Technologie Urea 2000plusTM

Chemoprojekt je oprávněn navrhovat a dodávat nejnovější jednotky močoviny založené na technologii společnosti Stamicarbon označované jako Urea 2000plusTM. Tato nová technologie výroby močoviny zlepšuje stávající CO2 stripovací proces aplikací nových aparátů jako např. Pool Kondenzátoru, Pool Reaktoru a mnoho jiných dalších významných zlepšení. Zavedením těchto nových prvků vede především k nižším investičním nákladům stávajícího stripovacího procesu v syntézní sekci a obecně k lepší spolehlivost celé jednotky. Investiční náklady v dále navazujících sekcích nejsou touto novou technologii ovlivněny. Pro novou technologii jsou charakteristické nižší spotřební údaje surovin a pomocných látek, lepší operační flexibilita a také nižší provozní náklady.

Zlepšení stávající CO2 stripovací technologie společnosti Stamicarbon může být realizováno dvěmi způsoby. První z nich, vhodný zvláště pro intenzifikace starších jednotek močoviny, spočívá v instalaci vysokotlakého Pool Kondenzátoru. Pool Kondenzátor je charakteristický větším reakčním objemem, vyšší operační teplotou, nižší tlakovou ztrátou, menší potřebnou teplosměnou plochou, dále pak menší citlivostí k odchylkám molárního poměru NH3/CO2 a absencí jevu tzv. inverzní odezvy.

Pool Kondenzátor je instalován v horizontální poloze. Nízkotlaká pára (4 bar) určená pro provoz jednotky se vyrábí v trubkovém svazku, plynná fáze okolo svazku kondenzuje za vzniku karbamátu. Karbamát a nezreagovaný NH3 a CO2 jsou v Pool Kondenzátoru důkladně promíchávány a přitom dochází k odštěpování vody z karbamátu za vzniku močoviny. Reakční objem Pool Kondenzátoru umožňuje dostatečnou dobu zdržení, aby reakce dosáhla rovnováhy. Důsledkem horizontální pozice Pool Kondenzátoru je to, že celková výška jednotky byla podstatně snížena oproti stávající technologii.

Instalace nového vysokotlakého Pool Reaktoru změnila celý dosavadní koncept syntézní sekce. Uspořádání s Pool Reaktorem velmi zjednodušilo původní vysokotlakou syntézní část. Ve srovnání s předcházející technologií pouze CO2 Striper byl ponechán beze změny pro zachování všech výhod CO2 stripovací technologie. Odcházející plyny z CO2 Striperu nyní kondenzují v ponorném kondenzátoru tvořící vnitřní část Pool Reaktoru. Tímto způsobem jsou realizovány dva procesní kroky v jedné horizontální nádobě. Kromě stejných výhod jako v případě Pool Kondenzátoru, Pool Reaktor nabízí také nižší investiční náklady. Důvodem pro nižší investice je vynechání některých nákladných vysokotlakých nádob, vysokotlakého ejektoru, je použito méně vysokotlakého potrubí, méně ocelové a betonové konstrukce. Pool Reaktor je také instalován v horizontální poloze, což vede ke snížení celkové výšky jednotky močoviny.

Speciální přepážky v Pool Reaktoru zabraňují zpětnému promíchávání a pomáhají tak k velmi těsnému dosažení chemické rovnováhy a vyšší konverze reakce. Výsledkem toho jsou zmenšené velikosti dalších aparátů navazujících na vysokotlakou sekci a tím nižší investiční náklady.

Granulace Stamicarbon

Chemoprojekt je rovněž oprávněn navrhovat a dodávat jednotky granulace močoviny v licenci fy Stamicarbon založené na fluidním způsobu granulace. Po první, pilotní, jednotce o kapacitě             280 tun/den realizované v roce 1996 byla technologie dopracována pro využití ve vysokokapacitních výrobnách močoviny a v současné době jsou v provozu jednotky s kapacitou od 1200 do 3600 t/d v jedné výrobní lince.

Proces charakterizuje vysoká tvrdost a odolnost granulí proti otěru, což má za následek vysokou provozní spolehlivost zařízení granulace. Dalším efektem jsou nízké emise prachových částic, které dosahují hodnot  25mg/Nm3 vzduchu. Na jedné z prvních instalovaných jednotek o kapacitě           2000 tun/den  bylo dosaženo nepřetržitého provozu bez nutného čištění jednotky, více než 100 dnů.

Další významné rysy, které je možné s touto technologií spojit:

§  Nízký obsah formaldehydu < 0,3%v porovnání s podobnými technologiemi,

§  Velikost 90% granulí je v rozsahu 2 – 4 mm.

§  Stabilní provoz jednotky,

§  Podstatné úspory provozních nákladů v porovnání s druhými technologiemi.

Proces výroby kombinovaného hnojiva (UAN)

Kromě výstavby jednotek prilované, případně granulované močoviny je další technologií nabízenou Chemoprojektem v e spolupráci s firmou Stamicarbon výstavba jednotek na výrobu kombinovaného hnojiva Urea Ammonium Nitrate  které je vyráběno jako roztok močoviny (cca 34%), amonitrátu       (cca 46%) a vody (cca 20%). Jde o produkt – hnojivo – jehož využití v posledních letech zaznamenává významné rozšíření, zejména v Evropě a na severoamerickém kontinentu pro své nesporné výhody, zejména z pohledu vyžití mechanizačních prostředků. 

Revamp projekty

V současné době existuje několik konceptů intenzifikace starších jednotek močoviny navržené společností Stamicarbon. Jednotlivé koncepty se liší následovně:

Koncept More in More out

Princip tohoto konceptu je založen na následujících zlepšeních:

• Instalace nových vysoce účinných pater v reaktoru (zvýší se konverze reakce).
• Maximální využití návrhových rezerv v syntézní části.
• Zvýšení odpařovací a kondenzační kapacity jednotky instalací nových aparátů.

Koncept In-line Medium Pressure recirculation

Základem tohoto konceptu je:

• Minimalizovat množství zpátky recirkulující vody do syntézní sekce a zvýšení konverze reakce o 3 - 4%.
• Instalace nové středotlaká recirkulační sekce pracující při tlaku 18 bar, která je umístěna mezi stávající vysokotlaký CO2 Stripper a nízkotlaký recirkulační stupeň.

Koncept Double Stripper

Základem tohoto konceptu je:

• Nový paralelně instalovaný vysokotlaký CO2 Stripper v syntézním stupni. Roztok močoviny vystupující z reaktoru je částečně přiváděn do stávajícího CO2 Striperu a částečně do nového
• V odpařovací a prilovací sekci je provedena intenzifikace aparátů s cílem odstranit úzká místa v této fázi procesu.
• Limitujícím krokem této koncepce je kapacita vysokotlakého Karbamátového Kondenzátoru.

Koncept Pool Condenser

Základem tohoto konceptu je:

• Instalace horizontálního vysokotlakého Pool Kondenzátoru, kterým se zvýší jak velikost reakčního objemu tak i kondenzační kapacita.
• Paralelní instalace vysokotlakého CO2 Striperu podobně jako v konceptu Double Stripper.
• Tento koncept je zvlášť vhodný pro intenzifikace kapacit původních jednotek močoviny bez technologie stripování CO2, protože přináší velké zvýšení kapacity výroby a podstatné snížení spotřeby chladicí vody a páry.

Ekologické činnosti jsou zaměřeny na snížení emisí čpavku a oxidu uhličitého z jednotky močoviny do atmosféry. Současné zlepšení spotřebních údajů hlavních surovin čpavku a oxidu uhličitého v procesu vede zároveň k minimálním možným emisím těchto látek.

Úpravy se týkají především nízkotlaké absorpce umístěné za syntézním stupněm a atmosférickou absorpcí v recirkulačním stupni. Veškeré odplyny čpavku a oxidu uhličitého, tj. hlavně z vysokotlaké Pračky, Zásobníku Močoviny, Zásobníku Čpavkové Vody, Zásobníku Nízkotlakého Karbamátu, Zásobníku Refluxního Kondenzátoru a Konečného Kondenzátoru odpařovacího stupně jsou zpracovány v absorpčním systému.

Instalací efektivního absorpčního systému umožňuje dosáhnout velmi nízkých spotřebních hodnot surovin, které se blíží teoretickým hodnotám. Může být dále dosaženo nejvyšších emisních standardů, jako např. množství čpavku menší než 0,5 kg/h měřené na výstupu z nízkotlakého absorbéru umístěného za syntézním stupněm a množství čpavku 0,5 kg/h na výstupu z atmosférického absorbéru v nízkotlaké recirkulační sekci.