НОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

В статье рассмотрены вопросы оптимизации технологических схем получения жидкого диоксида углерода, направляемого на установку синтеза карбамида.

Главным недостатком традиционных технических решений являются высокие энергетические затраты, обусловленные главным образом необходимостью компримирования СО₂ перед его подачей в реактор синтеза.

Для решения оптимизации технологической стадии получения диоксида углерода высокого давления путем комбинированного использования компрессорного и насосного оборудования были использованы многофакторные методы моделирования химико-технологических процессов и программное обеспечение. Применительно к агрегатам карбамида различной мощности рассмотрено несколько технологических схем.

Проведенные технологические расчеты подтвердили правильность компоновки оборудования.

Сущностью предлагаемого к внедрению технического решения является одновременное использование компрессорно-насосной углекислотной установки, в которой эффективно сочетается процесс получения жидкого СО₂ при пониженном давлении и подачи компримированного газа с необходимым давлением (15 МПа) с помощью низкотемпературного насоса в агрегат синтеза карбамида. В отличие от традиционной технологии предлагаемое техническое решение позволяет сжимать газообразный СО₂ от 0,1 МПа до относительно невысокого давления в 3,0 МПа, и затем охлаждать за счет холода газификации компримированного до 15 МПа жидкого диоксида углерода. Для конденсации предлагается использовать абсорбционную водоаммиачную холодильную машину.

В работе представлен вариант модернизации турбокомпрессорного агрегата, благодаря которой можно добиться существенного увеличения выхода конечного продукта агрегатов карбамида с целью сокращения выбросов СО₂ в атмосферу. Предлагаемая компрессорно-насосная установка отличается от других не только оптимальным построением ее технологической схемы, но и применением для снижения удельных энергозатрат внутренних источников холода и тепла в виде потока холодного диоксида углерода, сжатого до давления 15 МПа, а также высокотемпературной части сжатого в центробежном компрессоре газообразного СО₂.