Технологии АО «НИИК» для строительства и реконструкции производств карбамида
АО «НИИК» работает на рынке инжиниринга в России и за рубежом с 1952 года. При непосредственном участии компании в России создана и успешно развивается подотрасль карбамида, выпускающая более 10 млн тонн карбамида ежегодно. В портфеле компании имеется документация на технологии и оборудование агрегатов карбамида малой мощности (500, 600, 700 т/сутки), средней мощности (1000,1200,1500, 2000, 2600 т/сутки), большой мощности (3000 т/сутки). АО «НИИК» располагает собственными зарегистрированными технологиями для строительства и реконструкции производств карбамида.
URECON TLR 1000 – усовершенствованная технология полного жидкостного рецикла, успешно апробированная на установках малой мощности. Технология URECON TLR 1000 основана на многолетнем опыте успешного усовершенствования технологии с полным жидкостным рециклом. URECON TLR 1000 использует принципиально новые аппараты и устройства с оптимизированной гидродинамикой и высокой эффективностью тепло- и массообмена. По технологии URECON TLR 1000 возможно строительство и реконструкция малотоннажных установок в случае, когда необходимо переработать в карбамид небольшой избыток аммиака.
Краткая характеристика технологии URECON TLR 1000:
- Используется для небольших производительностей (актуальные референции – 500 т/сутки)
- Выполнена проектная проработка новой установки мощностью 600 т/сутки
- Может быть использована для строительства новой установки мощностью до 1000 т/сутки
- Обладает современными технико-экономическими показателями. Расходные коэффициенты составляют: по NH3 – 567-570 кг/т, по CO2 – 734-750 кг/т, по пару – 0,8-0,85 Гкал/т
- Реализована в ходе реконструкций действующих цехов (большое число референций на установках с полным жидкостным рециклом)
Крупнотоннажная технология URECON мощностью до 1 млн т/год – усовершенствованная технология стриппинг-процесса в токе CO2 для установок мощностью свыше 1000 т/сутки. Благодаря запатентованной АО «НИИК» схеме, повышается эффективность работы узла синтеза по сравнению с классической схемой CO2-стриппинга. Эта технология рассматривается нашей фирмой как технология для строительства новых агрегатов большой мощности (до 3000 т/сутки). Отдельные элементы технологии могут быть использованы для реконструкции действующих производств, работающих по стриппинг-технологиям.
Краткая характеристика крупнотоннажной технологии URECON:
- Благодаря более эффективной работе узла синтеза снижаются размеры оборудования и соответственно инвестиционные затраты на строительство установки
- Наиболее привлекательным является использование процесса для строительства новых агрегатов большой мощности
- Технико-экономические показатели на уровне мировых лицензиаров. Расходные коэффициенты составляют: по NH3 – 569 кг/т, по CO2 – 754 кг/т, по пару – 0,733 Гкал/т
- Возможность реконструкции существующих агрегатов с CO2 стриппинг-процессом
- Проведён успешный пуск в работу агрегата мощностью 2050 т/сутки на ПАО «Акрон»
- Разработан базовый проект для агрегата мощностью до 3000 т/сутки
- Разработано ТЭОИ строительства агрегата мощностью 3150 т/сутки
Основные элементы технологии АО «НИИК»:
Комплект внутренних устройств (КВУ) в реакторы синтеза.
Основу агрегата карбамида составляет высокоэффективный узел синтеза на базе реактора с повышенной удельной производительностью, которая достигается за счёт оптимизации гидродинамики потоков сырья и продуктов реакции в различных зонах реактора по ходу процесса. Разделение на зоны осуществляют за счёт установки внутри реактора комплекта внутренних устройств (КВУ). В первой зоне реактора устанавливают высокоэффективный вихревой смеситель, который обеспечивает смешение реагентов до создания однородной мелкопузырьковой структуры с развитой межфазной поверхностью. Во второй зоне реактора устройство «бустер конверсии» создаёт условия для связывания газообразного сырья в жидкофазный карбамат аммония в гидродинамическом режиме идеального вытеснения. В третьей зоне для осуществления процесса дегидратации карбамата аммония с образованием карбамида и полезного использования остального объёма реактора, устанавливаются массообменные тарелки. Тарелки препятствуют продольному перемешиванию реакционной смеси по высоте реактора, а также способствуют дополнительному диспергированию реакционной смеси через отверстия в полотнах тарелок. Кроме технологических преимуществ, установка КВУ обеспечивает снижение удельных энергозатрат до 0,03 Гкал/т.
Узлы дистилляции.
В состав основных узлов агрегата, кроме того, входят стриппинг-процессы при различных давлениях, осуществляемые в запатентованных аппаратах плёночного типа – дистилляторах среднего и низкого давления, с повышенными показателями эффективности, утилизация тепла образования карбамата аммония с получением водяного пара низкого давления, рекуперация тепла конденсации газов дистилляции среднего давления, выпарные установки с пониженным расходом водяного пара.
Конечная стадия производства – это получение товарной формы
Для получения товарных форм карбамида АО «НИИК» предлагает широкий набор технологий и оборудования.
Приллирование - это технология получения твёрдых прилл прочностью 1000-1300 г/приллу из высококонцентрированного плава карбамида в высотных башнях приллирования, оборудованных встроенным узлом охлаждения гранул и системой очистки воздуха без установки вытяжных вентиляторов. Мощность башен приллирования может составлять от 1000 до 4500 т/сутки. Температура продукта по ГОСТ 2081-2010 должна быть не выше 500С. Содержание пыли карбамида в отходящем воздухе после очистного устройства: не более 25 мг/м3. Вследствие равномерного распределения капель расплава по круглому сечению ствола башни и организации встречного равномерного движения потока воздуха удалось значительно повысить плотность орошения сечения ствола башни, а применение инжекционной системы позволяет отказаться от использования вытяжных вентиляторов.
По проектам АО «НИИК» было построено 17 башен приллирования, реконструкция проведена на 5 башнях. Ещё 2 башни приллирования в настоящее время находятся в стадии строительства. Башни АО «НИИК» успешно эксплуатируются в России, Белоруссии, Украине, Узбекистане, Алжире, Литве.
Опыт АО «НИИК» выгодно отличается не только широким списком построенных и реконструированных башен приллирования, но и уникален благодаря непрерывно пополняемому эксплуатационному опыту во время проведения технологических обследований и диалогу с производствами. Благодаря этому АО «НИИК» может предложить наилучшие технические решения для любых требований заказчика и сопровождать проект вплоть до запуска в эксплуатацию.
В частности, нами проработаны технические решения для строительства башни приллирования аммиачной селитры производительностью 2700 т/сутки.
Гранулирование - для получения твёрдых гранул с прочностью 2000-3000 г/приллу предлагаем отечественную технологию гранулирования в кипящем слое с использованием рабочих форсунок собственной разработки. По сравнению с приллированием затраты на производство несколько возрастают из-за дополнительных операций по классификации мелких и крупных гранул, измельчения крупных гранул и возврата в гранулятор мелких гранул в качестве ретура.
Вместе с тем АО «НИИК» предоставляет заказчику возможность самостоятельно определиться с выбором товарной формы.