Operação otimizada do sistema de alta pressão para produção de ureia por destilação com dióxido de carbono

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Os fatores que afetam o equilíbrio da reação são, principalmente: temperatura, N/C, H/C e pressão de operação. Portanto, é necessário otimizar esses aspectos: 1. Aumentar adequadamente a temperatura da reação ajuda a elevar a taxa de conversão da ureia. No entanto, a temperatura não deve exceder, em muito, a pressão de equilíbrio do sistema sob condições de pressão de operação; caso contrário, o revestimento do tanque de síntese pode sofrer corrosão. 2. Aumentar adequadamente a proporção entre amônia e carbono é benéfico para promover a formação dos produtos desejados, aumentando assim a taxa de conversão do dióxido de carbono. No entanto, deve-se escolher a proporção ideal de amônia e carbono correspondente à maior velocidade de produção de ureia. Para o processo de destilação por vapor de dióxido de carbono, uma proporção de aproximadamente 2,9 é a mais adequada. Caso contrário, uma proporção excessiva de amônia e carbono pode causar perturbações no equilíbrio de autoignição, fazendo com que a temperatura da reação diminua e a taxa de conversão caia. 3. Quando a proporção entre água e carbono é excessiva, a temperatura do líquido que sai da torre de resfriamento e da torre de síntese aumenta, a pressão de síntese diminui, e a taxa de conversão também diminui. Além disso, aumenta a quantidade de amônio metilado que é decomposto na torre de destilação, o que faz com que haja maior consumo de vapor. Consequentemente, a carga no sistema de recuperação de baixa pressão aumenta. Para controlar essa proporção, é necessário ajustar o teor de umidade no líquido de amônio metilado. Isso pode ser feito por meio de ajustes no sistema de recuperação em ciclo de baixa pressão e no sistema de hidrólise e dessecação. Portanto, aumentar a capacidade do sistema de recuperação em ciclo e elevar a concentração do líquido de amônio metilado é uma boa solução. 4. A reação de síntese da ureia é uma reação que resulta em redução do volume. Portanto, aumentar a pressão de maneira adequada é benéfico para essa reação. A taxa de conversão da ureia também aumenta com o aumento da pressão. Quando a taxa de conversão atinge um certo valor, não há mais benefício em aumentar ainda mais a pressão. Assim, é mais adequado manter a pressão operacional entre 2 e 3 Mpa acima da pressão de equilíbrio. 5. A reação de síntese da ureia refere-se à desidratação do metilamônio para formar ureia. A taxa de desidratação do metilamônio aumenta com o aumento da temperatura e da proporção entre amônia e carbono. Para que a reação de desidratação do metilamônio ocorra de maneira completa, é necessário que os materiais permaneçam por tempo suficiente no reator de síntese. Um aumento adequado nesse tempo de permanência contribui para a produção de ureia.