BE363003A - Perfectionnements aux procédés de fabrication de l'urée - Google Patents
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Description
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pour PERFECTIONNEMENT UX POCEDESDE FABRICATION DE L'UREE.
La présente invention concerne un procédé pour obtenir de l'urée à partir de matières communes et faciles à obtenir tels que le coke ou le charbon, !pair et 1}eau, et elle concerne plus particulièrement des moyens nouveaux pour réaliser une coordination économique de la synthèse de l'ammoniaque et de l'urée. On sait que l'ammo- niaque peut être obtenu par la combinaison, en présence - d'un agent aataiytique d'azote et d'hydrogène.
La source
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d'azote est toujours l'atmosphère; l'hydrogène est géné- ralement obtenu à partir de l'eau par réaction avec du charbon dans certaines conditions appropriées bien connues ou par une décomposition thermique d'hydrocarbl@@@s tels que le méthane eto, ou par un procédé de distillation à partir des gaz de four à coke. Le gaz carbonique est un produit direct ou indirect des réactions d'obtention de l'hydrogène.
Par exemple, dans le procédé bien connu
Haber-Besch, le gaz carbonique est obtenu par la réaction catalytique de l'oxyde de carbone avec l'eau; dans la décomposition thermique des hydro-carbures, le gaz carbo- nique peut être obtenu par la combustion des résidus car- bonés, tandis que lorsque l'hydrogène est obtenu par liquéfaction à partir de gaz de four à coke ou de gazo- gène, le gaz carbonique est obtenu à partir des gaz rési- duaires après qu'ils ont été utilisée comme moyen de chauf- fage soit dans les régénérateurs de four !1 coke soit dans des chaudières à vapeur.
Dans chacun des exemples ci-dessus mentionnés qui concernent la formation simultanée de gaz carboniques et hydrogène, ou la production de gaz carbonique à partir du carbone ou de l'oxyde de carbone soit avant soit après la séparation de l'hydrogène ou des gaz con- tenant de l'hydrogène, le gaz carbonique est obtenu nous forme d'un gaz généralement mélangé avec d'autres gaz tels que l'azote et l'hydrogène.
Pour obtenir le,gaz carbonique à l'état pur, il est usuel de dissoudre le gaz carbonique dans une solution alcaline ou ammoniacale for- mant des carbonates et des bi-carbonates, les dites so- lutions étant décomposées par la chaleur dans un appareil . régénérateur donnant le gaz carbonique pur et régénérant la solution qui peut être utilisée de nouveau pour enlever
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le gaz carbonique des gaz. Le gaz carbonique ainsi ob- tenu est suffisamment pur pour être combiné avec l'am- moniaque afin de former de l'urée.
L'ammoniaque est obtenu à partir d'un mélange de gaz contenant de l'hydrogène et de l'azote en proportions convenables après enlèvement des différentes impuretés est contenues dans le gaz. L'ammoniaque/finalement obtenu sous forme d'ammoniaque liquide anhydre pur par le pro- cédé synthétique.
La Société demanderesse a trouvé que l'urée pouvait être obtenue en pompant le gaz carbonique anhy- dre liquide et l'ammoniaque anhydre liquide dans un@ au- toclave à urée. Il est usuel de pomper ces liquides. dans la partie inférieure de l'autoclave en'proportions telles qu'il se forme du carbonate d'ammonium. Autrement dit le rapport moléculaire de l'ammoniaque et du gaz catbo- nique est environ 2/1. L'autoclave dans lequel sont pom- pés les liquides est tout simplement constitua par un récipient vide capable de résister à une pression d'envi- ron 100 atmosphères, et qui est muni d'une garniture en plomb ou en étain pour pouvoir résister aux corrosions.
Il comporte une chemise de vapeur dans laquelle la vapeur peut être admise à une température de 130 dans le but d'obtenir un'chauffage. La formation d'urée commence, après l'introduction de l'ammoniaque et du gaz carbonique dans l'auteslave et atteiat une vaieur équilibre dans le voisinage de 40% de la théorie. La charge transformée dans l'autoclave est évacuée par la partie supérieure et passe à travers une valve dans une colonne, la pres- sion tombant à la valve de la.pression de l'autoclave à une valeur voisine de la pression atmosphérique.
Par l'in- troduotion de vapeur dans la base de la colonne les oom- posés de gaz carbonique et d'ammoniaque sont décomposés
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et séparés de la solution d'urée quittant la partie in- férieure de la colonne. Dans ce procédé l'urée est obtenue nous forme .: dé une solution dans l'eau et peut être ré- cupérée par évaporation de l'eau.
Les gaz sortant de la colonne se compesent d'ammo- niaque et de gaz carbonique ainsi que d'une petite quanti- té d'eau et ils traversent une solution aqueuse. Le gaz carbonique peut être séparé de la solution aqueuse en chauffant cette solution dans un appareil régénérateur.
Pour séparer l'ammoniaque de la solution, on procéde à une distillation dans une colenne à ammoniaque du type usuel. Le gaz ammoniac et le gaz carbonique sont alors sèches, comprimés et liquéfiés puis, au moyen de la pompe ci-dessus mentionnée, réintroduits dans l'autoclave à urée, avec un complément d'ammoniaque et de gaz carbonique de manière à réaliser la synthèse @@@un cycle continu.
Le dessin annexé montre schématiquement et uniquement à titre d'exemple un mode de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. contenant le gaz
En se rapportant à ce dessin, les gaz/carbonique pas- sent dans un laveur à gaz 1 que traverse une solution an miniacale contenant de préférence des sels d'ammonium telesque par exemple le nitrate. Après que le gaz carboni- que a été séparé, les gaz passent dans un laveur auxiliai- re 2 dans lequel Ses traces d'ammoniaque sont séparéeles gaz.
Si la canalisation d'évacuation des gaz froids con- tient maintenant des gaz appropriée pour la synthèse de l'ammoniaque, ils peuvent être conduits à l'installation de synthèse, non représentés au dessin,et transformés en ammoniaque. La solution sortant en 1. et entrant dans le régénérateur 4 contient approximativement ptomt le gaz carbonique qui était originairementdans les gaz et, dans--le régénérateur 4, elle est chauffée jusqu'au point
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de décomposition, le gaz carbonique pénétrant alors dans un laveur auxiliaire de gaz carbonique 5 où des traces @ d'ammoniaque sont enlevées.
La solution qui sort du régénérateur 4 contient de l'ammoniaque'et est divisée, une partie passant par le moyen d'une canalisation 6, après refroidissement, dans le laveur 1, tmdis que le reste, par le moyen de la canalisation 7,se rend à la colonne dmammoniaque 8 où l'ammoniaque est séparé de la solution. La solution passe de la colonne 8 dans un tuyau 9, traverse des refroidisseurs non représentés et se rend dans le laveur auxiliaire de gaz 2,5'et fina- lement dans le régénérateur 4, ce qui compléta de cycle,
L'ammoniaque obtenu dans la colonne 8 se rend par le moyen d'une canalisation 10 dans un compresseur et une pompe non* représentés qui déversent dans l'auto- olave 12.
S'il se produit un excès de gaz carbonique au- delà de ce qui est nécessaire pour se combiner avec l'am- moniaque dans ce procédé, cet excès peut être évacué en un point 13 et utilisé pour d'autres emplois.,Le tuyau d'évacuation de l'autoclave à urée 12 conduit a une co- lonne à urée 14 dans laquelle l'ammoniaque et le gaz carbonique sont chassés de la solution d'urée au moyen de la ohaleur. Le gaz ammoniac et le gaz carbonique sont alors conduits au régénérateur 4, ce qui complète le cycle.
La,solution d'urée se rend 'alors dans un évaporateur 15, dans lequel on peut obtenir une solution concentrée d'urée pour réaliser une cristallisation ou une granulation.
La solution qui s'écoule à travers les laveurs de gaz; le régénérateur et la colonne à ammoniaque peut être simplement une solution dans l'eau-des composés dis- sous de gaz carbonique et de l'ammoniaque ou une combinai-
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son de deux ou de plus \tÙl0J,;a,,IS;:eJB que le nitrate d'ammonium ou le chlorure et les composés de gaz carboni- que et d'ammoniaque. Il semble préférable d'utiliser @
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une solution à 10 A 30% de nitrate d1mmonium date lesappareils de lavage et de distillation précitée.
REVENDICATIONS
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me pa-
EMI6.2
raîtraient n3cosrrn;l.xv" jo revou.<1ue comme ma propriété exclusive et privatives
1- Procédé de préparation de l'urée par réaction de l'ammoniaque et du gaz carbonique sous une tempéra- ture et une pression élevées, caractérisé par le fait que l'ammoniaque dissout et le gaz carbonique sont pompée séparément dans les appareils servant à former l'urée, maintenus à la température et à la pression nécessaires pour obtenir l'urée.
2- Mode d'exécution de ce procédé dans lequel la masse contenant l'urée est extraite de ces appareils et l'ammoniaque non transformé ainsi que le gaz carbonique sont séparés de la solution aqueuse d'urée, l'ammoniaque et le gaz carbonique étant ensuite séparés l'un de l'autre et retournant sous forme de liquide aux appareils de production de l'urée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Claims (1)
- R E S U N E Préparation de l'urée par réaction de l'ammoniaque et du gaz carbonique suivant lequel l'ammoniaque liquide et le gaz carbonique sont pompés séparément dans des appa- reile appropriés pour la formation de l'urée. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.
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