معرفی اوره

[محمــد 4415]

اوره

كربونيل دي آميد(carbonyl diamide)

 

 

نام ماده: كربونيل دي آميد(carbonyl diamide)

 

نام تجاری: اوره(Urea)

 

سایر اسامی: آميد از كربونيك اسيد , كارباميد , كارباميديك اسيد , كاربونيل دي آميد , كاربونيل دي آميد , كاربونيل دي آمين , ايزواوره

 

تاریخچه:

اوره يا كرباميد يك تركيب آلي با فرمول شيميايي 2CO NH2است. اين مولكول داراي دو گروه آمين -NH2 است كه به يك گروه كربونيل -CO- متصل شده اند. اوره نقش بسيار مهمي را در متابوليسم نيتروژن دارد و بخش عمده ادرار پستان داران را تشكيل مي دهد. اوره به حالت جامد بي رنگ و بي بو و غيره بازي و غيره اسيدي است. بسيار در آب محلول بوده و غيره سمي است و مصرف عمده آن در كود كشاورزي است. اوره نخستين بار در سال 1773 بوسيله شيميدان فرانسوي Hilaire Rouelle كشف شد. در سال 1828، شيميدان آلماني Friedrich اوره را با واكنش ايزوكيانات نقره با كلريد آمونيوم بدست آورد. اين اولين باري بود كه يك تركيب آلي به صورت مصنوعي از يك تركيب غيره آلي حاصل مي شد.

 

موارد مصرف:

كود شيميايي و تهيه رزينهاي اوره فرم آلدئيد ، صنايع دارويي و آرايشي ، خوراك دام ، تهيه پودرهاي آتش نشاني و تهيه چسبهاي پايه نشاسته

 

مجتمع های تولیدکننده: پتروشيمي شيراز رازي غدير

 

خواص فیزیکی و شیمیایی:

Molecular formula CH4N2O

Molar mass 60.07 g/mol

Density 1.32 g/cm3 Solubility in water 108 g/100 ml (20 °C) 167 g/100 ml (40 °C) 251 g/100 ml (60 °C) 400 g/100 ml (80 °C) 733 g/100 ml (100 °C)

Melting point 132.7–135 °C

Non-flammable

 

مواد مرتبط:

آمونياك 13، نيترات آمونيوم 14

 

روشهای تولید:

در صنعت اوره از دي اكسيد كربن و آمونياك توليد مي شود. معمولا مقدار بسيار زيادي دي اكسيد كربن در طي فرآيند تهيه آمونياك از ذغال سنگ ، گاز طبيعي و يا نفت توليد مي شود. اين موضوع باعث مي شود تا اوره مستقيم از تركيب اين مواد توليد شود. اساس روش توليد اوره در سال 1922 به نام فرآيند اوره Bosch-Meiser ايجاد شد. فرآيندهاي گوناگوني براي توليد اوره در شرايط متفاوت وجود دارد كه همه آن ها ضايعات توليدي بيشتري نسبت به اين فرآيند دارند. اين فرآيند شامل دو واكنش تعادلي اصلي است. نخست واكنش گرمازاي آمونياك مايع با يخ خشك : 2NH3 + CO2------> H2N-COONH4 دوم واكنش گرماگير تبديل كرباميت آمونياك به اوره در آب.

H2N-COONH4 -------> (NH2)2CO + H2O مواد واكنش نداده براي توليد ساير مواد از جمله نيترات آمونيوم يا سولفات آمونيوم استفاده مي شوند .

 

منبع:پترونت

[محمــد 4415]

 

 

در جانوران مختلف ، نیتروژن گروه آمینو به یکی از سه شکل اصلی زیر ترشح می‌شود. اکثر موجودات آبزی نیتروژن را به صورت آمونیاک (NH3) آزاد می‌سازنند. آمونیاک ترکیبی بسیار سمی است ولی به علت محلول بودن در آب سمیت آن برای موجود زنده کاهش می‌یابد. پرندگان و برخی از خزندگان نیتروژن را به صورت اسید اوریک ترشح می‌کنند. اسید اوریک سمی نیست ولی در آب نامحلول است و به همین دلیل به صورت جاودانه موجود دفع می‌شود.

 

سایر موجودات ، نیتروژن را به صورت اوره به خارج ترشح می‌کنند اوره نسبت به NH3 سمیت کمتری دارد و در آب نیز حل می‌شود. خون مواد نیتروژن‌دار مثل اوره و اسید اوریک را می‌گیرد و در حین گردش در بدن همواره از کلیه‌ها می‌گذرد. در کلیه‌ها مواد نیتروژن‌دار زاید آب اضافی و مواد دفعی دیگر از خون گرفته شده و به خارج دفع می‌گردد. غلظت اوره در پلاسمای خون 0.03 و مقدار آن را در ادرار 2 درصد است.

 

 

کلیات

 

 

79 درصد از هوای پیرامون ما را نیتروژن تشکیل می‌دهد. این عنصر ، برای ایجاد آمینو اسیدها و پروتئین‌ها عنصری ضروری است. نیتروژن به عنوان یکی از گازهای تشکیل‌دهنده جو ، خنثی است و بیشتر از آن که این گاز در دسترس گیاهان یا گونه‌های حیوانات قرار گیرد، باید به صورت ترکیبی شیمیایی تثبیت شود.

 

 

عوامل موثر در تثبیت نیتروژن

 

 

نیتروژن در طبیعت می‌تواند به کمک تابش کیهانی ، از بقایای شهاب‌سنگها ، یا بر اثر انرژی فراوان آذرخش که برای اتصال سریع مولکولها ضرورت دارد، با اکسیژن یا هیدروژن آب ترکیب شود. بعضی موجودات زنده دریایی و تعدادی از میکرو ارگانیسمها از لحاظ توانایی تثبیت نیتروژن آزاد ، استثنایی هستند و بسیاری از گیاهان خانواده نخود ، بر روی ریشه‌های خود واجد گروههایی هستند که میکرو ارگانیسمهایی از جنس ریزوبیوم در آنها قرار دارد. ریزوبیوم ، ترکیبات نیتروژن‌دار محرک رشد را برای گیاهان سبز فراهم می‌آورد.

 

 

اهمیت نیتروژن

نیتروژن شالوده نیترو سلولز (Nitrocelluose) ، جسم پنبه‌ای که از تاثیر اسید سولفوریک و اسید نیتریک بر سلولز حاصل می‌شود و در تهیه مواد منفجره ، کلوئیدها و پلاستیکها بکار می‌رود، نیترو گلیسرین (Nitroglocerine) ، مایع زرد کم رنگی که بر اثر ضربه یا تماس ناگهانی منفجر می‌شود و در تهیه دینامیت و ژلاتین انفجاری بکار می‌رود و در پزشکی از آن به عنوان عامل باز کننده رگها استفاده می‌شود ، تری‌نیترو تولوئن (TNT یا Tri nitro toluene) ، ترکیب متلبور زرد کم رنگی که به عنوان ماده منفجره به کار می‌رود را تشکیل می‌دهد.

 

تثبیت نیتروژن به کمک کاتالیزور

 

 

در اوایل قرن بیستم ، دو شیمی فیزیکدان آلمانی ، "فریتز هابر" (Fritz Haber) و "کارل بوش" (Karl Bosch) ، فرایند تثبیت نیتروژن به کمک کاتالیزور را ابداع کردند. در روش اصلی ابداعی این دانشمندان ، نیتروژن و هیدروژن جو از محیطی با 900 درجه فارینهایت (500 درجه سانتی‌گراد) و فشار چند صد اتمسفر در مجاورت کاتالیزور نیکل ، عبور داده شده ، به آمونیاک تبدیل می‌شد.

 

در کارخانه‌های بسیار پیشرفته امروزی ، هیدروژن که پایه اصلی این واکنش را تشکیل می‌دهد، از گاز طبیعی متان بدست می‌آید. متان و بخار آب ، گازی را به وجود می‌آورند که از لحاظ هیدروژن ، غنی است. آنگاه نیتروژن جو ، مورد استفاده واقع می‌شود و اکسیژن همراه آن ، بر اثر احتراق جزئی متان به منو‌اکسید کربن تبدیل و سپس منواکسید کربن در معرض بخار آب قرار می‌گیرد و به دی‌اکسید کربن تغییر می‌یابد. ماده اخیر در فرایند جانبی تبدیل آمونیاک به اوره ، با فرمول CO(NH2)2 ، بکار گرفته می‌شود.

 

باقیمانده منواکسید کربن به متان تبدیل می‌شود. سپس نیتروژن و هیدروژن در دما و فشار زیاد و در مجاورت کاتالیزوری که از یک اکسید فلزی تشکیل یافته است، آمونیاک تشکیل می‌دهد و آمونیاک بر اثر واکنش با اکسیژن ، اسید نیتریک تولید می‌کند. اسید نیتریک حاصل ، بر اثر ترکیب با آمونیاک ، نیترات آمونیم بوجود می‌آورد. ماده اخیر به عنوان کود ، مصرف فراوانی دارد. از طرف دیگر ، موجود ذره‌بینی مستقر در گروگیا و نخودی ، همه عملیات اخیر را برای گیاه انجام می‌دهد و نیترات آمونیم در اختیار آن قرار می‌دهد.

 

منبع:پتروشیمی زنجان

[nikanati 80]

اين واحد براي توليد روزانه 1500 تن اوره به روش و تحت امتياز Stami Carbonطراحي شده است.

[TABLE=class: MsoNormalTable, width: 100%]

[TR]

[TD=bgcolor: transparent]

واحد اوره

[/TD]

[TD=width: 184, bgcolor: transparent]

STAMICARBON.BV

[/TD]

[TD=bgcolor: transparent]

هلند

[/TD]

[TD=bgcolor: transparent]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

اوره از ترکيب آمونياک و گاز به روشهاي مختلفبه دست مي آيد .اهم اينروشها عبارتند از :

1. Total recycle process base

2. Partial Ammonia recycle process

3. Total recycle process stripping

4. Total recycle process stripping

5. Once through process

واکنش تشکيل اوره در دو مرحله بشرح زير انجام مي گيرد .

· واکنش اول سريع و گرمازا بوده در حاليکه واکنش دوم کند وکمي گرماگير است .

· واکنش سومي نيز وجود دارد که در آن بيوره تشکيل مي شود که حدالامکان بايد ازتشکيل آن جلوگيري شود .

واکنش تشکيل اوره در فشار و درجه حرارت بالا انجام مي گيرد . در اين واحد فشار حدود abs 140 و درجه حرارت 183-180مي باشد روشي که Stami Carbonبراي توليد اوره در اين واحد به کار برده Total recycle process stripping مي باشد .

اين واحد از 3 دستهتشکيل شده است :

I. بخش سنتز که شامل کندانس راکتورScrubber و Stripper بوده و به طور کلي اوره فقط در اين بخش توليدمي شود و تمامي اين دستگاهها در فشار و درجه حرارت بالا مار مي کنند .

II. بخش تغليظ اوره ، که در فشار پايين و نهايتا"در خلاء کار مي کنند ،شامل رکتيفاير ، فلاشتانک ، و 2 تبخير کنمي باشد .

III. قسمت بازيابي ، که گاز آمونياک و ترکيب نشده را به صورت محلول به قسمت سنتزبرميگردانند و گازهاي بي اثر را به اتمسفر مي فرستند .

[nikanati 80]

اين واحد براي توليد روزانه 1500 تن اوره به روش و تحت امتياز Stami Carbon طراحي شده است.

[TABLE=width: 100%, align: center]

[TR]

[TD] واحد اوره

[/TD]

[TD]STAMICARBON.BV

[/TD]

[TD] هلند

[/TD]

[TD][/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

اوره از ترکيب آمونياک و گاز به روشهاي مختلف به دست مي آيد .اهم اين روشها عبارتند از :

 

1. Total recycle process base
   
2. Partial Ammonia recycle process
   
3. Total recycle process stripping
   
4. Total recycle process stripping
   
5. Once through process
   

واکنش تشکيل اوره در دو مرحله بشرح زير انجام مي گيرد .

 

• واکنش اول سريع و گرمازا بوده در حاليکه واکنش دوم کند وکمي گرماگير است .
  
• واکنش سومي نيز وجود دارد که در آن بيوره تشکيل مي شود که حدالامکان بايد از تشکيل آن جلوگيري شود .
  

واکنش تشکيل اوره در فشار و درجه حرارت بالا انجام مي گيرد . در اين واحد فشار حدود abs 140 و درجه حرارت 183-180 مي باشد روشي که Stami Carbon براي توليد اوره در اين واحد به کار برده Total recycle process stripping مي باشد .

اين واحد از 3 دسته تشکيل شده است :

 

1. بخش سنتز که شامل کندانس راکتورScrubber و Stripper بوده و به طور کلي اوره فقط در اين بخش توليد مي شود و تمامي اين دستگاهها در فشار و درجه حرارت بالا مار مي کنند .
   
2. بخش تغليظ اوره ، که در فشار پايين و نهايتا" در خلاء کار مي کنند ،شامل رکتيفاير ، فلاش تانک ، و 2 تبخير کن مي باشد .
   
3. قسمت بازيابي ، که گاز آمونياک و ترکيب نشده را به صورت محلول به قسمت سنتز برميگردانند و گازهاي بي اثر را به اتمسفر مي فرستند .
   

[nikanati 80]

استانداردهاي زيست محيطي

با توجه به مقررات زيست محيطي و استانداردهاي بين المللي، پسابهاي واحد اوره كه جزء يكي از آلاينده ها در صنايع پتروشيمي محسوب مي شوند بايد در محدوده انتشاري مجاز باشند . در سال ٢٠٠٠ انجمن صنعتگران كود شيميايي اروپا(EFMA) كتابچه هايي را با عنوان بهترين راهكارهاي موجود تهيه كرده و در اختيار عموم قرار دادند. اين كتابچه ها عموماً مربوط به محدوده هاي نشري مجاز و قابل دسترسي مي باشند و حاوي دو گونه محدوده نشري مي باشند:

١- براي واحدهاي موجود كه كنترل آلودگي در آنها توسط نوسازي و اصلاح فرآيند و يا راه حلهاي انتهاي خطي انجام شده است. (End of Pipe)

٢- براي واحدهاي جديد كه كنترل آلودگي در طراحي فرآيند آنها صورت گرفته است . انتگراسيون فرآيند در آنها پياده شده است .

 

 

جنبه های بارز زیست محیطی مجتمع پتروشیمی خراسان:

 

• مصرف انرژی و منابع
  
• انتشار گاز co₂
  
• انتشار گردوغبار اوره
  
• انتشار گاز آمونیاک
  
• انتشار های حاصل از سوخت(درون سوز.برون سوز)
  
• تولید پساب حاوی (آمونیاک-روغن-موادآلی و آلاینده های پساب بهداشتی(
  
• مصرف مواد شیمیایی
  
• ریزش هیدروکربنها(روغن-گریس-گازويیل(
  
• تولید ضایعات
  

 

این مجتمع توانسته است گواهی نامه های سیستم مدیریت کیفیت 9001 ISO ویرایش سال 2001، سیستم مدیریت زیست محیطی 14001 ISO و 18001 OHSAS کسب نماید.نتایج بررسی ها نشان داد که منابع عمده تولید آلودگی هوا در واحدهای تولید اوره شامل سنتز اوره، برگشت مواد بافتی و جداسازی محلول اوره و تغلیظ و دانه بندی اوره می باشد. در واحد تولید آمونیاک نیز سولفور زدایی از گاز طبیعی، ریفیرمینگ اولیه و ثانویه، جداسازی دی اکسید کربن از گاز سنتز، متاناسیون و سنتز آمونیاک از منابع تولید آلودگی هوا می باشد. همچنین واحدهای غیر فرآیندی شامل واحد تولید بخار، نیروگاه، تانکهای ذخیره، سیستم تصفیه پساب، واحد تولید نیتروژن، تولید هوای فشرده، ذخیره سازی فرآورده ها، مشعل پروسه، کمپرسور و بویلرها نیز از منابع عمده تولید آلودگی هوا می باشند. بر این اساس عمده ترین گازهای آلاینده تولیدی شامل CO-SOX-NOX-CO2-NH3-HC، ذرات معلق و گازهای خنثی مانند O2-H2-N2 می باشند. در نهایت به منظور کنترل و کاهش آلاینده های تولیدی در طرحهای تولید اوره و آمونیاک راهکارهایی از قبیل استفاده از مشعلهای (فلر) با سیستم تزریق بخار، احتراق با هوای اضافه کمتر و تعیین نسبت مناسب سوخت - هوا، تعیین ارتفاع مناسب دودکش، استفاده از سیستم های اسکرابر و *****های جاذب آلودگی، بازگرداندن گازهای تهویه به پروسه تولید و ایجاد فضای سبز پیشنهاد گردیده است.

[nikanati 80]

معرفی دستگاه های مربوط به واحد اوره:

 

مبدل حرارتی: مبدل حرارتی پوسته و لوله- مبدل حرارتی صفحه ای

 

مبدل حرارتی پوسته و لولهنوعی

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

است که کاربرد وسیعی در صنایع شیمیایی مانند واحد های

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

دارد.همانطور که از نام آن پیداست این مبدل از یک مخزن استوانه ای شکل بزرگ (پوسته) در فشار بالا و تعدادی لوله در داخل آن تشکیل شده است.مایع در داخل لوله ها حرکت می کند و بخار داغ بر روی لوله ها و درون پوسته جریان دارد.به علت تعداد زیاد این لوله ها و سطح تماس بالایی که ایجاد می کند،حرارت بخار به مایع داخل لوله منتقل شده و مایع را به جوش می آورد.

 

 

 

 

 

 

مبدل حرارتی صفحه ای:نوعی

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

است.این مبدل حرارتی با استفاده از تعداد زیادی صفحات فلزی نازک،موجب تبادل حرارت بالا بین

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

گرم و سرد می شود.اساس عملکرد این نوع مبدل به این شکل است که از دو جهت مخالف سیال سرد و گرم وارد مبدل می شوند.سیالات وارد شده به صورت یکی در میان بین صفحات فلزی جریان می یابند و با یکدیگر تبادل گرما می کنند.از مزایای ویژه ای مبدل عبارت است از:

 

1. انتقال حرارت بهتر و بازدهی بالاتر نسبت به سایر مبدل ها
   
2. قابلیت تغییر سطح تبادل حرارت
   
3. فضای اشغال شده کمتر
   
4. تعمیر و نگه داری آسان
   
5. و
   برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

   • ورود
   • یا
   • ثبت نام
   کم
   برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

   • ورود
   • یا
   • ثبت نام
   ذخیره شده در داخل مبدل
   

 

برج اکنده:

در دستگاههای برج آکنده، مایع و گاز با هم در تماس مداوم هستند. برای ایجاد سطح تماس بیشتر، داخل برج را از پرکنها پر می کنند، مایع نیز از بالای برج وارد می شود و در اثر عبور از روی پرکنها سبب ایجاد سطح تماس زیری بین دو فاز می شود. ساختار پرکنها باید طوری باشد که نسبت سطح خارجی آن به حجمی که اشغال می کند بزرگ باشد تا در کمترین حجم، بیشترین سطح تماس را ایجاد کند.

 

 

 

 

اجکتور:

يك اژكتورنوع ساده شده اي از يك پمپ خلاء يا يك كمپرسور خلاء مي باشد كه در آن هيچگونه پيستون ، شير يا روتور و ديگر اجزاي متحرك وجود ندارد . بخار با فشار بالا به محفظه بخار وارد مي شود و در حين عبور از نازل بخار منبسط شده و نازل را در يك سرعت بسيار بالايي ترك مي نمايد ، هوا ، گاز يا بخار مخلوط مايع از طريق مايع و بوسيله نازل مكش وارد مي شود . در اينجا هواو ديگر مخلوط به وسيله بخار با سرعت بالا به ورودي ديفيوزر يا نازل ونتوري شكل وارد مي شود و سپس از انتهاي ديفيوزر خارج مي شود در ديفيوزر سرعت زياد و فشار كم سيال به سرعت كم و فشار زياد سيال تبديل مي شود كه از فشار مكش مخلوط هوا بيشتر و يا به عبارت بهتر هد سرعت مخلوط به فشار تبديل مي شود كه از فشار مكش مخلوط هوا بيشتر ولي از فشار بخار ورودي كمتر مي باشد

 

 

 

 

 

 

کمپرسور:

کُمپرِسورها یا فشارنده‌ها می‌توانند برای فشرده کردن

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

یا

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

به کار رود. البته در حالت دوم به آن

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

می‌گویند. ازکمپرسورها برای فشرده کردن گازها استفاده می‌شود. در حقیقت کمپرسورها وسایلی هستند که با صرف انرﮊی مکانیکی فراوانی، گاز را با سرعت به درون خود مکیده و سپس آنرا فشرده می‌سازند. در اثر این عملیات، دمای گازی که فشرده می‌شود (فشار آن افزایش می‌یابد) نیز افزایش می‌یابد.

 

 

 

 

 

 

 

پمپ:

به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می‌شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی گرفته و به سیالی که از آن عبور می‌کند، انتقال دهد. در نتیجه، انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می‌یابد. در پمپ‌ها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جابجایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند. به عبارت کلی تر، از پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می‌کنند.

 

 

 

 

 

 

کنترل ولو

 

وسيله اي است که با اعمال نيرويي غير از نيروي دست عمل مي نمايد و ميزان جريان سيال را در يك سيستم كنترل فرايندي تنظيم مي كند، شير كنترل شامل يك شير است كه به يك مكانيزم محركه (actuator) که توانا ئي تغيير عنصر کنترل کننده سيال را دارد متصل مي باشد .اين تغيير برمبناي سيگنالي است كه از سيستم كنترل دريافت ميشود.كنترل ولو عنصر نهایی در لوپ کنترل است و نقش مهم و اساسي در يك صنعت فرايندي ايفا مي نمايد .به طور کلی کنترل ولو ها بر اساس مشخصه های مختلف طبقه بندی می شوند.مثلا بر اساس نوع جنس بدنه، نوع سیال،نوع حرکت و ...