BR112013032910B1

BR112013032910B1 - processo de acabamento de ureia

Info

Publication number: BR112013032910B1
Application number: BR112013032910-6A
Authority: BR
Inventors: Johannes Henricus Mennen
Original assignee: Stamicarbon B.V.
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2018-12-18
Also published as: JP5934370B2; BR112013032910A2; MY177074A; US20150026943A1; GEP20166499B; PL2766341T3; AP3926A; AP2013007324A0; CA2839657A1; EA201490094A1; GEP201606569B; JP2014530817A; HRP20181399T1; EA027106B1; PE20142000A1; WO2013055219A1; CN103748071B; US9890115B2; CA2839657C; CN103748071A

Abstract

resumo patente de invenção: "processo de acabamento de ureia". é descrito um processo para o acabamento de ureia. a solução de ureia é sujeita a uma cristalização e, sem ser em processos convencionais, os cristais de ureia são moldados exercendo a força mecânica sobre os mesmos. assim, podem ser evitadas as etapas convencionais de acabamento de formação de pepitas ou de granulação e assim as emissões correspondentes de amônia e/ou de pó fino. a cristalização compreende uma cristalização por vaporização instantânea ("flash"). a invenção também se refere às partículas de ureia que podem ser obtidas pelo processo, a uma planta de ureia e a um processo para modificar uma planta de ureia existente. 20076965v1

Description

DE ACABAMENTO DE UREIA.

Campo da Invenção

A invenção encontra-se no campo da produção de ureia e particularmente refere-se ao acabamento de ureia. A invenção também se refere à remoção de amônia do gás de exaustão de uma seção de acabamento de uma planta de produção de ureia.

Antecedentes da Invenção

Síntese da Ureia

A ureia é produzida de modo geral partindo de amônia e dióxido de carbono. Ela pode ser preparada por introdução de um excesso de amônia juntamente com dióxido de carbono a uma pressão entre 12 e 40 MPa e a uma temperatura entre 150°C e 250°C em uma zona de síntese de ureia. A formação de ureia resultante pode ser apresentada de melhor maneira na forma de duas etapas consecutivas da reação, na primeira etapa sendo formado carbamato de amônio de acordo com a reação exotérmica:

2NH₃ + CO₂ H₂N - CO - ONH₄ sendo que depois disso o carbamato de amônio formado é desidratado na segunda etapa para fornecer ureia de acordo com a reação de equilíbrio exotérmica:

H₂N - CO - ONH₄ θ H₂N - CO - NH₂ + H₂O

A extensão até a qual ocorrem estas reações depende entre outros fatores da temperatura e do excesso de amônia utilizado. O produto da reação obtido em uma solução de síntese de ureia consiste substancialmente em ureia, água, amônia não ligada e carbamato de amônio. O carbamato de amônio e a amônia são removidos da solução e são de modo geral retornados para a zona de síntese da ureia. Além da solução mencionada antes na zona de síntese de ureia, é formada uma mistura gasosa que consiste em amônia não convertida e dióxido de carbono juntamente com gases inertes, o chamado gás de exaustão do reator. A seção da síntese de ureia pode compreender zonas separadas para a formação de carbamato de amônio e ureia. Estas zonas também podem ser combinadas em uma única aparelha2/25 gem.

Em uma planta de extração de ureia a decomposição do carbamato de amônio que não foi convertido em ureia e a expulsão do excesso de amônia habitual ocorre largamente a uma pressão que é essencial mente quase igual à pressão no reator de síntese. Esta decomposição e esta expulsão ocorrem em um ou mais separador (es) stripper (s) instalados a jusante do reator, possivelmente com a ajuda de um gás de extração tais como, por exemplo, dióxido de carbono e/ou amônia e com a adição de calor. Também é possível aplicar extração térmica. Extração térmica significa que é feito uso exclusivamente do suprimento de calor para decompor o carbamato de amônio e remover a amônia e o dióxido de carbono presentes provenientes da solução de ureia. A corrente gasosa que sai de um separador contém amônia e dióxido de carbono que são condensados em um condensador de alta pressão e então retornados à zona da síntese da ureia.

Em uma planta de extração de ureia a zona de síntese é operada a uma temperatura de 160 - 240 °C e de preferência a uma temperatura de 170 - 220 °C. A pressão no reator de síntese é de 12 - 21 MPa, de preferência de 12,5 - 20 MPa. A proporção molar de amônia para dióxido de carbono (proporção de N/C) na zona de síntese de ureia de uma planta de extração se encontra habitualmente entre 2,2 e 5 e de preferência entre 2,5 e 4,5 moles/mol. A zona de síntese pode ser realizada em um único reator ou em um grande número de reatores dispostos em paralelo ou em série.

Depois do tratamento de extração, a pressão da solução de ureia extraída é reduzida em uma seção de recuperação de ureia. Em uma seção de recuperação a amônia não convertida e o dióxido de carbono na solução de ureia são separados da solução de ureia e água. Uma seção de recuperação compreende habitualmente um aquecedor, uma seção de separação de líquido / gás e um condensador. A solução de ureia que entra na seção de recuperação é aquecida para vaporizar os componentes voláteis amônia e dióxido de carbono daquela solução. O agente de aquecimento utilizado no aquecedor é habitualmente vapor d'água. O vapor formado no dito aquecedor é separado da solução aquosa de ureia no líquido / gás de

3/25 pois disso o dito vapor é condensado no condensador para formar uma solução de carbamato. O calor de condensação liberado é habitualmente dissipado na água de resfriamento. A solução de carbamato formada naquela seção de recuperação operada a uma pressão mais baixa do que a pressão na seção de síntese é de preferência retornada para a seção de síntese de ureia que opera à pressão de síntese. A seção de recuperação de modo geral é uma única seção ou pode ser um grande número de seções de recuperação dispostas em série.

Acabamento da ureia

A produção atual de ureia envolve processos relativamente limpos, particularmente com pouca emissão de pó fino de ureia e amônia. No entanto, além da síntese química de ureia, a produção de ureia em escala comercial requer que a ureia seja apresentada em uma forma sólida particulada adequada. Para esta finalidade, a produção de ureia envolve uma etapa de acabamento em que a massa fundida de ureia é posta na forma particulada desejada, que de modo geral envolve qualquer uma de formação de pepitas (ou de agregados) [prilling], granulação e pelotização.

Foi usada a formação de pepitas como o processo mais comum, em que a massa fundida de ureia é distribuída em uma torre para a formação de pepitas e as gotículas se solidificam enquanto caem. No entanto, frequentemente deseja-se que o produto final possua um diâmetro maior e uma maior resistência à moagem do que um resultante da técnica de formação de pepitas. Estes inconvenientes levam ao desenvolvimento da técnica de granulação em leito fluidizado, onde a massa fundida de ureia é borrifada sobre os grânulos que crescem em tamanho enquanto o processo continua. Antes da injeção ao granulador, é adicionado formaldeído para evitar aglomeração e fornecer resistência ao produto final.

O ar que sai da seção de acabamento contém ureia em pó fino e amônia. Esta última é particularmente provocada por uma reação colateral indesejada na etapa de acabamento, a saber, a formação de biureto, isto é, uma dimerização da ureia, com liberação de amônia. Outra reação colateral que pode ocorrer é a hidrólise da ureia, de novo com liberação de amônia.

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Desse modo, apesar da natureza relativamente limpa da síntese de ureia, a produção comercial de ureia inevitavelmente acompanha a formação de amônia. Esta amônia é normalmente liberada através do gás de exaustão da seção de acabamento de uma planta de ureia.

A concentração de ureia ocorre habitualmente a altas temperaturas e a pressões sub-atmosféricas. Habitualmente a concentração da solução de ureia até o teor de umidade desejado na ureia anidra fundida ocorre em uma seção de concentração que compreende uma ou uma sequência de um ou mais concentradores em série.

Habitualmente a pressão sub-atmosférica necessária para concentrar a solução de ureia até as pressões desejadas nos concentradores é obtida por uma combinação de resfriamento dos gases liberados pela água de resfriamento e por uso de vapor d'água como uma força motriz para um ejetor para criar a pressão sub-atmosférica no concentrador. Alternativamente em certos concentradores de ureia a pressão sub-atmosférica é criada pela aplicação de bombas a vácuo.

O concentrador compreende habitualmente uma carcaça e um trocador de calor de tubo e um separador de gás do líquido. A solução de ureia é sujeito ao lado do tubo do trocador de calor e o agente de aquecimento, necessário para aquecer a dita solução, é sujeito ao lado da carcaça daquele trocador de calor. O agente de aquecimento pode ser o vapor do processo proveniente do processo de ureia mencionado antes, água quente ou vapor d'água. A fase de solução de ureia e a fase de vapor formada que sai do dito trocador de calor são separadas no dito separador de gás do líquido.

A ureia no estado fundido que sai de concentração é habitualmente transportada por uma bomba para a seção de acabamento de ureia. As seções de acabamento de ureia habitualmente utilizadas em plantas de ureia para a produção do produto final de ureia são acabamento da granulação de ureia e acabamento da de formação de pepitas de ureia prilling.

Para o acabamento da granulação de ureia a concentração de ureia desejada na ureia no estado fundido para o granulador está entre 95 e

5/25 % em peso. A concentração de ureia na ureia no estado fundido enviada para o acabamento de formação de pepitas chega até entre 99,6 e 99,9 % em peso. A ureia no estado fundido enviada para a seção do acabamento compreende ureia, água e pequenas quantidades de amônia. A concentração de amônia na ureia no estado fundido enviada para a dita seção de acabamento de ureia chega até entre 100 e 900 ppm em peso.

O vapor liberado nos concentradores compreende amônia, dióxido de carbono e água. O dito vapor é condensado em um condensador. O calor de condensação é habitualmente dissipado na água de resfriamento.

Em outro processo anterior, a solução de ureia que sai da seção de recuperação é sujeito a uma seção de cristalização. As seções de cristalização são habitualmente utilizadas quando forem necessários produtos finais de ureia que compreendam um teor de biureto menor do que 0,5 % em peso. A solução de ureia é sujeita a um cristalizador. No cristalizador habitualmente operado à pressão sub-atmosférica, a ureia se cristaliza parcialmente. O vapor formado no cristalizador é condensado em condensadores enquanto a solução de ureia que inclui os cristais de ureia formados que saem do cristalizado é sujeito a um separador de líquido do sólido. Neste separador de líquido do sólido a maior parte da solução é separada dos cristais de ureia depois que os ditos cristais são sujeitos a uma centrífuga. Na centrífuga os cristais de ureia são lavados usando-se uma solução-mãe que compreende uma solução aquosa de ureia em que o teor de biureto chega a entre 1 e 10 % em peso.

A fase líquida, além disso, é separada dos ditos cristais depois que os cristais de ureia são transportados para um re-fundidor para formar uma ureia concentrada no estado fundido a uma concentração de entre 99,5 e 99,9 % em peso que é sujeito à seção de acabamento da ureia.

Na seção de acabamento da ureia de acordo com a formação de pepitas uma ureia no estado fundido substancialmente anidra é borrifada pelo topo de uma coluna de formação de pepitas em uma corrente de ar em direção ascendente à temperatura ambiente em que as gotículas se solidificam para formar as chamadas pepitas. O calor de cristalização para solidifi6/25 car as gotículas de ureia é liberado por este fluxo de ar ascendente.

A ureia no estado fundido que é liberada para o leito fluidizado de uma seção de granulação de ureia como utilizado para a seção de acabamento de ureia compreende, além da ureia e da água também a amônia. A água presente na ureia no estado fundido evapora até uma grande extensão durante a granulação da ureia no leito fluidizado. Além disso a ureia no estado fundido é solidificada. O calor de cristalização liberado é em geral removido pelo ar utilizado para manter o leito fluidizado.

Pela cristalização da ureia no estado fundido, pequenas partículas da ureia formada solidificada escapam da torre de formação de pepitas ou do leito fluidizado. Estas pequenas partículas são caracterizadas como pó fino de ureia com um tamanho de partícula entre 0,1 e 100 gm dependendo da tecnologia de acabamento usada. Estas partículas saem do acabamento pelo fluxo de ar descarregado. Pelo fato de que são utilizadas grandes quantidades de ar nas tecnologias de acabamento descritas, são necessários sistemas eficazes de despoeiração (eliminação de pós finos) intensa (effective dedusting systems) para remover as ditas partículas do dito fluxo de ar. Os ditos sistemas de despoeiração precisam de grandes investimentos e de grandes consumos de energia.

Além da formação de pó fino nas ditas seções de acabamento de ureia uma grande parte da amônia dissolvida na ureia no estado fundido enviada para o dito acabamento, é liberada e sai da dita seção de acabamento pelo fluxo de ar descarregado também. Dependendo da quantidade de ar usada na dita seção de acabamento, a concentração de amônia no fluxo de ar descarregado varia entre 50 e 150 mg por m³ de ar.

Ambiental mente não é mais aceitável enviar os ditos pós de amônia e ureia formados no fluxo de ar descarregado para a atmosfera. As tecnologias conhecidas para remover a amônia daquele fluxo de ar, tal como lavagem com ácido, possuem as desvantagens de que eles necessitam altos custos de investimento e o produto a ser formado por tal sistema de lavagem com ácido precise ser processado.

Sumário da Invenção

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Para controlar melhor um ou mais dos desejos anteriores, a invenção, em um aspecto, fornece um processo para a produção de partículas de ureia partindo de uma solução aquosa de ureia, que compreende uma etapa de cristalização, em que a solução é sujeito a uma etapa de cristalização, que compreende flasheamento (flashing), de preferência flasheamento a seco, da solução de ureia de modo a obter um produto que contenha ureia sólida cristalizada e um vapor que contém amônia e água e subsequentemente uma etapa de moldagem, em que, a etapa de moldagem compreende exercer força mecânica sobre os cristais de ureia.

A invenção também fornece um processo para a produção de partículas de ureia partindo de uma solução aquosa de ureia, que compreende uma etapa de cristalização, em que a etapa de cristalização compreende flasheamento da solução de ureia a uma pressão de desde 1 até 30 kPa e de preferência de desde 1 até 20 kPa de modo a obter um produto que contém uma ureia sólida cristalizada e um vapor que contém amônia e água e subsequentemente uma etapa de moldagem, em que, a etapa de moldagem compreende exercer força mecânica sobre os cristais de ureia.

Em outro aspecto ainda, a invenção fornece o uso de um compactador para a moldagem de partículas de ureia, em que os cristais de ureia obtidos por um processo da invenção, são prensados em um molde.

Em outro aspecto ainda, a invenção apresenta uma planta de ureia que compreende uma seção de síntese de ureia, uma seção de recuperação e uma seção de acabamento, em que a seção de recuperação compreende um dispositivo adequado para a cristalização de ureia de uma solução e a seção de acabamento compreende um dispositivo adequado para exercer força mecânica sobre os cristais de ureia.

Em outro aspecto, a invenção é um processo de modificar uma planta de ureia existente de modo a reduzir emissões de amônia e de pó fino da mesma, o processo compreendendo adicionar à planta um dispositivo adequado para cristalizar a ureia de uma solução e um dispositivo adequado para exercer força mecânica sobre os cristais de ureia.

Em outro aspecto, a invenção fornece um processo para aumen

8/25 tar a capacidade da planta de uma planta de ureia pelo aumento da capacidade de uma seção de acabamento da dita planta, o processo compreendendo a adição como uma seção de acabamento paralela um dispositivo adequado para cristalizar a ureia de uma solução e um dispositivo adequado para exercer força mecânica sobre os cristais de ureia.

Breve Descrição dos Desenhos

A Fig. 1 é uma representação esquemática de uma sequência típica para concentrar uma solução de ureia a uma ureia no estado fundido em que depois de a ureia no estado fundido ser sujeito a uma unidade de granulação típica como seção de acabamento de ureia como conhecido pela técnica anterior.

A Fig. 2 apresenta outro esquema exemplificado de um processo convencional, em que a solução de ureia de uma planta de ureia é sujeito a uma seção de cristalização para obter uma ureia no estado fundido que contém um baixo teor de biureto entre 0,1 e 0,5 % em peso.

A Fig. 3 é um esquema que apresenta um exemplo de acordo com a invenção.

A Fig. 4 é uma representação esquemática de outro exemplo de acordo com a invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

Em um sentido geral, a invenção está baseada no discernimento criterioso de que a provisão de cristais de ureia pode servir para evitar as técnicas convencionais de acabamento de ureia de formação de pepitas ou de granulação. Particularmente, a invenção está baseada no uso direto, isto é, sem o processamento convencional no estado fundido, de cristais de ureia, para obter partículas moldadas por força mecânica.

O processo da invenção, como uma de suas vantagens evita tais etapas que são propensas a liberar amônia e pó fino para a atmosfera. Desse modo, em contraste acentuado com as etapas de formação de pepitas ou de granulação de acordo com o processamento convencional, o processo da invenção não requer medidas adicionais para reduzir a liberação de amônia e de ureia em pó fino.

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Para esta finalidade, os cristais de ureia são fornecidos como uma seção de acabamento alternativa de acordo com a invenção, em que são exercidas forças mecânicas sobre os cristais. Enquanto a fonte dos cristais não é crítica para a condução da etapa de moldagem, as vantagens da invenção são aproveitadas de maneira ótima na eventualidade de que a cristalização é conduzida sujeitando a solução de ureia a condições subatmosféricas de modo a permitir a formação espontânea de cristais de ureia. De preferência, antes da etapa de cristalização, a solução é concentrada de modo a e ter uma concentração de ureia de 50% até 99% em peso de ureia e de biureto e de preferência de desde 60% até 98% em peso. Para melhorar a qualidade do produto em relação à resistência à moagem, pode ser adicionado à solução formaldeido ou ureia formaldeido à solução de ureia sujeito à etapa de cristalização.

Sem que se deseje ficar preso pela teoria, o presente inventor acredita que a etapa de cristalização, em que a solução de ureia é sujeita a condições sub-atmosféricas, leva a uma expansão da solução de ureia, como um resultado do qual são formados cristais de ureia espontaneamente e os componentes restantes na solução de ureia como água e pequenas quantidades de amônia evaporam. Como um resultado, a concentração de amônia formada e a formação de pó fino liberado para a atmosfera é negligenciável, no sentido de que este é menos do que 50 mg por m³ para um destes componentes.

Desse modo, a invenção fornece uma vantagem inesperada associada com o uso direto dos cristais de ureia formados, na moldagem de partículas de ureia. De acordo com a invenção, isto é feito exercendo uma força mecânica sobre as partículas cristalizadas. Desse modo, de acordo com a invenção, um novo acabamento da ureia resulta no fato de que os cristais de ureia são moldados em pelotas ou em frascos por utilização de forças mecânicas de preferência por prensagem, isto é, em que a força mecânica é exercida sobre os cristais de ureia por meio de forças de compressão. Exemplos preferidos da dita seção alternativa de acabamento de ureia são os pelotizadores, compactadores ou formadores de flocos (flakers).

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Em uma modalidade preferida, a moldagem é realizada em um compactador em que a moldagem envolve a prensagem dos cristais de ureia em um molde.

O produto de ureia formado pelo dito acabamento alternativo da ureia pode ser feito em qualquer tamanho e em qualquer forma. De preferência o formato do produto final de ureia é esférico e o diâmetro está entre 0,3 e 20 milímetros. De preferência o diâmetro das partículas de ureia (isto é, o produto final de ureia) está entre 1,0 e 10,0 milímetros. Em associação com isto, a invenção também se refere a partículas de ureia que podem ser obtidas por um processo de acordo com qualquer uma das modalidades descritas neste caso.

O processo de cristalização de acordo com a invenção, pode ser conduzido na base de qualquer processo de síntese de ureia.

Um processo frequentemente utilizado para a preparação de ureia de acordo com um processo de extração é o processo de extração por dióxido de carbono como, por exemplo, descrito em Ullmanrís Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A27, 1996, pp 333-350, Neste processo, a seção de síntese é seguida de uma ou mais seções de recuperação. A seção de síntese compreende um reator, um extrator a separador, um condensador e um lavador em que a pressão de operação está entre 12 e 18 MPa e de preferência entre 13 e 16 MPa. Na seção de síntese a solução de ureia que sai do reator de ureia é alimentada a um extrator em que uma grande quantidade de amônia e dióxido de carbono não convertidos é separada da solução aquosa de ureia. Tal separador pode ser um trocador de calor de carcaça e tubo em que a solução de ureia é alimentada à parte do topo no lado do tubo e uma alimentação de dióxido de carbono para a síntese é adicionada a parte do fundo do separador. No lado da carcaça, é adicionado vapor d'água para aquecer a solução. A solução de ureia sai do trocador de calor pela parte do fundo, enquanto a fase vapor sai do separador pela parte do topo. O vapor que sai do dito separador contém amônia, dióxido de carbono e uma pequena quantidade de água. O dito vapor é condensado em um trocador de calor do tipo de película em queda ou em um tipo submerso de condensador

11/25 que pode ser de um tipo horizontal ou de um tipo vertical. Um trocador de calor submerso do tipo horizontal está descrito em Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A27, 1996, pp 333-350, O calor liberado pela reação exotérmica de condensação de carbamato no dito condensador é utilizado habitualmente para produzir vapor d'água que é utilizado em uma seção de processamento de ureia a jusante para o aquecimento e a concentração da solução de ureia. Como certo tempo de residência de líquido é criado em um condensador do tipo submerso, uma parte da reação da ureia já ocorre no dito condensador. A solução formada, que contém amônia condensada, dióxido de carbono, água e ureia juntamente com a amônia não condensada, dióxido de carbono e vapor inerte é enviada ao reator. No reator a reação mencionada antes do carbamato com ureia se aproxima do equilíbrio. A proporção molar de amônia para dióxido de carbono na solução de ureia que sai do reator está de modo geral entre 2,5 e 4 moles/mol. Também é possível que o condensador e o reator estejam combinados em uma peça do equipamento. Um exemplo desta peça do equipamento como descrita em Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A27, 1996, pp 333-350, A solução de ureia formada que sai do reator de ureia é fornecida ao separador e o vapor inerte que contém amônia não condensada e dióxido de carbono é enviada para uma seção de lavagem que opera a uma pressão similar como o reator. Naquela seção de lavagem a amônia e o dióxido de carbono são retirados por lavagem do vapor inerte. A solução de carbamato formada que provém do sistema de recuperação a jusante é usada como absorvente naquela seção de lavagem. A solução de ureia que sai do separador nesta reação de síntese requer uma concentração de ureia de pelo menos 45 % em peso e de preferência de pelo menos 50 % em peso para ser tratada em um único sistema de recuperação a jusante do separador. A seção de recuperação compreende um aquecedor, um separador de líquido/gás e um condensador. A pressão nesta seção de recuperação está entre 200 e 600 kPa. No aquecedor da seção de recuperação a maior parte o grosso da amônia e do dióxido de carbono é separada da ureia e da fase aquosa por aquecimento da solução de ureia. Habitualmente o vapor d'água

12/25 é utilizado como o agente de aquecimento. A ureia e a fase aquosa, contêm uma pequena quantidade de amônia e de dióxido de carbono dissolvidos que sai da seção de recuperação e é enviada para uma seção de processamento de ureia a jusante onde a solução de ureia é concentrada por evaporação da água proveniente da dita solução.

A invenção não está limitada a qualquer processo de produção de ureia em particular. Outros processos e plantas incluem aqueles que são baseados em tecnologia tal como o processo HEC desenvolvido por Urea Casale, o processo ACES desenvolvido por Toyo Engineering Corporation e o processo desenvolvido por Snamprogetti. Todos estes processos e outros, podem ser utilizados anteriores ao processo de acabamento de ureia da invenção.

Na invenção, a solução de ureia obtida em qualquer processo de síntese de ureia, é sujeito a uma etapa de cristalização sujeitando-se a solução de ureia a uma expansão sendo conduzido sob condições de pressão sub-atmosférica, isto é, por flasheamento. Este tipo de cristalização é bastante adequado com vistas a um processamento em escala comercial. De preferência a etapa de cristalização compreende flasheamento da solução de ureia a uma pressão de desde 1 até 60 kPa e de preferência de desde 2 até 50 kPa, de modo a obter espontaneamente um produto sólido de ureia.

Em uma modalidade neste caso, a solução de ureia formada na seção de recuperação de uma planta de ureia é enviada a um cristalizador. O cristalizador é operado a uma pressão entre 10 e 60 kPa, de preferência entre 20 e 50 kPa e são formados espontaneamente cristais de ureia pela expansão. O vapor formado é sujeito a condensadores. Os cristais de ureia que incluem a solução de ureia deixada que sai do cristalizador são sujeitos a um separador de líquido de sólido em que o grosso da solução de ureia é separado dos cristais de ureia formados. Os ditos cristais de ureia que saem do separador de líquido do sólido são sujeitos a uma centrífuga em que a solução de ureia deixada é ainda separada dos ditos cristais. Uma soluçãomãe que compreende uma solução aquosa de ureia que compreende biureto pode ser adicionada à centrífuga para lavar os ditos cristais para obter cris

13/25 tais de ureia purificada que compreende um teor de biureto entre 0,1 e 0,6 % em peso apenas. Os cristais de ureia que saem da centrífuga são ainda secos em uma coluna para secagem depois da qual os cristais de ureia secos que compreendem apenas aproximadamente 0,1 a 0,6 % em peso de umidade e de preferência que compreendem 0,1 a 0,4 % em peso de umidade são sujeitos ao dito dispositivo de moldagem da ureia.

O vapor liberado depois da expansão da solução de ureia tem a sua pressão aumentada e é transportado para um condensador. De preferência é utilizado um ejetor de vapor d'água ou uma bomba a vácuo para aumentar a pressão. No condensador são condensados o vapor que compreende água e pequenas quantidades de componentes de impureza como amônia e dióxido de carbono e substâncias inertes. De preferência é usada a água de resfriamento para condensador os ditos vapores. Os vapores não condensados que saem dos condensados são sujeitos a um ejetor de vapor d'água ou a uma bomba a vácuo para aumentar a pressão depois do que ocorre uma purificação adicional destes vapores. Isto pode ser feito condensando de novo estes vapores a uma pressão mais alta em que depois o vapor inerte deixado é liberado para a atmosfera ou é purificado novamente em uma unidade de purificação inerte como, por exemplo, uma aparelhagem para absorção. O condensado do processo formado nos condensadores é coletado depois que o dito condensado do processo é sujeito a uma purificação do condensado do processo na planta de ureia.

Em uma modalidade preferida, a sujeição da solução de ureia a condições sub-atmosféricas é feita por flasheamento da solução de ureia, isto é, por remoção do líquido por evaporação sob pressão reduzida, de modo a obter espontaneamente um produto sólido de ureia e um vapor contendo amônia e água. Em uma modalidade típica o flasheamento é conduzido a uma pressão de desde 1 até 30 kPa e de preferência de desde 1 até 20 kPa.

O Flasheamento pode ser realizado em um dispositivo para flasheamento, tal como um flasheador a seco (dry flasher). Um flasheador a seco é caracterizado pelo fato de que uma corrente de líquido é convertida por cristalização e evaporação substancialmente em um sólido e um vapor.

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Em um flasheador a seco as condições do processo são selecionadas tal que a quantidade de líquido que resta seja substancialmente nula. Isto é responsável por uma separação limpa do gás e dos sólidos sem adesão substancial e formação de sujeira. Outra vantagem do flasheamento a seco é que devido à ausência de uma suspensão, não é necessário nem uma separação de sólido do líquido tal como em uma centrífuga, nem um refundidor (re-melter). Isto permite um processo significativamente mais simples. Tal flasheador a seco é um recipiente que opera a uma pressão entre 1 e 30 kPa e de preferência a uma pressão entre 2 e 10 kPa. No dito flasheador a seco a solução de ureia é distribuída por um distribuidor de líquido. Pela expansão a ureia e o biureto cristalizam-se espontaneamente em um sólido e os componentes restantes que compreendem água, amônia e pequenas quantidades de dióxido de carbono são evaporados.

O tamanho de partícula do produto de ureia sólido obtido por flasheamento adiabático está na faixa de desde 0,1 pm até 1000 μηη, de preferência de desde 1 pm até 800 μηη.

A invenção também se refere a uma planta de ureia. A planta da invenção compreende uma seção de síntese de ureia, uma seção de recuperação e uma seção de acabamento, em que a seção de recuperação compreende um dispositivo adequado para cristalizar a ureia de uma solução e a seção de acabamento compreende um dispositivo adequado para exercer força mecânica sobre os cristais de ureia. Os dispositivos adequados para cristalização podem ser um recipiente para cristalização convencional ou um dispositivo adiabático flash como indicado antes.

Em uma modalidade particularmente interessante, a invenção também pode ser colocada em uso por modificação de plantas de ureia existentes. Tais plantas de ureia existentes, que terão normal mente uma seção de acabamento baseado em formação de pepitas ou em granulação, podem ser modificadas por adição de equipamento adequado para conduzir as etapas de cristalização e de moldagem dos processos descritos antes. Desse modo, por substituição da seção de acabamento convencional pelo novo equipamento da invenção, as emissões de amônia e/ou de pó fino normal

15/25 mente associadas com formação de pepitas ou com granulação podem ser reduzidas ou até mesmo evitadas, sem medidas adicionais.

Desse modo, a invenção inclui um processo para modificar uma planta de ureia existente de modo a reduzir as emissões de amônia e de pó fino, o processo compreendendo a adição à planta de um dispositivo adequado para cristalizar ureia da solução e um dispositivo adequado para exercer força mecânica sobre os cristais de ureia.

Em outra modalidade interessante, a invenção pode ser usada para aumentar a capacidade de uma planta de ureia existente. A seção de acabamento pode às vezes ser um obstáculo na otimização da capacidade de uma planta. Como as seções de acabamento tradicionais, particularmente nos casos de torres de formação de pepitas, são relativamente grandes, nem sempre é possível expandir a seção de acabamento de uma planta existente. Além disso, a expansão de uma seção de acabamento normalmente se dará com um aumento pelo menos proporcional em emissões de amônia gasosa e ureia em pó fino. Em virtude da presente invenção, agora é possível aumentar a capacidade de uma planta de ureia existente pelo aumento da capacidade de uma seção de acabamento de tal planta. Isto pode ser realizado pela adição, em paralelo à seção de acabamento existente, de uma seção de acabamento de acordo com a invenção, isto é, de um dispositivo adequado para a cristalização da ureia de uma solução e de um dispositivo adequado para exercer força mecânica sobre os cristais de ureia. De acordo com a invenção, os problemas associados com o aumento da capacidade de uma seção de acabamento são controlados, pois a seção de acabamento alternativa em paralelo se darão com emissões reduzidas ou até mesmo evitadas, de amônia gasosa e de ureia em pó fino. Desse modo, com a capacidade aumentada, as emissões por quantidade de ureia produzida são de fato reduzidas. Além disso, não é necessária a adição da seção de acabamento da invenção em paralelo controla os desafios normais associados com o aumento da seção de acabamento já de tamanho grande, como uma torre de formação de pepita nova ou aumentada.

De acordo com a invenção, é possível evitar ou minimizar as e

16/25 missões de amônia e de ureia em pó fino para a atmosfera pela seção de acabamento alternativo da ureia para um produto final com valores menores do que de 0,3 kg de ureia por tonelada de produto final de ureia produzido. Para a amônia a quantidade de emissão não deverá de preferência exceder 0,1 kg por tonelada de produto final de ureia produzido.

A invenção será aqui a seguir melhor ilustrada com referência ao seguintes exemplos não limitativos. O estado da técnica é ilustrado nas Figuras 1 e 2, enquanto as duas modalidades da invenção são apresentadas nas Figuras 3 e 4.

A Figura 1 apresenta uma sequência típica para a concentração da solução de ureia a uma ureia no estado fundido em que depois que a ureia no estado fundido foi sujeito a uma unidade típica de granulação como seção de acabamento de ureia como conhecido pela técnica anterior.

A solução de ureia proveniente de uma seção de recirculação de uma planta de ureia com uma concentração típica entre 50 e 80 % em peso e uma temperatura típica entre 60 e 90 Ό é adicionada ao concentrador (CONC1) pela linha (a). O concentrador (CONC1) é um trocador de calor com carcaça e tubo e a solução de ureia é sujeito ao lado do tubo do dito concentrador. No lado da carcaça do dito concentrador é adicionado vapor d'água para aquecer a solução e para evaporar a fração aquosa volátil. A solução de ureia que sai do concentrador (CONC1) pela linha (b) possui tipicamente uma temperatura de 125 a 135 Ό e é concentrada até tipicamente 93 a 96 % em peso of ureia. A pressão no dito concentrador é subatmosférica e tipicamente entre 20 e 50 kPa. O vapor formado que compreende água e pequenas quantidades de amônia e dióxido de carbono está sendo descarregado do dito concentrador pela linha (c). O dito vapor é condensado em um condensador (COND1) e sai do dito condensador como o condensado do processo pela linha (d). O vapor não condensado está saindo do condensador pela linha (e) e é sujeito a um ejetor (EJEC1) para aumentar a pressão até pressão atmosférica. A força motriz para o dito ejetor é habitualmente o vapor d'água pela linha pela linha (f). O vapor d'água juntamente com o vapor não condensado sai do dito ejetor pela linha (g) e pode

17/25 ser sujeito à atmosfera porém de preferência é purificado na própria planta de ureia.

A solução de ureia que sai do concentrador (CONC1) pela linha (b) é sujeito a um segundo concentrador (CONC2). Este concentrador (CONC2) também é tipicamente um trocador de calor de carcaça e tubo em que a solução de ureia é sujeita ao lado do tubo do trocador de calor enquanto é adicionado vapor d'água ao lado da carcaça para aquecer e vaporizar a fração de água volátil à pressão sub-atmosférica que é tipicamente entre 1 a 30 kPa e de preferência entre 2 e 20 kPa. A temperatura da ureia no estado fundido que sai do dito concentrador pela linha (h) está tipicamente entre 136 e 145 Ό e compreende tipicamente uma concentração entre 97,5 e 99 % em peso de ureia e biureto. O vapor formado pela concentração da dita solução até a massa fundida que compreende água, amônia e um pouco de ureia entranhada, é sujeito a um condensador (COND2) pela linha (i). No dito condensador (COND2) o grosso of de vapor é condensado para formar o condensado do processo pela ajuda de água de resfriamento. O condensado formado no processo sai do dito condensador pela linha (j). O vapor não condensado que sai do dito condensador (COND2) que compreende substâncias inertes, água e pequenas quantidades de amônia pela linha (k) é sujeito a um ejetor de vapor d'água (EJEC2). O dito ejetor é acionado pelo vapor d'água pela linha (I) e aumenta a pressão do dito vapor inerte que sai do dito ejetor pela linha (m) para o condensador (COND1).

A solução de ureia que sai do dito concentrador (CONC2) pela linha (h) é enviado por uma bomba (PUMP) para um granulador de leito fluidizado (GRAN1) como seção de acabamento de ureia. Um aditivo tal como formaldeido ou solução de ureia formaldeido pode ser adicionado à dita solução de ureia. Os processos comuns de granulação em leito fluidizado compreendem um granulador (GRAN1) no qual a ureia no estado fundido é alimentada a um leito fluidizado de núcleos de ureia sólida depois do crescimento dos núcleos por solidificação para se obter grânulos de ureia. Os grânulos obtidos possuem certa distribuição de tamanho quando saem do dito granulador. Estes grânulos são habitualmente resfriados após o que estes

18/25 grânulos obtidos são enviados para uma unidade de classificação de tamanho pela linha (n) e na maioria dos casos esta unidade de classificação compreende algumas peneiras (SCREEN). O material grosso é separado por aquela unidade de classificação dos finos e dos grossos proveniente dos grânulos restantes que depois de uma unidade de resfriamento secundária enviados como produto para uma seção de armazenagem ou de transporte pela linha (o).

A fração de material grosso é moida até certo tamanho de grânulo e reciclado juntamente com a fração de finos pela linha (p) para o granulador (GRAN1) onde age como núcleos.

O ar é fornecido para o granulador de leito fluidizado pela linha (q) para manter os núcleos sólidos no dito granulador fluidizado. O ar que é descarregado do dito granulador pela linha (r) compreende amônia e ureia em pó fino e precisa ser tratado em um sistema de captação (catcher) de ureia em pó fino (CATCH) antes de o ar ser descarregado para a atmosfera pela linha (s). Dependendo da quantidade de ar fornecido como ar necessário para a fluidização no granulador de leito fluidizado (GRAN1) pela linha (q), a emissão de amônia e de pó fino no ar que sai por exaustão para a atmosfera pela linha (s) está tipicamente entre 50 e 200 mg por m³ normal respectivamente entre 20 e 50 mg por m³normal. Isto corresponde a uma emissão de amônia entre 0,5 e 1,5 kg por tonelada de ureia produzida de produto final e para a emissão de ureia em pó fino está entre 0,2 e 1 kg por tonelada de ureia produzida de produto final.

A Figura 2 apresenta outro exemplo de uma solução de ureia proveniente de uma planta de ureia que é sujeito a uma seção de cristalização para se obter ureia no estado fundido que contenha baixo teor de biureto entre 0,1 e 0,5 % em peso.

A solução de ureia proveniente de uma seção de recirculação de uma planta de ureia com uma concentração típica entre 50 e 80 % em peso e uma temperatura entre 60 e 90 Ό é adicionada a u m cristalizador (CRYS) pela linha (a). A pressão no cristalizador está entre 10 e 50 kPa. Pela expansão da solução de ureia são formados espontaneamente cristais de ureia

19/25 para uma suspensão que compreende uma mistura de cristais sólidos de ureia na solução de ureia. A quantidade de cristais de ureia na dita suspensão está entre 2 e 30 % em peso. O vapor formado que compreende água, amônia e pequenas quantidades de dióxido de carbono no dito cristalizador (CRYS) é descarregado para um condensador (COND) pela linha (b). No dito condensador o dito vapor é condensado e sai do dito condensador pela linha (c). O vapor inerte que compreende um pouco d'água, amônia e traços de outros componentes não condensados, sai do dito condensador pela linha (d) para um ejetor (EJEC) para aumentar a pressão até aproximadamente a pressão atmosférica. A força motriz para o dito ejetor é habitualmente o vapor d'água pela linha (e). O vapor d'água juntamente com o dito vapor inerte não condensado sai do dito ejetor pela linha (f) para a atmosfera ou é purificado ainda mais em outro local na planta de ureia antes de ser liberado para a atmosfera.

A suspensão que compreende os ditos cristais de ureia e a solução de ureia que sai do cristalizador (CRYS) pela linha (g) é parcialmente reciclada para o dito cristalizador pela linha (h) e a suspensão descarregada restante para um separador de sólido e líquido (LSSEP) pela linha (i). No dito separador de sólido e líquido o grosso da solução de ureia é separado dos cristais de ureia. A dita solução de ureia é reciclada para o cristalizador (CRYS) pela linha (k). Os cristais de ureia que saem do separador de sólido e líquido (LSSEP) compreendem ainda uma quantidade considerável de solução de ureia (aproximadamente de 2 a 10 % em peso) são sujeitos a uma centrífuga (CENTR) pela linha (I). Na dita centrífuga ocorre outra separação da solução de ureia dos cristais de ureia por uso de forças centrífugas. O líquido de lavagem que habitualmente compreende ureia, biureto, água e amônia pode ser adicionado à dita centrífuga para reduzir o teor de biureto nos cristais de ureia pela linha (m). Os cristais de ureia saem da dita centrífuga (CENTR) pela linha (n) para um transporte de cristal de ureia (TRANS). A solução de ureia que sai da dita centrífuga pela linha (o) é reciclada para o cristalizador (CRYS) e parcialmente purgada para a planta de ureia pela linha (p). Os cristais de ureia que saem do transporte de cristal de ureia

20/25 (TRANS) são sujeitos pela linha (q) a um trocador de calor em que os cristais de ureia são fundidos (MELTER). Habitualmente o vapor d'água é utilizado como o agente de aquecimento para o dito trocador de calor (MELTER). Quando for usada formação de pepitas como a seção de acabamento de ureia, a ureia formada no estado fundido sai do dito trocador de calor (MELTER) e é sujeito a um distribuidor de massa fundida (SPIN) no topo de uma torre para a formação de pepitas (TOWER) pela linha (r) onde a massa fundida é distribuída através do diâmetro da circunferência pelo topo da dita torre para a formação de pepitas em uma corrente de ar em direção ascendente à temperatura ambiente na qual as gotículas formadas se solidificam para formar as chamadas pepitas.

Na dita torre para a formação de pepitas o ar é adicionado à dita torre no fundo pela (s) linha (s) e sai da dita torre no topo pela linha (t). A ureia em pó fino formada pela distribuição, resfriamento do percurso da massa fundida e as pepitas sólidas está saindo da dita torre para a formação de pepitas juntamente com a descarga de ar e chega até entre 0,7 e 1,5 kg por tonelada de produto final de ureia produzido. A amônia na ureia no estado fundido fornecida ao distribuidor de massa fundida (SPIN) sai da dita torre para a formação de pepitas também juntamente com o ar pelo topo da dita torre pela linha (u) e chega até entre 0,5 e 1 kg por tonelada de produto final de ureia produzido.

O produto final de ureia (pepitas) descarrega a torre para a formação de pepitas (TOWER) pelo fundo pela linha (u).

A Figura 3 apresenta um exemplo da modalidade acordo com a invenção.

A solução de ureia com a concentração tipicamente de 50 a 80 % em peso e a temperatura tipicamente de 60 a 90 Ό é adicionada a um concentrador (CONC) pela linha (a). O concentrador (CONC) é um trocador de calor de carcaça e tubo e a solução de ureia é sujeita ao lado do tubo do dito concentrador. No lado da carcaça do dito concentrador é adicionado vapor d'água para aquecer a solução e para evaporar a fração volátil de água. A solução de ureia que sai do concentrador (CONC) pela linha (b) apre

21/25 senta tipicamente uma temperatura de 110 a 130 Ό e é concentrada até 80 a 97 % em peso de ureia e de preferência a uma concentração de ureia de 85 e 95 % em peso. A pressão no dito concentrador é sub-atmosférica e está tipicamente entre 15 e 70 kPa e de preferência entre 20 e 50 kPa. O vapor formado, que compreende água e quantidades de amônia e dióxido de carbono está sendo descarregado do dito concentrador pela linha (c). O dito vapor é condensado em um condensador (COND1) e sai do dito condensador como condensado do processo pela linha (d). O vapor não condensado que compreende substâncias inertes, água, amônia e dióxido de carbono, sai do dito condensador pela linha (e) e é sujeito a um ejetor (EJEC1) para aumentar a pressão até a pressão atmosférica. A força motriz para o dito ejetor é habitualmente o vapor d'água pela linha (f). O vapor d'água juntamente com o vapor não condensado sai do dito pela linha (g) e pode ser sujeito à atmosfera porém de preferência é purificado na própria planta de ureia antes de ser liberado para a atmosfera.

A solução de ureia que sai do concentrador (CONC) pela linha (b) é enviada a um flasheador a seco (FLASH). O dito flasheador a seco é um recipiente que opera a uma pressão entre 1 e 30 kPa e de preferência a uma pressão entre 2 e 10 kPa. No dito flasheador a seco a solução de ureia é distribuída por um distribuidor de líquido (SPRAY). Pela expansão a ureia e o biureto se cristalizam espontaneamente em um sólido e os componentes restantes que compreendem água, amônia e pequenas quantidades de dióxido de carbono evaporam. O vapor formado sai do flasheador a seco (FLASH) pela linha (h) para um ejetor com aceleração booster ejector (BOOS). A força motriz preferida para o dito ejetor com aceleração é o suprimento de vapor d'água pela linha (i). O vapor acelerado (boosted) que sai do dito ejetor com aceleração pela linha (j) é sujeito a um condensador (COND2). O condensado formado no processo, que também pode conter pequenas quantidades de ureia em pó fino, sai do dito condensador pela linha (k) e pode ser reciclado para a montante do processo do concentrador (CONC) enquanto o vapor não condensado que sai do dito condensador pela linha (I) é sujeito a um ejetor (EJEC2). Além disso o dito ejetor é acionado por vapor

22/25 cTágua pela linha (m) e aumenta a pressão do vapor que sai do dito ejetor pela linha (n). Este vapor é sujeito a um próximo condensador (COND3) no qual o condensado formado no processo sai do dito condensador pela linha (o) e o vapor inerte não condensado pela linha (p) é sujeito a um próximo ejetor (EJEC3). Além disso, o dito ejetor é acionado pelo vapor d'água pela linha (q) e aumenta a pressão da descarga de vapor do dito ejetor até a pressão atmosférica. Aquele vapor inerte é enviado pela linha (r) para a atmosfera ou de preferência é purificado de amônia em outro local em uma planta de ureia antes de liberá-lo para a atmosfera. O condensado do processo que sai dos ditos condensadores é coletado e processado na planta de ureia para se tornar condensado do processo limpo.

As partículas de ureia sólidas formadas no flasheador a seco possuem um tamanho de partícula entre 1 e 1000 μηη, de preferência entre 10 e 500 μηη e são extraídas do dito flasheador a seco (FLASH) pela linha (s).

Os separadores que são conhecidos para extrair o produto sólido dos sistemas a vácuo são, por exemplo, porém não limitados a alimentadores rotativos com eclusa de ar (air lock), recipiente com vedação com válvulas duplas e venture ejetors.

As partículas de ureia sólidas extraídas pela linha (s) são transportadas para a seção alternativa de acabamento ureia que compreende um dispositivo para a moldagem da ureia (SHAPING). No dito dispositivo para a moldagem da ureia as partículas de ureia são sujeitas em um molde e pelo uso de forças mecânicas são prensadas até o formado desejado do produto final. De preferência o formato do produto final de ureia é esférico e o diâmetro está entre 0,3 e 10 milímetros. Por moldagem do produto final de ureia por tal dispositivo para a moldagem da ureia, a amônia liberada para a atmosfera de acordo com tal tecnologia de acabamento da ureia é negligenciável. Se for formado ureia em pó fino, a quantidade de ureia formada não excede 0,3 kg por tonelada de produto produzido e o tamanho de partícula de tal pó fino é maior do que 10 μηη e assim fácil de ser capturada em sistemas comuns de despoeiração tais como ciclones e lavadores. O produto

23/25 final de ureia sai do dispositivo para a moldagem da ureia (SHAPING) pela linha (t).

A Figura 4 apresenta outro exemplo da modalidade de acordo com a invenção.

A solução de ureia proveniente de uma seção de recirculação de uma planta de ureia com uma concentração típica entre 50 e 80 % em peso e a uma temperatura entre 60 e 90 'C é adicionada a um cristalizador (CRYS) pela linha (a). A pressão no cristalizador está entre 10 e 50 kPa. Pela expansão da solução de ureia são formados espontaneamente cristais de ureia a uma suspensão que compreende uma mistura de cristais sólidos de ureia na solução de ureia. A quantidade de cristais de ureia na dita suspensão está entre 2 e 30 % em peso. O vapor formado que compreende água, amônia e pequenas quantidades de dióxido de carbono no dito cristalizador (CRYS) é descarregado para um condensador (COND1) pela linha (b). O dito vapor é condensado no dito condensador e sai do dito condensador pela linha (c). O vapor inerte que compreende um pouco de água, amônia e traços de outros componentes não condensados, sai do dito condensador pela linha (d) para um ejetor (EJEC1) para aumentar a pressão até aproximadamente a pressão atmosférica. A força motriz para o dito ejetor é habitualmente vapor d'água pela linha (e). O vapor d'água juntamente com o dito vapor inerte não condensado sai do dito pela linha (f) para a atmosfera ou então é ainda purificado em outro local na planta de ureia antes da liberação para a atmosfera.

A suspensão que compreende os ditos cristais de ureia e a solução de ureia que sai do cristalizador (CRYS) pela linha (g) é parcialmente reciclada para o dito cristalizador pela linha (h) e a descarga restante para um separador de sólido de líquido (LSSEP) pela linha (i). No dito separador de sólido de líquido o grosso o grosso da solução de ureia é separado dos cristais de ureia. A dita solução de ureia é reciclada para o cristalizador (CRYS) pela linha (k). Os cristais de ureia que saem do separador de sólido de líquido (LSSEP) compreende ainda uma quantidade considerável de solução de ureia (aproximadamente 2 a 10 % em peso) são sujeitos a uma

24/25 centrífuga (CENTR) pela linha (I). Na dita centrífuga ocorre outra separação de solução de ureia dos cristais de ureia por uso de forças centrífugas. O líquido de lavagem que habitualmente compreende ureia, biureto, água e amônia pode ser adicionado à dita centrífuga para reduzir o teor de biureto nos cristais de ureia pela linha (m). Os cristais de ureia saem da dita centrífuga (CENTR) pela linha (n) para um transporte de cristal de ureia (TRANS). A solução de ureia que sai da dita centrífuga pela linha (o) é reciclada para o cristalizador (CRYS) e parcialmente purgada para a planta de ureia pela linha (p).

Os cristais de ureia que saem do transporte de cristal de ureia (TRANS) são sujeitos pela linha (q) a um secador de cristal de ureia (DRYER) em que a solução de ureia restante é evaporada dos cristais de ureia. Pode ser utilizado ar seco quente a uma temperatura de 100 a 150 O pela linha (r) e este ar também é utilizado para o transporte dos cristais de ureia para a seção alternativa de acabamento de ureia que compreende um dispositivo para moldagem pela linha (s). O ar seco quente pela linha (r) e os cristais de ureia pela linha (q) são de preferência fornecidos ao fundo do secador para cristal de ureia (DRYER) e descarregado pelo topo do dito secador pela linha (s). Os cristais de ureia são de preferência separados do ar pela aplicação de ciclone (CYCLONE). Os cristais de ureia são sujeitos pela linha (t) ao dispositivo para a moldagem da ureia (SHAPING) enquanto que o ar sai do dito ciclone pela linha (u). No dito dispositivo para a moldagem da ureia os cristais de ureia são sujeitos a um molde e pelo uso de forças mecânicas é obtido o formato desejado do produto final. De preferência o formado do produto final de ureia é esférico e o diâmetro está entre 0,3 e 10 milímetros. Por moldagem do produto final de ureia portal dispositivo para a moldagem da ureia, a amônia liberada para a atmosfera de acordo com tai tecnologia de acabamento de ureia é negligenciável. Se for formada ureia em pó fino, a quantidade de ureia em pó fino formada não excede 0,3 kg por tonelada de produto produzido e o tamanho de partícula de tal pó fino é maior do que 10 gm e assim fácil de ser capturada em sistemas comuns de despoeiraçao tais como ciclones e lavadores.

25/25

O produto final de ureia sai do dispositivo para a moldagem da ureia (SHAPING) pela linha (v).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a produzir partículas de ureia partindo de uma solução aquosa de ureia, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de cristalização, sendo que a solução é sujeita a flasheamento a seco a uma pressão de 1 a 30 kPa utilizando um distribuidor de líquido para distribuir a solução, sendo que o flasheamento a seco resulta em um produto contendo ureia sólida cristalizada e um vapor contendo amônia e água e sendo que no referido flasheamento a seco a quantidade de líquido que resta é substancialmente nula, e subsequentemente uma etapa de moldagem, sendo que a etapa de moldagem compreende exercer força mecânica sobre os cristais de ureia, e sendo que a solução antes da etapa de cristalização é concentrada de modo a apresentar uma concentração de ureia de 50% a 99% em peso de ureia e biureto.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução antes da etapa de cristalização é concentrada de modo a apresentar uma concentração de ureia de 60% a 98% em peso.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o referido flasheamento a seco ocorre a uma pressão de 1 a 20 kPa.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula do produto de ureia sólida obtido por flasheamento está na faixa de 0,1 pm a 1000 μηη, de preferência de 1 pm a 800 μηη.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as partículas de ureia obtidas depois da etapa de moldagem apresentam um tamanho de partícula na faixa de 0,3 pm e 20 mm, de preferência de 1 mm a 10 mm.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1

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2/2 a 5, caracterizado pelo fato de que a força mecânica é exercida sobre os cristais de ureia por meio de forças de compressão.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a moldagem é conduzida por prensagem dos cristais de

5 ureia em um molde.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a solução de ureia sujeito à etapa de cristalização compreende formaldeído ou ureia formaldeído como um aditivo.