в схему системы 123 для подачи раствора мочевины и системы 122 для возврата раствора мочевины можно удалять твёрдое содержимое в отходящем газе с использованием раствора мочевины, полученного в устройстве 22 для получения мочевины. Таким образом, можно снижать потребление новой воды извне для удаления твёрдого содержимого. Кроме того, на установке 100A для производства удобрения можно получать удобрение с использованием раствора мочевины, возвращаемого из скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого.By including the urea
Кроме того, в скруббере 80A для удаления твёрдого содержимого в воде абсорбируется порошок твёрдой мочевины, как описано выше. Затем воду, абсорбирующую мочевину, подают в устройство 22 для получения мочевины через систему 122 для возврата раствора мочевины. Таким образом, можно подавлять выброс мочевины за пределы установки и повышать выход мочевины.In addition, the 80A solids scrubber absorbs urea powder in water as described above. Then, the urea-absorbing water is supplied to the
Кроме того, кислотную абсорбционную жидкость, которая абсорбировала аммиак, подают в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого установки 100A для производства удобрения через вторую систему 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости, как описано выше. Кислотная абсорбционная жидкость, которая абсорбировала аммиак, содержит карбонат аммония. Таким образом, вода, накапливаемая во внутреннем пространстве 81a скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого, включает карбонат аммония. С учётом вышесказанного, в устройство 22 для получения мочевины подают раствор мочевины, содержащий карбонат аммония, через систему 122 для возврата раствора мочевины. Таким образом, в устройстве 22 для получения мочевины можно производить мочевину с использованием карбоната аммония, образующегося при абсорбции аммиака.In addition, the acidic absorption liquid that has absorbed ammonia is supplied to the
С целью подтверждения влияния на степень удаления аммиака в отходящем газе скруббером 80A для удаления твёрдого содержимого при подаче кислотной абсорбционной жидкости через вторую систему 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости, авторы настоящего изобретения проводили следующее испытание с использованием узла 80 обработки отходящего газа, показанного на фиг. 5. Отметим, что для удобства исключены система 122 для возврата раствора мочевины и система 123 для подачи раствора мочевины. Кроме того, для простоты испытание проводили с помощью изготовленного миниатюрного устройства для испытания, моделирующего узел 80 обработки отходящего газа, показанный на фиг. 5, как в примерах 1 – 8, представленных выше. Далее, каждое количество, подаваемое в испытании, приведено ниже в соответствии с единицами объёма производства мочевины (например, 3500 тонн в день) на действующей установке 100A для производства удобрения.In order to confirm the effect on the removal rate of ammonia in the flue gas by the solids scrubber 80A while feeding the acidic absorption liquid through the second acidic absorption
В рамках примера 9, сначала подавали новую воду (свежую воду) в количестве 10,0 т/ч в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого без снабжения второй системой 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости, а через систему 87 для подачи воды, и подавали новую воду (свежую воду) в количестве 7,5 т/ч в скруббер 80B через систему 97 для подачи воды. С учётом вышесказанного, в примере 9 общее подаваемое количество свежей воды составляло 17,5 т/ч.In Example 9, 10.0 t / h of new water (fresh water) was first fed into the 80A scrubber to remove solids without being supplied with a
Затем, в качестве газа, моделирующего отходящий газ, пропускали газ (модельный отходящий газ), содержащий заданное количество аммиака, через скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого и скруббер 80B в указанном порядке. В указанный период времени модельный отходящий газ непрерывно пропускали при заданной скорости потока. Затем измеряли концентрацию аммиака и в канале подачи отходящего газа, и в выпускном канале отходящего газа (оба они не показаны) скруббера 80B, вычисляя степень удаления аммиака в скруббере 80B. В результате, степень удаления аммиака составляла 55% (пример 9).Then, as a simulated off-gas, gas (simulated off-gas) containing a predetermined amount of ammonia was passed through the
Далее, в рамках примера 10, проводили испытание тем же способом, что и в примере 9, за исключением того, что количество новой воды, подаваемое в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого, составляло 2,5 т/ч, а количество новой воды, подаваемое в скруббер 80B, составляло 7,5 т/ч, и количество кислотной абсорбционной жидкости, подаваемое из скруббера 80B в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого через вторую систему 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости, составляло 7,5 т/ч. С учётом вышесказанного, общее подаваемое количество новой воды в примере 10 составляло 10,0 т/ч.Further, within the framework of example 10, a test was carried out in the same way as in example 9, except that the amount of new water supplied to the 80A scrubber to remove solids was 2.5 t / h, and the amount of new water, supplied to
Затем вычисляли степень удаления аммиака тем же способом, что и в примере 9. В результате степень удаления аммиака составляла 55% (пример 10).Then, the ammonia removal rate was calculated in the same manner as in Example 9. As a result, the ammonia removal rate was 55% (Example 10).
Кроме того, в рамках примера 11 проводили испытание тем же способом, что и в примере 9, за исключением того, что не подавали новую воду в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого; количество новой воды, подаваемое в скруббер 80B, составляло 17,5 т/ч, а количество кислотной абсорбционной жидкости, подаваемое из скруббера 80B в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого через вторую систему 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости, составляло 17,5 т/ч. С учётом вышесказанного, общее подаваемое количество новой воды в примере 11 составляло 17,5 т/ч.In addition, for example 11, a test was carried out in the same manner as in example 9, except that no new water was supplied to the
Затем вычисляли степень удаления аммиака тем же способом, что и в примере 9. В результате, степень удаления аммиака составляла 58% (пример 11).Then, the ammonia removal rate was calculated in the same manner as in Example 9. As a result, the ammonia removal rate was 58% (Example 11).
Указанные выше результаты примеров 9 - 11 приведены ниже в таблице 3.The above results of Examples 9-11 are shown in Table 3 below.
Таблица 3Table 3
При сопоставлении примера 9 и примера 10, видно, что степень удаления аммиака была одинаковой. Однако в примере 10 общее подаваемое количество новой воды снижено, по сравнению с примером 9. Более конкретно, общее подаваемое количество новой воды составляло 17,5 т/ч в примере 9, но оно уменьшено до 10,0 т/ч в примере 10. Таким образом, в примере 10 потребление новой воды снижено на величину до 43%. С учётом вышесказанного, подавая кислотную абсорбционную жидкость из скруббера 80B в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого через вторую систему 124 подачи кислотной абсорбционной жидкости, можно снижать потребление новой воды при одновременном сохранении степени удаления аммиака.When comparing example 9 and example 10, it can be seen that the degree of removal of ammonia was the same. However, in example 10, the total fresh water supplied is reduced compared to example 9. More specifically, the total fresh water supplied was 17.5 t / h in example 9, but it was reduced to 10.0 t / h in example 10. Thus, in example 10, the consumption of new water is reduced by up to 43%. In view of the above, feeding the acidic absorption liquid from the 80B scrubber to the 80A for solids removal through the second acid absorption
Кроме того, при сопоставлении примера 9 и примера 11, видно, что общее подаваемое количество новой воды было одинаковым. Однако в примере 11 степень удаления аммиака повышена, по сравнению с примером 9. Более конкретно, степень удаления аммиака составляла 55% в примере 9, но она повышалась до 58% в примере 11. С учётом вышесказанного, подавая кислотную абсорбционную жидкость из скруббера 80B в скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого через вторую систему 124 для подачи кислотной абсорбционной жидкости, можно повышать степень удаления аммиака при одновременном сохранении общего подаваемого количества новой воды одинаковым.In addition, when comparing Example 9 and Example 11, it can be seen that the total amount of new water supplied was the same. However, in Example 11, the ammonia removal rate was increased compared to Example 9. More specifically, the ammonia removal rate was 55% in Example 9, but it was increased to 58% in Example 11. In view of the above, feeding the acidic absorption liquid from the 80B scrubber to
Фиг. 6 представляет собой схему системы, отображающую узел 80 обработки отходящего газа на установке 100B для производства удобрения согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Установка 100B для производства удобрения включает, в качестве узла 80 обработки отходящего газа, интегрированный скруббер 80C, который включает в себя скруббер 80A для удаления твёрдого содержимого и скруббер 80B, сформированный как одно целое со скруббером 80A для удаления твёрдого содержимого, расположенный над скруббером 80A для удаления твёрдого содержимого.FIG. 6 is a system diagram showing an off-
В скруббере 80A для удаления твёрдого содержимого выпускной канал 181 отходящего газа сформирован на верхней поверхности внутреннего пространства 81a. Кроме того, над выпускным каналом 181 отходящего газа предусмотрен элемент 191, сужающийся кверху. Далее, нижний конец элемента 191 открыт, и на нижнем конце элемента 191 образован выпускной канал 181 отходящего газа. Кроме того, верхний конец элемента 191 также открыт, и с верхним концом элемента 191 соединён цилиндрический элемент 193. Над цилиндрическим элементом 193 размещён зонтичный элемент 192 для подавления поступления кислотной абсорбционной жидкости в цилиндрический элемент 193.In the solids scrubber 80A, an
Зонтичный элемент 192 прикреплён к цилиндрическому элементу 193 опорными элементами 194, расположенными с зазорами при равных интервалах по окружности цилиндрического элемента 193. Между соседними опорными элементами 194 сформирован канал 195 для подачи отходящего газа, предназначенный для подачи отходящего газа во внутреннее пространство 91a скруббера 80B.The
Отходящий газ, подаваемый по каналу подачи отходящего газа (не показан), установленным под скруббером 80A для удаления твёрдого содержимого, протекает вверх по внутреннему пространству 81a скруббера 80A для удаления твёрдого содержимого. В это время твёрдое содержимое, имеющееся в отходящем газе, осаждается на тарелке 85, изготовленной, например, из пористой пластины, в результате приведения отходящего газа в контакт с тарелкой 85, что приводит к удалению твёрдого содержимого, имеющегося в отходящем газе.Off-gas supplied through an off-gas supply path (not shown) installed under the
Отходящий газ, протекающий над внутренним пространством 81a, проходит в элемент 191 по выпускному каналу 181 отходящего газа. Затем отходящий газ, протекающий в элемент 191, проходит через внутреннюю часть цилиндрического элемента 193 и канал подачи 195 отходящего газа, как показано жирными стрелками на фиг. 6. Таким образом, отходящий газ подают во внутреннее пространство 91a скруббера 80B. Затем аммиак отходящего газа абсорбируется в кислотной абсорбционной жидкости в скруббере 80B. Отходящий газ, из которого удалён аммиак, выпускают за пределы скруббера 80B через выпускной канал отходящего газа (не показан), скомпонованный над скруббером 80B.The exhaust gas flowing over the
При включении в схему интегрированного скруббера 80C можно компоновать скруббер 80B как одно целое со скруббером 80A для удаления твёрдого содержимого, над скруббером 80A для удаления твёрдого содержимого. Таким образом, можно сокращать монтажную площадь скруббера (более конкретно, узла 80 обработки отходящего газа).By incorporating the 80C Integrated Scrubber, the 80B can be stacked with the 80A solids scrubber, above the 80A solids scrubber. Thus, it is possible to reduce the installation area of the scrubber (more specifically, the off-gas treatment unit 80).
Фиг. 7 представляет собой схему системы установки 100C для производства удобрения согласно четвёртому варианту осуществления настоящего изобретения. Установка 100C для производства удобрения включает в себя устройство 1 для риформинга, предназначенное для осуществления риформинга метансодержащего газа, и камеру 131 сгорания, предназначенную для сжигания топлива (такого как тяжёлое масло, керосин, метансодержащий газ). Далее, устройство 1 для риформинга выполнено с возможностью осуществления риформинга метансодержащего газа за счёт использования тепла, выделяющегося при сгорании топлива в камере 131 сгорания. Таким образом, можно осуществлять риформинг метансодержащего газа, такого как природный газ, при использовании тепла, выделяющегося в результате сгорания топлива.FIG. 7 is a schematic diagram of a system of a
В дополнение к этому, установка 100C для производства удобрения включает в себя третью систему 133 для подачи диоксида углерода, предназначенную для подачи диоксида углерода, образующегося в камере 131 сгорания, во внутреннее пространство 91a скруббера 80B. Третья система 133 для подачи диоксида углерода соединена с системой 112 для подачи отходящего газа, и диоксид углерода, образующийся в камере 131 сгорания, подают во внутреннее пространство 91a через третью систему 133 для подачи диоксида углерода и систему 112 для подачи отходящего газа.In addition, the
Фиг. 8 представляет собой вид, отображающий компоненты, содержащиеся в газовой фазе и жидкой фазе, соответственно, во внутреннем пространстве 91a скруббера 80B, показанного на фиг. 7. Как показано на фиг. 8, во внутреннем пространстве 91a скруббера 80B как газовой фазе, находятся по меньшей мере аммиак, содержащийся в отходящем газе, и диоксид углерода, образовавшийся в камере 131 сгорания. И аммиак (NH3), и диоксид углерода (CO2) существуют в газовой фазе в форме молекул.FIG. 8 is a view showing the components contained in the gas phase and liquid phase, respectively, in the
С другой стороны, в кислотной абсорбционной жидкости как жидкой фазе, имеется диоксид углерода, растворённый в генераторе 116 мелких пузырьков (смотрите фиг. 2). Диоксид углерода находится в кислотной абсорбционной жидкости по меньшей мере в одной из форм: молекулы диоксида углерода (CO2) или карбонат-ионов (HCO3 -) в зависимости от уровня pH кислотной абсорбционной жидкости. В частности, молекула диоксида углерода существует в кислотной абсорбционной жидкости в виде пузырьков, а карбонат-ионы растворены в кислотной абсорбционной жидкости в форме ионов. Для простоты описания, в варианте осуществления настоящего изобретения молекула диоксида углерода и карбонат-ионы будут собирательно называться «угольной кислотой».On the other hand, in the acidic absorption liquid as a liquid phase, there is carbon dioxide dissolved in the fine bubble generator 116 (see FIG. 2). Carbon dioxide is present in the acidic absorption liquid in at least one of the forms of carbon dioxide (CO 2 ) or carbonate ions (HCO 3 - ) molecules, depending on the pH of the acidic absorption liquid. In particular, the carbon dioxide molecule exists in the acidic absorption liquid in the form of bubbles, and the carbonate ions are dissolved in the acidic absorption liquid in the form of ions. For ease of description, in an embodiment of the present invention, the carbon dioxide molecule and carbonate ions will be collectively referred to as "carbonic acid".
Если аммиак газовой фазы абсорбируется в кислотной абсорбционной жидкости через поверхность L раздела газ-жидкость, абсорбированный аммиак легко существует в кислотной абсорбционной жидкости в форме ионов аммония (NH4 +). Ионы аммония обладают высоким сродством к молекуле воды. Таким образом, поскольку аммиак существует в форме ионов аммония в кислотной абсорбционной жидкости, его высвобождение в газовую фазу через поверхность L раздела газ-жидкость подавляется.If gas phase ammonia is absorbed in the acidic absorption liquid through the gas-liquid interface L, the absorbed ammonia readily exists in the acidic absorption liquid in the form of ammonium ions (NH 4 + ). Ammonium ions have a high affinity for the water molecule. Thus, since ammonia exists in the form of ammonium ions in the acidic absorption liquid, its release into the gas phase through the gas-liquid interface L is suppressed.
Кроме того, поскольку сродство между водой и карбонат-ионами в кислотной абсорбционной жидкости является высоким, высвобождение карбонат-ионов в газовую фазу через поверхность L раздела газ-жидкость подавляется. Однако, поскольку сродство между водой и молекулой диоксида углерода в кислотной абсорбционной жидкости является не очень высоким, молекула диоксида углерода легко высвобождается в газовую фазу через поверхность L раздела газ-жидкость. Далее, если молекула диоксида углерода высвобождается из кислотной абсорбционной жидкости в газовую фазу, уровень pH кислотной абсорбционной жидкости повышается, что приводит к меньшей абсорбции аммиака.In addition, since the affinity between water and carbonate ions in the acidic absorption liquid is high, the release of carbonate ions into the gas phase through the gas-liquid interface L is suppressed. However, since the affinity between water and the carbon dioxide molecule in the acidic absorption liquid is not very high, the carbon dioxide molecule is easily released into the gas phase through the gas-liquid interface L. Further, if the carbon dioxide molecule is released from the acidic absorption liquid into the gas phase, the pH of the acidic absorption liquid rises, resulting in less absorption of ammonia.
Таким образом, на установке 100C для производства удобрения диоксид углерода подают в газовую фазу внутреннего пространства 91a. Итак, можно повышать парциальное давление диоксида углерода в газовой фазе во внутреннем пространстве 91a для приведения отходящего газа в контакт с кислотной абсорбционной жидкостью. Таким образом, можно подавлять высвобождение молекулы диоксида углерода из кислотной абсорбционной жидкости в газовую фазу и увеличивать время пребывания угольной кислоты в кислотной абсорбционной жидкости.Thus, in the
Фиг. 9 представляет собой схему системы установки 100D для производства удобрения согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Установка 100D для производства удобрения включает в себя устройство 1 для риформинга, предназначенное для осуществления риформинга метансодержащего газа. Кроме того, установка 100D для производства удобрения включает в себя, в качестве примера камеры сгорания для сжигания топлива (такого как тяжёлое масло, керосин, метансодержащий газ), котёл 141 для генерирования пара при сгорании топлива.FIG. 9 is a schematic diagram of a system of a
Устройство 1 для риформинга выполнено с возможностью осуществления риформинга метансодержащего газа за счёт использования пара, образующегося в котле 141 при сгорании топлива. Кроме того, диоксид углерода, образующийся в котле 141 при сгорании топлива, подают во внутреннее пространство 91a скруббера 80B через третью систему 142 для подачи диоксида углерода, предназначенную для подачи диоксида углерода, образующегося в котле 141 (камера сгорания), во внутреннее пространство 91a.The
Таким образом, можно осуществлять риформинг метансодержащего газа, такого как природный газ, за счёт использования пара, образующегося в котле 141. Кроме того, можно повышать парциальное давление диоксида углерода в газовой фазе во внутреннем пространстве 91a скруббера 80B и увеличивать время пребывания угольной кислоты в кислотной абсорбционной жидкости.Thus, it is possible to reform a methane-containing gas such as natural gas by using the steam generated in the boiler 141. In addition, it is possible to increase the partial pressure of carbon dioxide in the gas phase in the
Список позицийList of positions
1 Устройство для риформинга 1 Reformer
2 Конвертер2 Converter
3 Устройство для извлечения диоксида углерода 3 Carbon dioxide recovery device
4 Устройство для метанирования4 Device for methanation
10 Узел получения аммиака10 Unit for receiving ammonia
11, 21, 76 Компрессор11, 21, 76 Compressor
12 Устройство для получения аммиака 12 Device for obtaining ammonia
13 Устройство для извлечения аммиака 13 Ammonia recovery device
14 Устройство для извлечения водорода 14 Hydrogen recovery device
19, 81, 91 Корпус19, 81, 91 Housing
20 Узел получения мочевины20 Unit for urea production
22 Устройство для получения мочевины 22 Device for the production of urea
61 Гранулирующее устройство61 Granulating device
71 Система для подачи аммиака 71 Ammonia supply system
72 Система циркуляции водорода 72 Hydrogen Circulation System
80 Узел обработки отходящего газа 80 Exhaust gas treatment unit
80A Скруббер для удаления твёрдого содержимого80A Solid content scrubber
80B Скруббер80B Scrubber
80C Интегрированный скруббер80C Integrated scrubber
81a, 90a, 91a Внутреннее пространство81a, 90a, 91a Interior
82, 92 Насос82, 92 Pump
83, 84, 93, 94 Форсунка83, 84, 93, 94 Injector
85, 98 Тарелка85, 98 Plate
86, 96, 122 Система86, 96, 122 System
87, 97 Система для подачи воды87, 97 Water supply system
95, 119, 120 Регулировочный клапан по степени открытия отверстия 95, 119, 120 Control valve according to the degree of opening of the opening
99a pH-метр99a pH meter
99b Измеритель скорости потока99b Flow rate meter
100, 100A, 100B, 100C, 100D Установка для производства удобрения100, 100A, 100B, 100C, 100D Fertilizer Plant
111,112 Система для подачи отходящего газа 111,112 Off-gas supply system
113 Выхлопная система113 Exhaust system
114 Система для подачи карбоната аммония 114 System for feeding ammonium carbonate
115 Система отвода115 Retraction system
116 Генератор мелких пузырьков116 Small bubble generator
117 Первая система для подачи кислотной абсорбционной жидкости 117 The first system for the supply of acidic absorption liquid
118 Вторая система для подачи диоксида углерода 118 Second system for the supply of carbon dioxide
121 Первая система для подачи диоксида углерода121 The first system for the supply of carbon dioxide
123 Система для подачи раствора мочевины 123 Urea solution supply system
124 Вторая система для подачи кислотной абсорбционной жидкости 124 Second system for supplying acidic absorption liquid
131 Камера сгорания131 Combustion chamber
133,142 Третья система для подачи диоксида углерода133,142 Third system for supplying carbon dioxide
141 Котёл141 Boiler
151 Устройство для арифметического контроля151 Arithmetic control device
181 Выпускной канал отходящего газа 181 Exhaust gas outlet
191 Элемент191 Element
192 Зонтичный элемент192 Umbrella element
193 Цилиндрический элемент 193 Cylindrical element
194 Опорный элемент194 Support element
195 Канал подачи отходящего газа 195 Channel off gas supply
L Поверхность раздела газ-жидкостьL Gas-liquid interface
Claims (38)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2018/021512 WO2019234816A1 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Fertilizer production plant and fertilizer production method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2755819C1 true RU2755819C1 (en) | 2021-09-21 |
Family
ID=68770919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020137143A RU2755819C1 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Unit for producing fertiliser and method for producing fertiliser |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| MY (1) | MY194352A (en) |
| RU (1) | RU2755819C1 (en) |
| WO (1) | WO2019234816A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022049769A1 (en) * | 2020-09-07 | 2022-03-10 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | Wet-type ammonia cleaning apparatus and fertilizer production plant provided with said wet-type ammonia cleaning apparatus |
| JP2025140499A (en) * | 2024-03-14 | 2025-09-29 | 三菱重工業株式会社 | Removal device, control device for removal device, and removal method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1960204A (en) * | 1931-01-08 | 1934-05-22 | Standard Ig Co | Process for the hydrogenation of carbonaceous materials |
| JPH09227493A (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-02 | Toyo Eng Corp | Urea dust and ammonia recovery method from exhaust gas |
| RU2449949C2 (en) * | 2005-08-11 | 2012-05-10 | Клуе Ас | Method of producing fertiliser and co2 |
| WO2013165533A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Robert Hickey | Ammonium recovery methods |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2301917A1 (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-30 | Stamicarbon B.V. | Removal of urea and ammonia from exhaust gases |
-
2018
- 2018-06-05 WO PCT/JP2018/021512 patent/WO2019234816A1/en not_active Ceased
- 2018-06-05 MY MYPI2020005533A patent/MY194352A/en unknown
- 2018-06-05 RU RU2020137143A patent/RU2755819C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1960204A (en) * | 1931-01-08 | 1934-05-22 | Standard Ig Co | Process for the hydrogenation of carbonaceous materials |
| JPH09227493A (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-02 | Toyo Eng Corp | Urea dust and ammonia recovery method from exhaust gas |
| RU2449949C2 (en) * | 2005-08-11 | 2012-05-10 | Клуе Ас | Method of producing fertiliser and co2 |
| WO2013165533A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Robert Hickey | Ammonium recovery methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MY194352A (en) | 2022-11-29 |
| WO2019234816A1 (en) | 2019-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gao et al. | Experimental studies on the effect of tertiary amine promoters in aqueous monoethanolamine (MEA) solutions on the absorption/stripping performances in post-combustion CO2 capture | |
| CN111295370B (en) | Urea production method and device | |
| US6797039B2 (en) | Methods and systems for selectively separating CO2 from a multicomponent gaseous stream | |
| CN102215938B (en) | Indirect and direct method of sequestering contaminates | |
| RU2755819C1 (en) | Unit for producing fertiliser and method for producing fertiliser | |
| CN107743416B (en) | Acid gas collecting system and acid gas collecting method using the same | |
| JP2685839B2 (en) | Ammonia removing apparatus and method | |
| US20150139879A1 (en) | Method and plant for removing acid compounds from gaseous effluents of different origins | |
| KR102170276B1 (en) | manufacturing method of liquid catalyst compositions for desulfurization and pre-treatment apparatus of bio gas | |
| JPWO2017043390A1 (en) | Urea manufacturing method and urea manufacturing apparatus | |
| CN103936033A (en) | Process for heat recovery from ammonia stripper in ADRUSSOW process | |
| JP2000506062A (en) | Desulfurization method and apparatus by electron beam irradiation | |
| EP1861335A1 (en) | Pipe reactor and plant for manufacturing of especially urea ammonium sulphate | |
| US20070287863A1 (en) | Process for Urea Production from Ammonia and Carbon Dioxide | |
| JPS62266138A (en) | Method and apparatus for recovering low level heat in steam reforming equipment | |
| CN101277901A (en) | Method for the production of fertilizer and CO2 | |
| JP6960468B2 (en) | Fertilizer production plant and fertilizer production method | |
| RU2751613C1 (en) | Device for cleaning waste gases and a fertilizer production plant containing such a device | |
| JP2006231126A (en) | Organic waste liquid treatment device and organic waste liquid treatment system | |
| RU2708049C2 (en) | Method of increasing ammonia synthesis unit capacity | |
| CN101628883A (en) | Urea mid pressure decomposing process adopting double heating-falling film countercurrent heat exchange | |
| RU2804369C1 (en) | Device for wet cleaning of exhaust gas from ammonia and installation for fertilizer production containing such device | |
| Alguacil et al. | Innovative processes in the production of inorganic bases and derived salts of current interest | |
| KR102531992B1 (en) | Synthesis gas production device and process capable of reducing greenhouse gases that do not capture carbon dioxide | |
| US11795121B2 (en) | Hydrocarbon generation system and hydrocarbon generation method |