DE2128450A1 - Urea process from ammonia and carbon dioxide - improved by stripping recycle carbamate with feed carbon dioxide - Google Patents

Urea process from ammonia and carbon dioxide - improved by stripping recycle carbamate with feed carbon dioxide

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DE2128450A1 DE19712128450 DE2128450A DE2128450A1 DE 2128450 A1 DE2128450 A1 DE 2128450A1 DE 19712128450 DE19712128450 DE 19712128450 DE 2128450 A DE2128450 A DE 2128450A DE 2128450 A1 DE2128450 A1 DE 2128450A1
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John Frederick Kendall Park; Kaupas Philip Francis Old Bridge; N.J. Villiers-Fisher (V.StA.)
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Chemical Construction Corp., New York, N.Y. (V.StA.)
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Abstract

In a high pressure synthetic of urea, aq. NH4 carbamate (I) is recycled by pressurising and stripping with feed CO2, pref. at about synthesis reactor pressure. This is carried out in a heat exchanger, externally heated to decompose (I), giving a high pressure off-gas contg. CO2 and NH3 and a discardable liquid effluent. Feed NH3 is pref. added to the off-gas to give an NH3:CO2 ratio of 2:1 and this is passed through a heat-exchanger to heat effluent from the reactor, thus decomposing (I) in the effluent and giving an off-gas which is converted to the aq. (I) soln. This results in the condensation of molten (I), to produced a gas-liquid mixture of low water content. This condensed (I) is passed to the synthesis reactor. Alternatively, the enriched off-gas is cooled in heat-exchange with liq. water to produce steam used to heat the synthesis effluent and decompose (I). Advantages are avoidance of urea decomposition by stripping operations, reduced water content of recycled (I), conversion rate raised from 67-75%, reduction in reactor vol.% a 25% reduction in energy required for evaporation.

Description

Verfahren zur Herstellung von Harnstoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Harnstoff. Method of Making Urea The invention relates to on a process for the production of urea.

Sie bezieht sich insbesondere auf ein Harnstoff-Synthese-Verfahren vom Zurllckführungstyp, bei welchem Harnstoff durch Umsetzung von Ammoniak mit Kohlendioxid bei erhöhtem Druck hergestellt wird, wobei ein Harnstoff-Synthese-Abstrom gebildet wird, der Harnstoff, Wasser, Ammoniumcarbamat und gewöhnlich überschüssiges Ammoniak enthält und bei welchem das Abgas von der Erhitzung des Harnstofflösung Synthese-Abstroms zur Verdampfung von nicht umgesetztem Ammoniumcarbamat eingesetzt wird und Ammoniak weiter-verarbeitet wird} um eine wäßrige Ammoniwncarbamat -Lösung : für die Rückführung zur Harnstoff-Synthese zu bilden.In particular, it relates to a urea synthesis process of the return type, in which urea is produced by the reaction of ammonia with carbon dioxide is produced at elevated pressure, forming a urea synthesis effluent will, the urea, water, ammonium carbamate and usually excess ammonia contains and in which the exhaust gas from the heating of the urea solution Synthesis effluent used to evaporate unreacted ammonium carbamate and ammonia is processed further} around an aqueous ammonium carbamate solution : to form for the return to urea synthesis.

Harnstoff wird im allgemeinen aus Ammoniak und Kohlendioxid, typischerweise bei 210 kg/cm2 und 190 0C synthetisiert, wobei normalerweise ein Gesamt--Ammoniak- zu-Kohlendioxid-Molverhältnis von etwa 4:1 verwendet wird. Die Reaktion geht über die anfängliche Bildung von Ammoniumcarbamat vonstatten, wobei ein Teil desselben zu Harnstoff entwässert wird. Der Abstrom des Synthesereaktors enthält somit Harnstoff, Wasser, Ammoniumcarbamat - und überschüssigen Ammoniak.Urea is generally made up of ammonia and carbon dioxide, typically synthesized at 210 kg / cm2 and 190 0C, with normally a total - ammonia - to carbon dioxide molar ratio of about 4: 1 is used. The reaction goes over the initial formation of ammonium carbamate will take place, with a portion of the same is dehydrated to urea. The effluent from the synthesis reactor thus contains urea, Water, ammonium carbamate - and excess ammonia.

Der Reaktorabstrom wird bei vermindertem Druck-erhitzt, um Ammoniumcarbamat zu zersetzen und ein gemischtes Abgas, das Ammoniak, Kohlendioxid und Wasserdampf enthält, zusammen mit einer wäßrigen Harnstoff-Produktlösung herzustellen, welche zur Herstellung von Harnstoff-Kristallen oder dergleichen weiter verarbeitet wird. Ein Teil des nicht umgesetzten gemischten Abgases wird in einer wäßrigen Ammoniumcarbamat-Lösung mit einem solchen Wassergehalt zurückgeführt, daß das Beschickungsverhältnis von Wasser zu Kohlendioxid in der Gesamt-Synthese-Reaktor-Beschlckung' gewöhnlich Q,6 bis 1 auf molarer Basis beträgt. Da Wasser eines der Produkte der Harnstoff-Synthese-Reaktion ist, verringert sich die Syntheseumwandlung-zu Harnstoff-vom theoretischen Wert von etwa 77 bis etwa 67 %.The reactor effluent is heated at reduced pressure to produce ammonium carbamate to decompose and a mixed exhaust gas that contains ammonia, carbon dioxide and water vapor contains, together with an aqueous urea product solution to produce which for the production of urea crystals or the like is further processed. A portion of the unreacted mixed exhaust gas is dissolved in an aqueous ammonium carbamate solution recycled with such a water content that the feed ratio of Water to carbon dioxide in the total synthesis reactor ventilation usually Q, 6 to 1 on a molar basis. Because water is one of the products of the urea synthesis reaction is, the synthesis conversion-to urea-decreases from the theoretical value from about 77 to about 67%.

Der Druck des Reaktor-Abstroms ist vermindert, typischerweise auf 21 kg/cm² und der Abstrom wird sodann gewöhnlich auf etwa 1600C erhitzt. Etwa 90 ffi des nicht umgesetzten Ammoniaks und des KohlendioXids können bei 21 kg/cm2 verdampft werden. Das Abgas kann durch eine adiabatische Flash-Verdampfung auf Grund der Druckverminderung gebildet werden, wie es in der US-Patentschrift 3 172 911 beschrieben wird. Etwas Energie wird während der Kondensation der Dämpfe gewonnen, welche typischerweise nach den Arbeitsweisen der US-Patentschriften 3 147 304 und 3 137 725 erfolgt. Typische Verwendungszwecke für die Energie sind als Wärmequelle für die Zersetzung in der zweiten Stufe bei etwa 2,1 kg/cm², zum Erhitzen der Harnstofflösung im Kristallisator oder zur Vorerhitzung des Beschickungsammoniaks.The pressure of the reactor effluent is reduced, typically to 21 kg / cm² and the effluent is then usually heated to about 1600C. About 90 ffi of not implemented Ammonia and carbon dioxide can evaporated at 21 kg / cm2. The exhaust gas can be through an adiabatic flash evaporation due to the pressure reduction, as in U.S. Patent 3 172 911. Some energy is released during the condensation of the vapors obtained, which typically according to the procedures of US Patents 3 147 304 and 3 137 725. Typical uses for the energy are as Heat source for the decomposition in the second stage at about 2.1 kg / cm², for heating the urea solution in the crystallizer or for preheating the feed ammonia.

Die teilweise kondensierten Dämpfe oder das Abgas von der 21 kg/cm²-Verdampfung oder der Zersetzung des Carbamats und das Abgas von der 2,1 kg/cm2-Verdampfung werden oftmals in Wasser in zwei Absorbern gesammelt und in den Reaktor als konzentrierte wäßrige Ammoniumcarbamat-Ldsung zurückgefUhrt. Ein großer Teil des Ammoniaks von den Verdampfungsstufen,insbesondere von der ersten Verdampfungsstufe bei 21 kg/cm² wird vom Kohlendioxid in einem Turm befreit und als nahezu reines Ammoniak kondensiert. Die Abgas-Behandlungsarbeitsweisen sind in den US-Patentschriften 3 155 722, 3 155 723 und 3 191 916 beschrieben.The partially condensed vapors or the exhaust gas from the 21 kg / cm² evaporation or the decomposition of the carbamate and the exhaust gas from the 2.1 kg / cm2 evaporation often collected in water in two absorbers and placed in the reactor as concentrated recirculated aqueous ammonium carbamate solution. Much of the ammonia from the evaporation stages, especially from the first evaporation stage at 21 kg / cm² is freed from carbon dioxide in a tower and condensed as almost pure ammonia. The exhaust gas treatment procedures are described in U.S. Patents 3,155,722; 3,155 723 and 3,191,916.

Die Abtrennung der nicht umgesetzten Komponenten von dem Harnstoff-Synthese-Abstrom unter Verwendung von Ammoniak oder Kohlendioxid als Entblößungsmedium, um eine entblößte wäßrige Produkt-Harnstofflösung herzustellen, wird in den US-Patentschriften 2 056 283, 3 o46 307, 3 049 563, 3 301 897 und 3 356 725 sowie in der Kanad. Patentschrift 787 960 beschrieben. Die Verwendung der gemischten Abgase für das Entblößen ist in der Kanad. Patentschrift 736 520 und in der US-Patentschrift 3 072 721 beschrieben. Die Verwendung eines inerten Gases oder von Luft zum Entblößen ist in den US-Patentschriften 2 267 133, 2 087 325 und 3 120 563 beschrieben.The separation of the unreacted components from the urea synthesis effluent using ammonia or carbon dioxide as a denuding medium to get a denuded Preparing aqueous product urea solution is described in U.S. Patents 2,056 283, 3 o46 307, 3 049 563, 3 301 897 and 3 356 725 as well as in the Canad. Patent specification 787 960. The use of the mixed exhaust gases for the Bare is in Canada. U.S. Patent 736 520 and U.S. Patent 3,072,721. The use of an inert gas or air for peeling is described in US patents 2,267,133, 2,087,325 and 3,120,563.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Harnstoff Synthese zur Verfügung gestellt, bei welchem Ammoniak und Kohlendioxid bei einem Druck von 100 bis 350 kg/cm² miteinander umgesetzt werden, das-Produkt bei einem Druck von weniger als 100 kg/cm2 erhitzt wird, um ein Abgas von einem flüssigen Harnstoff-Abstrom abzutrennen, eine wäßrige Ammoniumcarbamat-Lösung von dem Abgas gewonnen wird und auf 30 bis 350 kg/cm² unter Druck gesetzt wird, die Lösung in einer von außen beheizten Zone durch Kohlendioxid entblößt wird, um Ammoniumcarbamat zu zersetzen und Ammoniak und Kohlendioxid zu entfernen, das resultierende Gas mit einem fließfähigen Medium einem Wärmeaustausch unterworfen wird, und bei welchem mindestens ein Teil des Ammoniumcarbamats und der resultierende Strom mit dem Kondensat in die Harnstoff-Synthese zurückgerührt wird.The invention provides a method for urea synthesis for Provided at which ammonia and carbon dioxide at a pressure of 100 up to 350 kg / cm² are reacted with each other, the product at a pressure of less than 100 kg / cm2 is heated to an exhaust gas from a liquid urea effluent separate, an aqueous ammonium carbamate solution is obtained from the exhaust gas and is pressurized to 30 to 350 kg / cm², the solution in an externally heated Zone is exposed by carbon dioxide to decompose ammonium carbamate and ammonia and removing carbon dioxide, the resulting gas with a flowable medium is subjected to heat exchange, and in which at least a portion of the ammonium carbamate and the resulting stream with the condensate is returned to the urea synthesis will.

Dieses Entblößungsverfahren ist auf Harnstoff-Verfahren anwendbar, welche eine wäßrige Zurückführungs-Ammoniumcarbamat-Lösung verwenden. Die Energiewiedergewinnungsarbeitsweisen, wie sie in dem vorliegenden Prozeßsdhema praktiziert werden, können sich mit Veränderungen des Ammoniak-zu-Kohlendioxid-Verhältnisses in der Reaktorbeschickung signifikant verändern. Die Energiewiedergewinnungsarbeitsweisen kontrollieren die Gesamtenergieerfordernisse. Die Merkmale der vorliegenden Erfindung schließen die Kombination eines Hochdruck-Kohlendioxid-Entblößens der wäßrigen Ammoniumcarbamat-Lösung und die Kondensation des resultierenden gemischten Abgases zu einer Ammoniumcarbamatschmelze bei einem hohen Druck ein, um andere Teile des Prozesses zu erhitzen ruder anzutreiben. Das Verfahren der Erfindung stellt die Auswahl und das Hochdruckentblößen eines Carbamat enthaltenden, harnstofffreien Prozeßstromes heraus, welches gegenüber den Verfahrensbedingungen relativ unempfindlich ist. Die vorliegende Erfindung vermeidet somit-diejenigen Probleme, die mit dem Entblößen von Harnstoff enthaltenden Lösungen verbunden sind, wo ein Verweilen bei den erforderlichen Temperaturen und Reaktordrücken im Hinblick auf die Hydrolyse von Harnstoff und/oder die Bildung von Biuret kritisch ist.This denuding process is applicable to urea processes, which use an aqueous recycle ammonium carbamate solution. The energy recovery working methods, how they are practiced in the present litigation theme can deal with changes of the ammonia to carbon dioxide ratio in the reactor feed is significant change. The energy recovery operations control the overall energy requirements. The features of the present invention include the combination high pressure carbon dioxide stripping of the aqueous ammonium carbamate solution and the condensation of the resulting mixed exhaust gas to form ammonium carbamate melt at a high pressure to heat other parts of the process to drive the rudder. The method of the invention provides for the selection and high pressure stripping of one Carbamate-containing, urea-free process stream, which compared to the Process conditions is relatively insensitive. The present invention avoids thus-those problems encountered with the denuding of urea-containing solutions are connected where a dwell at the required temperatures and reactor pressures critical with regard to the hydrolysis of urea and / or the formation of biuret is.

Die wäßrige Zurückführungs-Ammoniumcarbamat-Lösung, die von dem 4:1-flüßigen Zurückführungs-Harnstoffprozeß herrührt, wird von Ammoniumcarbamat und Ammoniak unter Verwendung des Kohlendioxid-Beschickungsstromes entblößt, was vorzugsweise bei oder etwas oberhalb dem Reaktordruck und bei solchen Temperaturen erfolgt, daß ein derartig relativ vollständiges Entblößen erhalten werden kann. Der Druck des Wasserdampfs in dem um die Entblößungszone angeordneten Wasserdampfmantel sollte im allgemeinen über 14 kg/cm² hinausgehen und wird lediglich durch die wirtschaftlichen Verhältnisse der Mantelkonstruktion und der Korrosion des Entblößers beschränkt, wenn die Wandtemperatur über 1900C hinausgeht. Derzeit praktikable Wasserdamprdrücke sind 20 kg/cm2 bis 40 kg/cm2, wobei der Wasserdampf von der gewöhnlich damit verbundenen Ammoniakanlage verfAgbar ist.The aqueous recycle ammonium carbamate solution derived from the 4: 1 liquid Recirculation urea process stems from ammonium carbamate and ammonia using the carbon dioxide feed stream, which is preferably takes place at or slightly above the reactor pressure and at temperatures such that such relatively complete bare can be obtained. The pressure of the Water vapor in the water vapor jacket around the exposure zone generally exceeding 14 kg / cm² and is only made by the economical ones The conditions of the jacket construction and the corrosion of the bare is limited, when the wall temperature goes over 1900C. Water vapor pressures that are currently practicable are 20 kg / cm2 to 40 kg / cm2, with the water vapor of the usually associated Ammonia system is available.

Die Kopfdämpfe werdenvnahe des maximalen Kondensationstemperaturgemisches, was ungefähr 2 Mol Ammoniak pro Mol Kohlendioxid ist, durch Zugabe von Ammoniak eingestellt.The head vapors are close to the maximum condensation temperature mixture, which is about 2 moles of ammonia per mole of carbon dioxide, by adding ammonia set.

Im allgemeinen wird der Hauptteil der Dämpfe vor dem Eintritt in den Reaktor kondensiert. Die Kondensationswärme wird vorzugsweise zum Teil dazu verwendet, um Ammoniumcarbamat in dem Reaktorabstrom zu zersetzen und um Kohlendioxid, Ammoniak und etwas Wasser aus dem Reaktorabstrom bei vermindertem Druck zu verdampfen, wobei der bevorzugte Druckbereich etwa f5 kg/cm2 bis etwa 55 kg/cm2 beträgt. Die restliche überschüssige Wärme von der Carbamatkondensation in dem Kopfdampfstrom über dE erforderliche Menge zur Zersetzung des Ammoniumcarbamats in dem Reaktorabstrom wird verwendet, um 3 bis 6 kg/cm²-Wasserdampf herzustellen.In general, the majority of the vapors prior to entering the Reactor condenses. The heat of condensation is preferably used in part to to decompose ammonium carbamate in the reactor effluent; and carbon dioxide, ammonia and evaporating some water from the reactor effluent at reduced pressure, wherein the preferred pressure range is about f5 kg / cm2 to about 55 kg / cm2. The rest of excess heat required from carbamate condensation in the overhead vapor stream above dE Amount to decompose the ammonium carbamate in the reactor effluent is used, to produce 3 to 6 kg / cm² water vapor.

Alternativ kann auch ein größerer Teil der Wärme der Carbamatkondensation in Wasserdampf umgewandelt werden, wobei ein Teil des WasserdampS zur Zersetzung des Ammoniumcarbamats in dem Reaktorabstrom verwendet wird.Alternatively, a larger part of the heat can also be derived from the carbamate condensation be converted into water vapor, with part of the water vapor decomposing of the ammonium carbamate is used in the reactor effluent.

Der flüssige Unterstrom des Entbloßers, der hauptsächlich aus Wasser besteht, enthält im allgemeinen etwas Ammoniak und Kohlendioxid, wobei diese Mengen von den lokalen wirtschaftlichen Verhältnissen abhängen. Dieses Material wird durch Destillation in einer Destilliervorrichtung gewonnen.The liquid undercurrent of the debuster, which is mainly water generally contains some ammonia and carbon dioxide, these amounts depend on local economic conditions. This material is through Distillation obtained in a still.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das gesamte von der wäßrigen Produkt-Harnstofflösung entfernte Wasser kondensiert und verwendet, um das gesamte Ammoniak und Kohlendioxid, das bei niedrigem Druck von dem Harnstof-Syrrthese-Abstrom entfernt wird, zu absorbie ren. Diese Lösung wird gleichfalls zu der gleichen Destilliervorrichtung zur Destillation geleitet. Bei einer alternativen Möglichkeit können die Hochdruck-Entblößer-Bodenprodukte in der Hochdruckeinheit bis zu dem Punkt entblößt werden, wo nur Kohlendioxid und Wasser in der flüssigen Phase verbleiben und der Abstrom kann sodann verworfen werden. In jedem Fall gelangt das Kopfprodukt der Destillation letztlich zu dem Hochdruckabsorber, welcher die wäßrige Ammoniumcarbamat-Lösung bildet.In a preferred embodiment of the invention, the entire water removed from the aqueous product urea solution is condensed and used, all ammonia and carbon dioxide released from the urea systemic effluent at low pressure is removed to absorb. This solution also becomes the same still passed to distillation. In an alternative option, the high pressure stripping floor products in the high pressure unit will be exposed to the point where only carbon dioxide and water remain in the liquid phase and the effluent can then be discarded. In any case, the top product of the distillation ultimately reaches the high pressure absorber, which forms the aqueous ammonium carbamate solution.

Ein signifikanter Teil des Wärmeinhalts des gemischten Abgases oder der Dämpfe, die von der Zersetzung des Ammoniumcarbamats in dem Reaktorabstrom herrühren, wird gewonnen, indem die Hochdruck-Ammoniak-Beschickung für den Reaktor erhitzt wird. Diese Dämpfe und/oder die oben genannten Destillationsdämpfe -können auch dazu verwendet werden, um den Wärmebedarf für den Harnstoff-Kristallisator zur Verfügung zu stellen. Diese Dämpfe können fernerhin auch als Wärmequelle in einem Niederdruck-Entblößer verwendet werden, um das restliche Ammoniak in dem Reaktorabstrom zu entfernen.A significant part of the heat content of the mixed exhaust gas or the vapors resulting from the decomposition of ammonium carbamate in the reactor effluent, is obtained by heating the high pressure ammonia feed to the reactor will. These vapors and / or the above-mentioned distillation vapors can also can be used to provide the heat demand for the urea crystallizer to deliver. These vapors can also be used as a heat source in a low pressure stripper can be used to remove the residual ammonia in the reactor effluent.

Die Vermischung des Hochdruck-Entblößer-Koprprodukts mit dem Ammoniak kann dazu verwendet werden, um das Ausmaß der Carbamat-Zersetzung und Verdampfung in dem Reaktorabstrom zu kontrollieren. Durch Einstellung der Ammoniak-Beschickungsgeschwindigkeit, um das Molverhältnis 2:1 wegzubewegen, wird die Kondensationstemperatur verringert.The mixing of the high pressure stripper coproduct with the ammonia can be used to measure the extent of carbamate decomposition and evaporation to control in the reactor effluent. By adjusting the ammonia feed rate, to move away the 2: 1 molar ratio, the condensation temperature is decreased.

Diese Erniedrigung der Temperaturtriebkraft vermindert die Menge der Carbamatzersetzung in dem Reaktorabstrom und der begleitenden Verdampfung oder Bildung des gemischten Abgases.This lowering of the temperature driving force reduces the amount of Carbamate decomposition in the reactor effluent and the accompanying evaporation or formation of the mixed exhaust gas.

Dies stellt einen Vorteil dar, wenn dieser Zersetzer für die verschmutzten Bedingungen bemessen ist, ist jedoch im Einklang mit einer nahezu sauberen Bedingung.This is an advantage when using this decomposer for the soiled Condition sized, however, is consistent with a near clean condition.

Bei einer alternativen Möglichkeit der Erfindung kann die Hochdruck-Entblößungsstufe modifiziert werden, indem in die wäßrige ammoniakalische Ammoniumoarbamat-Lösung genügend Kohlendioxid eingemischt wird, um eine Umsetzung mit einem Teil des freien Ammoniaks in der Lösung zu ergeben und um die Lösung auf die Beschickungsboden-Temperaturen zu erhitzen. Die Wärme der Reaktion, die auf einen weiteren Überschuß der Kohlendioxidzugabe und die Ammoniumcarbamatbildung zurückzuführen ist, könnte im Wärmeaustausch mit dem Ammoniakbeschickungsstrom absorbiert werden.In an alternative possibility of the invention, the high pressure denuding stage be modified by adding to the aqueous ammoniacal ammonium oarbamate solution enough carbon dioxide is mixed in to react with some of the free To yield ammonia in the solution and to bring the solution to the feed tray temperatures to heat. The heat of the reaction due to a further excess of the carbon dioxide addition and the formation of ammonium carbamate can be attributed to the heat exchange with absorbed by the ammonia feed stream.

Das Endergebnis stellt ein verbessertes Systemverhalten dar, jedoch mit einem höheren Hochdruckdampfverbrauch und einem höheren Export von Niederdruckdampf.C Diese Modifikation kann auf der Basis des lokalen Markts für einen solchen Niederdruckdampf gerechtfertigt sein, welcher als Wärmequell-e für ein Erhitzen der Lösung oder dergleichen verwendet werden kann.The end result is improved system behavior, however with a higher high pressure steam consumption and a higher export of low pressure steam. C. This modification can be based on the local market for such low pressure steam be justified as a heat source for heating the solution or the like can be used.

Das Verfahren der Erfindung bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Die Verringerung des Wassergehalts des zurückgeführten Ammoniumcarbamats und die dementsprechend erfolgende Verringerung des Wassergehalts während der Harnstoffsynthese steigert die Reaktorumwandlung von 67 % auf 75 %. Dies vermindert die Energieerfordernisse für die Verdampfung um etwa 25-ß.The method of the invention has numerous advantages. the Reduction of the water content of the recycled ammonium carbamate and the corresponding resulting reduction in the water content during urea synthesis increases the reactor conversion from 67% to 75%. This reduces the energy requirements for evaporation by about 25-ß.

Die Einrichtung für den Hochdruck-Entblößungsprozeß bestimmt sich in einem großen Ausmaß auf der Basis der verfügbaren.The device for the high pressure denuding process is determined to a large extent based on what is available.

Temperaturantriebskraft.- Der Vorteil der Verarbeitung der wäßrigen Zurückführungs-Ammoniumcarbamat-Lösung in dem Entblößer liegt darin, daß die Filmtemperaturen erheblich höher sein können als wenn man den Reaktorabstrom verarbeitet, da die Zersetzung des Harnstoffs kein Probiem ist.Temperature Driving Force .-- The advantage of processing the aqueous Recycle ammonium carbamate solution in the stripper is that the film temperatures can be significantly higher than when processing the reactor effluent, since the Decomposition of the urea is not a problem.

Derzeit ist der zulässige Wasserdampfdruck auf etwa 35 kg/cm2 wegen der Korrosion des Titans oder des rostfreien Stahls durch das Ammoniumcarbamat begrenzt. Die Verwendung von modifiziertem Titan oder rostfreiem Stahl oder anderen Legierungen würde jedoch den Betrieb mit wesentlich heiße ren Erhitzungsmedien gestatten, wobei die Auswahl sich in erster Linie auf wirtschaftliche Erwägungen-beziehen würde.Currently the permissible water vapor pressure is around 35 kg / cm2 the corrosion of titanium or stainless steel is limited by the ammonium carbamate. The use of modified titanium or stainless steel or other alloys however, would allow operation with much hotter heating media, with the selection would be primarily based on economic considerations.

Der Entblößerbetriebsdruck ist über einen weiten Bereich variierbar. Der Betriebsdruck ist vorzugsweise etwas überhalb Reaktordruck> um die Notwendigkeit des Pumpens von heißem kondensiertem Ammoniumcarbamat zu vermeiden und um irgendwelche Einschränkungen sowohl anstelle des Entblößers als auch des Kondensators zu vermeiden, da der Druck verfügbar ist, um die Flüssigkeit in den Reaktor zu treiben und um die Hauttemperatur des Entblößers auf einen Minimalwert zurückzuführen, um die Verwendung von Legierungen, wie 316 L zu gestatten. Die Kondensationstemperatur gestattet die Bildung eines 7 kg/cm2-Wasserdampfs.The stripping operating pressure can be varied over a wide range. The operating pressure is preferably just above the reactor pressure> by necessity to avoid pumping hot condensed ammonium carbamate and to avoid any To avoid constraints in place of both the stripper and the condenser, since the pressure is available to drive the liquid into and around the reactor the skin temperature of the stripper is reduced to a minimum in order to use it of alloys such as 316 L. The condensation temperature allows the Formation of 7 kg / cm2 water vapor.

Auch höhere Betriebsdrücke sind möglich, insbesondere bei höheren Entblößermanteltemperaturen und die Wasserdampfregenerierung kann bei solchen höheren Drücken erfolgen.Higher operating pressures are also possible, especially at higher pressures Stripping jacket temperatures and the water vapor regeneration can be higher at such Press.

Die Wiederverarbeitung der Zurückführungs carbamatlö sung bietet sich für die wiederholte Wiederverwendung der Energie an. Bei sehr hohen Kondensationstemperaturen muß die Verweilzeit der Flüssigkeit auf einen Minimalwert zurückgeführt werden, um die Nebenproduktbildung außerhalb der Harnstoffstufe zu vermeiden.The recycling of the recycle carbamate solution offers itself for the repeated reuse of energy. At very high condensation temperatures the residence time of the liquid must be reduced to a minimum value, to avoid by-product formation outside the urea stage.

In den-meisten Fällen ist ein direkter Wärmeübergang zwischen dem kondensierenden Ammoniumcarbamat und dem Reaktorabstrom in einem Wärmeaustauscher vorgesehen. Diese Beziehung kann modifiziert werden, wobei z.B. der Wasserdampf zuerst gebildet werden könnte und darauf der gebildete Wasserda pf dazu verwendet werden könnte, um den Ammoniak und das Kohlendioxid aus dem Reaktorabstrom zu verdampfen. In dieser letzteren Stufe definieren die Verweilzeit der Abstromflüssigkeit in dem Austauscher, die Filmtemperatur und die freien Ammoniakpartialdrücke zu einem großen Ausmaß die Bluritbildung und das Harnstoffhydrolyseverhältnis. Demzufolge kann bei hohen Carbamatkondensationstemperaturen die Zwischenbildung von Wasserdampf als eine Alternative für die Gestaltung eines speziellen Wärmeaustauschers für den kondensierenden Abstrom des Carbamatreaktors vorzuziehen sein.In most cases there is a direct heat transfer between the condensing ammonium carbamate and the reactor effluent in one Heat exchanger provided. This relationship can be modified, e.g. the water vapor could be formed first and then the water formed there pf could be used to remove the ammonia and carbon dioxide from the reactor effluent to evaporate. In this latter stage define the residence time of the effluent liquid in the exchanger, the film temperature and the free ammonia partial pressures to one large extent the formation of blurite and the urea hydrolysis ratio. As a result At high carbamate condensation temperatures, the intermediate formation of water vapor can occur as an alternative to designing a special heat exchanger for the condensing effluent from the carbamate reactor should be preferred.

Die Flexibilität in der Kondensationstemperatur des Ammoniumcarbamats vereinfacht die Bauart der Stufe der Hochdruckverdampfung und der Absorption, da die hohen Wiederverwertungstemperaturen eine äquivalente Verdampfung bei hohen Drücken gestatten, welche die zweite Wiederverwertung des Hochdruckdampfes und die letztliche Kondensation des überschüssigen Ammoniaks vereinfacht. Ein Endvorteil der Zurückführung des nahezu trockenen geschmolzenen Ammoniumcarbamats ist eine signifikante Verminderung des Reaktorvolumens.The flexibility in the condensation temperature of the ammonium carbamate simplifies the design of the stage of high pressure evaporation and absorption, there the high recycling temperatures an equivalent evaporation at high pressures allow the second recycling of the high pressure steam and the final Condensation of the excess ammonia simplified. A final benefit of repatriation of near dry molten ammonium carbamate is a significant reduction the reactor volume.

Nachfolgend soll eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand des beigefügten Fließschemas näher erläutert werden.The following is an embodiment of the method according to the invention are explained in more detail using the attached flow chart.

Ein vorerhitzter Ammoniakbeschickungsstrom 1 und ein Zurückrührungsstrom 2, der Ammoniumcarbamat mindestens teilweise im flüssigen Zustand enthält, wird in den Harnstoff-Synthesereaktor 3 eingeführt, welcher im allgemeinen ein Hochdruckautoklav oder dergleichen ist. In der Einheit 3 wird ein erhöhter Druck, im allgemeinen im Bereich von 100 bis 350 kg/cm2, vorzugsweise im Bereich von 135 kg/cm2 bis 270 kg/cm2 aufrechterhalten. Die Temperatur wird im allgemeinen im Bereich von 150 bis 2200C gehalten. Das gesamte molare Beschickungsverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid wird in der Einheit 3 in einem Bereich im allgemeinen zwischen 2:1 und etwa 8:1 aufrechterhalten.A preheated ammonia feed stream 1 and a stir-back stream 2, the ammonium carbamate at least partially in the liquid state contains, is introduced into the urea synthesis reactor 3, which in general is a high pressure autoclave or the like. In the unit 3 an increased pressure, generally in the range from 100 to 350 kg / cm2, preferably in the range from 135 kg / cm2 to 270 kg / cm2. The temperature is generally in the range held from 150 to 2200C. The total molar feed ratio of ammonia carbon dioxide becomes in the unit 3 in a range generally between 2: 1 and maintained about 8: 1.

Bei diesen Betriebsbedingungen erfolgt die Synthese von Harnstoff durch Wasserabspaltung aus dem Ammoniumcarbamat in der Einheit 3. Die Wasserabspaltung erreicht ein Gleichgewicht und die Gesamtumwandlung zu Harnstoff wird in der Einheit 3 bei der herkömmlichen Praxis nicht erhalten, so daß demgemäß der Abstrom 4, der aus dem Harnstoffreaktor oder der Zone 3 ausgetragen wird, Harnstoff, Wasser, Ammoniumcarbamat und überschüssigen Ammoniak enthält. Der Strom 4 wird durch ein Druckreduzierungsventil 5 geleitet und der resultierende Abstrom 6, welcher sich nicht bei einem verminderten Druck unterhalb 100 kg/cm² befindet und im allgemeinen im Bereich von 15 kg/cm² bis 55 kg/cm² liegt, wird in die Hülle eines Wärmeaustauscher-Zersetzers 7 geleitet und steigt nach außen zu den Rohren 8, welche mit geeigneten äußeren Leitblechen versehen sein können. Der Syntheseabstromprozeßstrom wird in der Hülle der Einheit 7 erhitzt und ein Teil des Ammoniumcarbamats in dem Prozeßstrom wird zersetzt, wobei sich eine gasförmige Phase bildet, die Ammoniak, Kohlendioxid und Wasserdampf enthält.The synthesis of urea takes place under these operating conditions by splitting off water from the ammonium carbamate in unit 3. The splitting off of water reaches equilibrium and the total conversion to urea is in the unit 3 is not obtained in conventional practice, so that accordingly the effluent 4, the is discharged from the urea reactor or zone 3, urea, water, ammonium carbamate and contains excess ammonia. The stream 4 is through a pressure reducing valve 5 passed and the resulting effluent 6, which did not decrease with a Pressure is below 100 kg / cm² and generally in the range of 15 kg / cm² to 55 kg / cm² is passed into the shell of a heat exchanger decomposer 7 and rises outwards to the pipes 8, which are provided with suitable outer baffles can be provided. The synthesis effluent process stream is in the shell of the unit 7 is heated and some of the ammonium carbamate in the process stream is decomposed, whereby a gaseous phase is formed that contains ammonia, carbon dioxide and water vapor.

Das in der Hülle der Einheit 7 gebildete resultierende Gasflüssigkeitsgemisch wird aus dem oberen Teil der Einheit 7 als Strom 9 ausgetragen, der in den Gasflüssigkeitsseparator 10 zur Trennung der gasförmigen Phase von der zurückbleibenden Harnstoff enthaltenden flüssigen Phase gelangt. Die Einheit 10 ist ein Gasflüssigkeitsseparator herkömmlicher Bauart, die z.B. eine mit Leitblechen versehene oder zyklonartige Einheit sein kann. Die abgetrennte gasförmige Phase wird von der Einheit 10 als Strom 11 entfernt, welcher zur Bildung einer wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung, wie unten beschrieben, aufgearbeitet wird.The resulting gas-liquid mixture formed in the shell of the unit 7 becomes from the upper part of the unit 7 discharged as stream 9, in the gas-liquid separator 10 to separate the gaseous phase from the remaining urea-containing liquid phase arrives. The unit 10 is a gas-liquid separator of conventional design, e.g. one with baffles provided or cyclonic unit. The separated gaseous phase is removed from unit 10 as stream 11, which leads to the formation of an aqueous Ammonium carbamate solution, as described below, is worked up.

Die zurückbleibende Harnstoff enthaltende flüssige Phase wird aus der Einheit 10 als Strom 12 entfernt, welcher durch ein Druckverminderungsventil 13 geleitet wird, das den resultierenden Strom 14 mit einem verringerten Druck im Bereich von 1 bis 5 kg/cm² abgibt. Auf Grund des verringerten Druck des Stroms 14 wird in dem Strom 14 eine gasförmige Phase freigesetzt, welche in eine gasförmige Phase und eine zurückbleibende flüssige Phase aufgetrennt wird, indem der Strom 14 in einen Gasrlüssigkeitssepartor 15 geleitet wird. Die Einheit 15 ist der Einheit 10 ähnlich. Sie trennt den freigesetzten Abgasstrom 16 von dem zurückbleibenden flüssigen Strom 17 ab. Der Strom 16 enthält Ammoniak und Kohlendioxid zusammen mit einer ger-ingen Menge Wass-erdampf. Er wird, wie unten beschrieben, für die Zurückführung und Gewinnung der Ammoniakwerte weiter verarbeitet.The remaining urea-containing liquid phase turns out of unit 10 as stream 12, which passes through a pressure reducing valve 13 is passed, which the resulting stream 14 with a reduced pressure in Range from 1 to 5 kg / cm². Due to the reduced pressure of stream 14 a gaseous phase is released in the stream 14, which changes into a gaseous phase Phase and a remaining liquid phase is separated by the stream 14 is passed into a gas liquid separtor 15. The unit 15 is the unit 10 similar. It separates the released exhaust gas stream 16 from the remaining one liquid stream 17 from. Stream 16 contains ammonia and carbon dioxide along with a small amount of water vapor. He is, as described below, responsible for the repatriation and recovery of the ammonia values further processed.

Der Strom 17 besteht nun hauptsächlich aus einer wäßrigen Harnstofflösung, die geringere gelöste Mengen von Ammoniak und Kohlendioxid enthält. Der Strom 17 wird in jeder beliebigen geeigneten Weise zur Gewinlng von festem Produktharnstoff weiter verarbeitet. Der Strom 17 wird vorzugsweise mit dem Zurückführungsstrom 18, welcher sich, wie unten beschrieben, herleitet, kombiniert und der resultierende kombinierte Strom 19 wird in den Vakuumkristallisator 2O zur Bildung. von festen Harnstoffkristallen durch Entfernung von Wasser als Wasserdampf, zusammen mit restlichen Mengen von Ammoniak und Kohlendioxid geleitet. Der resultierende Aufschlämmungsstrom 21, der vom Boden der Einheit 20 entnommen wird, besteht nun aus festen Harnstoffkristallen, die in einer gesättigten wäßrigen Mutterlauge enthalten sind. Der Strom 21 wird nun vorzugsweise in zwei Teile aufgeteilt, wobei der Zurückführungsstrom 22 in dem Wärmeaustauscher 23 erhitzt und als Strom 18 zurückgeführt wird.Stream 17 now mainly consists of an aqueous urea solution, which contains lower dissolved amounts of ammonia and carbon dioxide. The stream 17 is used in any suitable manner for the recovery of solid product urea further processed. Stream 17 is preferably combined with recycle stream 18, which, as below described, derives, combined and the resulting combined stream 19 is passed into vacuum crystallizer 2O to form. of solid urea crystals by removing water as water vapor passed with remaining amounts of ammonia and carbon dioxide. The resulting Slurry stream 21 withdrawn from the bottom of unit 20 now exists of solid urea crystals contained in a saturated aqueous mother liquor are. Stream 21 is now preferably divided into two parts, with the recycle stream 22 is heated in the heat exchanger 23 and returned as stream 18.

Der Rest ges Stroms 21 gelangt als Strom 24 in die Zentrifuge oder das Kristàllfilter 25, woraus fester Produktharnstoff 26 zur Produktverwertung gelangt. In manchen Fällen kann der Strom 26 direkt zur Produktverwertung als Düngemittel, zur Herstellung von Kunststoffen oder dergleichen geleitet werden. Der Strom 26 kann aber auch getrocknet, geschmolzen und für Düngemittelzwecke einer Sprühkris talllsation unterworfen werden. Der zurückbleibende Mutterlaugenstrbm 27, der aus der Einheit 25 entfernt wird, kann in die Einheit 20 zurückgeführt oder in derl Prozeß, wie unten beschrieben, weiter verwertet werden.The remainder of the total stream 21 reaches the centrifuge or as stream 24 the crystal filter 25, from which solid product urea 26 arrives for product utilization. In some cases, the stream 26 can be used directly for product utilization as fertilizer, for the production of plastics or the like. The stream 26 but can also be dried, melted and sprayed for fertilizer purposes be subjected to talllsation. The remaining mother liquor pulp 27, which from the unit 25 is removed, can be returned to the unit 20 or in derl Process, as described below, can be recycled.

In manchen Fällen kann der Strom 21 zunächst zu einer dichten Aufsehlämmung, welche-als Strom 24 verwendet wird, und einer klaren Flüssigkeit, die als Strom 22 zurückgeführt wird, weiterverarbeitet werden.In some cases, the stream 21 can initially lead to a dense slurry insulation, which-is used as stream 24, and a clear liquid which is used as stream 22 is returned, can be further processed.

In der Einheit 20 wird ein Überkopfdampstrom 28, der hauptsächlich aus Wasserdampf zusammen mit restlichen Ammoniak und Kohlendioxid besteht, in den Wasserdampfdüsenexhauster 29 eingeleitet, durch welchen ein Wasserdampfstrom 30 geleitet wird und expandlert wird, um den Strom 28 hineinzuziehen und in der Einheit 20 ein Vakuum zu erzeugen. Der aus der Einheit 29 ausgetragene resultierende kombinierte Strom 31 wird abgekühlt und kann mindestens teilweise in dem Wärmeaustauscher 32 kondensiert werden, welcher mit Kühlwasser oder einem anderen geeigneten Kühlmittel versehen ist. Der resultierende abgekühlte Strom 33 wird mit dem Strom 16'in dem Kühler-Kondensator 34 kombiniert, welcher die gesamten kombinierten Ströme oder einen-Hauptteil davon zum flüssigen Zustand kondensiert. Der resultierende Flüssigkeitsstrom 35 wird, wie untenstehend beschrieben, zur Gewinnung der Ammoniakwerte weiter erarbeitet.In the unit 20 is an overhead vapor stream 28, which is mainly consists of water vapor together with residual ammonia and carbon dioxide, in the Wasserdampfdüsenexhauster 29 initiated, through which a water vapor stream 30 is directed and expanded to the Pull in stream 28 and to create a vacuum in the unit 20. The one discharged from unit 29 resulting combined stream 31 is cooled and can at least partially be condensed in the heat exchanger 32, which with cooling water or a other suitable coolant. The resulting cooled stream 33 is combined with the stream 16 'in the cooler-condenser 34, which the entire combined streams or a major part thereof are condensed to the liquid state. The resulting liquid stream 35 is used for recovery as described below the ammonia values further worked out.

In der Einheit 10 wird der Kopfmischgasstrom 11 mit dem Zurüclcfuhrungsstrom 36 kombiniert, welcher in der unten beschriebenen Weise erhalten wird und der Ammoniak, Kohlendioxid und Wasser enthält, wobei diese Komponenten in dem Strom 36 mindestens teilweise in einer kondensierten flüssigen Phase vorliegen. Der resultierende heiße konlbinierte Strom 37, welcher auf Grund der Bildung von Ammoniumcarbamat in der flüssigen Phase erhöhte Temperatur aufweist, wird abgekühlt und in dem Wärmeaustauscher teilweise weiter in den flüssigen Zustand kondensiert. Der resultierende Mischgasflüssigkeitsstrom 39 gelangt nun in die Kondensator-Entblößungseinheit 40, welche der Vorrichtung der US-Patentschriften 3 155 723 und 3 191 916 entspricht und eine ähnliche Funktion aufweist. Der flüssige Teil des Stroms 39 gelangt nach unten und stößt zu dem flüssigen Körper im Bodenteil der Einheit 40, während der gasförmige Teil des Stroms 39 nach oben durch die Gaswasch-und Kondensationszone 41 strömt, welche typischerweise ein Bett mit geeigneten kugelformigen,ringformigen oder sattelartigen Packkörpern für einen wirksamen Gasflüssigkeitskontakt ist. In manchen Fällen kann die Zone 41 aus Siebböden, Blasenkappen, Platten oder dergleichen bestehen. In jedem Fall wird der kalte Flüssigkeitsstrom 42, der aus einer wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumcarbamat-Lösung besteht, in die Einheit 40 oberhalb der Zone 41 eingeführt und er strömt im Gegenstrom zu der aufsteigenden Gase durch die Zone 41 nach unten, wodurch das Kohlendioxid aus der Gasphase als kondensiertes Ammoniumcarbamat ausgewaschen wird. Die resultierende wäßrige Ammoniumcarbamat-Lösung, die sich am Boden der Einheit 40 ansammelt und die gewöhnlich restliches freies Ammoniak enthält, wird als Strom 43 entfernt. Ein Teil des Stroms 43 wird als Strom 42 zurückgeführt, welcher in einem nicht gezeigten äußeren Wärmeaustauscher abgekühlt werden kann, bevor er in die Einheit 40 oberhalb der Zone 41 zurückgeführt wird.In the unit 10, the top mixed gas flow 11 with the return flow 36 combined, which is obtained in the manner described below and the ammonia, Contains carbon dioxide and water, these components in the stream 36 at least partially in a condensed liquid phase. The resulting hot combined stream 37, which due to the formation of ammonium carbamate in the liquid phase has elevated temperature, is cooled and placed in the heat exchanger partially condensed further into the liquid state. The resulting mixed gas liquid flow 39 now enters the condenser bare unit 40, which is the device of U.S. Patents 3,155,723 and 3,191,916 and performs a similar function having. The liquid part of stream 39 descends and joins the liquid Body in the bottom part of the unit 40, while the gaseous part of the stream 39 after flows above through the gas washing and condensation zone 41, which is typically a Bed with suitable spherical, annular or saddle-like Packing bodies for effective gas-liquid contact is. In some cases it can the zone 41 consist of sieve trays, bubble caps, plates or the like. In each Fall is the cold liquid stream 42, which consists of an aqueous ammoniacal Ammonium carbamate solution is introduced into the unit 40 above the zone 41 and it flows in countercurrent to the rising gases through zone 41 downwards, whereby the carbon dioxide was washed out of the gas phase as condensed ammonium carbamate will. The resulting aqueous ammonium carbamate solution settled at the bottom of the unit 40 accumulates and which usually contains residual free ammonia is called a stream 43 removed. A portion of the stream 43 is returned as stream 42, which in an external heat exchanger, not shown, can be cooled before moving into the unit 40 above the zone 41 is returned.

Der Rest des Stroms 43, der aus dem Strom 44 besteht, wird gemäß der Erfindung zur Harnstoffsynthese zurückgeführt. Der Strom 44 wird gepumpt und in der Pumpe 45 unter Druck gesetzt, welche die wäßrige Ammoniumcarbamat-Lösung auf einen erhöhten Druck komprimiert, der gewöhnlich etwas größer ist als der Harnstoffsynthesedruck in der Einheit 3. Er liegt in jedem Falle im allgemeinen im Bereich von etwa 30 bis 350 kg/cm2, vorzugsweise von 100 bis 350 kg/cm2.Der resultierende unter Druck gesetzte Strom 46, der aus der Einheit 45 ausgetragen wird, wird nun in den Entblößungswärmeaustauscher 47 zur Entfernung des Ammoniumcarbamats durch Ho chdruckentbl ößung mit dem Beschickungskohlendioxid geleitet, welches das Wasser aus dem System entfernt und gemäß der Erfindung einen Hochdruckmischgasstrom erzeugt.The remainder of the stream 43, which consists of the stream 44, is according to FIG Invention returned to urea synthesis. Stream 44 is pumped and in the pump 45 is pressurized, which the aqueous ammonium carbamate solution on compresses an elevated pressure which is usually slightly greater than the urea synthesis pressure in unit 3. It is generally in the range of about 30 in each case to 350 kg / cm2, preferably from 100 to 350 kg / cm2. The resulting under pressure The set stream 46 discharged from unit 45 is now fed into the delamination heat exchanger 47 for removing the ammonium carbamate by high pressure delamination with the feed carbon dioxide passed, which removes the water from the system and according to the invention a High pressure mixed gas flow generated.

Der Strom 46 fließt nach unten durch die Rohre 48 in der Einheit 47. Die Rohre 48 werden von außen beheizt, typischerweise indem ein heißer fließfähiger Mediumstrom 49, welcher gewöhnlich aus Hochdruck-Wasserdampf besteht, außerhalb der Rohre 48 geleitet wird, wobei die abgekühlte Flüssigkeit oder das kondensierte Wasser als Strom 50 entfernt wird. Die äußere Beheizung der Rohre 48 beschleunigt die innere Zersetzung des Ammoniumcarbamats, das vom Strom 46 herrührt und die Bildung einer wäßrigen Phase, die Ammoniak und Kohlendioxid bei erhöhtem Druck innerhalb den Rohren 48 enthält. Eine Temperatur typischerweise im Bereich von etwa 200 bis etwa 250 0C wird in der Einheit 47 durch den Strom 49 aufrechterhalten. In den Boden der Einheit 47 wird Beschickungskohlendioxidgas eingeleitet, typischerweise indem ein Beschickungskohlendioxidgasstrom 51 in dem Kompressor 52 auf einen erhöhten Druck komprimiert wird, der gewöhnlich höher als der Harnstoffsynthesedruck ist und der im allgemeinen dem Druck des Stroms 46 vergleichbar ist und indem der resultierende komprimierte Kohlendioxidgasstrom 43 in den Boden der Einheit 47 geleitet wird, so daß das Beschickungskohlcndioxidgas durch die Rohre 48 nach oben steigt und das Ammoniak und das Kohlendioxid aus der nach unten strömenden wäßrigen flüssigen Löswlg in den Rohren 48 herausnimmt Eine zurückbleibende wäßrige Phase, die hauptsächlich aus Wasser besteht, sammelt sich am Boden der Einheit 47 an und wird als Strom 54 abgenommen. In manchen Fällen kann der Strom 54 einen vernachlässigbaren Gehalt an gelöstem Ammoniak besitzen und wird verworfen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der ErSindllng wird jedoch der Strom 54 weiter verarbeitet, um die darin gelösten Ammoniak- und Kohlendioxidwerte wiederzugewinnen.Stream 46 flows down through tubes 48 in unit 47. The tubes 48 are externally heated, typically by placing a hot, flowable one Medium flow 49, which usually consists of high pressure steam, outside the tubes 48 is passed, wherein the cooled liquid or the condensed Water as stream 50 is removed. The external heating of the tubes 48 accelerates the internal decomposition of the ammonium carbamate resulting from stream 46 and the formation an aqueous phase containing ammonia and carbon dioxide at elevated pressure within the tubes 48 contains. A temperature typically in the range of about 200 to about 250 ° C. is maintained in unit 47 by stream 49. In the ground feed carbon dioxide gas is introduced into unit 47, typically by feed carbon dioxide gas stream 51 in compressor 52 to an elevated level Pressure is compressed, which is usually higher than the urea synthesis pressure and which is generally comparable to the pressure of stream 46 and in which the resulting compressed carbon dioxide gas stream 43 is directed into the bottom of unit 47, so that the feed carbon dioxide gas rises up through tubes 48 and that Ammonia and the carbon dioxide from the downward flowing aqueous liquid solution in the tubes 48 takes out a residual aqueous phase, which is mainly consists of water, accumulates at the bottom of unit 47 and is called stream 54 removed. In some cases, the stream 54 can be negligible of dissolved ammonia and is discarded. In this preferred embodiment of the invention however, the stream 54 is further processed to recover the dissolved ammonia and carbon dioxide levels in it.

Der Strom 54 wird durch das Druckverminderungsventil 55 geleitet und der resultierende wäßrige Strom 56, der sich nun bei vermindertem Druck typischerweise im Bereich von 15 bis 55 kg/cm² befindet, wird in die Ammoniakgewinnungsdestillationsvorrichtung 57 zusammen mit dem Strom 35 geleitet, der, wie oben beschrieben, von der Verarbeitung herrührt. In den meisten Fällen wird der Strom 35 mit einem Druck von unterhalb 15 kg/cm2 gebildet. Daher wird der Strom 35 unter Druck gesetzt, indem er durch eine nicht gezeigte Pumpe geleitet wird, bevor er in die Einheit 57 fließt. Die Destillationsvorrichtung 57 ist eine Destillationskolonne oder eine Retorte, die die Dämpfe von den wäßrigen Beschickungsströmen 56 und 35 bei einem Druck typischerweise im Bereich von 15 bis 55 kg/cm² und einer Temperatur im Bereich von 150 bis 230°C aufkocht und zum Rückfluß bringt, um einen Kopfdampfstrom, der an Ammoniak angereicht ist, von dem Abfallwasser abzutrennen.The stream 54 is passed through the pressure reducing valve 55 and the resulting aqueous stream 56, which is now typically at reduced pressure is in the range of 15 to 55 kg / cm² is fed into the ammonia recovery distillation apparatus 57 passed along with the stream 35, which, as described above, from the processing originates. In most cases stream 35 will be at a pressure below 15 kg / cm2 formed. Therefore, the stream 35 is pressurized by being through a pump, not shown, is directed before it flows into the unit 57. the Distillation device 57 is a distillation column or retort that the vapors from aqueous feed streams 56 and 35 at one pressure typically in the range of 15 to 55 kg / cm² and a temperature in the range of 150 to 230 ° C boils up and brings to reflux, to a steam overhead, which is enriched in ammonia is to be separated from the waste water.

Der abgereicherte Abfallwasserstrom 58 wird vom Boden der Einheit 57 entnommen. Ein Teil des Stroms 58 wird als Abfallwasserstrom 59 verworfen. In manchen Fälleh kann aus dem Heißwasserstrom 59 Wärme gewonnen werden, indem der Strom 59 im Wärmeaustausch mit dem Strom 35 vor der endgültigen Verwerfung des Stroms 59 geleitet wird. Der Rest des Stroms 58 wird als Strom 60 in den Reboiler-Wärmeaustauschen 61 zur Erhitzung wid teilweisen Verdampfung im klärmenustausch mit Wasserdampf geleitet und der resultierende Mischdampfflüssigkeitsstrom 62 wird zur Einheit 57 unterhalb der oberen Rückflußsiebzone zurückgeführt. Ein endgültiger heißer Kopfdampüstrom 6) wird von der Oberseite der Reinheit 57 entfernt. Der Strom 63 ist an gewonnenen Ammoniakwerten reich und enthält auch Kohlendioxid und Wasserdampf. Der Strom 63 wird zunächst durch den Wärmeaustauscher 23 im Wärmeaustausch mit dem Strom 22, wie oben beschrieben, geleitet. Mindestens ein Teil des Stroms 63 kondensiert in der Einheit 23 zu einer Flüssigkeit und der resultierende abgekühlte Strom 36, der eine kondensierte flüssige Phase enthält, wird mit dem Strom 11 kombiniert und, wie oben beschrieben, zur Umwandlung in eine wäßrige Ammoniumcarbamat-Lösung und einen gereinigten Kopfammoniakdampf in der Einheit 40 zurückgeführt.The depleted waste water stream 58 is from the bottom of the unit 57 taken. A portion of stream 58 is discarded as waste water stream 59. In In some cases, heat can be obtained from the hot water stream 59 by the Stream 59 in heat exchange with stream 35 before the final rejection of the stream 59 is directed. The remainder of stream 58 is used as stream 60 in the reboiler heat exchanges 61 for heating, partial evaporation in the heat exchange with water vapor is directed and the resulting mixed steam liquid stream 62 becomes unit 57 below returned to the upper reflux sieve zone. A final hot overhead steam stream 6) is from the top of purity 57 removed. The current 63 is rich in recovered ammonia levels and also contains carbon dioxide and water vapor. The stream 63 is first through the heat exchanger 23 in heat exchange with the Stream 22, as described above, passed. At least a portion of stream 63 condenses in the unit 23 to a liquid and the resulting cooled stream 36, which contains a condensed liquid phase is combined with stream 11 and, as described above, for conversion into an aqueous ammonium carbamate solution and recycled overhead purified ammonia vapor in unit 40.

In der Kondensator-Entblößereinheit 40 ist die oberhalb der Zone 41 aufsteigende Gasphase nun an Kohlendioxid verarmt und besteht- hauptsächlich aus Ammoniakdampf. Diese Gasphase steigt durch die R-ückfluß-EntbIößungszone 64, wie sie in den US-Patentschriften 7 155, 723 und 3 191 916 beschrieben wird. Von der, Oberseite der Einheit 40 wird ein resultierender gereinigter restlicher Ammoniakdampfstrom 65 entnommen. Der Strom 65 wird mit dem Beschickungsammoniakstrom 66 kombiniert und der kombinierte Ammoniakstrom 67 wird vorzugsweise abgekühlt und in dem Wärmeaustauscher 68 total kondensiert, indem ein Wärmeaustausch mit Kühlwasser erfolgt. Der resultierende flüssige Ammoniakstrom 69 wird durch die Pumpe 70 auf einen erhöhten Druck, typischerweise im Bereich von 100 bis 350 kg/cm2 gebracht und der unter Druck gesetzte flüssige Ammoniakstrom 71, der aus der Einheit 70 ausgetragen wird,- wird in dem Wärmeaustauscher 38 durch Wärmeaustausch mit dem Prozeßstrom 37 erhitzt. Der erhitzte iioehdruckammoniakstrom 72 wird nun vorzugsweise in den Strom 1, der, wie oben beschrieben, in die Harnstoffsynthese geleitet wird, und den Strom 77 aufgeteilt, welche gemäß der Erfindung verwertet wird.In the condenser stripping unit 40, the one above the zone 41 rising gas phase is now depleted in carbon dioxide and consists mainly of Ammonia vapor. This gas phase rises through reflux deletion zone 64, such as it is described in U.S. Patents 7,155,723 and 3,191,916. Of the, Top of the unit 40 becomes a resulting purified residual ammonia vapor stream 65 taken. Stream 65 is combined with feed ammonia stream 66 and the combined ammonia stream 67 is preferably cooled and in the heat exchanger 68 totally condensed by exchanging heat with cooling water. The resulting liquid ammonia stream 69 is fed by pump 70 to an elevated pressure, typically brought in the range of 100 to 350 kg / cm2 and the pressurized liquid Ammonia stream 71 discharged from unit 70 - is in the heat exchanger 38 heated by heat exchange with process stream 37. The heated high pressure ammonia stream 72 is now preferably into stream 1, which, as described above, is passed into the urea synthesis, and the flow 77 divided, which according to the invention is exploited.

Der Strom 73 wird nun vorzugsweise mit dem heißen Mischgasstrom 74 kombiniert, der von den Rohren 48 der Einheit 47 herrührt, wie der resultierende heiße Gasstrom, der durch Entblößung der wäßrigen Ammoniumcarbamat-Lösung mit gasförmigem Kohlendioxid in der Einheit 47 gebildet worden ist. In den meisten Fällen ist die zugefügte Menge des Ammoniakstroms 73 zu dem Mischgasstrom 74 so bemessen, daß der resultierende kombinierte Prozeß strom 75 ein Molverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid im Bereich von etwa 1,5:1 bis etwa 3:1 besitzt. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse hinsichtlich der nachfolgenden maximalen Temperaturwerte während der Ammoniumcarbamatkondensation beträgt das Molverhältnis Ammoniak zu Kohlendioxid im Strom 75 im wesentlichen 2:1. Der Harnstoffstrom 76 wird nun vorzugsweise zu dem Strom 75 gegeben, um die anfänglichen Kondensationsprozesse zu fördern. In den meisten Fällen besteht der Strom 76 aus einer wäßrigen Harnstofflösung und er kann aus einem Teil der Ströme 22 oder 27 bestehen.The stream 73 is now preferably mixed with the hot mixed gas stream 74 resulting from the tubes 48 of the unit 47, like the resulting one hot gas stream, which by delamination of the aqueous ammonium carbamate solution with gaseous Carbon dioxide has been formed in unit 47. In most cases that is added amount of ammonia stream 73 to the mixed gas stream 74 so dimensioned that the resulting combined process stream 75 has a molar ratio of ammonia to carbon dioxide in the range of about 1.5: 1 to about 3: 1. To achieve optimal results with regard to the following maximum temperature values during the ammonium carbamate condensation the molar ratio of ammonia to carbon dioxide in stream 75 is essentially 2: 1. The urea stream 76 is now preferably added to the stream 75 to the initial Promote condensation processes. In most cases stream 76 consists of an aqueous urea solution and it can be from part of the streams 22 or 27 exist.

Der endgültige kombinierte Zurückführungsstrom 77, der durch Zugabe des Strom 76 zu dem Strom 75 gebildet wird, wird nun in die Einheit 7 geleitet und fließt durch die Rohre 8 nach unten. Mindestens ein Teil des Ammoniak- und Kohlendioxidgehalts des Stroms 77 kondensiert zu geschmolzenem Ammoniumcarbamat mit niedrigem Wassergehalt innerhalb der Rohre 8 mit demzufolge erfolgender Bildung und Freisetzung von Wärme, welche die Zersetzung des Ammoniumcarbamats in dem Harnstoffsyntheseabstrom innerhalb der Hülle der Einheit 7, wie oben beschrieben, fördert. Der abwärts der Rohre 8 entnommene Zurückführungsprozeßstrom wird aus der Einheit 7 als Strom 78 abgeführt, welcher gewöhnlich sowohl eine geschmolzene flüssige Ammoniumcarbamatphase als auch eine restliche Gasphase enthält.The final combined recycle stream 77 eliminated by addition of the stream 76 is formed to the stream 75 is now passed into the unit 7 and flows through the tubes 8 downwards. At least some of the ammonia and carbon dioxide content of stream 77 condenses into molten ammonium carbamate of low water content within the tubes 8 with the consequent formation and release of heat, which the decomposition of the ammonium carbamate in the urea synthesis effluent within the Shell of the unit 7, as described above, promotes. The downhill Recycle process stream withdrawn from tubes 8 is discharged from unit 7 as a stream 78, which is usually both a molten liquid ammonium carbamate phase as well as a residual gas phase.

Der Strom 78 wird nun zu weiteren Wärmegewinnung durch Carbamatkondensation vor der Zurückführung in die Harnstoffsynthese weiter verarbeitet. Der Strom 78 wird nach unten in den vertikal orientierten Wärmeaustauscher 79 geleitet und strömt nach unten durch die Rohre 8, worin eine weitere Kondensation des geschmolzenen Ammoniumcarbamats und Wärmefreisetzung erfolgt. Ein geeigneter Wärmeaustauschmediumstrom 81, der gewöhnlich aus Kondensations- oder Boilerbeschickungswasser besteht, wird in die Hülle der Einheit 79 eingeleitet und das erhitzte Wärmeaustauschmedium, das gewöhnlich aus dem gebildeten Hochdruckwasserdampf besteht, wird als Strom 82 entfernt.Stream 78 is now used to generate further heat by carbamate condensation processed further before being returned to urea synthesis. The Stream 78 is directed down into the vertically oriented heat exchanger 79 and flows down through the tubes 8, wherein further condensation of the molten Ammonium carbamate and heat release occurs. A suitable heat exchange medium stream 81, which usually consists of condensation or boiler feed water introduced into the shell of the unit 79 and the heated heat exchange medium, the usually consisting of the high pressure water vapor formed is removed as stream 82.

Das äußere Kühlen der Rohre 80 durch das Wärmeaustauschmedium kann die totale Kondensation der gasförmigen Phase in den Rohren 80 zu einer Flüssigkeit fördern und bilden.The external cooling of the tubes 80 by the heat exchange medium can the total condensation of the gaseous phase in the tubes 80 to a liquid promote and educate.

In jedem Fall enthält der nach unten aus den Rohren 80 abgegebene resultierende Prozeßstrom eine geschmolzene flüssige Ammoniumcarbamatphase und er kann ganz aus geschmolzenem Ammoniumcarbamat mit niedrigem Wassergehalt bestehen. Dieser resultierende Prozeßstrom sammelt sich in der Einheit 79 unterhalb der Rohre 80 an. Er wird als Strom 2 entnommen und, wie oben beschrieben, der Harnstoffsynthese zugeführt. In den meisten Fällen ist, wie oben bereits ausgeführt, der Druck der Prozeß ströme, von denen sich der Strom 2 herleitet, spezifisch der Ströme 53, 46 und 73 etwas höher als der Harnstoffsynthesedruck im Reaktor 3, so daß folglich der heiße geschmolzene Ammoniumcarbamatstrom 2 direkt in den Reaktor 3 fließt, ohne daß es notwendig ist eine Pumpe vorzusehen, um den Strom 2 in den Reaktor 3 zu pressen. Dieser Umstand ist von grossem Vorteil, da eine Spezialpumpe zum Pumpen des heißen Ammoniumcarbamatstroms, der ein geschmolzenes Salz darstellt, somit nicht erforderlich ist.In either case, it contains the downwardly discharged from the tubes 80 resulting process stream a molten liquid ammonium carbamate phase and he can consist entirely of molten ammonium carbamate with a low water content. This resulting process stream collects in the unit 79 below the tubes 80 on. It is taken as stream 2 and, as described above, from the urea synthesis fed. In most cases, as stated above, the pressure is the Process streams from which stream 2 is derived, specifically streams 53, 46 and 73 slightly higher than the urea synthesis pressure im Reactor 3, so that consequently the hot molten ammonium carbamate stream 2 goes directly into the reactor 3 flows without it being necessary to provide a pump to flow the stream 2 into the Press reactor 3. This fact is of great advantage because a special pump for pumping the hot stream of ammonium carbamate, which is a molten salt, thus is not required.

In den Rahmen der Erfindung fallen zahlreiche Alternativen. In manchen Fällen kann man das Verfahren der Erfindung auch außerhalb der angegebenen Prozeßvariablen, z.B. den Temperaturen und Drücken, wie sie oben erwähnt wurden, durchführen, doch stellen diese Bereiche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar. Der Strom 14 kann erhitzt werden, bevor er in die Einheit 15 geleitet wird, um durch Wärmeaustausch mit den Strömen 11 oder 36 eine endgültige Ammoniumcarbamatzersetzung und Bildung von Abgas zu fördern. Der Strom 17 kann alternativ durch eine Mehrfachverdampfung verarbeitet werden, um eine im wesentlichen wasserfreie Harnstoffschmelze für das direkte Sprühtrocknen zu bilden. In diesem Zusammenhang können die Arbeitsweisen der US-Patentschriften 3 211 788 und 7 147 174 Anwendung finden.Numerous alternatives fall within the scope of the invention. In some In some cases, the method of the invention can also be used outside of the specified process variables, e.g. the temperatures and pressures as mentioned above, but these areas represent preferred embodiments of the invention. The stream 14 can be heated before it is fed into the unit 15 for heat exchange with streams 11 or 36 final ammonium carbamate decomposition and formation to promote of exhaust gas. The stream 17 can alternatively be produced by multiple evaporation processed to produce an essentially anhydrous urea melt for the direct spray drying to form. In this context, the working methods U.S. Patents 3,211,788 and 7,147,174 apply.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft zu dem Strom 46 Kohlendioxid mit hohem Druck zuzufügen, da der Strom 46 gewöhnlich überschüssiges freies Ammoniak enthält. In diesem Falle setzt sich das zugefügte Kohlendioxid mit dem freien Ammoniak in dem Strom 46 um, wobei in situ Ammoniumcarbamat mit dementsprechend erfolgender Temperaturerhöhung gebildet wird. Der resultierende heiße Prozeß strom kann dann im Wärmeaustausch mit dem Strom 72 geleitet werden, um ein weiteres Erhitzen des Beschickungsammoniak vorzusehen oder er kann direkt in die Einheit 47 bei erhöhen Temperaturen geleitet werden, wodurch die Beheizungserfordernisse für die Einheit 47 verringert werden.In some cases it is advantageous to stream 46 with carbon dioxide at high pressure as stream 46 usually has excess free ammonia contains. In this case the added carbon dioxide settles with the free ammonia in the stream 46 um, with ammonium carbamate in situ with correspondingly occurring Temperature increase is formed. The resulting hot process stream can then be conducted in heat exchange with stream 72, another Provide heating of the feed ammonia or it can go directly into the unit 47 are conducted at elevated temperatures, reducing the heating requirements for the unit 47 can be reduced.

In manchen Fällen kann der Entblößungsdruck in den Rohren 48 der Einheit 47 unterhalb des Harnstoffsynthesereaktordrucks liegen. In diesem Fall kann der Strom 74 vor der Kombination mit dem Strom 77 komprimiert werden. In manchen Fällen, z.B. wenn in dem Strom 46 ein hoher Anteil an freiem Ammoniak vorhanden ist, dann kann der Strom 73 weggelassen werden und der Strom 75 rührt lediglich von dem Strom 74 her. In den meisten Fällen wird jedoch der Strom 73 vorgesehen, um das erforderliche Molverhältnis Ammoniak zu Kohlendioxid im Strom 75 für optimale Temperaturwerte und Wärmebildung zu erzielen. Wie bereits oben zum Ausdruck gebracht, kann die Beschickungsgeschwindigkeit des Stroms 73 von dem Wert abgeändert werden, der das optimale Molverhältnis von Ammoniak zu Kohlendioxid im Strom 75 von 2:1 liefert. Diese Modifikation wäre z.B.In some cases, the delamination pressure in the tubes 48 of the unit 47 lie below the urea synthesis reactor pressure. In this case, the Stream 74 may be compressed prior to combining with stream 77. In some cases, e.g., if there is a high level of free ammonia in stream 46, then the stream 73 can be omitted and the stream 75 merely comes from the stream 74 ago. In most cases, however, the current 73 is provided to the required Molar ratio of ammonia to carbon dioxide in stream 75 for optimal temperature values and to achieve heat generation. As already stated above, the feed speed of stream 73 can be modified from the value which is the optimum molar ratio of Ammonia to carbon dioxide in stream 75 delivers 2: 1. This modification would be e.g.

bei Anfangsperioden des Betriebs zweckmäßig, wenn die Wärmeaustauscheroberflächen in den Einheiten 7 und 79 sauber sind und die Rohre 8 und 80 klar sind. Wenn während des Betriebs eine Verschmutzung stattfindet und die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit erniedrigt werden, dann kann die Beschickungsgeschwindigkeit des Stroms 73 relativ zu dem Strom 74 so modifiziert werden, daß ein Molverhältnis Ammoniak zu Kohlendioxid im Strom 75 von 2:1 erhalten wird, welches die nachfolgende Ammoniumcarbamat-Kondensation und die Wärmefreisetzung bei maximalen Temperaturwerten fördert.useful in initial periods of operation when the heat exchanger surfaces in units 7 and 79 are clean and tubes 8 and 80 are clear. If during pollution occurs during operation and the heat transfer rate are decreased, then the feeding speed of the stream 73 can be relatively to stream 74 are modified so that a molar ratio of ammonia to carbon dioxide is obtained in stream 75 of 2: 1, which is the subsequent ammonium carbamate condensation and promotes heat release at maximum temperature values.

Schließlich kann die Kondensation des geschmolzenen Ammoniumcarbamatsß wie sie bei dem Verfahren der Erfindung erfolgt, lediglich dazu verwendet werden, um Wasserdampf zu bilden oder einen anderen Wärmeaustausch neben dem Erhitzen des Harnstoffsyntheseabstroms 6 vorzusehen.Eventually, condensation of the molten ammonium carbamate can occur as it takes place in the method of the invention, are only used to to form water vapor or some other heat exchange besides heating the Provide urea synthesis effluent 6.

In diesem Falle würde der Strom 77 direkt in die Einheit 79 geleitet und er würde die Einheit 7 umgehen. Der heiße Strom 82, der in der Hülle der Einheit 79 gebildet wird und der gewöhnlich aus Hochdruckwasserdampf besteht, würde sodann teilweise oder ganz für Heizzwecke in der Einheit 7 verwendet und er würde durch die Rohre 8 geleitet. Diese Alternativmöglichkeit ist vorteilhaft, wenn Teile des Stroms 77 sich anfangs zu geschmolzenem Åmmoniumcarbamat bei sehr stark erhöhten Temperaturen kondensieren, wodurch eine Biuretbildung und eine Harnstoffhydrolyse in dem Harnstoffsyntheseabstrom bewirkt würde3 wenn ein direkter Wärmeübergang von dem Strom 77 zu dem Strom 6 vorgesehen ist.In this case the stream 77 would be fed directly into the unit 79 and he would bypass Unit 7. The hot stream 82 flowing in the shell of the unit 79 is formed and which usually consists of high pressure steam, would then partly or wholly used for heating purposes in the unit 7 and he would through the pipes 8 passed. This alternative option is advantageous if parts of the Current 77 initially increased to molten ammonium carbamate at very large Temperatures condense, causing biuret formation and urea hydrolysis would be effected in the urea synthesis effluent3 if a direct heat transfer from the stream 77 is provided to the stream 6.

Nachstehend soll ein Beispiel für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine technische Harnstoffanlage erläutert werden.The following is an example of the application of the invention Process to be explained on a technical urea plant.

Beispiele Nachstehend sind die Zusammensetzungen und Betriebsbedingungen der Hauptprozeßströme einer technischen Harnstoffanlage angegeben, bei weicher das Verfahren der Erfindung benutzt wurde. Die Zusammensetzungen sind in Mol pro Mol Harnstoff im Reaktorabstrom 4 ausgedrückt.Examples The following are the compositions and operating conditions of the main process streams of a technical urea plant, with which the Method of the invention was used. The compositions are in moles per mole Urea expressed in the reactor effluent 4.

Strom- Kohlen- Ammoniak Wasser Harn- Absolut. Tempe-Nr. dioxid stoff Druck retur kg/cm² °C 53 0,953 - - - 228,2 176 66 - 1.921 - - 19,3 38 0,333 3,332 1,087 1,000 224,7 190 11 0,308 2.970 0,399 - 21,05 165 12 0,025 0,362 0,688 l.ooo 21,05 165 16 o,olg 0,260 0,129 - 1,12 98 17 0,006 0,102 0,559 1,000 1,12 98 28 0,006 0,102 0,554 - 0,105 66 35 0,025 0,362 1,019 - 21,6 38 63 0,072 0,451 0,130 - 21,4 165 59 0,003 0,021 1.352 - 21,4 210 39 0,380 3.421 0,529 - 21,05 77 46 0,380 1,210 0,555 - 228,3 87 74 1.283 1.100 0,092 228,1 176 54 0,050 0,110 0,463 - 228,2 202 76 - - 0,025 0,050 228,1 66 73 - 1.466 0,007 - 228,1 127 2 1,283 2,566 0,124 0,050 228,1 127 1 - 2,676 0,013 - 228,1 127 26 - - 0,005 0,950 1,03 38Electricity Carbon Ammonia Water Urine Absolute. Tempe no. dioxide substance Pressure retur kg / cm² ° C 53 0.953 - - - 228.2 176 66 - 1.921 - - 19.3 38 0.333 3.332 1.087 1.000 224.7 190 11 0.308 2,970 0.399 - 21.05 165 12 0.025 0.362 0.688 l, ooo 21.05 165 16 o, olg 0.260 0.129 - 1.12 98 17 0.006 0.102 0.559 1.000 1.12 98 28 0.006 0.102 0.554 - 0.105 66 35 0.025 0.362 1.019 - 21.6 38 63 0.072 0.451 0.130 - 21.4 165 59 0.003 0.021 1,352 - 21.4 210 39 0.380 3,421 0.529 - 21.05 77 46 0.380 1.210 0.555 - 228.3 87 74 1,283 1,100 0.092 228.1 176 54 0.050 0.110 0.463 - 228.2 202 76 - - 0.025 0.050 228.1 66 73 - 1,466 0.007 - 228.1 127 2 1.283 2.566 0.124 0.050 228.1 127 1 - 2.676 0.013 - 228.1 127 26 - - 0.005 0.950 1.03 38

Claims (10)

Patent ansprüche Verfahren zur Synthese von Harnstoff, bei welchem Ammoniak und Kohlendioxid bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck umgesetzt werden, das Produkt bei vermindertem Druck erhitzt wird, um ein Abgas von dem flüssigen Harnstoffabstrom zu bilden und aus dem Abgas eine wäßrige Ammoniumcarbamat-Lösung zur Zurückführung in die Harnstoffsynthese wiedergewonnen wird, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man die Lösung auf 30 bis 350 kg/cm2 unter Druck setzt, die Lösung in einer von außen beheizten Zone mit gasförmigem Kohlendioxid zur Zersetzung von Ammoniumcarbamat und Entfernung von Ammoniak und Kohlendioxid entblößt, das resultierende Gas mit einem Medium einem Wärmeaustausch unterwirft, um teilweise Ammoniumcarbamat zu kondensieren und daß man den resultierenden Strom in die Harnstoffsynthese zurückführt. Claims process for the synthesis of urea, in which Ammonia and carbon dioxide are converted at elevated temperature and pressure, the product is heated at reduced pressure to remove an exhaust gas from the liquid Form urea effluent and an aqueous ammonium carbamate solution from the exhaust gas is recovered for recycling in the urea synthesis, thereby g e -k e it is noted that the solution is pressurized to 30 to 350 kg / cm2, the solution in an externally heated zone with gaseous carbon dioxide for decomposition bare of ammonium carbamate and removal of ammonia and carbon dioxide that resulting gas with a medium subjected to heat exchange to partially To condense ammonium carbamate and that one can use the resulting stream in the urea synthesis returns. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man die zurückbleibende Lösung von der Entblößung destilliert, um einen gasförmigen Ammoniakstrom herzustellen, welcher zu dem von dem flüssigen Harnstoffabstrom abgetrennten Abgas zugesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that one distills the remaining solution from the denudation to a gaseous Produce ammonia stream, which is separated from the liquid urea effluent Exhaust gas is added. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t 0 daß das Wärmeaustauschmedium, welches mit dem resultierenden Gas einem Wärmeaustausch unterworfen wird, das Harnstoffprodukt ist, welches zur Abtrennung eines Abgases erhitzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t 0 that the heat exchange medium, which with the resulting gas one Is subjected to heat exchange, the urea product is used for separation an exhaust gas is heated. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Wärmeaustauschmedium mindestens in einem Teil des Wärmeaustauschsystems Wasser ist, welches zu Wasserdampf umgewandelt wird, der zur Unterstützung des Erhitzens des Harnstoffprodukts zur Bildung des Abgases verwendet werden kann.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized g e k e n n indicate that the heat exchange medium is in at least part of the heat exchange system Water is that which is converted to water vapor, which is used to support heating of the urea product can be used to form the exhaust gas. 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man vor dem Wärmeaustaush zu dem Gas von dem Entblößen Ammoniak zufügt, um einen Strom zu bilden, der Ammoniak und Kohlendioxid im Verhältnis 1,5:1 bis 3:1 enthält.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e k It is noted that prior to the heat exchange to the gas from the stripping Ammonia adds to form a stream that has ammonia and carbon dioxide in proportion 1.5: 1 to 3: 1. 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man den Druck des flüssigen Harnstoffabstroms nach Abtrennung des Abgases erneut verringert und daß man weiteres Abgas abtrennt, aus welchem man eine, wäßrige Ammoniumcarbamat-Lösung gewinnt und in die Kohlendioxid-Entblößung zurückführt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e k It is noted that one can reduce the pressure of the liquid urea effluent after separation of the exhaust gas is reduced again and that further exhaust gas is separated off from which one an aqueous ammonium carbamate solution wins and in the carbon dioxide denudation returns. 7. Verfahren nach einem der vorstehende Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man Harnstoff, vorzugsweise als Mutterlauge aus einem Kristallisator, aus welchem fester Harnstoff gewonnen wird, zu dem Gas von dem Entblößer vor den Wärmeaustausch mit dem Medium gibt.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e k e It is noted that urea can be used, preferably as mother liquor from a Crystallizer, from which solid urea is recovered, to the gas from the stripper before the heat exchange with the medium there. 8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t J daß man wäßriges Ammoniumcarbamat von dem Abgas gewinn, um einen Ammoniakstrom, der von Kohlendioxid frei ist3 zu gewinnen, welcher verflüssigt wird und teilweise der Harnstoffreaktion und teilweise dem Gas von dem Entblößen zugeführt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e k Note that aqueous ammonium carbamate is obtained from the exhaust gas, to obtain an ammonia stream that is free of carbon dioxide3, which liquefies and partly the urea reaction and partly the gas from the peeling is fed. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g-e k e n n -z e i c h n e t j daß man das Abgas vor der Gewinnung des wäßrigen Ammoniumcarbamats zunächst durch Wärmeaustausch mit dem flüssigen Ammoniak abkühlt.9. The method according to claim 8, characterized in that g-e k e n n -z e i c h n e t j that the exhaust gas is first carried out before the aqueous ammonium carbamate is obtained Heat exchange with the liquid ammonia cools. 10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man zu dem wäßrigen Ammoniumcarbamat vor dem Entblößen Kohlendioxid zusetzt.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e k It should be noted that the aqueous ammonium carbamate is added prior to bare Carbon dioxide adds. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3136137A1 (en) * 1980-09-12 1982-04-22 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. METHOD FOR SYNTHESIS OF UREA

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