DE2026608C3 - Process for the production of urea - Google Patents

Process for the production of urea

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DE2026608C3 DE2026608A DE2026608A DE2026608C3 DE 2026608 C3 DE2026608 C3 DE 2026608C3 DE 2026608 A DE2026608 A DE 2026608A DE 2026608 A DE2026608 A DE 2026608A DE 2026608 C3 DE2026608 C3 DE 2026608C3
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Kazumichi Kanai
Eiji Otsuka
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Harnstoff und im besonderen auf ein Verfahren, bei dem die Temperatur in der Harnstoffsynthesevorrichtung auf konstantem Niveau gehalten werden kann.The invention relates to an improved Process for the production of urea and in particular a process in which the temperature can be kept at a constant level in the urea synthesis device.

Die übliche Synthese von Harnstoff geschieht unter Verwendung von trocknem Kohlendioxid und Ammoniak, Bei erhöhter Temperatur und ebensolchem Druck addiert sich das Ammoniak an eine der Doppelbindungen des Kohlendioxids, wobei Carbaminsäure gebildet wird, die mit einem zweiten Molekül Ammoniak unter Bildung von Ammoniumcarbamat reagiert. Die verallgemeinerte, umkehrbare Gleichung ist folgende:The usual synthesis of urea happens under Use of dry carbon dioxide and ammonia, at elevated temperature and pressure the ammonia adds to one of the double bonds of the carbon dioxide, whereby carbamic acid is formed which reacts with a second molecule of ammonia to form ammonium carbamate. The generalized, reversible equation is the following:

ONH4 ONH 4

2NH3 + CO,=2NH 3 + CO, =

NH2 NH 2

Unter erhöhtem Druck und entsprechender Temperatur wandelt sich das Ammoniumcarbamat gleichzeitig in Harnstoff und Wasser um. Dabei ist ein Überschuß an Ammoniak anwesend. Die verallgemeinerte, umkehrbare Formel ist folgende:At the same time, the ammonium carbamate converts into Urea and water around. An excess of ammonia is present. The generalized, reversible The formula is as follows:

ONH4 ONH 4

NH,NH,

O=CO = C

NH2 NH 2

+ H, O+ H, O

NH,NH,

Der Harnstoffsyntheseabstrom enthält Harnstoff, Wasser und nicht in Harnstoff umgesetztes Ammoniumcarbamat sowie einen Überschuß an Ammoniak. Dieser Abstrom wird einer Druckdestillation unterworfen, um daraus das nicht in Harnstoff umgesetzte Ammoniumcarbamat zusammen n,it überschüssigem Ammoniak in Form eines gasförmiges Gemisches aus Ammoniak und Kohlendioxid abzutrennen. Das gasförmige Gemisch wird in einem Absorber, 1. B. Wasser, oder einer wäßrigen Harnstofflosung aufgenommen, wobei eine im Kreislauf geführte Lösung erhalten wird, die in die Harnstoffsynthesevorrichtung zurückgeleitet wird.The urea synthesis effluent contains urea, water and ammonium carbamate not converted into urea, as well as an excess of ammonia. This effluent is subjected to a pressure distillation in order to separate from it the ammonium carbamate not converted into urea together with excess ammonia in the form of a gaseous mixture of ammonia and carbon dioxide. The gaseous mixture is absorbed in an absorber 1 as water, or an aqueous urea solution, wherein a circulated solution is obtained, which is recycled to the urea synthesis apparatus.

Bei den bisher bekannten Verfahren zeigt die Temperatur des Ammoniaks und der im Kreislauf geführten Lösung, die in die Harnstoffsynthesevorrichtung eingespeist wird, die Tendenz, mit der Zeit höher zu werden in dem Maße, wie das Verfahren der Rückgewinnung von nicht umgesetzte-·! Ammoniak und Kohlendioxid fortschreitet. Normalerweise wird zur Beseitigung überschüssiger Reaktionswärme ein Wärmeaustauscher vor der Harnstoffsynthesevorrichtung angeordnet. Sinkt die Temperatur des Wärmeaustau schers, wird auch die Geschwindigkeit der Harnstoffproduktion vermindert, d. h. die Harnstoffausbeute nimmt ab.In the previously known method shows the temperature of the ammonia and that in the circuit guided solution that is fed into the urea synthesizer tends to increase with time to become as the process of recovery of unreacted- ·! Ammonia and Carbon dioxide progresses. Usually a heat exchanger is used to remove excess heat of reaction arranged in front of the urea synthesis device. The temperature of the heat exchange drops shear, the rate of urea production is also decreased; H. the urea yield decreases.

Bei dem zweistufigen Harnstoffsyntheseverfahren wird die Temperatur der zweiten Stufe oft dadurch geregelt, daß man einen Teil des Kohlendioxids und die Gesamtmenge des Ammoniaks in die erste Stufe einleitet und den Rest des Kohlendioxids erst in die zweite Stufe. Eine Temperaturregelung wird durch Änderung der Menge des in die zweite Stufe eingeführten Kohlendioxids erreicht. Indessen hat dieses Verfahren der Temperaturregelung eine sehr geringe Einstellungsempfindlichkeit. Im übrigen verstopft sich die Öffnung des Regelventils, das /ur Einstellung des Kuhlendioxidstroms benutzt wird, ziemlich rasch. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden diese Nachteile beseitigt.In the two-stage urea synthesis process the temperature of the second stage is often controlled by having some of the carbon dioxide and the The total amount of ammonia is introduced into the first stage and the rest of the carbon dioxide only into the second step. A temperature control is made by changing the amount of in the second stage carbon dioxide introduced. However, this method of temperature control has a very great one low adjustment sensitivity. Otherwise the opening of the control valve, the / ur, becomes blocked Adjustment of the cooling dioxide flow is used quite quickly. By the method according to the invention these disadvantages are eliminated.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus Kohlendioxid und Ammoniak unter praktischer Konstanthaltung der Synthesetemperaturbedingungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Kohlendioxid einem einer bei 180 bis 2000C und 150 bis 300 kg/cm2 betriebenen Harnstoffsynthesevorrichtung vorgeschalteten Wärmeaustauscher zuführt, dazuThe invention relates to a method for producing urea from carbon dioxide and ammonia while practically keeping the synthesis temperature conditions constant, which is characterized in that carbon dioxide is supplied to a heat exchanger upstream of a urea synthesis device operated at 180 to 200 ° C. and 150 to 300 kg / cm 2

gleichzeitig bis zu 100 Gew.-% auf 80 bis 160°C vorerbitztes Ammoniak bei Einhaltung eines Molverhältnisses von Ammoniak zu Kohlendioxid <4 in den Wärmeaustauscher einleitet, dort unter Harnstoffsynthesebedingungen zu einem Ammoniumcarbamat enthaltenden Gemisch reagieren läßt, dieses Gemisch und gegebenenfalls überschüssiges Ammoniak in die Harnstoffsynthesezone einleitet und dannat the same time up to 100% by weight to 80 to 160 ° C pre-purchased ammonia if a molar ratio is maintained from ammonia to carbon dioxide <4 in the heat exchanger, there under urea synthesis conditions can react to a mixture containing ammonium carbamate, this mixture and optionally excess ammonia in the urea synthesis zone initiates and then

a) bei einem Molverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid von 2 bis 4 in dem Wärmeaustauscher bei Ansteigen der Harnstoffsynthesetemperatur den Anteil des in den Wärmeaustauscher zugeführten Ammoniaks entsprechend vermindert oder bei Absinken der Harnstoffsynthesetemperatur den Ammoniakanteil entsprechend erhöht, odera) with a molar ratio of ammonia to carbon dioxide of 2 to 4 in the heat exchanger when the urea synthesis temperature rises, the proportion of the in the heat exchanger added ammonia is reduced accordingly or when the urea synthesis temperature drops the ammonia content is increased accordingly, or

b) bei einem Molverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid <2 bei Ansteigen der Harnstoffsynthesetemperatur den in den Wärmeaustauscher eingeleiteten Ammoniakanteil entsprechend erhöht oder bei Absinken der Synthesetemperatur den Ammoniakanteil entsprechend vermindert.b) with a molar ratio of ammonia to carbon dioxide <2 when the urea synthesis temperature rises the proportion of ammonia introduced into the heat exchanger is increased accordingly or when the synthesis temperature drops the ammonia content is reduced accordingly.

Wenn bei einem Molekularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Größenordnung von 2 4 dieses Verhältnis in der Wärmeaustauscherzone um 0.1 vergrößert ist, während die zur Vorerhitzung des Ammoniaks angewandte Temperatur konstant bleibt, steigt die Temperatur in der Harnstoffsynthesevorrichtung um etwa Γ C. Im entgegengesetzten Fall, wenn die Temperatur der Harnstoffsynthesezone gestiegen ist, wird die Menge des in die Wärmeaustauscherzone jn eingeleiteten Ammoniaks vermindert, und infolge des umgekehrten Prozesses sinkt die Temperatur der Harnstoffsynthesezone.If at a molecular ratio of ammonia to carbon dioxide on the order of 2-4 this Ratio in the heat exchanger zone around 0.1 is increased while the temperature used to preheat the ammonia remains constant, the temperature in the urea synthesis device rises by about Γ C. In the opposite case, when the Temperature of the urea synthesis zone has risen, the amount of in the heat exchanger zone jn discharged ammonia is reduced, and as a result of the reverse process, the temperature of the decreases Urea synthesis zone.

Wenn dagegen das Molekularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid s 2 beträgt, wird die Gesamtmen- η ge des als Ausgangsmaterial verwendeten Kohlendioxids nicht in Ammoniumcarbamat übergeführt Infolgedessen tritt das freie Kohlendioxid in der Harnstoffsynihesezone mit dem Rest des hier eingeleiteten, als Ausgangsmaterial verwendeten Ammoniaks in Reak tion, wobei Xmmoniumcarbamat gebildet wird, das dann zusammen mit dem Ammoniumcarbamat aus der Wärmeaustauscherzone in Harnstoff umgewandelt wird. Da die Reaktion der Bildung von Ammoniumcarbamat exotherm verläuft, ändert sich die Temperatur 4> der Harnstoffsynthesezone entsprechend der Menge des in diese Zone eingeführten freien Kohlendioxids.On the other hand, when the molecular ratio of ammonia to carbon dioxide is s 2, the total amount becomes η ge of the carbon dioxide used as the starting material is not converted into ammonium carbamate the free carbon dioxide occurs in the urea synihese zone with the rest of the here introduced, as Starting material used ammonia in Reak tion, whereby Xmmoniumcarbamat is formed, the then converted to urea together with the ammonium carbamate from the heat exchange zone will. Since the reaction of the formation of ammonium carbamate is exothermic, the temperature changes 4> of the urea synthesis zone according to the amount of free carbon dioxide introduced into this zone.

Wenn unter diesen Bedingungen die Temperatur der Harnstoffsynthese steigt, wird die Menge de^ als Ausgangsmaterial verwendeten Ammoniaks, welches on unmittelbar in die Harni,toffsynthesezone eingeleitet wird, vermindert, oder, mit anderen Worten, die Menge des in άκ Wärmeaustajscherzonc einzuleitenden Ammoniaks wird vergrößert. Dies führt zu einer Erhöhung der Menge des gebildeten Ammoniumcarb- v> amats und /u der notwendigen Entfernung der Reaktionswärme in der Wärmeaustauscherzone. was eine Verminderung der Temperatur der Harnstoffsynthesezone auf den gewünschten Wert gestattet Wenn andererseits die Temperatur der Har nstnfisynthesezone w) fällt, so wird die Menge des als Ausgangsmaterial verwendeten Ammoniaks, welches unmittelbar in die Harnstoffsynthese eingeleitet wird, erhöht oder, mit anderen Worten, die Menge des in die Wärmeaustau' scherzone eingeführten Ammoniaks vermindert. Dies führt zu einer Abnahme der Menge des in der Wärmeaustauscherzone gebildeten Ammoniumcarbamats mit dem Ergebnis. Jaß die Temperatur auf den gewünschten Wert zurückkehrt. Diese Tatsache kann man auch so ausdrücken, daß eine Erhöhung der Menge des in die Harnstoffsynthesezone eingeführten freien Kohlendioxids und des hier gebildeten Ammoniumcnrbamats erfolgt, wodurch die Temperatur auf den gewünschten Wert wieder ansteigt. Die Menge des unmittelbar in die Harnstoffsynthesezone eingeleiteten Ammoniaks kann von Hand oder durch ein automatisches Regelsystem eingestellt werden in Abhängigkeit von der Temperaturänderung am Ausgang der Harnstoffen thesezone.If the temperature of urea synthesis rises under these conditions, the amount of ammonia used as starting material, which is introduced directly into the urea synthesis zone, is reduced, or, in other words, the amount of ammonia to be introduced into the heat exchange zone is increased. This leads to an increase in the amount of ammonium carbamate formed and / and the necessary removal of the heat of reaction in the heat exchanger zone. which allows the temperature of the urea synthesis zone to be reduced to the desired value. If, on the other hand, the temperature of the urea synthesis zone w) falls, the amount of ammonia used as starting material, which is directly introduced into the urea synthesis, is increased or, in other words, the amount of the ammonia introduced into the heat exchanger 'shear zone. This leads to a decrease in the amount of ammonium carbamate formed in the heat exchange zone, with the result. Let the temperature return to the desired value. This fact can also be expressed in such a way that there is an increase in the amount of free carbon dioxide introduced into the urea synthesis zone and of the ammonium carbamate formed here, as a result of which the temperature rises again to the desired value. The amount of ammonia introduced directly into the urea synthesis zone can be adjusted manually or by an automatic control system as a function of the temperature change at the outlet of the urea synthesis zone.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch die Abtrennung und Wiedergewinnung des in dem rohen Harnstofferzeugungsstrom enthaltenen, nicht in Reaktion getretenen Ammoniumcarbamats und die Rückführung des gewonnenen Ammoniumcarbamats in die Wärmeaustauscherzone oder die Harnstoffsynthesezone vorgesehen. Wenn das nicht in Reaktion getretene Ammoniumcarbamat in Form einer wäßrigen Lösung zurückgeleitet wird, so kann es entweder in die Wärmeaustauscherzone oder in die H ;mstoffsynthesezone zurückgeleitet werden. Falls das zurückgewonnene Ammoniurncarbamat in die Wärmeaustauscherzone zurückgeleitet wird, kann frisches Kohlendioxid allein in Absätzen eingeleitet werden in einer Menge, di<_ zur Temperaturregelung der Harnstoffsynthesezone erforderlich ist. Da die Ammoniumcarbamatlösung in diesem Fall für gewöhnlich einen Überschuß an Ammoniak enthält, gestattet das Einleiten solch frischen Kohlendioxids allein die Bildung von Ammoniumcarbamat und die Entstehung von Bildungswärme.In the process of the invention is also the separation and recovery of the crude Unreacted ammonium carbamate contained in urea generation stream and the recycle of the ammonium carbamate obtained in the heat exchanger zone or the urea synthesis zone intended. If the unreacted ammonium carbamate in the form of an aqueous solution is returned, it can either be in the heat exchanger zone or in the H; mstoffsynthesezone be returned. If the recovered ammonium carbamate goes to the heat exchange zone is returned, fresh carbon dioxide can be introduced in paragraphs alone in an amount di <_ to Temperature control of the urea synthesis zone is required. As the ammonium carbamate solution in this If it usually contains an excess of ammonia, such fresh carbon dioxide may be introduced only the formation of ammonium carbamate and the generation of heat of formation.

Falls das nicht in Reaktion getretene Ammoniumcar bamat in Form eines gasförmigen Gemisches mit Ammoniak und Kohlendioxid /urückgeleitet wird, leitet man es zusammen mit frischem Kohlendioxid und. falls erforderlich, frischem Ammoniak in die Wärmeaustauscherzone ein. wo das Gesamtgemisch unter Druck zur Reaktion gebracht und ein Teil der Reaktionswärme wiedergewonnen wird. Das in dem Harnstoffprxluktionsstrom enthaltene Ammoniumcarbamat wird unter dem für die Harnstoffsynthese herrschenden Druck odei auch einem niederen Druck zusammen mit dem frisch zugeführten Kohlendioxid entfernt, und das entstehende gasförmige Gemisch aus Ammoniak und Kohlendioxid kann in die Wärmeaustauscherzone zurückgeleitet werden. In diesem Fall ist ts naturgemäß möglich, falls erforderlich, frisches Ammoniak in die Wärmeaustauscherzone einzuleiten.If the ammonium carbamate not reacted in the form of a gaseous mixture with Ammonia and carbon dioxide / is returned, it is passed along with fresh carbon dioxide and. if required, fresh ammonia in the heat exchanger zone. where the total mixture under pressure to Brought reaction and part of the heat of reaction is recovered. That in the urea extraction stream The ammonium carbamate contained in it is under the pressure prevailing for urea synthesis odei also removed together with the freshly supplied carbon dioxide at a low pressure, and that The resulting gaseous mixture of ammonia and carbon dioxide can enter the heat exchanger zone be returned. In this case, ts is natural possible, if necessary, to introduce fresh ammonia into the heat exchanger zone.

Die obere Grenze in dem Molekularverhällnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Ammoniumcarbamat produzierenden Zone, nämlich der Wärmeaustau scherzone, ist 4 und die untere Grenze vorzugsweise I Wenn das Molekularverhällnis von Ammoniak zu Kohlendioxid mehr als 4 beträgt. ist die Temperaturempfindlichkeit der Harnstoffsynthesevorrichtung nicht so groß wie in dem Fall eines Molekularverhältnisses von 1.4 bis 3. Dies ist das bevorzugte Molekularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid.The upper limit in the molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the ammonium carbamate producing zone, namely the heat exchange shear zone, is 4 and the lower limit is preferably I. When the ammonia to carbon dioxide molecular ratio is more than 4. is the Temperature sensitivity of the urea synthesizer is not as great as in the case of one Molecular ratios from 1.4 to 3. This is the preferred molecular ratio of ammonia too Carbon dioxide.

Die Zeichnung t läutert anhand eines Fließschemas die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Verfahrens.The drawing t clarifies on the basis of a flow diagram the preferred embodiment of the invention essen procedure.

Flüssiges Ammoniak unter dem bei der Harnstoffsynthese herrschenden Druck, beispielsweise einem Druck von 150 bis 300 kg/cm2 wird in den Ammoniakvorerhitzer 2 durch nie Druckleitung 1 eingeleitet. Das unter Druck befindliche flüssige Ammoniak wird auf eine Temperatur von etwa 80 bis 16O0C mit FlilfeLiquid ammonia under the prevailing during the urea synthesis pressure, for example a pressure of 150 to 300 kg / cm 2 is introduced into the Ammoniakvorerhitzer 2 by never pressure line. 1 The left-pressurized liquid ammonia is at a temperature of about 80 to 16O 0 C and Flilfe

hochgespannten Dampfes Vorerhitzt, der in die Heizvorrichtung 3 eingeleitet wird. Ein Teil oder die Gesamtmenge des vorerhitzten Ammoniaks wird in die Wärmeaustauschcrvorrichtung (die Ammoniumcarb· amat-Produktionszone) 7 durch die Leitung 4 eingeleitet. In diese Wärmeaustauschervorrichtung 7 wird das auf den bei der Harnstoffsynthese herrschenden Druck gebrachte Kohlendioxid eingeleitet zusammen mit einer Rückführungslösung, die das zurückgewonnene, nicht in Reaktion getretene Ammoniumcarbamat enthält, welches durch die Leitung 6 aus der Wicdergewinnungsstufe 15 für die nicht in Reaktion getretenen Stoffe zugeführt wird. Die nicht in Reaktion getretenen Stoffe brauchen nicht unbedingt zurückgeleitet zu werden. Auch braucht das nicht in Reaktion getretene Material nicht in Form einer Lösung zurückgeleitel zu werden. In diesem Fall existiert also keine Rückführlösung. So können 2. B. die nicht in Reaktion or^trptonpn ^ioffp in Form einer gasförmigen Gemisches unmittelbar in die Harnstoffsynthesevorrichtung 12 als Kompressionsgas eingeleitet werden. Das Molekularverhältnis des aus beliebiger Quelle stammenden Gasgemisches aus Ammoniak und Kohlendioxid, das in die Wärmeaustauschervorrichtung 7 eingeleitet wird, hält man unter 4. Dies geschieht, um die Wärmeübertragungsfläche in dem Wärmeaustauscher 7 durch Erhöhung des Wärmeaustauschkoeffizienten in der gewünschten Größenordnung zu halten. Die Wärmeaustauschervorrichtung 7 kann durch irgendein geeignetes Verfahren ersetzt werden, mit dessen Hilfe der Überschuß an Wärmeenergie wiedergewonnen werden kann.high pressure steam preheated into the Heating device 3 is initiated. Some or all of the preheated ammonia is added to the Heat exchange device (the ammonium carb amat production zone) 7 initiated through line 4. In this heat exchanger device 7, the brought to the pressure prevailing in the urea synthesis carbon dioxide introduced together with a Recycle solution containing the recovered unreacted ammonium carbamate which through the line 6 from the recovery stage 15 for the substances that have not reacted is fed. The substances that have not reacted do not necessarily have to be returned. Also, the unreacted material does not need to be returned in the form of a solution. In in this case there is no return solution. So can 2. B. those not responding or ^ trptonpn ^ ioffp in Form of a gaseous mixture directly into the urea synthesis device 12 as a compression gas be initiated. The molecular ratio of the gas mixture from any source Ammonia and carbon dioxide introduced into the heat exchanger device 7 are kept below 4. This is done to increase the heat transfer surface in the heat exchanger 7 by increasing the heat exchange coefficient in the desired order of magnitude. The heat exchange device 7 can be replaced by any suitable method with the help of which the excess heat energy can be recovered.

In der Wärmeaustauschervorrichtung 7 steigt die Temperatur infolge der Bildung von Ammoniumcarbamat auf 175 bis 19O0C. Diese Wärme kann durch Einleiten des Harnstoffsyntheseabstroms wiedergewonnen werden, dessen Druck beispielsweise auf 0 bis 100 kg/cm2 vermindert ist. Dieser Strom wird durch die Leitung 8 zugeführt und schafft so einen indirekten Wärmeaustausch mit dem Reaktionsgemisch zur Zersetzung des nicht in Reaktion getretenen Ammoniumcarbamats. Durch die Leitung 8 kann auch Wasser eingeleitet werden, um Dampf zu erzeugen, der einen Druck von 3 bis 6 kg/cm2 aufweist. Der Betrag der wiedergewonnenen Wärme ist natürlich durch die Einstellung der Menge des unmittelbar in den Harnstoffsynthese-Autoklav 12 geleiteten Ammoniaks bestimmt. Die Temperatur der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 wird auf dem gewünschten Wert gehalten, beispielsweise auf etwa 150 bis 225°C. der Druck in der Harnstoffsynthesevomchtung wird ebenfalls auf den gewünschten Wert, beispielsweise etwa 150 bis 300 kg/cm2 eingestellt.In the heat exchanger device 7, the temperature rises due to the formation of ammonium carbamate to 175 to 19O 0 C. This heat can be recovered by introducing the Harnstoffsyntheseabstroms whose pressure is reduced, for example, to 0 to 100 kg / cm 2. This stream is fed in through line 8 and thus creates an indirect heat exchange with the reaction mixture for the decomposition of the ammonium carbamate which has not reacted. Water can also be introduced through line 8 in order to generate steam which has a pressure of 3 to 6 kg / cm 2 . The amount of heat recovered is of course determined by adjusting the amount of ammonia passed directly into the urea synthesis autoclave 12. The temperature of the urea synthesis device 12 is maintained at the desired value, for example at about 150 to 225 ° C. the pressure in the urea synthesis device is also set to the desired value, for example about 150 to 300 kg / cm 2 .

Ein Teil oder die Gesamtmenge des Ammoniaks aus dem Ammoniakvorerhitzer 2 wird durch das Regelventil 9 und die Leitung 10 in die Harnstoffsynthesevorrichtüng 12 über die Druckleitung 11 zusammen mit dem Reaktionsgemisch aus dem Wärmeaustauscher 7 eingeleitet. Das Regelventil 9 kann beispielsweise mit Hilfe eines Servo-Motors in Abhängigkeit von der Temperatur am Austritt des Harnstoffsynthese-Autoklavs 12 bedient werden, um a) die Menge des unmittelbar in die Harnstoffsynthesevomchtung eingeleiteten Ammoniaks zu regeln und b) die Menge des in den Wärmeaustauscher 7 durch die Leitung 4 strömenden Ammoniaks zu regeln. Das Ergebnis ist die Einstellung der Austrittstemperatur aus der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 auf einen bestimmten Wert. Die Ausgangstemperatur der Harnstoffsynthesevorrichtung wird vorzugsweise auf etwa 160 bis 200°C gehalten. Der aus der Harnsloffsynthesevorrichtung 12 austretende Harn-Stoffsynthesestrom wird über ein Reduzierventil 13, das in manchen Fällen auch wegfallen kann, und die LeitungSome or all of the ammonia from the ammonia preheater 2 is controlled by the control valve 9 and the line 10 in the urea synthesis device 12 introduced via the pressure line 11 together with the reaction mixture from the heat exchanger 7. The control valve 9 can, for example, with the help of a servo motor as a function of the temperature be operated at the outlet of the urea synthesis autoclave 12 to a) the amount of directly into the Ureasynthesevomchtung introduced ammonia to regulate and b) the amount of in the To regulate heat exchanger 7 through line 4 flowing ammonia. The result is attitude the outlet temperature from the urea synthesis device 12 to a certain value. The starting temperature the urea synthesizer is preferably maintained at about 160 to 200 ° C. The out the urine synthesis device 12 exiting urine synthesis flow is via a reducing valve 13, which can also be omitted in some cases, and the line

ϊ 14 zu einer Wiedergewinnungsvorrichtung 15 für die nicht in Reaktion getretenen Stoffe geleitet, während der Harnstoff über die Leitung 16 gewonnen wird. Die nicht in Reaktion getretenen Stoffe können über die Leitung 6 als Rückflußlösung zu der Wärmcaustauschvorrichtung 7 zurückgeführt werden. ϊ 14 passed to a recovery device 15 for the unreacted substances, while the urea is recovered via line 16. The substances that have not reacted can be returned to the heat exchange device 7 via line 6 as reflux solution.

Nach dem erfindungsgemäDcn Verfahren wird durch die Einstellung der Menge des unmittelbar in die Harnstoffsynthesevorrichtung eingeleiteten Ammoniaks die Arbeitsweise des Wärmeaustauschers verbessert. Ebenso kann die Temperatur der Harnstoffsynthesevorrichtung mit großer Empfindlichkeit auf einen Festwert eingeregelt werden, indem man die Menge der wiedergewonnenen Hitze in Abhängigkeit von der Temperaturschwankung der Synthesevorrichtung verändert. Dies ist ein großer Vorteil im Vergleich mit der üblichen, verhältnismäßig unempfindlichen Methode der Temperaturregelung der Harnstoffsynthesevorrichtung durch Änderung der Menge der wiedergewonnenen Wärme lediglich in der Weise, daß man die Temperaturdifferenz verändert. Weiterhin wird gemäß dem erfiiidungsgemäßen Verfahren das Problem der Verstopfung der Öffnung des Kohlendioxidregelungsventils umgangen, wie es bei einem der bisher bekannten Verfahren zur Temperaturregelung derAccording to the method according to the invention, by setting the amount of the directly in the Urea synthesis device introduced ammonia improves the operation of the heat exchanger. Likewise, the temperature of the urea synthesis device with great sensitivity to a Fixed value can be adjusted by taking the amount of heat recovered as a function of the Temperature fluctuation of the synthesis device changed. This is a big advantage compared to that usual, relatively insensitive method of temperature control of the urea synthesis device by changing the amount of heat recovered merely in such a way that the Temperature difference changed. Furthermore, according to the method according to the invention, the problem of Clogging of the opening of the carbon dioxide control valve bypassed, as was the case with one of the previous ones known method for temperature control of the

JO Harnsloffsynthesevorrichtung durch Einstellung der Menge des Kohlendioxids verwendet wurde, weil hier lediglich flüssiges Ammoniak durch das Regelventil strömt.JO urinary synthesizer by adjusting the amount of carbon dioxide was used because here only liquid ammonia flows through the control valve.

Soweit nicht anders angegeben, sind in den folgenden Beispielen alle Prozentzahlen und Verhältnisse als Gewichtsmengen angegeben.Unless otherwise indicated, in the following examples all percentages and ratios are as Amounts by weight given.

Beispiel 1example 1

In der Leitung 5 werden pro Stunde 120 kg gasförmiges Kohlendioxid und in der Leitung 6 pro Stunde 175 kg einer Rückflußlösung mit einer Temperatur von 95° C, die eine Zusammensetzung von 36% Ammoniak. 30% Kohlendioxid, 16% Harnstoff und 18% Wasser aufweist, getrennt voneinander auf einen Druck von 200 kg/cm2 gebracht. Durch den Vorerhitzer 2 werden pro Stunde 224 kg flüssiges Ammoniak mit einer Temperatur von 35°C eingeleitet, das unter Verwendung von Dampf auf 150°C vorerhitzt wird, der vorher bei der Trennung der nicht in Reaktion getretenen Substanzen von Harnstoff in dem durch "'ie Leitung 14 fließenden Produktionsstrom verwendet worden ist, der aus der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 kommt 112 kg pro Stunde dieses vorerhitzten Ammoniaks werden durch die Leitung 10 unmittelbar in die Harnstoffsynthesevorrichtung 12 eingeleitet, während weitere 112 kg/h des vorerhitzten Ammoniaks durch die Leitung 4 zusammen mit dem obenerwähnten Kohlendioxid und der Rückflußlösung in den Wärmeaustauscher 7 eingeführt werden. Das Molekularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmeaustauschvorrichtung beträgt in diesen Augenblick 2,6. Die Temperatur der Flüssigkeit in der Eintrittsmischzone der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 erreicht 182° C Die Austrittstemperatur ist etwa die gleiche. Die Menge der wiedergewonnenen Hitze beträgt 25 kg/h Dampf mit einem Druck von 3 kg/cm2. Das Reaktionsgemisch wird durch die Leitung 11 aus der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 in die Harnstoffsynthe-In line 5, 120 kg of gaseous carbon dioxide per hour and in line 6 per hour 175 kg of a reflux solution at a temperature of 95 ° C., which has a composition of 36% ammonia. 30% carbon dioxide, 16% urea and 18% water, brought separately to a pressure of 200 kg / cm 2 . Through the preheater 2, 224 kg of liquid ammonia are introduced per hour at a temperature of 35 ° C, which is preheated to 150 ° C using steam, which was previously used in the separation of the unreacted substances from urea in the "' The line 14 flowing production stream has been used, which comes from the urea synthesis device 12 112 kg per hour of this preheated ammonia are introduced through the line 10 directly into the urea synthesis device 12, while a further 112 kg / h of the preheated ammonia through the line 4 together with the The above-mentioned carbon dioxide and the reflux solution are introduced into the heat exchanger 7. The molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the heat exchange device is at this moment 2.6. The temperature of the liquid in the inlet mixing zone of the heat recovery device 7 reaches 182 ° C. The outlet temperature is about the same. The amount of recovered heat is 25 kg / h of steam at a pressure of 3 kg / cm 2 . The reaction mixture is passed through line 11 from the heat recovery device 7 to the urea synthesis

scvorrichtung 12 eingeleitet. Die Aiistriltstcmpcralur an der llarnstoffsynthescvorrichtung 12 erreicht I94°C und die Umwandlung in Harnstoff belief sich auf 72%. Die Auslrittstempcralur an der Harnsloffsynthcscvorrichtung 12 wurde durch Einslcllung der Menge des unmittelbar in die llarnstoffsynthescvorrichtung 12 cihtjileitclcn Ammoniaks auf I94°C gehalten, wobei eine Erhöhung des Molckularvcrhiiltnisscs von Ammoniak zu Kohlendioxid um 0,1 in der Wärmeaustauschvorrichtung 7 eine Temperaturerhöhung in der Harn- to stoffsynlhcscvorrichlung 12 um TC bewirkte (dieses Temperaliirvcrhältnis soll lediglich als Anhaltspunkt dienen). Wenn die Temperatur des vorerhitzten Ammoniaks 132,50C betrug, war es nötig, um die gleiche Ausgangstcmpcralur von 194°C am Autoklav 12 aufrechtzuerhalten, die Gesamtmenge des Ammoniaks durch die Leitung 1 in die Wärmeaustauschvorrichtung t. einzuleiten. Die Temperatur der Flüssigkeit im Eingangsmischlcil der Wärmcwiedcrgewinnungsvor· richtung 7 fiel auf 178"C. und die Menge des erzeugten Dampfes betrug 17 kg/h. Wenn die Temperatur des vorerhitzen Ammoniaks 90"C betrug, wurde der größere Teil des Ammoniaks durch die Leitung 1 linmitlelbar in die Harnsloffsynthcscvorrichtung 12 eingeleitet. Wenn das Molckularvcrhällnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 1,7 betrug und die Austrittstemperatur an der Harnstoffsynlhescvorrichlung 12 auf 194°C gehalten wurde, betrug die Menge des erzeugten Dampfes 5 kWh.Sc device 12 initiated. The alcohol level on the urea synthesizer 12 reached 194 ° C, and the conversion to urea was 72%. The exit temperature at the urea synthesis device 12 was kept at 194 ° C. by filling the amount of ammonia directly conductive into the urea synthesis device 12, with an increase in the molecular ratio of ammonia to carbon dioxide by 0.1 in the heat exchange device 7 increasing the temperature in the urine synthesis device 7 12 around TC (this temperature ratio is only intended as a guide). When the temperature of the preheated ammonia was 132.5 0 C, it was necessary in order to maintain the same Ausgangstcmpcralur of 194 ° C to the autoclave 12, the total amount of ammonia through the line 1 t in the heat exchange device. initiate. The temperature of the liquid in the inlet mixer of the heat recovery device 7 fell to 178 "C. And the amount of steam generated was 17 kg / h linearly introduced into the urinary synthesis device 12. When the molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the heat recovery device was 1.7 and the outlet temperature at the urea synthesis device 12 was kept at 194 ° C, the amount of steam generated was 5 kWh.

Beispiel 2Example 2

3030th

In der Leitung 5 wurden 120 kg/h gasförmiges Kohlendioxid und in der Leitung 6 175 kg/h einer Rückflußlösung von 113°C jede für sich auf einen Druck von 250 kg/cm2 gebracht. Die Zusammensetzung der Rückflußlösung betrug 36% Ammoniak, 30% Kohlendioxid, 16% Harnstoff und 18% Wasser. Durch den Vorerhitzer 2 wurden 224 kg/h flüssiges Ammoniak mit einer Temperatur von 35°C eingeleitet und hier auf J50°C erhitzt unter Verwendung des Dampfes, der vorher bei der Trennung der nicht in Reaktion getretenen Substanzen vom Harnstoff in dem Produktionsstrom der Leitung 14, die vom Autoklav 12 kommt, entstanden war. 112 kg des vorerhitzten Ammoniaks wurden durch die Leitung 10 unmittelbar in die Harnstoffsynthesevorrichtung 12 eingeleitet, während ebenfalls 112 kg/h des vorerhitzten Ammoniaks durch die Leitung 4 zusammen mit dem obenerwähnten Kohlendioxid und der Rückflußlösung in die Wärme-Wiedergewinnungsvorrichtung 7 eingeleitet wurden. Das Molekularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung betrug zu dieser Zeit 2,6. Die Temperatur der Flüssigkeit in dem Eingangsmischteil der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung erreichte 1900C. Die Ausflußtemperatur war die gleiche. Die Menge der wiedergewonnenen Wärme betrug 27,5 kg/h Dampf mit einem Druck von 3 kg/cm2. Das durch die Leitung 11 aus der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 austretende Reaktionsgemisch wurde in die Harnstoffsynthesevorrichtung 12 eingeleitet Die Austrittslemperatur der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 erreichte 197°C. Das Harnstoffsyntheseverhältnis betrug 74%. Die Austrittsternperatur der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 warde auf 197°C gehalten, indem man die Menge des unmittelbar in die Harnstoffsynthesevorrichtung 12 eingeführten Ammoniaks so eingeregelte, daß das Molokularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmcwiedergewinnungsvorrichlung 7 3,3 betrug, wobei die Temperatur des vorerhitzen Ammoniaks auf I42°C erniedrigt wurde. Die Menge des erzeugten Dampfes betrug 23,8 kg/h. Wenn die Temperatur des vorcrhitztcn Ammoniaks I36°C betrug, war es zur Auffechlcfhallung der gleichen AuslriltsicmpcraUir von 197"C an der Synlhescvürrichttihg 12 notwendig, die Gesamtmenge des Ammoniaks in die WärmcwicdcrgcwinnungsvorrichlUng 7 einzuleiten. Die Temperatur der Flüssigkeit in dem F.intriltsmischtcil der Wärmewiedergewinnungsvorrichlung 7 fiel auf 185rC und die Menge des erzeugten Dampfes betrug 21.1 kg/h. Wenn die Temperatur des vorerhitzten Ammoniaks l00rC betrug, wurde der größere Teil des Ammoniaks unmittelbar in die Harnstoffsynthesevorrichtung 12 eingeleitet. Wenn hierbei das Molckularverhällnis von ' Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmcwiederge· winnungsvorrichlung 7 1,6 betrug und die Austrittstemperatur der Harristoffsynlhescvorrichtung 12 auf 197°C gehalten wurde, betrug die Menge des erzeugten Dampfes 5,3 kg/h. Dieses Beispiel erläutert das gleiche Prinzip, wie es im Beispiel 1 dargestellt ist.In line 5, 120 kg / h of gaseous carbon dioxide and in line 6 175 kg / h of a reflux solution at 113 ° C. were each brought to a pressure of 250 kg / cm 2 . The composition of the reflux solution was 36% ammonia, 30% carbon dioxide, 16% urea and 18% water. 224 kg / h of liquid ammonia at a temperature of 35 ° C. were introduced through the preheater 2 and heated here to J50 ° C. using the steam that was previously in the production flow of the line 14 when the substances that did not react from the urea were separated , which comes from the autoclave 12, was created. 112 kg of the preheated ammonia was introduced directly into the urea synthesizer 12 through the line 10, while 112 kg / h of the preheated ammonia was also introduced into the heat recovery device 7 through the line 4 together with the aforementioned carbon dioxide and the reflux solution. The molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the heat recovery device at that time was 2.6. The temperature of the liquid in the mixing input portion of the heat recovery device reached 190 0 C. The Ausflußtemperatur was the same. The amount of heat recovered was 27.5 kg / h of steam at a pressure of 3 kg / cm 2 . The reaction mixture exiting the heat recovery device 7 through the line 11 was introduced into the urea synthesis device 12. The outlet temperature of the urea synthesis device 12 reached 197 ° C. The urea synthesis ratio was 74%. The outlet temperature of the urea synthesis device 12 was kept at 197 ° C. by regulating the amount of ammonia directly introduced into the urea synthesis device 12 so that the molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the heat recovery device 7 was 3.3, the temperature of the preheated ammonia being increased to I42 ° C was lowered. The amount of steam generated was 23.8 kg / h. If the temperature of the preheated ammonia was 136 ° C, in order to maintain the same temperature of 197 "C at the synchromesh device 12, it was necessary to feed the total amount of ammonia into the heat recovery device 7, mixed in the heat recovery device 7 dropped to 185 r C, and the quantity of produced steam was h 21.1 kg / h. When the temperature of the preheated ammonia was l00 r C, the greater part of the ammonia is introduced directly into the urea synthesis device 12. here, when the Molckularverhällnis of 'ammonia to carbon dioxide in the heat recovery device 7 was 1.6 and the outlet temperature of the resin synthesis device 12 was kept at 197 ° C., the amount of steam generated was 5.3 kg / h .

Beispiel 3Example 3

In der Leitung 5 wurden 120 kg/h gasförmiges Kohlendioxid und in der Leitung 6 175 kg/h einer Rückflußlösung mit einer Temperatur von 95CC und der Zusammensetzung von 36% Ammoniak, 30% Kohlendioxid. 16% Harnstoff und 18% Wasser jede für sich getrennt auf einen Druck von 200 kg/cm2 gebracht. Durch den Vorerhitzer 2 wurden 224 kg flüssiges Ammoniak von 35°C eingeleitet und hier auf 90"C vorerhitzt unter Verwendung des Dampfes, der vorher bei der Trennung der nicht in Reaktion getretenen Verbindungen vom Harnstoff in der Produktionslösung gedient hatte, die durch die Leitung 14 aus der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 abfloß. 176 kg/h des vorerhitzten Ammoniaks wurden durch die Leitung 10 unmittelbar in die Vorrichtung 12 und 48 kg/h des vorerhitzten Ammoniaks durch die Leitung 4 zusammen mit dem obenerwähnten Kohlendioxid und der Rückflußlösung in die Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 eingeleitet. Das Molekularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 betrug 1,7. Die Temperatur der Flüssigkeit in dem Eintrittsmischteil der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 erreichte 1700C. Die Austrittstemperatur an der Vorrichtung 7 war die gleiche. Die Menge der zu dieser Zeil wiedergewonnenen Wärme betrug 5 kg/h Dampf mit einem Druck von 3 kg/cm2. Das durch die Leitung 11 aus der Wärmewiedergewinnungsvorrichlung 7 abströmende Reaktionsgemisch wurde in die Harnstoffsynthesevorrichtung 12 eingeleitet Die Austrittstemperatur der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 erreichte 194°C,und die Harnstoffumwandlung, also das Syntheseverhältnis, betrug 72%. Wenn die Temperatur der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 um 5°C stieg, wurde die Austrittstemperatur der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 vermindert und auf 194°C gehalten, indem man das Molekularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmeaustauschvorrichtung 12 auf 1,74 erhöhte. Die Menge des zu dieser Zeit erzeugte Dampfes betrug 10,1 kg/Stunde.In the conduit 5 120 kg / h of gaseous carbon dioxide and kg in the conduit 6 175 / h were a reflux solution having a temperature of 95 C C and the composition of 36% ammonia, 30% carbon dioxide. 16% urea and 18% water, each separately brought to a pressure of 200 kg / cm 2 . 224 kg of liquid ammonia at 35 ° C. were introduced through the preheater 2 and preheated here to 90 "C. using the steam that had previously served to separate the unreacted compounds from the urea in the production solution, which was passed through line 14 drained from the urea synthesis device 12. 176 kg / h of the preheated ammonia were introduced directly into the device 12 through the line 10 and 48 kg / h of the preheated ammonia through the line 4 together with the above-mentioned carbon dioxide and the reflux solution into the heat recovery device 7 molar ratio of ammonia. amounted to carbon dioxide in the heat recovery device 7 1.7 the temperature of the liquid in the entry mixed part of the heat recovery device 7 reached 170 0 C. the exit temperature on the device 7, the amount of the recovered to this Zeil heat was 5 the same. kg / h of steam at a pressure of 3 kg / cm 2 . The reaction mixture flowing out of the heat recovery device 7 through the line 11 was introduced into the urea synthesis device 12. The outlet temperature of the urea synthesis device 12 reached 194 ° C., and the urea conversion, i.e. the synthesis ratio, was 72%. When the temperature of the urea synthesizer 12 increased by 5 ° C, the exit temperature of the urea synthesizer 12 was decreased and maintained at 194 ° C by increasing the molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the heat exchange device 12 to 1.74. The amount of steam generated at that time was 10.1 kg / hour.

Beispiel 4Example 4

120 kg/h gasförmiges Kohlendioxid und 175 kg/h einer in der Leitung 6 strömenden Rückflußlösung mit120 kg / h of gaseous carbon dioxide and 175 kg / h a reflux solution flowing in line 6 with

einer Temperatur von I I3°C, deren Zusammensetzung 36% Ammoniak, 30% Kohlendioxid, 16% Harnstoff und 18% Wasser betrug, wurden jede für sich getrennt auf einen Druck von l50kg/cm2 gebracht. 224 kg/h flüssiges Ammoniak mit einer Temperatur von 35°C wurden durch den Vorerhitzer 2 geleilet, in dem sie auf tOO°C erhitzt wurden unter Verwendung des Dampfes, der vorher zur Trennung der nicht in Reaktion getretenen Verbindung vom Harnstoff in dem durch die Leitung 14 fließenden Produktionsslrom gedient hatte, der aus der Harnstoffsynthesevorrichtung 12 abströmte. 133 kg/li des vorerhitzten, flüssigen Ammoniaks wurden durch die Leitung IO unmittelbar in die Harnsioffsynlhesevorrichtung eingeführt, während 41 kg/h des vorerhitzten flüssigen Ammoniaks zusammen mit dem obenerwähnten Kohlendioxid und der Rückflußlösung in den Wärmeaustauscher eingeleitet wurden. Das Molekularvefhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in dem Wärmeaustauscher helrng zn dieser Zeil \-ß: Die Temperatur der Flüssigkeit indem Eintrittsmischteil der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 betrug I77°C, die Austrittsiemperatur der Vorrichtung war die gleiche. Die Menge der zu dieser Zeit wiedergewonnenen Wärme betrug 5,3 kg Dampf mit einem Druck von 3 kg/cm2. Das durch die Leitung 11 aus der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 abströmende Reaktionsgemisch wurde in die Harnstoffsynthesevorrich- > tung (2 eingespeist, wobei die Temperatur am Austritt der Synthesevorrichtung auf 197°C stieg, während das Ümwandlungsverhälmis 74% war. Wenn die Temperatur des vorerhitzten Ammoniaks auf 1400C erhöht wurde, konnte die Temperatur am Austritt dera temperature of I 13 ° C, the composition of which was 36% ammonia, 30% carbon dioxide, 16% urea and 18% water, were each separately brought to a pressure of 150 kg / cm2. 224 kg / h of liquid ammonia at a temperature of 35 ° C were passed through the preheater 2, in which they were heated to to 100 ° C using the steam previously used to separate the unreacted compound from the urea in the Line 14 had served flowing production stream which flowed off from the urea synthesis device 12. 133 kg / l of the preheated liquid ammonia was introduced directly into the urinary synthesis device through line IO, while 41 kg / h of the preheated liquid ammonia was introduced into the heat exchanger together with the above-mentioned carbon dioxide and the reflux solution. The molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the heat exchanger in this line : The temperature of the liquid in the inlet mixing part of the heat recovery device 7 was 177 ° C, the outlet temperature of the device was the same. The amount of heat recovered at that time was 5.3 kg of steam having a pressure of 3 kg / cm 2 . The reaction mixture flowing out of the heat recovery device 7 through line 11 was fed into the urea synthesis device (2, the temperature at the outlet of the synthesis device rising to 197 ° C, while the conversion ratio was 74%. When the temperature of the preheated ammonia increased to 140 0 C was increased, the temperature at the outlet of the

ίο llarnstoffsynlhesevorrichlung 12 auf 197°C gehalten werden, indem man die Menge des unmitfelbar in die Vorrichtung 12 eingeleiteten Ammoniaks derart einregelte, daß das Molekularverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmewiedergewinnungsvorrichtung 7 auf 1;76 erhöht wurdet Die Menge des zu dieser Zeit gebildeten Dampfes betrug 24,6 kg/Stunde* Dieses Beispiel erläutert, daß bei Vorerhitzung des Ammoniaks auf eine höhere Temperatur die Temperatur der Hiirnslofis^'nthssszons dadurch StifrcGhtcrhsitcri wcrden kann, daß man das molekulare Verhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid in der Wärmevviedergewinnungszone erhöht.O llarnea synthesis device 12 kept at 197 ° C by regulating the amount of ammonia directly introduced into the device 12 in such a way that that the molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the heat recovery device 7 was increased to 1.76 The amount of steam generated at this time was 24.6 kg / hour * this Example explains that when the ammonia is preheated to a higher temperature, the temperature of the Hiirnslofis ^ 'nthssszons thereby become stifrcGhtcrhsitcri can be the molecular ratio of ammonia to carbon dioxide in the heat recovery zone elevated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus Kohlendioxid und Ammoniak unter praktischer Konstanthaltung der Synthesetemperaturbedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlendioxid einem einer bei 185 bis 200°C und 150 bis 300 kg/cm2 betriebenen Harnstoffsynthesevorrichtung vorgeschalteten Wärmeaustauscher zu- ι ο führt, dazu gleichzeitig bis zu 100 Gew.-% auf 80 bis 160°C vorerhitzten Ammoniak bei Einhaltung eines Molverhältnisses von Ammoniak zu Kohlendioxid <4 in den Wärmeaustauscher einleitet, dort unter Harnstoffsynthesebedingungen zu einem Ammoniumcarbamat enthaltenden Gemisch reagieren läßt, dieses Gemisch und gegebenenfalls überschüssiges Ammoniak in die Harnsloffsynthesezone einleitet und dann1. A process for the production of urea from carbon dioxide and ammonia while practically keeping the synthesis temperature conditions constant, characterized in that carbon dioxide is fed to a heat exchanger upstream of a urea synthesis device operated at 185 to 200 ° C. and 150 to 300 kg / cm 2 at the same time introduces up to 100 wt .-% to 80 to 160 ° C preheated ammonia while maintaining a molar ratio of ammonia to carbon dioxide <4 in the heat exchanger, reacts there under urea synthesis conditions to form a mixture containing ammonium carbamate, this mixture and possibly excess ammonia in the Urinary synthesis zone initiates and then a) bei einem Molverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid von 2 bis 4 in dem Wärmeaustauscher bei Ansteigen der Harnstoffsynthesetemperatur den Anteil des in den Wärmeaustauscher zugeführten Ammoniaks entsprechend vermindert oder bei Absinken der Harnstoff-Synthesetemperatur den Ammoniakanteil entsprechend erhöht, odera) with a molar ratio of ammonia to carbon dioxide of 2 to 4 in the heat exchanger when the urea synthesis temperature rises the proportion of ammonia fed into the heat exchanger is reduced accordingly or when the urea synthesis temperature drops the ammonia content is increased accordingly, or b) bei einem Molverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid <2 bei Ansteigen der Harnstoffsynthesetemperatur den in den Wärmeaustauscher eingeleiteten Ammoniakanteil entsprechend erhöht oder bei Absinken der Synthese temperatur den Ammoniakanteil entsprechend vermindert.b) with a molar ratio of ammonia to carbon dioxide <2 when the urea synthesis temperature rises the proportion of ammonia introduced into the heat exchanger increases accordingly or when the synthesis drops temperature reduces the ammonia content accordingly. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das nicht in Hat .istoff umgesetzte und von dem in der Harnstoffsynthesezone gebildeten Harnstoff abgetrennte Ammoniumcarbamat in den Wärmeaustauscher als Rückflußstrom einleitet.2. The method according to claim 1, characterized in that that one that is not converted into substance and that is formed in the urea synthesis zone Introducing urea separated ammonium carbamate into the heat exchanger as a reflux stream. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 4η zeichnet, daß man das Kohlendioxid, bevor es in den Wärmeaustauscher eingeleitet wird, mit dem Harnstoffsyntheseabstrom in Berührung bringt, wobei das nicht in Reaktion getretene Ammoniak und das in dem Harnstoffproduktionsstrom enthaltene Kohlen- ^ dioxid abgetrieben werden.3. A method according to claim 1, characterized marked 4η characterized in that, before being introduced into the heat exchanger, brings the carbon dioxide with the Harnstoffsyntheseabstrom into contact with the unreacted ammonia and the carbon contained in the urea production stream ^ dioxide be aborted. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mit der im Wärmeaustauscher auftretenden Reaktionswärme durch indirekten Wärmeaustausch Wasserdampf erzeugt. w4. The method according to claim 1, characterized in that that with the heat of reaction occurring in the heat exchanger by indirect Heat exchange generates water vapor. w 5. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß man durch indirekten Wärmeaustausch des Harnstoffsyntheseabstroms mit dem Reaktionsgemisch Wärmeenergie gewinnt.5. The method according to claim I. characterized in that that one gains thermal energy by indirect heat exchange of the urea synthesis effluent with the reaction mixture.
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