Способ анализа водного раствора карбамата аммония и способ работы поглотителя непрореагировавшего газа

Номер патента: 24558

Опубликовано: 30.09.2016

Авторы: Накамура Сухей, Саката Еидзи, Йосимото Кендзи

Есть еще 13 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ анализа состава водного раствора карбамата аммония, представляющего собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины, в котором концентрация аммиачного компонента представляет собой сумму концентрации свободного аммиака и эквивалентной концентрации аммиака карбамата аммония, которые содержатся в водном растворе, и концентрация углекислотного компонента представляет собой эквивалентную концентрацию диоксида углерода в карбамате аммония, содержащегося в водном растворе, включающий:

a) стадию одновременного измерения вязкости, плотности и температуры водного раствора в режиме реального времени;

b) стадию определения концентрации углекислотного компонента водного раствора по вязкости и температуре, измеряемым на стадии а);

c) стадию определения концентрации аммиачного компонента водного раствора по плотности и температуре, измеряемым на стадии а), и концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии b); и

d) стадию определения концентрации воды по концентрации углекислотного компонента, определяемой на стации b), и концентрации аммиачного компонента, определяемой на стадии с).

2. Способ по п.1, в котором на стадии а) используют прибор, способный измерять вязкость, плотность и температуру.

3. Способ работы поглотителя непрореагировавшего газа, используемого в процессе производства мочевины, с помощью способа анализа состава по п.1, в который включены:

i) стадия измерения вязкости, плотности, температуры и скорости потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (F);

ii) стадия определения концентрации углекислотного компонента жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (CCO2) по значениям вязкости и температуры, измеряемым на стадии i);

iii) стадия определения концентрации аммиачного компонента жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (CNH3) по значениям плотности и температуры, измеряемым на стадии i), и концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии ii);

iv) стадия определения концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (Свода) по концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии ii), и концентрации аммиачного компонента, определяемой на стадии iii) путем вычитания концентрации аммиачного компонента и концентрации углекислотного компонента из общей суммы: Свода=1-CCO2-CNH3;

v) стадия определения скорости потока углекислотного компонента (FCO2), скорости потока аммиачного компонента (FNH3) и скорости потока воды (F вода) в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа по скорости потока, измеряемой на стадии i), и концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды, соответственно определяемым на стадиях ii)-iv) как: FCO2=F´CCO2, FNH3=F´CNH3и F вода=F´Свода, и

определения скорости потока воды FM.B., при которой концентрация воды достигает минимума в интервале, который удовлетворяет формулам (1) и (2), когда изменяется только скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа:

Рисунок 1

где T1 представляет собой температуру, измеряемую на стадии i);

ΔТ1 представляет собой первую температурную поправку;

Те представляет собой равновесную температуру между поглощаемым паром и жидкостью;

Рисунок 2

где TS представляет собой температуру затвердевания, т.е. температуру, при которой карбамат аммония осаждается в виде кристаллической соли;

T1 представляет собой температуру, измеряемую на стадии i);

ΔТ2 представляет собой вторую температурную поправку;

где равновесная температура в формуле (1) представляет собой равновесную температуру жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, соответствующую концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, когда изменяется только скорость потока воды;

температура затвердевания в формуле (2) представляет собой температуру затвердевания жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, соответствующую концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, когда изменяется только скорость потока воды, и каждая из первой и второй температурных поправок в формулах (1) и (2) имеет положительное значение;

vi) стадия изменения скорости потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа, на {FM.B.-F вода} так, чтобы скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа, достигла минимального уровня в интервале, в котором скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа составляет не менее чем значение FM.B., определяемое на стадии v).

4. Способ по п.3, в котором на стадии i) используют прибор, способный измерять вязкость, плотность и температуру.

5. Способ по п.3 или 4, в котором

поглотитель непрореагировавшего газа включает поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, в который вода поступает в качестве абсорбента, и поглотитель непрореагировавшего газа высокого давления, в который жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления поступает в качестве абсорбента;

стадии i)-v) осуществляют для каждого поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления и поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления таким образом, чтобы определить

FLM.B., т.е. значение FM.B. для поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления, и

FHM.B., т.е. значение FM.B. для поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления;

на стадии vi) скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, изменяют на величину, которая является большей из {FLM.B.-FL вода} и {FHM.B.-FH вода}, с тем, чтобы скорость потока воды, подаваемой в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, достигла минимального уровня в интервале, в котором скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления составляет не менее чем FLM.B. и скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления составляет не менее чем FHM.B.,

где FL вода представляет собой F вода для поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления, a FH вода представляет собой F вода для поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления.

Рисунок 3

Текст

Смотреть все

СПОСОБ АНАЛИЗА ВОДНОГО РАСТВОРА КАРБАМАТА АММОНИЯ И СПОСОБ РАБОТЫ ПОГЛОТИТЕЛЯ НЕПРОРЕАГИРОВАВШЕГО ГАЗА Предложен способ анализа водного раствора карбамата аммония, с помощью которого можно определять состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в режиме реального времени, и способ работы поглотителя непрореагировавшего газа путем использования этого анализа. Способ анализа состава водного раствора карбамата аммония включает определение концентрации аммиачного компонента, концентрации углекислотного компонента и концентрации воды в водном растворе карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины, путем использования корреляции между вязкостью, температурой и концентрацией углекислотного компонента водного раствора и корреляции между плотностью, температурой, концентрацией аммиачного компонента и концентрацией углекислотного компонента водного раствора, где концентрация аммиачного компонента представляет собой сумму концентрации свободного аммиака и эквивалентной концентрации аммиака карбамата аммония, которые содержатся в водном растворе, и концентрация углекислотного компонента представляет собой эквивалентную концентрацию диоксида углерода в карбамате аммония, содержащегося в водном растворе.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ТОЙО ИНДЖИНИРИНГ КОРПОРЕЙШН (JP) Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к аналитическому способу определения состава водного раствора карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины. Настоящее изобретение также относится к способу работы поглотителя непрореагировавшего газа в установке по производству мочевины путем использования способа анализа водного раствора карбамата аммония. В установке по производству мочевины, меламина и т.п., поскольку аммиак, диоксид углерода, воду и т.п. используют в установке, во многих случаях водный раствор карбамата аммония присутствует в виде рециркулирующей текучей среды непрореагировавшего материала, побочного продукта и/или исходного материала. Соответственно, для работы такой установки предпочтительно одновременно и быстро измерять состав компонентов водного раствора карбамата аммония с помощью простого устройства без потери времени. В настоящем документе схема установки по производству мочевины будет описана с использованием фиг. 4. Как показано на фиг. 4, производство мочевины осуществляется в нескольких секциях, включая секцию синтеза 31, секцию разложения 32, секцию концентрирования 33 и секцию очистки 34. В секции синтеза 31 аммиак вступает в реакцию с диоксидом углерода с образованием мочевины для получения раствора после синтеза мочевины. Непрореагировавший аммиак и карбамат аммония, которые содержатся в растворе после синтеза, отделяют в виде газообразной смеси аммиака, диоксида углерода и воды в секции разложения 32. В секцию поглощения 35 в качестве абсорбента поступает вода (можно использовать сконденсировавшуюся воду, отделяемую в секции концентрирования 33), и смешанный газ, отделяемый в секции разложения, поглощается абсорбентом. Для этого поглощения используют поглотитель(называемый "поглотитель непрореагировавшего газа"). Жидкость на выходе из секции поглощения("жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа") возвращают в секцию синтеза 31 в виде возвращаемой жидкости. В установке по производству мочевины предпочтительно устранение потери аммиака и диоксида углерода в среду, окружающую установку по производству мочевины за счет поглощения абсорбентом всего смешанного газа, отделенного в секции разложения, и возвращением его в секцию синтеза в виде жидкого раствора с абсорбентом. Чтобы обеспечить поглощение абсорбентом всего смешанного газа,установка должна работать в таких условиях, где рабочая температура всегда поддерживается ниже, чем равновесная температура. В противном случае, когда рабочая температура выше, чем равновесная температура, невозможно полное поглощение смешанного газа. Равновесная температура в настоящем описании означает температуру, при которой состав жидкости во время поглощения смешанного газа абсорбентом (водой) точно соответствует состоянию равновесия пара и жидкости при контролируемом рабочем давлении. Равновесная температура определяется по концентрациям аммиака, диоксида углерода и воды. Например, если абсорбент (вода) в избытке поступает в секцию поглощения, равновесная температура увеличивается, что способствует поглощению смешанного газа. Однако, с другой стороны, избыток воды увеличивает количество воды в возвращаемой жидкости на выходе из секции поглощения, увеличивая тем самым количество воды в реакторе для синтеза мочевины (установлен в секции синтеза), в который поступает возвращаемая жидкость. Следовательно, уменьшается скорость синтеза мочевины в реакции синтеза мочевины, увеличивая количество непрореагировавшего материала в растворе после синтеза мочевины. Это приводит к ряду недостатков, в котором увеличивается количество тепла, требуемое для удаления непрореагировавшего материала, увеличивая потребление пара в установке для производства мочевины, а также дополнительно увеличивая количество абсорбента (воды), требуемое для возврата отделенного непрореагировавшего газа. Следовательно, для работы важно, чтобы количество воды, поступающее в поглотитель в секции поглощения, составляло лишь необходимый минимум. Однако, если невнимательно уменьшать количество воды, поступающее в поглотитель, то равновесная температура жидкости на выходе из секции поглощения может стать ниже, чем рабочая температура,уменьшая тем самым эффективность поглощения, что может вызвать потерю аммиака и диоксида углерода. В то же время рабочую температуру можно уменьшать, чтобы ограничить количество воды, поступающее в поглотитель, и увеличить эффективность поглощения. Но если рабочую температуру чрезмерно снижать, то рабочая температура может стать ниже, чем температура затвердевания (температура, при которой карбамат аммония не может растворяться в возвращаемой жидкости, но осаждается в виде кристаллической соли), в результате чего возвращаемая жидкость затвердевает и продолжение работы становится невозможным. Температура затвердевания также определяется концентрациями аммиака, диоксида углерода и воды. Таким образом, желательно всегда поддерживать рабочую температуру в секции поглощения ниже, чем равновесная температура возвращаемой жидкости, повышать температуру затвердевания возвращаемой жидкости и уменьшать разность между равновесной температурой и температурой затвердевания. Равновесная температура и температура затвердевания возвращаемой жидкости определяются кон-1 024558 центрациями трех компонентов (аммиак, диоксид углерода и вода), а не определяются только соотношением количеств воды и диоксида углерода или соотношением количеств аммиака и диоксида углерода. Чтобы определить равновесную температуру и температуру затвердевания возвращаемой жидкости, требуется измерить концентрации всех трех компонентов точно и одновременно без задержки. В связи с этим известен способ синтеза мочевины в процессе циркуляции раствора, в котором раствор после синтеза мочевины из реактора синтеза в секции синтеза поступает непосредственно в секцию разложения. Кроме того, известен способ поглощения, в котором раствор после синтеза мочевины из реактора синтеза поступает в поглотитель в секции синтеза, и аммиак и диоксид углерода, содержащиеся в растворе после синтеза мочевины, поглощаются при давлении диоксида углерода в качестве вымывающего агента и удаляются до определенных концентраций. В частности, в способе поглощения концентрация аммиака и концентрация диоксида углерода в жидкости на выходе из используемого поглотителя изменяются в зависимости от рабочей температуры поглотителя, скорости поступления диоксида углерода, количества поступающей жидкости и т.п. и влияют на состав возвращаемой жидкости. Таким образом, поскольку количества аммиака и диоксида углерода, поступающие в поглотитель непрореагировавшего газа, легко изменяются в зависимости от эффективности поглощения поглотителя, трудно контролировать количество воды, поступающее в поглотитель непрореагировавшего газа, на оптимальном уровне с учетом равновесной температуры и температуры затвердевания водного раствора карбамата аммония, присутствующего в поглотителе непрореагировавшего газа. Следовательно, для продолжения стабильной работы скорость поступления воды в качестве абсорбента обычно увеличивают до некоторого избыточного уровня. Соответственно, если состав возвращаемой жидкости определяют одновременно без задержки, будет возможно точное определение равновесной температуры и температуры затвердевания возвращаемой жидкости (водный раствор карбамата аммония) в полученном составе, позволяя тем самым определить оптимальную рабочую температуру и осуществлять работу с поддержанием количества воды в возвращаемой жидкости на минимальном требуемом уровне, с учетом как равновесной температуры, так и температуры затвердевания. Были предложены различные способы анализа физических свойств жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа. Патентная литература 1 (японский патент 6-184085 А) описывает способ измерения электропроводности жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа для определения концентрации диоксида углерода (концентрации карбамата аммония). Однако этим способом невозможно определить концентрации аммиака и воды в возвращаемой жидкости, и, следовательно, невозможно точно определить рабочую температуру. Патентная литература 2 (японский патент 59-133451 А) описывает способ определения концентраций аммиака и диоксида углерода определением плотности и температуры насыщения с помощью ареометра осцилляторного типа и фотометра (измерение температуры осаждения кристаллов). Однако в этом способе фотометр используют для изменения температуры осаждения кристаллов, и необходимо регулировать температуру жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, охлаждая тем самым раствор, чтобы фактически осаждать кристаллы из образца жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа. Такая процедура вызывает задержку времени, и, следовательно, данный способ непригоден для управления работой. Патентная литература 3 (патент США 327050 А) предлагает способ поддержания концентрации жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа на постоянном уровне путем изменения количества воды, поступающей в качестве абсорбента, используя вискозиметр, в процессе циркуляции раствора, который является одним из процессов синтеза мочевины. Однако этим способом можно только наблюдать за изменением концентрации путем использования вискозиметра, но нельзя определять состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа. Кроме того, сам автор изобретения,описанного в патентной литературе 3, признает в патентной литературе 4 (японский патент 4710226 А), что вязкость непригодна для контроля количества воды, поступающей в качестве абсорбента,потому что существует влияние свободного аммиака в способе согласно патентной литературе 3, и предлагает в патентной литературе 4 способ, в котором вместо вискозиметра используется рефрактометр. Таким образом, ясно, что состав из трех компонентов невозможно определить способом, описанным в патентной литературе 3. Также отсюда можно сделать вывод, что способом, описанным в патентной литературе 3, невозможно определять концентрации. Более того, в способе, описанном в патентной литературе 4, только концентрацию карбамата аммония определяют измерением с помощью рефрактометра, и,аналогично патентной литературе 3, невозможно определить полный состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа. Кроме того, хотя предмет измерения отличается от жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, патентная литература 5 (японский патент 58-90544 А) описывает способ определения концентрации аммиака путем титрования, концентрации диоксида углерода путем измерения электропроводности, и концентрации мочевины колориметрическим способом в отношении состава раствора после синтеза в реакторе синтеза. Однако эти методики не отличаются от традиционного ручного анали-2 024558 за и требуют время для получения результатов измерений. Следовательно, способ непригоден для технологического контроля. Целью этого способа является регулирование количества исходных веществ (аммиак и диоксид углерода), которые поступают в реактор синтеза, и его невозможно использовать для оптимизации секции поглощения. Патентная литература 6 (японский патент 10-182586 А) и патентная литература 7 (японский патент 2006-335653 А) описывают способ, в котором соотношение N/C (соотношение аммиака и диоксида углерода) в жидкости на выходе из реактора синтеза или в жидкости на выходе из конденсатора карбамата измеряют по плотности в системе синтеза процесса поглощения. Способами, описанными в данной литературе, определяют соотношение аммиака и диоксида углерода, причем количество аммиака означает полное количество аммиака, включая мочевину, карбаминовую кислоту и непрореагировавший аммиак в растворе после синтеза, и состав раствора после синтеза невозможно определить. Кроме того,целью данных способов является регулирование количеств исходных материалов (аммиак и диоксид углерода), которые поступают в реактор синтеза, и данные способы невозможно использовать для оптимизации секции поглощения. Литература предшествующего уровня техники Патентная литература. Патентная литература 1: японский патент 6-184085 А. Патентная литература 2: японский патент 59-133451 А. Патентная литература 3: патент США 327050 А. Патентная литература 4: японский патент 47-10226 А. Патентная литература 5: японский патент 58-90544 А. Патентная литература 6: японский патент 10-182586 А. Патентная литература 7: японский патент 2006-335653 А. Сущность изобретения Проблемы, решаемые изобретением. Таким образом, в традиционной технике невозможно определить концентрации аммиака, диоксида углерода и воды в водном растворе карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, или для определения этих концентраций требуется анализ,например, методом кристаллизации или титрования, и не было известно ни одного способа, пригодного для управления установкой, в которой состав водного раствора карбамата аммония можно определять в режиме реального времени. Целью настоящего изобретения является предложение способа анализа водного раствора карбамата аммония, с помощью которого можно определять состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в режиме реального времени, и способа работы поглотитель непрореагировавшего газа с использованием данного анализа. Авторы сделали настоящее изобретение в результате всесторонних исследований, сосредоточившись на том, что обычный состав водного раствора карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя в процессе производства мочевины, включает от 20 до 40 мас.% аммиачного компонента, от 20 до 42 мас.% углекислотного компонента и очень малое количество (от 0 до 2 мас.%) мочевины, а остальную массу составляет вода; вязкость водного раствора является чувствительной к концентрации углекислотного компонента в водном растворе и нечувствительной к концентрации аммиачного компонента; плотность водного раствора является чувствительной к концентрации аммиачного компонента; и измерительный датчик осцилляторного типа может непрерывно измерять вязкость,плотность и температуру водного раствора в его реальном состоянии (без охлаждения или разбавления) одновременно без задержки. Кроме того, концентрация мочевины, содержащейся в жидкости на выходе из поглотителя, является достаточно низкой, и ее влияние на вязкость и плотность является пренебрежимо малым. Здесь термин "аммиачный компонент" означает суммарное эквивалентное количество аммиака,включая карбамат аммония и свободный аммиак. Так как одна молекула карбамата аммония(NH2COONH4) содержит две молекулы аммиака, эквивалентное количество аммиака, вычисленное для карбамата аммония, составляет 0,44, когда количество карбамата аммония равно 1, в расчете на массы. Следовательно, когда жидкость содержит С 1 мас.% карбамата аммония и С 2 мас.% свободного аммиака,концентрация аммиачного компонента составляет (0,44 С 1+С 2) мас.%. Кроме того, термин "углекислотный компонент" означает эквивалентное количество диоксида углерода в карбамате аммония. Следовательно, когда жидкость содержит С 3 мас.% карбамата аммония,концентрация углекислотного компонента составляет 0,56C3 мас.%. Настоящее изобретение предлагает следующие способы. 1) Способ анализа состава для анализа состава водного раствора карбамата аммония, включающий определение концентрации аммиачного компонента, концентрации углекислотного компонента и концентрации воды в водном растворе карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины, путем использова-3 024558 ния первой корреляции, которая представляет собой корреляцию между вязкостью, температурой и концентрацией углекислотного компонента водного раствора, и второй корреляции, которая представляет собой корреляцию между плотностью, температурой, концентрацией аммиачного компонента и концентрацией углекислотного компонента водного раствора, причем концентрация аммиачного компонента представляет собой сумму концентрации свободного аммиака и эквивалентной концентрации аммиака в карбамате аммония, которые содержатся в водном растворе, и концентрация углекислотного компонента представляет собой эквивалентную концентрацию диоксида углерода в карбамате аммония, который содержится в водном растворе. 2) Способ по п.1), в который включены:a) стадия одновременного измерения вязкости, плотности и температуры водного раствора в режиме реального времени;b) стадия определения концентрации углекислотного компонента водного раствора по значениям вязкости и температуры, измеряемым на стадии а, путем использования первой корреляции;c) стадия определения концентрации аммиачного компонента водного раствора по значениям плотности и температуры, измеряемым на стадии а), и концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии b), путем использования второй корреляции;d) стадия определения концентрации воды по концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии b), и концентрации аммиачного компонента, определяемой на стадии с). 3) Способ по п.2), в котором на стадии а) используют осцилляторный прибор, способный измерять вязкость, плотность и температуру. 4) Способ работы поглотителя непрореагировавшего газа, используемого в процессе производства мочевины, с помощью способа анализа состава по п.1), в который включены:i) стадия измерения вязкости, плотности, температуры и скорости потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа;ii) стадия определения концентрации углекислотного компонента жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа путем использования первой корреляции по значениям вязкости и температуры, измеряемым на стадии i);iii) стадия определения концентрации аммиачного компонента жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа путем использования второй корреляции по значениям плотности и температуры, измеряемым на стадии i), и концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии ii);iv) стадия определения концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа по концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии ii), и концентрации аммиачного компонента, определяемой на стадии iii);v) стадия определения скорости потока углекислотного компонента, скорости потока аммиачного компонента и скорости потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа по скорости потока, измеряемой на стадии i), и концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды, соответственно, определяемым на стадиях ii)-iv); и определения скорости потока воды FM.B., при которой концентрация воды достигает минимума в интервале, который удовлетворяет формуле 1 и формуле 2, когда изменяется только скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа: Формула 1(Температура, измеряемая на стадии i)+(Первая разность температур)(Равновесная температура) Формула 2(Температура затвердевания)(Температура, измеряемая на стадии i)-(Вторая разность температур) где равновесная температура в формуле 1 представляет собой равновесную температуру жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, соответствующую концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, когда изменяется только скорость потока воды, температура затвердевания в формуле 2 представляет собой температуру затвердевания жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, соответствующую концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, когда изменяется только скорость потока воды, и каждая из первой и второй разности температур в формулах 1 и 2 имеет заданное положительное значение; иvi) стадия регулирования скорости потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа, на минимальном уровне в интервале, в котором скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа составляет не менее чем значение FM.B., определяемое на стадии v). 5) Способ по п.4), в котором осцилляторный прибор, способный измерять вязкость, плотность и температуру, используют на стадии i). 6) Способ по п.4) или 5), в котором поглотитель непрореагировавшего газа включает поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, в который вода поступает в качестве абсорбента, и поглотитель непрореагировавшего газа вы-4 024558 сокого давления, в который жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления поступает в качестве абсорбента; стадии i)-v) осуществляют для каждого поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления и поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления таким образом, чтобы определитьFLM.B., т.е. значение FM.B. для поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления, иFHM.B., т.е. значение FM.B. для поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления; и на стадии vi) скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, регулируют на минимальном уровне в интервале, в котором скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления составляет не менее чем FLM.B. и скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления составляет не менее чем FHM.B Преимущества изобретения Настоящее изобретение предлагает способ анализа водного раствора карбамата аммония, с помощью которого можно определить состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в режиме реального времени, а также использующий данный анализ способ работы поглотителя непрореагировавшего газа. Краткое описание чертежей Фиг. 1 представляет график, показывающий корреляцию между вязкостью, температурой и концентрацией углекислотного компонента водного раствора карбамата аммония. Фиг. 2 представляет график, иллюстрирующий корреляцию между плотностью, температурой, концентрацией аммиачного компонента и концентрацией углекислотного компонента водного раствора карбамата аммония, где графики (а)-(е) соответственно относятся к концентрациям углекислотного компонента, составляющим 20, 25, 35, 40 и 42 мас.%. Фиг. 3 представляет технологическую схему, иллюстрирующую секцию поглощения процесса производства мочевины. Фиг. 4 представляет блок-схему, иллюстрирующую процесс производства мочевины. Фиг. 5 представляет принципиальную схему, иллюстрирующую измерительное устройство, используемое в примерах. Варианты осуществления изобретения Согласно настоящему изобретению возможно определение состава водного раствора карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины. Используя полученные результаты, можно определять равновесную температуру и температуру затвердевания раствора и регулировать рабочую температуру на оптимальном уровне, а также минимальное необходимое количество воды, вводимое в поглотитель непрореагировавшего газа. В результате такого регулирования также можно регулировать полное количество воды, поступающее в реактор синтеза мочевины и поглощающую способность поглотителя в способе поглощения,уменьшая тем самым энергопотребление установки для производства мочевины. Состав водного раствора карбамата аммония определяют на основании следующего способа. Концентрацию углекислотного компонента, содержащегося в растворе, содержащем карбамат аммония, аммиак и воду в качестве основных компонентов, можно определить по корреляции между вязкостью, температурой и концентрацией углекислотного компонента раствора. Затем концентрацию аммиачного компонента можно определить по концентрации углекислотного компонента, которая уже стала известной, и корреляции между плотностью, температурой, концентрацией аммиачного компонента и концентрацией углекислотного компонента. Здесь концентрацию мочевины можно игнорировать, потому что она является достаточно низкой, как отмечено выше. Соответственно, количество воды в водном растворе карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя, вычисляют вычитанием концентрации аммиачного компонента и концентрации углекислотного компонента из общей суммы. Предмет анализа. Как описано выше по отношению к фиг. 4, в процесс производства мочевины включены секция синтеза 31, в которой аммиак вступает в реакцию с диоксидом углерода с образованием мочевины и получением раствора после синтеза мочевины; секция разложения 32, в которой разделяются непрореагировавший аммиак и карбамат аммония,содержащиеся в растворе после синтеза, в виде смешанного газа из аммиака, диоксида углерода и воды; и секция поглощения 35, в которой вода поступает в поглотитель непрореагировавшего газа в качестве абсорбента, в результате чего смешанный газ, отделенный в секции разложения, поглощается абсорбентом, и жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа возвращается в секцию синтеза 31 в качестве возвращаемой жидкости. Как правило, в процесс производства мочевины дополнительно включены секция концентрирования 33, в которой воду отделяют от оставшейся жидкой фазы (водный рас-5 024558 твор мочевины), от которой отделяют смешанный газ в секции разложения, чтобы получить расплавленную мочевину; и секция очистки 34, в которой охлаждается и затвердевает расплавленная мочевина для получения продукта в виде гранулированной мочевины. Сконденсировавшуюся воду, отделенную в секции концентрирования 33, можно использовать в качестве абсорбента. Кроме того, когда абсорбцию осуществляют в две стадии, жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа на первой стадии, можно использовать в качестве абсорбента в поглотителе непрореагировавшего газа во второй стадии. В настоящем изобретении предметом анализа является водный раствор карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в данном процессе производства мочевины. Типичный состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины при нормальной работе содержит от 20 до 40 мас.% аммиачного компонента (включая избыток аммиака, поступающего в секцию синтеза, и эквивалентную концентрацию аммиака в карбамате аммония), от 20 до 42 мас.% углекислотного компонента (эквивалент диоксид углерода в карбамате аммония) и очень малое количество (от 0 до 2 мас.%) мочевины, а остальную массу составляет вода. Согласно настоящему изобретению можно определять концентрацию аммиачного компонента,концентрацию углекислотного компонента и концентрацию воды в водном растворе карбамата аммония,в котором концентрация аммиачного компонента составляет от 20 до 40 мас.%, концентрация углекислотного компонента составляет от 20 до 42 мас.% и концентрация мочевины составляет от 0 до 2 мас.%,а остальную массу составляет вода. Так как концентрация мочевины является достаточно низкой, влияние на вязкость и плотность и влияние на равновесную температуру и температуру затвердевания, создаваемое изменением концентрации мочевины, достаточно мало, и его можно игнорировать. Кроме того,что касается температуры, анализ можно осуществлять в традиционном рабочем интервале от 30 до 120 С. Настоящее изобретение является особенно эффективным в способе производства мочевины, называемом способом поглощения. В секции синтеза в способе поглощения раствора после синтеза мочевины из реактора синтеза (в котором диоксид углерода и аммиак реагируют с образованием мочевины) поступает в поглотитель в секции синтеза. В поглотителе аммиак и диоксид углерода, содержащиеся в растворе после синтеза мочевины, удаляются при использовании диоксида углерода в качестве вымывающего агента при давлении синтеза. Способ анализа состава. В способе анализа состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа согласно настоящему изобретению определяют состав водного раствора карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины, таким образом, определяют концентрацию аммиачного компонента, концентрацию углекислотного компонента и концентрацию воды, используя первую корреляцию и вторую корреляцию. Первая корреляция: корреляция между вязкостью, температурой и концентрацией углекислотного компонента водного раствора карбамата аммония. Вторая корреляция: корреляция между плотностью, температурой, концентрацией аммиачного компонента и концентрацией углекислотного компонента водного раствора карбамата аммония. В частности, можно осуществлять следующие стадии (a)-(d).(a) Вязкость, плотность и температуру жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа одновременно измеряют без задержки в ходе процесса.(b) Концентрацию углекислотного компонента жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа определяют, используя первую корреляцию, по результатам измерения вязкости и результатам измерения температуры, полученным на стадии (а).(с) Концентрацию аммиачного компонента определяют, используя вторую корреляцию, по значениям плотности и температуры, полученным на стадии (а), и концентрации углекислотного компонента,определяемой на стадии (b).(d) Концентрацию воды определяют по концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии (b), и концентрации аммиачного компонента, определяемой на стадии (с). Фиг. 1 представляет график, показывающий корреляцию (первую корреляцию) между вязкостью(мПас), температурой и концентрацией углекислотного компонента (мас.%) водного раствора карбамата аммония. Вязкость водного раствора карбамата аммония является чувствительной к концентрации углекислотного компонента, и влияние концентрации аммиачного компонента можно игнорировать. Следовательно, если известны вязкость и температура, то концентрацию углекислотного компонента можно определить с высокой точностью по первой корреляции. Далее будет описана корреляция (вторая корреляция) между плотностью (кг/м 3), температурой (С),концентрацией аммиачного компонента (мас.%) и концентрацией углекислотного компонента (мас.%) водного раствора карбамата аммония. Фиг. 2 (а), (b), (с), (d) и (е) представляют графики, показывающие корреляцию между плотностью, температурой и концентрацией аммиачного компонента при концентра-6 024558 ции углекислотного компонента, составляющей 20, 25, 35, 40 и 42 мас.% соответственно. Плотность водного раствора является чувствительной к концентрации аммиачного компонента и концентрации углекислотного компонента, и влияние концентрация воды можно игнорировать. Следовательно, если известны вязкость и температура и концентрацию углекислотного компонента определяют, как отмечено выше, то концентрацию аммиачного компонента можно определить по второй корреляции. Следует отметить, что фиг. 1 показывает графики при дискретных значениях температуры (40, 60,80, 100 и 120 С). Когда температура принимает промежуточное значение (например, 50 С), которое не показано непосредственно на чертеже, концентрацию углекислотного компонента можно определить, применяя интерполяцию или экстраполяцию. Кроме того, также в случае использования фиг. 2, можно применять интерполяцию или экстраполяцию, если температура и концентрация углекислотного компонента принимают значения, которые не показаны непосредственно на чертеже. Кроме того, так как интервал концентраций каждого компонента (концентрация аммиачного компонента от 20 до 40 мас.%, концентрация углекислотного компонента от 20 до 42 мас.% и концентрация мочевины от 0 до 2 мас.%) и используемый интервал температур (от 30 до 120 С) включают рабочие условия традиционных установок для производства мочевины, то корреляции, показанные на фиг. 1 и 2,можно использовать в любой установке для производства мочевины. В настоящем изобретении оборудование, требуемое для измерения состава водного раствора карбамата аммония, который представляет собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, включает только вискозиметр, ареометр и термометр. Вискозиметр, ареометр и термометр, с помощью которых можно измерять вязкость, плотность и температуру в режиме реального времени соответственно, имеются в продаже, и эти приборы можно использовать для одновременного измерения вязкости, плотности и температуры. Кроме того, с точки зрения простоты анализа предпочтительно использовать прибор осцилляторного типа, в котором интегрированы измерительные устройства вискозиметра, ареометра и термометра. Вязкость, плотность и температуру можно одновременно измерять в режиме реального времени с помощью такого прибора осцилляторного типа. Прибор осцилляторного типа имеется в продаже и является легкодоступными. Каждым вискозиметром, ареометром и термометром или прибором осцилляторного типа можно осуществлять измерения только при установке прибора внутри поглотителя непрореагировавшего газа или внутри трубы (в частности, выходной трубы поглотителя непрореагировавшего газа), и не требуется обработка, например, разбавление жидкого образца и охлаждение для осаждения кристалла. Следовательно, возможно измерение состава жидкости на выходе из поглотителя в режиме реального времени. Способ работы поглотителя непрореагировавшего газа. Примеры способа управления фактической установкой в настоящем изобретении, в частности, способа работы поглотитель непрореагировавшего газа, включают следующие три способа, и можно использовать любой из этих способов. Первый способ представляет собой способ, в котором измеряемые значения вязкости, плотности и температуры просто непрерывно выводятся на дисплей центральной панели управления, аналогично показаниям других приборов; оператор определяет состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа по корреляционной диаграмме равновесной температуры и температуры затвердевания и т.п. на основании состава жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа; и оператор оптимизирует скорость поступления воды в поглотитель непрореагировавшего газа и рабочие условия поглотителя непрореагировавшего газа, насколько это требуется. В этом случае можно предполагать эффект рационализации за счет устранения периодического анализа жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа и усовершенствования требований функционального блока вследствие соответствующего регулирования рабочих условий без задержки. Второй способ представляет собой способ, в котором состав возвращаемой жидкости выводится на дисплей в режиме реального времени на пульте распределенной системе управления (далее называется"РСУ") в центральной диспетчерской посредством математической и программной корреляции между результатами измерения вязкости, плотности и температуры и составом возвращаемой жидкости, как показано в примере 1, который будет описан ниже. Кроме того, так как равновесную температуру и температуру затвердевания можно оценивать с помощью простых уравнений, если определен состав, больше полезной информации можно предоставить для оператора в режиме реального времени, если добавлена функция вычисления уравнений. Кроме того, возможно выведение на дисплей в реальном времени баланса массы в отношении поглотителя непрореагировавшего газа путем введения с других приборов информации о скорости поступления воды в поглотитель, скорости потока возвращаемой жидкости и т.п. Также возможно упорядочить скорость поступления воды, рабочую температуру, давление и другие параметры, которые должны быть установлены далее, по текущим значениям равновесного давления пара,температуры насыщения и баланса массы, и выводить их на дисплей пульта РСУ. В этом случае оператор вводит установленные значения регуляторов согласно инструкциям, выведенным на дисплей пульта РСУ. Таким образом, не потребуется высококвалифицированный оператор для управления поглотителем в установке для производства мочевины. Третий способ представляет собой случай полной автоматизации второго способа. Таким образом,это способ, в котором установленные значения рабочей температуры, давления и скорости поступления воды в поглотитель или открывание управляющих клапанов для регулирования этих параметров устанавливаются автоматически. В этом случае установленные значения, выводимые на дисплей пульта РСУ во втором способе, можно возвращать в неизменном виде для требуемых регулирующих устройств. Так можно создавать систему, способную автоматически приводить систему выделения непрореагировавшего газа в идеальное состояние в ответ на разнообразные возмущения данной системы. Выше были упомянуты три варианта осуществления управления установкой для производства мочевины. Все варианты можно осуществлять только при установке вискозиметра, ареометра и термометра, а также при необязательной установке программного обеспечения. Приведенное выше описание предполагает использование РСУ для осуществления второго и третьего способов, но персональный компьютер,который имеется в обычной продаже, является достаточным для функционирования требуемой части программного обеспечения. Далее пример секции поглощения процесса производства мочевины будет подробно описан со ссылкой на фиг. 3. Этот чертеж представляет собой технологическую схему устройства для осуществления возврата водного раствора карбамата аммония (секция поглощения) в ходе двухстадийного поглощения с использованием поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления 1 (показан на фиг. 3 и далее иногда называется термином "поглотитель низкого давления") и поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления 2 (показан на фиг. 3 и далее иногда называется термином "поглотитель высокого давления"). Жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления используют как жидкость, возвращаемую и рециркулирующую в реактор синтеза мочевины (не показан), используемый в секции синтеза. Поток непрореагировавшего газа 26 из колонны разложения низкого давления (не показана), используемой в секции разложения процесса производства мочевины поступает в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления 1, который работает при избыточном давлении от 1 до 3 кг/см 2 (от 0,1 до 0,3 МПа, изб.). Вода, поток которой регулируется регулятором потока 8, поступает в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления 1 через клапан-регулятор потока 17, вступает в контакт с потоком непрореагировавшего газа 26 в качестве абсорбента и поглощает аммиак и диоксид углерода. Поглощенные аммиак и диоксид углерода присутствуют в жидкости в виде свободного аммиака и карбамата аммония. Следует отметить, что примечание "изб." (G) в единицах давления означает избыточное давление. Поглотитель низкого давления 1 имеет, например, структуру оболочечно-трубчатого теплообменника, и теплота реакции и теплота абсорбции, сопровождающей реакцию, отводится охлаждающей водой, проходящей по трубам. Скорость потока охлаждающей воды регулируют регулятором температуры 11 и клапаном-регулятором температуры 19 таким образом, что температура жидкости в поглотителе низкого давления поддерживается на постоянном уровне в интервале от приблизительно 30 С до 60 С. Давление в поглотителе непрореагировавшего газа низкого давления 1 поддерживается постоянным путем регулирования объема газа, выпускаемого через клапан-регулятор давления 18 регулятором давления 9. Давление возвращаемой жидкости низкого давления (жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления), которая абсорбировала непрореагировавший газ, повышают с помощью насоса 20 и вводят в поглотитель непрореагировавшего газа высокого давления 2 через клапанрегулятор потока 21. За счет регулирования скорости потока возвращаемой жидкости низкого давления клапаном-регулятором потока 21 уровень жидкости в поглотителе непрореагировавшего газа низкого давления 1 регулируется каскадным методом, который определяет установленное значение регулятора потока 12 от регулятора уровня жидкости 10. Вязкость, плотность и температуру возвращаемой жидкости низкого давления измеряют измерителем вязкости/плотности/температуры 28, и эти измеренные значения передают в систему управления 7. В качестве измерителя вязкости/плотности/температуры 28 предпочтительно используют прибор осцилляторного типа, снабженный термометром. С другой стороны, поток непрореагировавшего газа 27 из колонны разложения высокого давления(не показана), используемой в секции разложения процесса производства мочевины, поступает в поглотитель непрореагировавшего газа высокого давления 2, работающий при избыточном давлении от 15 до 20 кг/см 2 (от 1,5 до 2,0 мПа, изб.). В поглотителе непрореагировавшего газа высокого давления 2 давление возвращаемой жидкости, которая поступает из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления, увеличивают с помощью насоса 20 и приводят ее в контакт с потоком непрореагировавшего газа 27 в качестве абсорбента для поглощения аммиака и диоксида углерода. Поглощенные аммиак и диоксид углерода присутствуют в виде свободного аммиака и карбамата аммония в возвращаемой жидкости высокого давления (жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления). Поглотитель непрореагировавшего газа высокого давления 2 имеет, например, структуру оболочеч-8 024558 но-трубчатого теплообменника, и теплота реакции и теплота абсорбции, сопровождающей реакцию, отводится охлаждающей водой, проходящей по трубам. Скорость потока охлаждающей воды регулируют регулятором температуры 15 и клапаном-регулятором температуры 23 таким образом, что температура в поглотителе высокого давления поддерживается на постоянном уровне в интервале от 80 С до 120 С. Давление поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления 2 поддерживают постоянным путем регулирования объема газа, выпускаемого из клапана-регулятора давления 22 регулятором давления 13. Давление возвращаемой жидкости высокого давления после поглощения непрореагировавшего газа повышают с помощью насоса 25 и передают ее в реактор синтеза мочевины, используемый в секции синтеза, через клапан-регулятор потока 24. Уровень жидкости в поглотителе высокого давления 2 регулируется каскадным методом, который определяет установленное значение регулятора потока 16 от регулятора уровня жидкости 14. Вязкость, плотность и температуру возвращаемой жидкости высокого давления (жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления), полученной из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления 2, измеряют с помощью измерителя вязкости/плотности/температуры 29 и передают результаты в систему управления 7. В качестве измерителя вязкости/плотности/температуры 29 предпочтительно используют прибор осцилляторного типа, снабженный термометром. Система управления 7 принимает для каждого поглотителя величины давления, скорости поступления воды в качестве абсорбента, вязкости, плотности и температуры возвращаемой жидкости в числе переменных, имеющих отношение к поглотителю непрореагировавшего газа высокого давления 2 и поглотителю непрореагировавшего газа низкого давления 1, и определяет состав каждой возвращаемой жидкости. Кроме того, система управления 7 вычисляет равновесную температуру и температуру затвердевания по определенному составу и давлению для каждого поглотителя. В то же время, что касается состава возвращаемой жидкости, концентрацию диоксида углерода определяют по корреляции между измеренными значениями вязкости и температуры и концентрации углекислотного компонента, а концентрацию аммиачного компонента определяют по корреляции между значениями плотности, температуры, концентрации углекислотного компонента и концентрации аммиачного компонента. Кроме того,для каждого поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления 2 и поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления 1 система управления 7 определяет, выводит и передает регуляторам новые и оптимальные установленные значения количества воды в качестве абсорбента, на основании состава возвращаемой жидкости, определенного указанным образом, а также равновесной температуры и температуры затвердевания, температуры, давления и скорости поступления воды в качестве абсорбента. Здесь приведен пример, в котором два потока непрореагировавшего газа поступают в поглотители непрореагировавшего газа низкого давления и высокого давления из секции разложения и подвергаются двухстадийной абсорбции в секциях поглощения поглотителей низкого давления и высокого давления,но настоящее изобретение не ограничено данным примером. Только один поток непрореагировавшего газа можно направлять в секцию поглощения из секции разложения и подвергать одностадийной абсорбции в секции поглощения. Когда размер поглотителя ограничен, например, в том случае, где установка имеет большой объем производства, или в случае ремонта, поглотители можно устанавливать параллельно на одной стадии. Поглотители можно устанавливать на три или более стадий. Примеры Пример 1. Сначала будет рассмотрен способ определения корреляции между вязкостью и температурой жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа и концентрацией углекислотного компонента в той же жидкости и корреляции между значениями плотности и температуры жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа и концентрации аммиачного компонента и концентрацией углекислотного компонента в той же жидкости. В водном растворе, моделирующем жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, измеряли вязкость, плотность, температуру, концентрацию аммиачного компонента, концентрацию углекислотного компонента и концентрацию воды путем использования устройства, представленного на фиг. 5. Измерения осуществляли согласно следующим процедурам. Следует отметить, что части, окруженные штриховыми линиями на фиг. 5, представляют собой части, в которых температуру регулируют с помощью электрического нагревателя. Требуемые количества воды, гидрокарбоната аммония и аммиака вводят в автоклав 104 в указанном порядке, соответственно, на основании целевого состава. Впускной и выпускной клапаны автоклава полностью закрывают для герметизации автоклава, который затем нагревают с помощью электрического нагревателя, установленного снаружи автоклава. После этого содержимое автоклава перемешивают до тех пор, пока температура внутри автоклава не достигает равновесия на уровне целевой температуры. При этом аммиак и диоксид углерода испаряются за счет увеличения температуры, и самопроизвольно увеличивается давление в автоклаве. Кроме того, испаряемые количества аммиака и диоксида углерода минимизируют, чтобы предотвратить изменение состава жидкости вследствие испарения, путем определения объема жидкости таким образом, чтобы уро-9 024558 вень жидкости внутри автоклава был достаточно высоким. Автоклав оборудован манометром (PG) и термометром (ТТ). Каждое устройство (автоклав 104 и проточная камера 105) находится под избыточным давлением азота, чтобы предотвратить испарение аммиака и диоксида углерода во время передачи жидкости. Клапан 101 открывают для введения жидкости в проточную камеру. В это время клапан 103 закрыт. Клапан 102 работает таким образом, чтобы газ выходил изнутри проточной камеры при полном погружении измерителя вязкости/плотности/температуры 106 в жидкость. Вязкость, плотность и температуру измеряют после стабилизации показаний измерителя вязкости/плотности/температуры 106. Мощность нагревателя изменяют после измерения, и жидкость остается в том же состоянии до тех пор, пока температура снова не достигает равновесия на другом целевом уровне. Вязкость, плотность и температуру измеряют после стабилизации показаний измерителя вязкости/плотности/температуры 106. Состав жидкости не изменяется, но повторяется увеличение температуры и равновесное состояние, и вязкость, плотность и температуру измеряют при каждой температуре. Клапан 101 закрывают и клапан 103 открывают, чтобы собрать раствор для количественного определения концентраций аммиачного компонента, углекислотного компонента и воды методами химического анализа. Прибор осцилляторного типа Emerson-Solartron Process Density and Viscosity Meter (торговое наименование) использовали в качестве измерителя вязкости/плотности/температуры. Концентрацию аммиачного компонента определяют обратным титрованием, используя серную кислоту и гидроксид натрия. Затем концентрацию углекислотного компонента определяют обратным титрованием, используя соляную кислоту и гидроксид натрия. Кроме того, жидкость, выходящую из проточной камеры, вводят в поглотитель непрореагировавшего аммиака 107, где аммиак поглощается в текучей среде. В описанном выше способе приготовляли водные растворы, в которых концентрация аммиачного компонента составляла от 20 до 40 мас.%, концентрация углекислотного компонента составляла от 20 до 42 мас.%, и концентрация мочевины составляла 0 до 2 мас.%, а остальную массу составляла вода, что представляет собой типичный состав жидкости на выходе из поглотителя в процессе производства мочевины. Корреляция (первая корреляция) между вязкостью, температурой и концентрацией углекислотного компонента, которые измеряли, как описано выше, для каждого из приготовленных водных растворов,приведена на фиг. 1. На фиг. 1 ордината представляет вязкость (мПас), и абсцисса представляет концентрацию углекислотного компонента (мас.%). Кроме того, корреляция между плотностью, температурой и концентрацией аммиачного компонента, которые измеряли, как описано выше, для каждого водного раствора, приведена на фиг. 2 (а)-(е) для каждой концентрации углекислотного компонента. На фиг. 2 ордината представляет плотность (кг/м 3), и абсцисса представляет концентрацию аммиачного компонента(мас.%). Когда отбирали и анализировали пробы жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в фактической установке по производству мочевины, вязкость составляла 4,4 мПас и плотность составляла 1150 кг/м при температуре 100 С. По корреляции на фиг. 1 определенная концентрация углекислотного компонента составила 35,0 мас.%. С другой стороны, когда концентрацию углекислотного компонента в том же образце количественно определяли методами химического анализа, она составила 35,1 мас.%, что хорошо соответствовало приведенному выше значению. По корреляции, приведенной на фиг. 2(с), и концентрации углекислотного компонента, определенной согласно приведенному выше описанию, стало возможным определить, что концентрация аммиачного компонента составляла 32,0 мас.%. С другой стороны, когда концентрацию аммиачного компонента в образце того же раствора количественно определяли методами химического анализа, она составила 32,2 мас.%, что хорошо соответствовало приведенному выше значению. Кроме того, так как концентрация мочевины в секции поглощения является достаточно низкой, как описано выше, влияние изменения концентрации мочевины на вязкость и плотность и влияние на равновесную температуру и температуру затвердевания достаточно мало, и его можно игнорировать. Концентрацию воды можно вычислить вычитанием концентрации аммиачного компонента и концентрации углекислотного компонента из общей суммы. Таким образом, концентрация воды составила 33,0 (=10035,0-32,0) мас.%. Пример 2. Фиг. 3 представляет схему в случае, где поглотители низкого давления и высокого давления установлены на двух стадиях, и показывает последовательность технологических операций, в котором вода,отделенная в секции концентрирования, поступает в качестве абсорбента в поглотитель низкого давления, и жидкость на выходе из поглотителя низкого давления используют в качестве абсорбента, посту- 10024558 пающего в поглотитель высокого давления. Поглотитель можно установить в одну стадию или в две стадии, как описано выше. В настоящем примере оптимизация рабочих условий секции поглощения была предпринята в случае, где только поглотитель низкого давления был установлен в установке по производству мочевины. В частности, в секции поглощения низкого давления использовали устройство, включающее одностадийный поглотитель низкого давления, который имеет конфигурацию (содержится клапан 21, но не содержится клапан 24), исключающую конфигурацию вокруг поглотителя высокого давления после клапана 21 к клапану 24 в конфигурации, представленной на фиг. 3. Когда поглотитель низкого давления используют на одной стадии, вода, используемая в качестве абсорбента, поступает для поглощения аммиака и диоксида углерода в секции поглощения, и так как не установлен поглотитель высокого давления, возвращаемая жидкость из клапана 21 непосредственно возвращается в секцию синтеза. Используемый здесь абсорбент содержит небольшое количество мочевины, потому что в качестве абсорбента используют воду, отделенную в секции концентрирования. Технологические параметры в отношении поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления 1 в определенное время составляли следующие значения: рабочее давление (приборные показания регулятора давления 9): 2,4 кг/см 2 (0,24 мПа, изб.); рабочая температура(приборные показания температуры по измерителю вязкости/плотности/температуры 28): 46 С; скорость поступления абсорбента (установленное значение регулятора потока 8): 10,3 т/ч; вязкость (приборные показания вязкости по измерителю вязкости/плотности/температуры 28): 3,9 мПас; плотность (приборные показания плотности по измерителю вязкости/плотности/температуры 28): 1065 кг/м 3; и скорость потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления(возвращаемая жидкость): 38,6 т/ч. Прибор осцилляторного типа Emerson-Solartron Process Density and Viscosity Meter (торговое наименование) использовали в качестве измерителя вязкости/плотности/температуры, и вязкость, плотность и температуру жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления одновременно измеряли в режиме реального времени. Кроме того, скорость потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления также измеряли одновременно с этими измерениями с помощью расходомера (стадия а или i). Концентрацию углекислотного компонента определяли по корреляции (фиг. 1) между содержанием диоксида углерода в карбамате аммония, вязкостью и температурой жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления (стадия b или ii). Затем концентрацию аммиачного компонента определяли по данной концентрации углекислотного компонента и корреляции (фиг. 2(b между значениями концентрации аммиачного компонента, концентрации углекислотного компонента, плотности и температуры (стадия с или iii). Так как концентрация мочевины в секции поглощения является достаточно низкой, влияние изменения концентрации мочевины на вязкость и плотность и на равновесную температуру и температуру затвердевания является достаточно малым, и его можно игнорировать. Концентрацию воды можно вычислить вычитанием концентрации аммиачного компонента и концентрации углекислотного компонента из общей суммы (стадия d или iv). В результате определяли состав возвращаемой жидкости, который приведен в следующей таблице. В табл. 1-4 NH3 означает аммиачный компонент, CO2 означает углекислотный компонент, и единицей скорости потока компонента является тонна в час (т/ч). Следует отметить, что скорость потока каждого компонента (скорость потока углекислотного компонента, скорость потока аммиачного компонента и скорость потока воды) определяют на стадии v) по скорости потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления, измеряемой на стадии i), и концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды, определяемых на стадиях ii)-iv) соответственно. Скорость потока каждого компонента также приведена в табл. 1. Таблица 1 СПК означает скорость потока компонента. Равновесная температура и температура затвердевания водного раствора карбамата аммония, имеющего вышеуказанный состав, оказались равными 54 и 29 С соответственно (здесь можно судить о том,необходимо ли регулировать скорость потока воды или нет, путем определения равновесной температуры и температуры затвердевания). Здесь равновесную температуру определяют по правилу фаз Гиббса,так как состав и давление уже были определены. Температуру затвердевания аналогичным образом оп- 11024558 ределяют по известному составу. Если сосредоточить внимание на равновесной температуре, так как существует разность, составляющая 8 С, между рабочей температурой (66 С) и равновесной температурой (54 С), можно судить о том, что количество воды в качестве абсорбента в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления является избыточным. С другой стороны, если сосредоточить внимание на температуре затвердевания, так как существует разность, составляющая 17 С, между рабочей температурой (46 С) и температурой затвердевания (29 С), можно судить о том, что количество воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления можно уменьшить. Так как предпочтительно уменьшать концентрацию воды, насколько это возможно, при обеспечении разностей относительно рабочей температуры, состав и скорости потоков компонентов определяли,как описано в следующей таблице. Их определяли изменением (уменьшением) только количества воды без изменения рабочего давления таким образом, чтобы равновесная температура составила 51 С или выше (отличие от рабочей температуры составляет 5 С) и температура затвердевания составила 41 С или ниже (отличие от рабочей температуры составляет 5 С). В этом случае равновесная температура составляет 51 С, и температура затвердевания составляет 34 С. Таким образом, из скоростей потоков компонентов, приведенных в таблице 1, изменяли только скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления,чтобы определить скорость потока воды FM.B., при которой концентрация воды достигает минимального значения в интервале, представленном формулой 1 и формулой 2. В результате определили, что скорость потока составляет 14,50 т/ч (стадия v). Формула 1(Температура, измеряемая на стадии i)+(Первая разность температур)(Равновесная температура) Формула 2(Температура затвердевания)(Температура, измеряемая на стадии i)-(Вторая разность температур) Равновесная температура в формуле 1 представляет собой равновесную температуру жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, соответствующую концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, когда изменяется только скорость потока воды; температура затвердевания в формуле 2 представляет собой температуру затвердевания жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, соответствующую концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, когда изменяется только скорость потока воды; и каждая из первой и второй разности температур в формулах 1 и 2 имеет заданное положительное значение. Следует отметить, что каждую из первой и второй разности температур используют для компенсации точности измерения приборов и внезапных изменений рабочих условий. Эти разности температур можно переустанавливать при наблюдении фактического состояния работы, но они могут обычно составлять приблизительно 5 С. То же самое можно, как правило, сказать по отношению к работе поглотителя непрореагировавшего газа, независимо от того, является ли он поглотителем низкого давления или поглотителем высокого давления. Таблица 2 Чтобы получить этот состав, скорость потока воды в возвращаемой жидкости следует установить на уровне 14,50 т/ч. Следовательно, вновь установленное значение регулятора скорости потока 8 составит 10,3-(16,06-14,50)=8,74 т/ч. Таким образом, скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, которая является минимальной в интервале, в котором скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления равна указанному выше значению FM.B. (14,50 т/ч или более), составляет 8,74 т/ч. Следовательно, скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, регулируется на этом уровне (стадия vi). Чем меньше количество воды в системе, тем больше скорость реакции синтеза мочевины. Следовательно, можно предполагать такой эффект, что, например, скорость синтеза мочевины в секции синтеза увеличивается на 1,0%, и потребление пара всей установкой для производства мочевины в расчете на 1 т производимой мочевины уменьшается на 1,5%, при уменьшении скорости поступления воды на 1,56 т/ч. С помощью описанной выше логики стало возможной оптимизация рабочих условий поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины на основе измеренных значений вязкости,плотности и температуры. Пример 3. В настоящем примере оптимизацию рабочих условий секции поглощения предпринимали в случае,где только поглотитель высокого давления был установлен в установке по производству мочевины. В секции поглощения использовали устройство, включающее одностадийный поглотитель высокого давления, который имел конфигурацию (содержится клапан 17, но не содержится клапан 21), исключающую конфигурацию вокруг поглотителя низкого давления после клапана 17 к клапану 21 в конфигурации,представленной на фиг. 3. Когда поглотитель высокого давления используют на одной стадии, вода, используемая в качестве абсорбента, поступает для поглощения аммиака и диоксида углерода в секции поглощения, и так как не присутствует поглотитель низкого давления, используемая в качестве абсорбента вода, которая непосредственно поступает в поглотитель высокого давления из системы концентрирования через клапан 17, поглощает аммиак и диоксид углерода и затем возвращается в секцию синтеза. Используемый здесь абсорбент содержит небольшое количество мочевины, потому что в качестве абсорбента используют воду, отделенную в секции концентрирования. Технологические параметры в отношении поглотителя высокого давления 2 в определенное время составляли следующие значения: рабочее давление (приборные показания регулятора давления 13): 15,8 кг/см 2 (1,55 мПа, изб.); рабочая температура(приборные показания температуры по измерителю вязкости/плотности/температуры 29): 106 С; скорость поступления жидкого абсорбента (установленное значение регулятора потока 8): 10,39 т/ч; вязкость (приборные показания вязкости по измерителю вязкости/плотности/температуры 29): 5,5 мПас; плотность (приборные показания плотности по измерителю вязкости/плотности/температуры 29): 1150 кг/м; скорость потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления(приборные показания регулятора потока 16): 81,31 т/ч. Прибор осцилляторного типа Emerson-Solartron Process Density and Viscosity Meter (торговое наименование) использовали в качестве измерителя вязкости/плотности/температуры, и вязкость, плотность и температуру жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления одновременно измеряли в режиме реального времени. Кроме того, скорость потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления также измеряли одновременно с этими измерениями с помощью расходомера (стадия а или i). С другой стороны, концентрацию углекислотного компонента определяли по корреляции (фиг. 1) между концентрацией углекислотного компонента и вязкостью жидкости на выходе (возвращаемая жидкость высокого давления) из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления (стадия b или ii). Затем концентрацию аммиачного компонента определяли по данной концентрации углекислотного компонента и корреляции (фиг. 2(d между концентрацией аммиачного компонента, концентрацией углекислотного компонента, плотностью и температурой (стадия с или iii). Так как концентрация мочевины в секции поглощения является достаточно низкой, влияние изменения концентрации мочевины на вязкость и плотность и на равновесную температуру и температуру затвердевания является достаточно малым, и его можно игнорировать. Концентрацию воды можно вычислить вычитанием концентрации аммиачного компонента и концентрации углекислотного компонента из общей суммы (стадия d или iv). В результате оказался состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления, который приведен в следующей таблице. Следует отметить, что скорость потока каждого компонента (скорость потока углекислотного компонента, скорость потока аммиачного компонента и скорость потока воды) определяют на стадии v по скорости потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления, измеряемой на стадии i), и концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды, определяемым на стадиях ii)-iv) соответственно. Скорость потока каждого компонента также приведена в табл. 3. Таблица 3 Равновесная температура и температура затвердевания водного раствора карбамата аммония, имеющего приведенный выше состав, оказались равными 112 и 92 С соответственно (здесь можно судить о том, необходимо ли регулировать скорость потока воды или нет определением равновесной температуры и температуры затвердевания). Так как существует разность, составляющая 6 С, между рабочей температурой (106 С) и равновесной температурой (112 С), и существует разность, составляющая 14 С, между рабочей температурой (106 С) и температурой затвердевания (92 С), можно судить о том, что количест- 13024558 во воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления можно уменьшить. Так как предпочтительно уменьшать концентрацию воды, насколько это возможно, определяли состав, который описан в следующей таблице. Этот состав определяли, уменьшая только количество воды таким образом, чтобы равновесная температура составила 111 С или выше (отличие от рабочей температуры составляет 5 С), и температура затвердевания составила 101 С или ниже (отличие от рабочей температуры составляет 5 С) без изменения рабочего давления. В этом случае равновесная температура составляет 111 С, и температура затвердевания составляет 100 С. Таким образом, из скоростей потоков компонентов, которые приведены в таблице 3, изменяли только скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления, чтобы определить скорость потока воды FM.B., при которой концентрация воды достигает минимума в интервале, представленном упомянутыми выше формулой 1 и формулой 2. В результате, определили, что скорость потока составляет 18,40 т/ч (стадия v). Таблица 4 Чтобы получить этот состав, скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления следует установить на уровне 18,40 т/ч. Следовательно, вновь установленное значение регулятора потока 8 составит 10,39-(20,2518,40)=8,54 т/ч. Таким образом, скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа высокого давления, которая соответствует минимуму в интервале, в котором скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления составляет FM.B.(18,40 т/ч) или более, равна 8,54 т/ч. Следовательно, скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа высокого давления, регулируется на этом уровне (стадия vi). С помощью описанной выше логики стала возможной оптимизация рабочих условий поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины на основе измеренных значений вязкости,плотности и температуры. Чем меньше количество воды в системе, тем больше скорость реакции синтеза мочевины. Следовательно, можно предполагать такой эффект, что, например, скорость синтеза мочевины в секции синтеза увеличивается на 1,0%, и потребление пара всей установки для производства мочевины в расчете на 1 т производимой мочевины уменьшается на 1,5%, при уменьшении скорости поступления воды на 1,85 т/ч. Как описано выше, согласно настоящему изобретению, состав водного раствора карбамата аммония можно быстро определять путем измерения его вязкости, плотности и температуры. Таким образом, состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа можно непосредственно определять в режиме реального времени по значениям плотности, температуры и вязкости. В результате можно также получить эффекты, описанные ниже. Пример 4. Оптимизацию рабочих условий секции поглощения предпринимали в случае, где поглотитель низкого давления и поглотитель высокого давления последовательно устанавливали на двух стадиях в установке по производству мочевины. В секции поглощения использовали абсорбционное устройство, имеющее конфигурацию, которая представлена на фиг. 3. Используемая в качестве абсорбента вода поступает из системы концентрирования, поглощает аммиак и диоксид углерода и затем возвращается в секцию синтеза. Так как воду, отделенную в секции концентрирования, используют здесь в качестве абсорбента,она содержит небольшое количество мочевины. Когда поглотители устанавливают на двух стадиях, вода поступает в поглотитель низкого давления в качестве абсорбента, и жидкость на выходе из поглотителя низкого давления поступает в поглотитель высокого давления в качестве абсорбента. Соответственно,количество воды, поступающей в качестве абсорбента, определяют таким образом, что количество, необходимое для поглотителя низкого давления, сопоставимо с количеством, необходимым для поглотителя высокого давления, и из них выбирают большее значение. Таким образом, необходимое количество воды подается регулятором потока 8. Технологические параметры в отношении поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления 1 и поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления 2 в определенное время, были такими же,как приведенные в примерах 2 и 3 соответственно. Однако так как вода в секцию поглощения поступала только через поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, скорость поступления воды составляла 10,3 т/ч, что совпадало со значением в примере 2. Как обнаружено в примерах 3 и 4, скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления следует установить на уровне 14,50 т/ч, и скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления следует устано- 14024558 вить на уровне 18,40 т/ч. Скорость поступления воды, которая необходима для каждого поглотителя, составит 10,3-(16,06-14,50)=8,74 т/ч для поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления и 10, 3(20,25-18,40)=8,45 т/ч для поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления. Вновь установленное значение регулятора потока 8 не должно быть меньшим из двух данных значений, таким образом,оно составляет 8,74 т/ч. С помощью описанной выше логики стала возможной оптимизация рабочих условий поглотителей непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины на основе измеренных значений вязкости,плотности и температуры. Чем меньше количество воды в системе, тем больше скорость реакции синтеза мочевины. Следовательно, можно предполагать такой эффект, что, например, скорость синтеза мочевины в секции синтеза увеличивается на 1,0%, и потребление пара всей установки для производства мочевины в расчете на 1 т производимой мочевины уменьшается на 1,5%, при уменьшении скорости поступления воды на 1,6 т/ч. В результате использования описанного выше аналитического способа можно предполагать следующие эффекты. Так как состав жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (возвращаемая жидкость) может быть известен в режиме реального времени, замечательно быстро осуществляется обратная связь с работающей установкой по сравнению с анализом посредством традиционного сбора данных. В результате интегрированное значение отклонений от оптимальных рабочих условий является превосходно малым, и содержание воды в возвращаемой жидкости можно регулировать на уровне, близком к минимальному. Эти результаты приводят к повышению степени превращения в мочевину в реакторе синтеза мочевины и к уменьшению энергопотребления установки по производству мочевины. Например, скорость синтеза в реакторе синтеза можно увеличить на 1-2%, и энергопотребление установки для производства мочевины можно уменьшить на 1-2%. Кроме того, изменения рабочих условий можно немедленно узнавать по результатам измерений, и потери аммиака и диоксида углерода можно сократить постоянным поддержанием эффективности поглощения на уровне, близком к оптимальному. Так как состав возвращаемой жидкости можно постоянно отслеживать по значениям вязкости,плотности и температуры, не нужен анализ посредством отбора проб, что обеспечивает рационализацию. Для одновременного измерения вязкости, плотности и температуры можно использовать промышленное измерительное устройство, имеющее менее высокую стоимость и более продолжительный срок службы по сравнению с рефрактометром или подобным прибором. Это имеет преимущество в отношении обслуживания и стоимости. Когда, например, осцилляторный прибор используют в качестве указанного измерительного устройства, не обязательно использовать устройство для разбавления, которое требуется для измерения электропроводности, охлаждающее устройство, которое требуется для использования фотометра, и колориметрический анализатор, который требуется для осуществления анализа методом колориметрии. Таким образом, можно избежать усложнения измерительных устройств. Путем установки простого программного обеспечения можно в режиме реального времени выводить на дисплей состав, равновесную температуру и температуру затвердевания возвращаемой жидкости, а также баланс массы в отношении поглотителя непрореагировавшего газа, и можно предоставлять операторам больше полезной информации. Кроме того, операторов можно обучить программированию и введению правила для определения оптимального установленного значения каждого регулятора на основании данной информации. Таким образом, осуществлять работу в оптимальном режиме сможет даже оператор, который не является высококвалифицированным. Более того, если установленное значение,которое можно определить по данному правилу, автоматически возвращается в каждый регулятор, возможно достижение полностью автоматической оптимизации без участия человека в случаях нарушения работы поглотителя непрореагировавшего газа. Так как логика программного обеспечения является простой, а объем данных невелик, возможна также установка на имеющийся в продаже персональный компьютер. Описание условных обозначений 1 - поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления; 2 - поглотитель непрореагировавшего газа высокого давления; 7 - система управления; 8 - регулятор потока; 9 - регулятор давления; 10 - регулятор уровня жидкости; 11 - регулятор температуры; 12 - регулятор потока; 13 - регулятор давления; 14 - регулятор уровня жидкости; 15 - регулятор температуры; 16 - регулятор потока; 17 - клапан-регулятор потока; 18 - клапан-регулятор давления; 19 - клапан-регулятор температуры; 20 - насос; 21 - клапан-регулятор потока; 22 - клапан-регулятор давления; 23 - клапан-регулятор температуры; 24 - клапан-регулятор потока; 25 - насос; 26 - поток непрореагировавшего газа низкого давления (поток смешанного газа NH3-CO2-H2O); 27 - поток непрореагировавшего газа высокого давления (поток смешанного газа NH3-CO2-H2O); 28 - измеритель вязкости/плотности/температуры; 29 - измеритель вязкости/плотности/температуры; 31 - секция синтеза; 32 - секция разложения; 33 - секция концентрирования; 34 - секция очистки; 35 - секция поглощения; 101, 102, 103 - клапан; 104 - автоклав; 105 - проточная камера; 106 - вискозиметр, ареометр и термометр; 107 - поглотитель непрореагировавшего аммиака. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ анализа состава водного раствора карбамата аммония, представляющего собой жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа в процессе производства мочевины, в котором концентрация аммиачного компонента представляет собой сумму концентрации свободного аммиака и эквивалентной концентрации аммиака карбамата аммония, которые содержатся в водном растворе, и концентрация углекислотного компонента представляет собой эквивалентную концентрацию диоксида углерода в карбамате аммония, содержащегося в водном растворе, включающий:a) стадию одновременного измерения вязкости, плотности и температуры водного раствора в режиме реального времени;b) стадию определения концентрации углекислотного компонента водного раствора по вязкости и температуре, измеряемым на стадии а);c) стадию определения концентрации аммиачного компонента водного раствора по плотности и температуре, измеряемым на стадии а), и концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии b); иd) стадию определения концентрации воды по концентрации углекислотного компонента, определяемой на стации b), и концентрации аммиачного компонента, определяемой на стадии с). 2. Способ по п.1, в котором на стадии а) используют прибор, способный измерять вязкость, плотность и температуру. 3. Способ работы поглотителя непрореагировавшего газа, используемого в процессе производства мочевины, с помощью способа анализа состава по п.1, в который включены:i) стадия измерения вязкости, плотности, температуры и скорости потока жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (F);ii) стадия определения концентрации углекислотного компонента жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (CCO2) по значениям вязкости и температуры, измеряемым на стадии i);iii) стадия определения концентрации аммиачного компонента жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (CNH3) по значениям плотности и температуры, измеряемым на стадии i), и концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии ii);iv) стадия определения концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа (Свода) по концентрации углекислотного компонента, определяемой на стадии ii), и концентрации аммиачного компонента, определяемой на стадии iii), путем вычитания концентрации аммиачного компонента и концентрации углекислотного компонента из общей суммы: Свода=1-CCO2-CNH3;v) стадия определения скорости потока углекислотного компонента (FCO2), скорости потока аммиачного компонента (FNH3) и скорости потока воды (F вода) в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа по скорости потока, измеряемой на стадии i), и концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды, соответственно определяемым на стадиях ii)-iv) как: FCO2=FCCO2, FNH3=FCNH3 и F вода=FСвода, и определения скорости потока воды FM.B., при которой концентрация воды достигает минимума в интервале, который удовлетворяет формулам (1) и (2), когда изменяется только скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа: где T1 представляет собой температуру, измеряемую на стадии i); Т 1 представляет собой первую температурную поправку; Те представляет собой равновесную температуру между поглощаемым паром и жидкостью; где TS представляет собой температуру затвердевания, т.е. температуру, при которой карбамат аммония осаждается в виде кристаллической соли;T1 представляет собой температуру, измеряемую на стадии i); Т 2 представляет собой вторую температурную поправку; где равновесная температура в формуле (1) представляет собой равновесную температуру жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, соответствующую концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, когда изменяется только скорость потока воды; температура затвердевания в формуле (2) представляет собой температуру затвердевания жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, соответствующую концентрации углекислотного компонента, концентрации аммиачного компонента и концентрации воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа, когда изменяется только скорость потока воды, и каждая из первой и второй температурных поправок в формулах (1) и (2) имеет положительное значение;vi) стадия изменения скорости потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа,на FM.B.-F вода так, чтобы скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа,достигла минимального уровня в интервале, в котором скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа составляет не менее чем значение FM.B., определяемое на стадииv). 4. Способ по п.3, в котором на стадии i) используют прибор, способный измерять вязкость, плотность и температуру. 5. Способ по п.3 или 4, в котором поглотитель непрореагировавшего газа включает поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, в который вода поступает в качестве абсорбента, и поглотитель непрореагировавшего газа высокого давления, в который жидкость на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления поступает в качестве абсорбента; стадии i)-v) осуществляют для каждого поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления и поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления таким образом, чтобы определитьFLM.B., т.е. значение FM.B. для поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления, иFHM.B., т.е. значение FM.B. для поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления; на стадии vi) скорость потока воды, поступающей в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления, изменяют на величину, которая является большей из FLM.B.-FL вода и FHM.B.-FH вода, с тем,чтобы скорость потока воды, подаваемой в поглотитель непрореагировавшего газа низкого давления,достигла минимального уровня в интервале, в котором скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления составляет не менее чем FLM.B. и скорость потока воды в жидкости на выходе из поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления составляет не менее чем FHM.B.,где FL вода представляет собой F вода для поглотителя непрореагировавшего газа низкого давления, a водаFH представляет собой F вода для поглотителя непрореагировавшего газа высокого давления.

МПК / Метки

МПК: G01N 33/00, C07C 273/04

Метки: раствора, газа, аммония, непрореагировавшего, поглотителя, карбамата, водного, анализа, способ, работы

Код ссылки

<a href="https://easpatents.com/21-24558-sposob-analiza-vodnogo-rastvora-karbamata-ammoniya-i-sposob-raboty-poglotitelya-neproreagirovavshego-gaza.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ анализа водного раствора карбамата аммония и способ работы поглотителя непрореагировавшего газа</a>

Похожие патенты