DE2053487C3 - Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus den gasförmigen Zersetzungsprodukten der Melamin-Hochdrucksynthese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus den gasförmigen Zersetzungsprodukten der Melamin-Hochdrucksynthese, im folgenden auch Melamin-Abgas genannt, d.h. einem Nebenprodukt der Melaminsynthese aus Harnstoff oder einem thermischen Zersetz.ungsprodukt von Harnstoff.

Bei der Melaminsynthese «.lurch thermische Zersetzung von Harnstoff unter hoher Temperatur und hohem Druck in Anwesenheit von zugeführtem Ammoniak wird etwa die Hälfte der Menge des Materials, d.h. des Harnstoffs, in Ammoniak und Kohlendioxid gespalten und demzufolge eine große Menge Melamin-Abgas, das aus Ammoniak und Kohlendioxid, einschließlich dem eingebrachten Ammoniak, das an der Reaktion nicht teilgenommen hat, besteht, als Nebenprodukt erzeugt.

Ils ist daher bei der industriellen Produktion von Melamin win großer Bedeutung, cmc kominuicrlirfu Abtrennung und Ausnutzung des Melamin Abgases in großem Maßstab vorzunehmen. I ine erfolgreiche industrielle r izeugung von Melamin hangt von dem Erfolg einer solchen Ausnutzung ab

Hierbei ist es heute cmc weitverbreitete Praxis, da^ Melamin-Abgas als Material Ziir Harnstoffs) nihese zu verwenden, und es wurden veischiedenc Vorschläge hierfür gemacht. Während die Melamm-Hochilrucksynthese im allgemeinen unter einem Druck von 50 bis 150 kg/cnv erfolgt, findet die Harnstot ('synthese unter einem Druck von ISO bis 300 kg/cm' Matt. Wenn Melamin-Abgas zur Harnstoffsynthese verwendet werden soll, ist daher eine spezielle Pumpe

■5 oder ein spezieller Kompressor erlorderlich. Ohne Verwendung einer Pumpe oder eines Kompressor-; wurde das Volumen des Harnstoffherstellungssy.stems zur Aufnahme des Melamin-Abgases großer und der Verbrauch an Dampf wurde ansteigen.

*° Is ivt auch ein Verfahren bekannt, bei welchem Melamin-Abgas zuerst in Wasser unter Bildung einet stabilen wäßrigen Carbamatlosung gelost wird, die dann in ein Kreislaufsystem von noch nicht reagieren dem Carbamat eingeführt wird, oiler ein Verfahren.

^a5 bei welchem Carbamat in der Gasphase oder unter schwachem Druck in das gleiche Kreislaufsystem eingeführt wird. Bei beiden Verlahren. bei welchen Melamin-Abgas nicht direkt in die Harnstolfsynthesevorrichtung sondern in ein Kreislaufsystem von noch nicht reagierendem Carbamat eingeführt wird, ist die Menge an Wasser, die zur Überführung von Ammoniak und Kohlensäure in dem Melamin-Abgas in eine stabile wäßrige Carbamatlosung erforderlich ist, großer als die für die Harnstoffsynthese selbst ver- brauchte Wassermenge, und diese große Wasseimenge setzt, wenn sie in der Harnstoffsynthesevorrichtung umläuft, den Wirkungsgrad der Synthese herab, was zu einem erhöhten Volumen des Zersei zungs- und Regenerierungssystem'; und zu einem erhöhten Dampfverbrauch führt.

Wenn dagegen Melamin-Abgas mit einem geringeren Druck als dem Harnstoffsynthesedruck bis zu dem Harnstoffsynthesedruck mit Hilfe eines Kompressors komprimiert und dann direkt in die Har-.istoffsynthc-

♦5 scvorrichtung eingeführt wird, ist keine Zugabe von Wasser erforderlich, und demzufolge wird die Harnstofferzeugung nicht nachteilig beeinflußt, doch ist ein komplizierter kostspieliger Kompressor erlorderlich. bei dem verschiedene Schwierigkeiten im Betrieb und bei der Wartung auftreten können. So war dieses Verfahren niemals erfolgreich. Hs ist im wesentlichen impraktikabel.

Aus der japanischen Patentpuhlikat'on Sho 44-6273 ist es bekannt, einen Abgasabsorber zusätzlich in dem Kreislaufsystem von noch nicht reagierendem Carbamat zwischen der Harnstoffsynthesevorrichtung und der ersten Zersetzungsstufe einzusetzen. Melamin-Abgas wird direkt in diesen Absorber eingeführt. Die aus diesem erhaltene konzentrierte wäßrige Carbamatlosung wird unter Druck in die Harnstoffsynthcsevorrichtung eingeführt. Da keine. Wasserzugabe wie bei dem oben beschriebenen Kompressor-Verfahren erforderlich ist, hat dieses Verfahren keine nachteilige Wirkung auf die Hatnstofferzeugung und hat sich demz.ufolge als vorteilhaft erwiesen. Für die technische Anwendung dieses Verfahrens ist jedoch eine Pumpe zur Druckförderung einer heißen konzentrierten wäßrigen Carbamatlosung in die Harn-

<uill\\nihesi.vornchtiinj> crloidcrlich Icchnisch ist L¹IiIc so I ih L- Pumpe n.ituilich einfacher ;ils der obengenannte Kompressor, doch ist eine solch«, im Vergleich mil einei gewöhnlichen Carhamatpumpc bezüglich Mechanismus, Korrosion, Betrieb «vier Wartung weniger vorteilhaft.

Hs wurde nun ein Verfahren zur Herstellung \on Harnstoff aus Melamin-Abgas gefunden, bei welchem die Verwendung einer speziellen Pumpe oder eines Kompressors nicht erforderlich ist

Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die gasförmigen Zersetzungsprodukte der MeI-ainiii-Hochdrucksymhcsc, gegebenenfalls unter Zugabe von Wasser oder wäßriger Ammoniumcarbonat liisung, einer sogenannten Niederdruck-Harnstoff- '5 synthese /iiluhrt, die von überschüssigem Ammoniak beireite Niederdruck-Harnstoflsyntheselosung in die erste Zersetzungsslufe einer Hochdruck-Harnsloffsy nt liest einführt und abgetrenntes überschüssiges Ammoniak der Melaminsynthese wieder zuführt. *°

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Harnstoffproduktionssystem weit weniger nachteilig als bei den bisherigen Verfahren beeinflußt.

Cicmäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Niederdruck-Harnstoftsynthesc bei > IW)"C" durchgeführt. Ferner ist es vorteilhalt, daß das Mol-Verhältnis ΝΗ₍/(Ό. der Zersetzungsprodukte bei 2 bis f) gehalten wird, und die Niederdruck-Harnstoffsynthese bei = 130 kg, cn Γ zu betreiben oder Wasser zuzugeben, wenn man die Niederdruck-Harnstoffsynthese bei < 130 kg/cm durchführt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfülmmgsl'orm nimmt man die Abtrennung von überschüssigem Ammoniak aus der Niederdruck-Harnstoffsynthesc-Ifi.sung unter dem gleichen Druck wie dem Druck der ersten Zersetzungsstule der Hochdruck-Harnstoffsynthese, die im folgenden auch Hauptharnstoffsynthese genannt wird, vor, kühlt das erhaltene Ammoniak ab. kondensiert es und führt es in verflüssigter ί-'οπιι wieder der Melaminsynthese zu.

Bei einer weiterhin bevorzugten Ausführungsweise werden die Zersetzungsprodukte der Melaminsynthese aus der Melaminsyntheselösung unter dem gleichen Druck wie dem Melaminsynthese<!ruck abgetrennt, und die Niederdruck-Harnstoffsynthese wird unter diesem Druck durchgeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine hochwirksame Regenerierung von Melamin-Abgas vom Standpunkt der Wärmeökonomie aus, da es zusätzlich zu dem Vorlei!, keine spezielle Pumpe und keinen Kompressor zu erfordern, den weiteren Vorteil besitzt, daß die fühlbare Wärme und die latente Warme des sich bei hoher Temperatur unter hohem Druck befindenden Melamin-Abgases in der Nicderdruck-Harnstoffsynthesevorrichtung zur Zersetzung von noch nicht reagierendem Carbamat in der Niederdruck-Harnstoffsynthcselösung zur Verfügung steht oder als Dampf regenerierbar ist.

Zur wirksamen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es erforderlich, die CO,-Umwandlungsrate in der Niederdruck-Hamstoffsynthesevorrichtung so hoch als möglich zu halten. Gewöhnlich hängt die Synthesegleichgewichtsrate bei der Harnstoffsynthcse von den Molverhältnissen und Temperaturen des eingebrachten Ammoniaks und Kohlendioxids ab, doch trifft dies nur zu, wenn unter vorgegebener Temperaturbedingung der Druck und die Verweilzeit ausreichend sind, damit der Rcaktant sich im der Synthcsc.orrichluiig selbst in flussiger Ph.im.· halt. Bei der Harnsioifsynthese des erfindungsgcin.ißcn Veifahrens unter Verwendung eines gc-

1 ing«, len Drucks als dem üblichen Harnstoffsynthesedruck muß die Temperatur niederiger als die übliche HaniMolisynthcsetemperatursein. Die Reaktionsrate bei der Harnstoffsynthcse fällt mit fallender Tempe ratur ab. Demzutolge muß clic Synlhesevorrichtung großer sein. Natürlich gibt es eine industrielle Beschränkung der Abmessungen der Synthesevorrichtimg, und die Temperatur und andere Beschickungsbedingungen sollten zur Gewährleistung der höchsten Syntheserate innerhalb dieser technischen Grenzen gewählt werden.

Bezuglich dieser bevorzugten Bedingungen wurde folgendes gefunden: Für eine Niederdruck-Harnstoffsynihesetcmperatur von weniger als 160° C ist die Reaktionsrate der Harnstoffsynthese zu gering. So ist eine Temperatur von mehl als 160 C oder vorzugsweise mehr als IfSS C erforderlich. Das Verhältnis NH, CO (Molverhältnis) im Melamin-Abgas beträgt

2 bis h. und für eine wirksame Harnstoffsynthese aus Melamin-Abgas allein ist ein Druck von zumindest 130 kg cm' erforderlich. Wenn die Niederdruck-Harnstoff·^ nthtse bei einem Druck von weniger als 130 kg/cm² erfolgt, ist ein gewisser Wasserzusatz erforderlich. Beispielsweise kann unter den Bedingungen: Druck — 100 kg/cm', NH,/CO, = 5 und Temperatur über 165° C, der Reaktant sich nicht in vollständig flüssiger Phase in der Niederdruck-Harnstoffsynthesevorrichtung halten. Die tatsächlich erreichbare Syntheserate fällt unter 50% der Synthesegleichgewichtsrate. Wenn Wasser zugegeben wird, um das Verhältnis HOCO, auf 1,5 einzustellen, so kann die Synthesegleichgewichtsrate abnehmen, doch steigt die tatsachlich erreichbare Syntheseratc auf über 90% der Synthescgleichgewichtsrate. Das so zugeführte Wasser, das von der Niederdruck-Harnstoffsynthese lösung aufgenommen wird, gelangt in die erste Zersetzungsstufe der Hauptharnstoffsynthese, die die Niederdruck-Harnstoffsyntheselösung aufnimmt. In den folgenden Stufen, in denen noch nicht reagieren des Carbamat vollständig zersetzt wird, werden 20 bis 30% iles zugesetzten Wassers zusammen mit Ammo niak und Kohlensäure in das Regencricrungssystem zurückgeführt. Die absolute Menge an zugesetztem Wasser ist jedoch viel geringer als die Wassermenge, die bei den üblichen Verfahren der Einführung des gesamten Volumens des Melamin-Abgases in das Kreislaufsystem von noch nicht reagierendem Carbamat in der Hauptharnstoffsynthese erforderlich ist. Die nachteilige Wirkung auf die Rate der Harnstoffsynthese ist daher gering. Dip Abtrennung von überschüssigem Ammoniak aus der Niederdruck-Harnstoffsyntheselösung erfolgt unter dem gleichen Druck wie der Druck der ersten Zersetzungsstufe in der Hauptharnstoff synthese. Das erhaltene Ammoniak wird abgekühlt und kondensiert, um in verflüssigter Form als Ammoniakzusatz bei der Melaminsynthese wiederverwendet zu werden.

bei der tatsächlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bewirkt das Hauptharnstoffsyntheseverfahren, in das die Niederdruck-Harnstoffsyntheselösung eingeführt wird, die Reaktion zwischen Ammoniak und Kohlensäure unter hohem Druck und bei hoher Temperatur. Die hierdurch erhaltene Harnstoffsyntheselösung wird zwei oder drei Destillationsstufen unter fortschreitend ernieririofpm

Druck unterzogen, um il;is noch nicht reagierende Carbamat in Ammoniak, kohlendioxid und Mischgas überzuführen. Das abgetrennte Mischgas wird in Wasser, Ammoniakwasser oiler wäßriger Harnstofllösung sibsorbiert, um zur llarnstoffsynllicse /uriiekgeführt /u werden. Diese sogenannte I ösungskroislaufmethocle hat sieh als geeignet erwiesen.

Es wäre natürlich auch möglich, nur die Nieder druck-Harnstoffsynthesdösung nach dein gewöhnlichen Lösungskreislaul verfahren zu verarbeiten und die Harnstoffsynthese unter Verwendung von McI-amin-Ahgas allein durchzuführen.

Je größer der Produktionsmaßstab der Harnsloflsynthcsc im Vergleich /u demjenigen dci Mclaminsynthese ist, um so vorteilhafter ist das crfindungsge mäße Verfahren

Die Erfindungsoll im iolgeiulen unter Hez.ugnahme auf die Zeichnung nähei ei läutert werden.

Harnstoff, d.h. das Material für die Melaminsvnthese, gelangt in geschmolzenem Zustand durch die Leitung 1 zu einer Pumpe 2. in der es unter Druck gesetzt wird. Dann wird es durch die Leitung 3 zu dem Waschturm 4 geführt, in dem das gasförmige Melamin, das durch das Melamin-Abgas mitgeführt wird, das von der Mclammsynlhcselösung in der Mclaminsyiithesevorrichtung 10 abgetrennt wurde, in Kontakt mit dem geschmolzenen Harnstoff mateiial gebt acht wird, um absorbiert und aufgenommen zu werden Der geschmolzene Harnstoff, der das gasförmige Melamin gelöst hat. Hießt aus dem Waschturm 4 und gelangt durch die Leitung? zum Hoden der Mclaminsynthcscvorrichlung 10. Die Strömung in der 1 .eilung 5 ist eint· Schwerkraftströmling, die duich den Unterschied des spezifischen (icwichts zwischen Flüssigkeit und (ias erzeugt wird.

Andererseits gelangt das zugelühite Ammoniak durch die Leitungen 6. 7 zu der Pumpe 8. in der es unter Druck gesetzt wird. Dann wird es durch die I eitung 9 geführt um! erreicht den Heulen dei Melaminsynthescvorrichtung 10. Das (icwichisveihältnis zwischen Harnstoff und /ugcfiihriem Ammoniak beträgt 1 :() bis 0,5.

Die zur Mclaminsynthesc erforderliche Wärme wird durch das Heizrohr 13 geliefert, das in der Syn-I!lesevorrichtung 10 angeordnet ist. Hierdurch wird die Mclaminsynthesetemperatur auf 350 bis 45(1 C eingestellt. Die in der Melaminsynthesevorrichtung 10 gebildete Melaminsyntheseiösung wird unter Konstanthalten des Flüssigkeitsspiegels in der Vorrichtung mit Hilfe des Pcgelsieuerschiebers 11 durch die I ellung 12 zu tier nächsten Stufe geleitet.

Von der Melaminsyntheseiösung abgetrenntes Melamin-Abgas gelangt durch die Leitung 14 zum Hoden des Waschturms 4 ohne Druckverminderung Dieses Melamin-Abgas enthalt 10 bis 30' < des gebildeten Melamins in Gasform Dm dieses Melamin /u extrahieren, wird dieses Abgas in Kontakt mit dem geschmolzenen Harnstoff in dem Waschturm 4 gebracht. In dem Waschturm 4 werden Ammoniak und Kohlensäure in dem Abgas teilweise von dem Harnstoff zusätzlich zu dem aufgenommenen gasförmigen Melamin absorbiert. Die hierdurch erzeugte Warme wird als Dampf mit Hilfe dei Kühlleitung 15 wiedergewonnen. Die Temperatur des Waschturms wird bei ISO bis 240"C und vorzugsweise bei 1X0 bis 22O C gehalten. Die Melaminsynthesevorrichtung und dei Waschtuim wcnlen hei einem Druck von NfI bis 1^ς<1 l.i! ι.TTV betruΊί η

Das nunmehr vollständig von Melamin lieie Melamin Abgas gelangt durch die Leitung Ki. durch das Diucksteiieneutil 17. das den Dt tick in der Melaminsynlhescuiirichtung und dem Waschturm reguliert.

•^s und duich die Leitung 18 /um Hoden der Nicdci di iick-Hai nstollsyuthcscvotrichlung 22

Wjissci oder wäßrige Amnioniumcarhonatlosung wild durch die Leitung 19 zu der Pumpe 20 geleitet, in dei es untei Diuek gesetzt wird. Anschließend eireicht es den Hoden tier Nicdcidiuck-Ilarnstollsyn ihcscvoirichtung 22.

Die. N ii-dci dl lick-Harnstoff sy nthcsevorrichtung wird unte.1 den folgenden Bedingungen betiieben: NH.CO. 2 bisd. H₁O-CO, M) bis 2,5, Tempcia-

tür UiO bis ISO C. DiuckKO bis 150 kg cm : die 1 larnstoffsyntheseratc, bezogen auf ΟΟ-,-Cias, betragt K) bis 55';. Die Niederdruck Harnstolfsyiuhcselo sung gelangt durch die Leitung 23, durch d'as Druck stcuci ventil 24. das den Druck der Niederdruck-

*° I lainstolisyntliesevoirichtung steuert, und durch die Leitung 25 zu dem Ammoniak-Regenerator 26

Überschüssige Wärme, die in der Niederdruck Harnstoffsynlhcsevorrichtung 22 erzeugt wird, wild duich (lie Warmeregcncricrungsleitung 42. die in der

»5 VoiιILlHtIUg angeordnet ist, regeneriert und zur Zersetzung von noch nicht reagierendem Caibamat in der Nieilciiltuek-HarnstolTsynlhescIosung. die von überschüssigem Ammoniak beireit ist, verwertet und kann in einigen I allen als Dampf regenerier! werden.

3" Wenn die Niederdruck-Harnsloffsyntheselösunu ihn eh das Drucksteuerventil 24 von dem Harnstoff svnthesediuck auf den Hctricbsdriu i\ von 15 bis 2(l kg cm tiii den Ammoniakregencraloi entspannt wird, wild überschüssiges NH₁ durch die fühlbare Wärme diesel Lösung abgetrennt. Die vollständige (las! liissigkeits-l rennung erfolgt am Hoden des Ammoniak-liegend ators 26. Kleine Mengen an Wassci und Kohlensäure, die von dem Ammoniak milgelührt werden, weide η durch Zirkulation des verllussigten Ammoniaks durch den obersten Ίeil dci Abstreifvorrichtung 28 entfernt, die am oberen hndi des Regenerators vorgesehen ist. Der Hoden des Ammoniak-Regenerators enthält ein Heizrohr 27. durch weklies der Flüssigkeit am Hoden eine Temperatur von 1 15 bis 125" C und dem lias am oberen l-.nde eine lemperatur von 40 bis 50' C erteilt wird.

Das vollständig von Wasser und Kohlendioxid be I reite überschüssige Ammoniak gelangt durch die leitung 29. durch das Drucksteuerventil 30. durch welches der Druck des Ammoniak-Regenerators reguliert wild, und durch die Leitung 31 zu dem Kon densator 32. in welchem es durch das Kühlwasser 3? abgekühlt und kondcnsicil wird. Das erhaltene verllüssigu Ammoniak wird durch die Lxitung 34 gc luhrt. wobei ein Teil des Ammoniaks zur Re/irkuln turn in den oberen Teil des Ammoniak-Regenerator durch die Leitung 36. die Pumpe 37 und die Ix-Mtunj 38 eingeführt wird und der Rest durch die l^eitunj 35 strömt und sich mit dem zugeführten Ammonia!

in der Leitung 6 zur Wiederverwendung vereinigt.

Die Niederdruck-Harnstoffsyntheselösung. die voi

überschüssigem Ammoniak frei ist, gelangt durch dii 1 .eitung 39 durch den Pegelsteuerschieber 40. der dei 1 lüssigkeitspcgel am Boden des Ammoniak-Rcgcne ralors reguliert, und durch die Leitung 41 /u den Warmcregcneratorrohr 42 In diesem Rohr 42 win ι in I eil des noch nicht reagierenden ί 'arbamaN 111 lic Niii'i 1 diuck HainsUiffsvnihisclosung /n^ct/t 1111

gelangt in Gas-Hüssigkcits-Mischphase durch die Leitung 43 und vereinigt sieh mit dem Hauptharnstoffsynthescstrom 53 und wird durch die Leitung 54 in den ersten Zersetzer 55 geführt.

Kohlendioxid wird durch die Leitung 44, durch den Kompressor 45 (in welchem es komprimiert wird), und durch die Leitung 46 sowie Ammoniak durch die Leitung 47, durch die Pumpe 48, in der es unter Druck gesetzt wird, und durch die Leitung 49 am Hoden der Hauptharnstoffsynthcsevorrichtung 50 eingeführt.

Der Hauptharnstofl'synthesevorrichtung 50 wird bei einer Temperatur von 180 bis 210" C und einem Druck von 180 bis 300 kg/cm" betrieben. Die gebildete Harnstoffsyntheselösung gelangt durch die Leitung 51. durch das Drucksteuerventil 52, das den Synthesedruck reguliert, und duirch die Leitung 53 zu der Leitung 43, wo sie sich mit dem Niederdruck-Harnstoffsynthesestrom vereinigt. Dieser Strom wird dann durch die Leitung 54 in den ersten Zerselzer 55 eingeführt. Der größere Teil des noch nicht reagierenden Carbamats wird beim Erhitzen auf 140 bis IbO¹³C mittels des Heizrohrs 56, das am Boden des ersten Zersetzers 55 angeordnet ist, zersetzt und von der Harnstofflösung abgetrennt und gelangt durch die Leitung 57 zu dem ersten Kondensator 62. Die von dem größeren Teil des zersetzten noch nicht reagierenden Carbamats befreite Harnstoffsyntheselösung gelangt durch die Leitung 58, durch den Pegelsteuerschieber 59 (der den Pegel einstellt), und durch die Leitung 60 nacheinander zu dem zweiten und dritten Zersetzer, in denen das noch nicht reagierende Carbimat vollständig zerset/t und abgetrennt und so eine wäßrige Harnstofflösung erzeugt wird.

Die in dem zweiten und dritten Kondensator, die dem zweiten und dritten Zersetzer zugeordnet sind, gebildete wäßrige Carbamatlösung gelangt durch die Leitung 61 zu dem ersten Kondensator 62, wo sie das zersetzte Gas, das in dem ersten Zersetzer gebildet ist, absorbiert. Die so erhaltene hochkonzentrierte Carbamatlösung wird durch die Leitung 63, durch die Druckpumpe 64 und durch die Leitung 65 zu der Hauptharnstoffsynthesevorrichtung 50 geleitet. Der erste Zersetzer 55 und der erste Kondensator 62 werden bei einem Druck von 15 bis 20 kg/cnr betrieben.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Die Synthese wurde mit 29 kg/h Harnstoff und 8,2 kg/h verflüssigtem Ammoniak bei einer Temperatur von 400° C und einem Druck von 140 kg/cm^: unter Produktion von 10 kg/h Melamin durchgeführt. Hierbei wurde Melamin-Abgas von 200° C, das aus 16,4 kgh NH₁ und 10,6 kg/h CO, bestand (NH ,/CO, = 4), erhalten. Dieses Melamin-Äbgas wurde als solches in die Niederdrucksynthesevorrichtung für die Hanistoffsynthese unter den Bedingungen: Temperatur = 165" C, Druck = 135 kg/cnr, Verweilzeit = 2 Stunden eingeführt. Es wurde so eine Harnstoflsynthcselösung mit 7.2 kg/h Harnstoff, 12.3 kg/h NH,, 5,3 kg/h CO, um! 2,2 kg/h H,O erhalten. Die Syntheserate auf CO,-Basis lag über 50 9i. Diese Synthesdösung wurde in den Ammoniak-Regenerator eingeführt, der unter den folgenden Bedingungen betrieben wurde: Druck IS kg/cm', Temperatur am oberen Ende 50' C, Temperatur am Boden 12(1" C. 4 kg h verflüssigtes Ammoniak wurden regeneriert, von de-

*5 neu 3 kg/h dann zu dem oberen Ende zurückgeführt wurden.

Die von überschüssigem Ammoniak befreite Harnstoffsyntheselösung (Harnstoff 7.2 kg/h, NH, 8,3 kg/h, CO, 5,3 kg/h, H₂O 2,2 kg/h) wurde in den ersten Zersetzer des Hauptharnstoffsynthesesystems nach der Methode der Zirkulation einer Harnstofflösung mit 200 kg/h zur Regenerierung eingeführt.

Beispiel 2

Die Synthese erfolgte aus Harnstoff in einer Menge von 24 kg/h und verflüssigtem Ammoniak in einer Menge von 12 kg/h bei einer Temperatur von 400" C und einem Druck von 105 kg/cnr, wobei Mel.tmin in einer Menge von 10 kg/h erhalten wurde. Das bei dieser Synthese gebildete Melamin-Abgas von 200" C bestand aus NH₁ in einer Menge von 20,2 kg/h und ( O, in einer Menge von 10,6 kg/h (ΝΗ,/CO, = 5). Infolge der Niederdruck-Harnstoffsynthese aus diesem Melamin-Abgas und Wasser in einer Menge von 6.5 kg/h unter den folgenden Bedingungen: Temperatur= 170 C, Druck = 105 kg/cm^: und Verweilzeit ~ 2 Stunden wurde eine Harnstoffsyntheselösung mil Hartistoff in einer Menge von 6,9 kg.'h, NH, in einer Menge von 16.4 kg/h, CO, in einer Menge von 5.5 kg/h und H₂O in einer Menge von 8,6 kg/h erhalten, wobei die Syntheserate auf CO,-Basis 48% betrug. Die erhaltene Syntheselösung wurde in den Ammoniak-Regenerator eingeführt, der bei einem Druck von 20 kg/cm^: betrieben wurde, wobei die Temperatür am oberen Ende 52° C und am Boden 125° C betrug. Es wurde so verflüssigtes Ammoniak in einei Menge von 6 kg/h regeneriert, von denen 4 kg/h zu dem oberen Ende zurückgeführt wurden.

Die von überschüssigem Ammoniak befreite Syntheselösung (Harnstoff 6,9 kg/h, NH₃ 10,4 kg/h, CO 5,5 kg/h, H₂O 8,6 kg/h) wurde in den ersten Zersetzei des Hauptharnstoffsynthesesystems nach der Methode der Zirkulation einer Harnstoff lösung von 20C kg/h zur Regenerierung eingeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 627/35C

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   I Verfahrenzur Herstellung\on Harnstoff aus den gasförmigen Zerselzungsprodukten der MeI-amin-Hochdrucksyntbese, dadurch g e k e η η-zcichnei. daß man die gasformigen Zusetlungsprodukte, gegebenenfalls unter Zugabe \on Wasser oder wäßriger Ammoniumcarbonatiosung, einer sogenannten Niederdruck-Harnstoffsynthese zuführt, die von überschüssigem Ammoniak befreite Niederdruck-Harnstoffsyntheselosung in die erste Zersetzungsstufe einer H(Khtlruck-Harnstoffsynthese einführt und abgetrenntes überschüssiges Ammoniak der Melaminsynihese wieder zuführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß man die Niederdruck-Harnstoffsynihese bei > lft() C durchführt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß man das Mol-Verhältnis NH. CO. der Zersetz.ungsprodukte bei 2 bis (i hält.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Niederdruck-Harnstoffsynthese bei § 13(1 kg/cnr betreibt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser zugibt, wenn man die Niederdr jck-Harnstulfsynthesc bei > 130 kg cm' durchfuhrt.
6. n. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung von überschüssigem Ammoniak aus der Niederdruck-Harnstoffsyntheselösung unter dem gleichen Druck wie dem Druck der ersten Zerset-/ungsstufe der Hochdruck-Harnstoffsynthese vornimmt, das erhaltene Ammoniak abkühlt und kondensiert und in verflüssigter Form wieder der Melaminsynthese zuführt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichntt, daß man die Zersetzungsprodukte der Melaminsynthese unter dem Druck der Melaminsynthese abtrennt und unter diesem Druck die Niederdruck-Harnstoffsynthese durchführt.