DE3805403A1 - Verfahren zur herstellung von harnstoff - Google Patents
Verfahren zur herstellung von harnstoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Harnstoff. Spezieller bezieht sie sich auf eine Verbesse
rung des Syntheseschrittes, der für die Umwandlung eines
Harnstoffsyntheseverfahrens mit Rückführung von Lösung
vom Nicht-Strippungstyp (hier im folgenden als das Ver
fahren A bezeichnet) in ein Harnstoffsyntheseverfahren
mit Rückführung von Lösung vom Strippungstyp (hier im
folgenden als das Verfahren B bezeichnet) geeignet ist.
Die zur Zeit vorherrschenden Harnstoffsyntheseverfahren
werden grob in das Verfahren A und das Verfahren B, die
vorstehend angegeben sind, unterteilt. Diese zwei Verfah
ren wiesen in früherer Zeit einen großen Unterschied in
den Synthesebedingungen auf. Dies war dergestalt, daß
das molare Verhältnis von NH3 zu CO2 in dem Harnstoff
syntheseschritt etwa 4 bei dem Verfahren A betrug, wohin
gegen es in dem Verfahren B 3 oder kleiner war. Weiterhin
wurde es bei dem Verfahren B als schwierig angesehen,
ein so erhöhtes molares Verhältnis von NH3 zu CO2 wie bei
dem Verfahren A zu erhalten.
Da jedoch ein niedriges molares Verhältnis von NH3 zu
CO2 zu einer niedrigen Harnstoffsyntheserate führt, waren
auch hohe molare Verhältnisse von NH3 zu CO2 in dem Ver
fahren B wünschenswert. Der nachfolgende technologische
Fortschritt und der Anstieg der Preise für Energie gestat
teten die Anwendung von höheren molaren Verhältnissen von
NH3 zu CO2 in dem Verfahren B. Als eine Folge davon wurde
Umwandlung des Verfahrens A in das Verfahren B in einigen
Fällen angewendet.
Eines der Probleme, das bei derartigen Fällen auftritt,
ist der große Unterschied in dem Aufbau des Synthesereak
tors und in der Konfiguration des Synthesesystems. Unter
der Annahme, daß die Produktionsraten für die beiden Pro
zesse identisch sind, ist der Synthesereaktor bei dem Ver
fahren B größer in seinen Abmessungen als derjenige bei
dem Verfahren A, und darüber hinaus besitzt er Prallplat
ten in seinem Inneren. Zusätzlich ist das Verfahren B
signifikant verschieden von dem Verfahren A auch in der
Anordnung der Flüssigkeitseinlaß- und -auslaßleitungen
für den Synthesereaktor und der Konfiguration des Synthe
sesystems.
Demzufolge ist es bei der Umwandlung des Verfahrens A in
das Verfahren B notwendig, eine Vielzahl von Wegen vorzu
sehen, so daß ein Synthesereaktor, der bei dem Verfahren A
verwendet wird, auch in dem Verfahren B verwendet werden
kann. Der Synthesereaktor ist eine teure Einheit in der
Gesamtanlage, so daß es vorteilhaft ist, einen Synthese
reaktor, der bei dem Verfahren A verwendet wird, so wie
er ist bei der Umwandlung des Verfahrens A in das Verfah
ren B anzuwenden, insbesondere bei der Umwandlung mit
erhöhter Produktion. Weiterhin muß die Minimalisierung
der Zeit für die Anlagenstillegung bei der Umwandlung des
Verfahrens in Betracht gezogen werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein ver
bessertes Harnstoffherstellungsverfahren zu schaffen,
das für die Umstellung einer Anlage von dem Verfahren A
auf das Verfahren B geeignet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das folgende Verfah
ren zur Herstellung von Harnstoff geschaffen:
In einem Verfahren zur Herstellung von Harnstoff, bei dem Ammoniak und Kohlendioxid bei einem Harnstoffsynthesedruck und einer Harnstoffsynthesetemperatur umgesetzt werden, um eine Harnstoffsynthese-Laugenflüssigkeit zu bilden, die Harnstoff, nicht umgesetztes Ammoniak, nicht umgesetztes Kohlendioxid und Wasser enthält, die Harnstoffsynthese- Laugenflüssigkeit dem Kohlendioxid-Strippen unter im we sentlichen dem gleichen Druck wie bei der Harnstoffsyn these unterworfen wird, um einen Teil des vorstehend an gegebenen nicht umgesetzten Ammoniaks und Kohlendioxids als ein gemischtes Gas abzutrennen, die so befreite Harn stoffsynthese-Laugenflüssigkeit wenigstens einer Stufe eines Abtrennungsschrittes für nicht umgesetztes Ammoniak und Kohlendioxid unter einem Druck, der niedriger als in der Harnstoffsynthese ist, unterworfen wird, um im wesent lichen das gesamte nicht umgesetzte Ammoniak und Kohlen dioxid, die in der vorstehenden Harnstoffsynthese-Laugen flüssigkeit verblieben sind, als ein gemischtes Gas abzu trennen und dadurch eine wäßrige Harnstofflösung zu erhal ten, der Druck eine Absorptionslösung, die durch Absor bieren des abgetrennten gemischten Gases bei einem nie drigeren Druck als in der Harnstoffsynthese in einem Ab sorptionsmedium erhalten worden ist, auf im wesentlichen den gleichen Druck wie in der Harnstoffsynthese erhöht wird, das gemischte Gas von dem vorstehend beschriebenen Strippungs-Schritt in der vorstehend beschriebenen Absorp tionslösung kondensiert wird und die so erhaltene konden sierte Lösung zu der vorstehend beschriebenen Harnstoff synthese zurückgeführt wird, wird wenigstens ein Teil der Absorptionslösung, deren Druck auf den vorstehend beschrie benen Harnstoffsynthesedruck erhöht worden ist, einer an deren Harnstoffsynthese bei dem Harnstoffsynthesedruck und einer Harnstoffsynthesetemperatur zusammen mit einem Teil jeweils von dem aufbereiteten Ammoniak und Kohlen dioxid unterworfen, um eine Harnstoffsynthese-Laugenflüs sigkeit zu erzeugen, und die zuletzt genannte Harnstoff synthese-Laugenflüssigkeit bei der vorstehend beschriebe nen Kondensation verwendet.
In einem Verfahren zur Herstellung von Harnstoff, bei dem Ammoniak und Kohlendioxid bei einem Harnstoffsynthesedruck und einer Harnstoffsynthesetemperatur umgesetzt werden, um eine Harnstoffsynthese-Laugenflüssigkeit zu bilden, die Harnstoff, nicht umgesetztes Ammoniak, nicht umgesetztes Kohlendioxid und Wasser enthält, die Harnstoffsynthese- Laugenflüssigkeit dem Kohlendioxid-Strippen unter im we sentlichen dem gleichen Druck wie bei der Harnstoffsyn these unterworfen wird, um einen Teil des vorstehend an gegebenen nicht umgesetzten Ammoniaks und Kohlendioxids als ein gemischtes Gas abzutrennen, die so befreite Harn stoffsynthese-Laugenflüssigkeit wenigstens einer Stufe eines Abtrennungsschrittes für nicht umgesetztes Ammoniak und Kohlendioxid unter einem Druck, der niedriger als in der Harnstoffsynthese ist, unterworfen wird, um im wesent lichen das gesamte nicht umgesetzte Ammoniak und Kohlen dioxid, die in der vorstehenden Harnstoffsynthese-Laugen flüssigkeit verblieben sind, als ein gemischtes Gas abzu trennen und dadurch eine wäßrige Harnstofflösung zu erhal ten, der Druck eine Absorptionslösung, die durch Absor bieren des abgetrennten gemischten Gases bei einem nie drigeren Druck als in der Harnstoffsynthese in einem Ab sorptionsmedium erhalten worden ist, auf im wesentlichen den gleichen Druck wie in der Harnstoffsynthese erhöht wird, das gemischte Gas von dem vorstehend beschriebenen Strippungs-Schritt in der vorstehend beschriebenen Absorp tionslösung kondensiert wird und die so erhaltene konden sierte Lösung zu der vorstehend beschriebenen Harnstoff synthese zurückgeführt wird, wird wenigstens ein Teil der Absorptionslösung, deren Druck auf den vorstehend beschrie benen Harnstoffsynthesedruck erhöht worden ist, einer an deren Harnstoffsynthese bei dem Harnstoffsynthesedruck und einer Harnstoffsynthesetemperatur zusammen mit einem Teil jeweils von dem aufbereiteten Ammoniak und Kohlen dioxid unterworfen, um eine Harnstoffsynthese-Laugenflüs sigkeit zu erzeugen, und die zuletzt genannte Harnstoff synthese-Laugenflüssigkeit bei der vorstehend beschriebe nen Kondensation verwendet.
Bei der Anordnung der zwei Syntheseverfahrensschritte wird
eine Vielzahl von Kombinationen angewendet, z. B. in Reihe,
parallel und in Reihe, mit jedoch unterschiedlicher Reihen
folge. Als Ergebnis von Untersuchungen in bezug auf tech
nische und ökonomische Gesichtspunkte und in bezug auf die
Zeit der Anlagenstillegung während der Modifikation wurde
es als günstig gefunden, daß die beiden Syntheseschritte
in Reihe angeordnet werden und außerdem mit dem Synthese
reaktor für Synthetisierung von Harnstoff aus der vorge
nannten Absorptionslösung und aufbereitetem Ammoniak und
Kohlendioxid (hier im folgenden als die erstere Synthese
bezeichnet) vorgeschaltet zu dem Synthesereaktor für Syn
thetisieren von Harnstoff entsprechend dem Verfahren B
(hier im folgenden als die letztere Synthese bezeichnt).
Die erstere Synthese wird unter dem gleichen Druck wie
bei der letzteren Synthese, jedoch bei einer niedrigeren
Temperatur als bei der letzteren Synthese durchgeführt.
Der Grund ist, daß das aufbereitete Kohlendioxid, das
der ersten Synthese zugeführt wird, in einer so kleinen
Menge wie möglich vorhanden sein sollte, so daß der Rest
bei dem Strippen in einer so großen Menge wie möglich ver
wendet werden kann. Der gleiche Grund gilt für die Tatsa
che, daß ein Teil der Lösung von nicht umgesetztem Ammo
niak und Kohlendioxid der ersteren Synthese zugeführt
wird. Deshalb kann die Menge an aufbereitetem Kohlendio
xid, das der ersteren Synthese zugeführt wird, günstiger
weise 5 bis 15 (Gewichts-)% der Menge des gesamten aufbe
reiteten Kohlendioxids betragen. Solch eine kleine Menge
Kohlendioxid bewirkt, daß das molare Verhältnis von H2O
zu CO2 in der ersteren Synthese größer als üblich ist,
was zur Verringerung der Harnstoffsyntheserate führt. Um
die Verringerung der Harnstoffsyntheserate zu verhindern,
ist es vorzuziehen, die Menge an aufbereitetem Ammoniak,
das der ersteren Synthese zugeführt wird, in solch einem
Ausmaß zu erhöhen, daß die Verringerung der Syntheserate
kompensiert wird. Deshalb kann diese Menge günstigerweise
30 bis 50 (Gewichts-)% von derjenigen des gesamten aufbe
reiteten Ammoniaks betragen. Als Folge wird das molare
Verhältnis von NH3 zu CO2 3,5 bis 5,0 in der ersteren
Synthese sein, während deren Temperatur auf 175 bis 185°C
auch durch Vorerhitzen des aufbereiteten Ammoniaks ge
steuert wird. Die unter solchen Synthesebedingungen in
der ersteren Synthese erhaltene Harnstoffsynthese-Laugen
flüssigkeit enthält 25 bis 35 (Gewichts-)% Harnstoff.
Die Synthese-Laugenflüssigkeit wird zu dem vorstehend be
schriebenen Carbamat-Kondensationsschritt geleitet, um
zu gestatten, daß ein gemischtes Gas von dem Strippungs
schritt in der Laugenflüssigkeit kondensiert. Die nach
folgenden Schritte sind genau identisch zu denjenigen bei
der Rückführung der kondensierten Lösung zu dem Synthese
schritt bei dem Verfahren B.
Die einzige Zeichnung ist ein Fließdiagramm
zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung von Harn
stoff gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezug
nahme auf diese Zeichnung beschrieben: 11 ist ein Synthese
reaktor für die erstere Synthese, 12 ist ein Synthesereak
tor für die letztere Synthese, 13 ist ein Abtreiber oder
Stripper, und 14 und 14′ sind jeweils für sich ein Carba
mat-Kondensator. Eine Synthese-Laugenflüssigkeit, die
Harnstoff enthält, der in dem Synthesereaktor 12 für die
letztere Synthese synthetisiert worden ist, wobei dieser
bei einem Druck von 160 bis 180 Bar Überdruck (160 bis
180 kg/cm2G) und einer Temperatur von 185 bis 195°C bis
zur Höhe von nahe Gleichgewicht betrieben wird, wird
durch eine absteigende Leitung 39 in den Stripper 13, der
unter dem gleichen Druck wie in dem Synthesereaktor be
trieben wird, an seinem oberen Teil eingeleitet, wo die
Synthese-Laugenflüssigkeit unter Erhitzung in Gegenstrom
kontakt mit 80 bis 95 (Gewichts-)% des aufbereiteten
gasförmigen Kohlendioxids gebracht wird, das in den Strip
per an dessen Boden durch eine Leitung 35 eingeleitet
wird, so daß ein Teil des nicht umgesetzten Ammoniaks und
Kohlendioxids, die in der Synthese-Laugenflüssigkeit ent
halten sind, als ein gemischtes Gas zusammen mit dem ein
geleiteten gasförmigen Kohlendioxid durch den oberen Teil
des Strippers abgetrennt wird. Die Synthese-Laugenflüssig
keit mit einer Temperatur von 175 bis 185°C, deren Gehalt
an verbliebenem Ammoniak und Kohlendioxid auf 20 bis 30
(Gewichts-)% gesenkt worden ist, wird durch eine Leitung
40 geleitet, und ihr Druck wird auf 14 bis 20 Bar Über
druck (14 bis 20 kg/cm2G) mittels eines Entspannungsven
tils 21 gesenkt, wonach sie durch eine Leitung 41 in die
Mantelseite eines Carbamat-Kondensators 14′ eingeführt
werden soll, wo wenigstens ein Teil des verbleibenden
nicht umgesetzten Ammoniaks und Kohlendioxids durch die
Kondensationswärme, die in dessen Röhrenseite erzeugt
wird, weiter verdampft wird. Das entstehende Gas-Flüssig
keits-Gemisch wird Gas-Flüssigkeits-Trennung entweder so
wie es ist oder wahlweise nach Erhitzung mit Dampf unter
worfen, um das nicht umgesetzte Ammoniak und Kohlendioxid,
die in der Synthese-Laugenflüssigkeit verblieben sind,
als ein gemischtes Gas abzutrennen. Die nicht umgesetzten
Gase, die in diesem Schritt abgetrennt worden sind, wer
den in einem entsprechenden (Hochtemperatur-) Absorptions
schritt absorbiert. Die Behandlung der Synthese-Laugen
flüssigkeit und der nicht umgesetzten Gase bei Druckstu
fen, die niedriger als in diesem Schritt sind, kann durch
irgendein an sich in der Technik bekanntes Verfahren durch
geführt werden.
Die Absorptionslösung von nicht umgesetztem Ammoniak und
Kohlendioxid (wäßrige Carbamatlösung), die von den Schrit
ten zur Abtrennung von nicht umgesetztem Ammoniak und
Kohlendioxid nach dem Strippungs-Schritt erhalten worden
ist, wird durch eine Leitung 42 zu einer Pumpe 3 geführt,
durch die ihr Druck auf den vorstehend beschriebenen Syn
thesedruck erhöht wird, wobei ein Teil (50 bis 70%) der
Lösung dann zu einer Gaswascheinheit 15 mittels einer
Leitung 43 geführt wird, während der Rest (30 bis 50%)
in den Synthesereaktor 11 für die erstere Synthese durch
eine Leitung 44 eingebracht wird. Gleichzeitig wird ein
Anteil (5 bis 15 Gewichts-%) des aufbereiteten gasförmi
gen Kohlendioxids und ein Anteil (30 bis 50 Gew.-%) des
aufbereiteten Ammoniaks, wobei der letztere Anteil auf
120 bis 160°C mittels eines zweiten Vorerhitzers 17 vor
erhitzt wird, auch dem Synthesereaktor für die erstere
Snythese über entsprechende Leitungen 36 bzw. 33 zuge
führt. Harnstoff wird in diesem Reaktor unter den oben
beschriebenen Synthesebedingungen bis zum Ausmaß von 90
bis 96% des Gleichgewichtswertes synthetisiert.
Die so von der ersteren Synthese erhaltene Synthese-Lau
genflüssigkeit wird durch eine Leitung 37 in die Röhren
seite des Carbamat-Kondensators 14′ eingeführt, wo sie
mit einem gemischten Gas in Kontakt gebracht wird, das
von dem Stripper über eine Leitung 48 zugeführt worden
ist, um dadurch wenigstens einen Teil des gemischten Ga
ses zu kondensieren. Die Kondensationswärme, die dabei
erzeugt wird, wird rückgewonnen und bei der Abtrennung
von nicht umgesetztem Ammoniak und Kohlendioxid ausge
nutzt, wie vorstehend beschrieben wurde.
Der Anteil der oben beschriebenen Absorptionslösung, die
in die Gaswascheinheit 15 eingeführt worden ist, absor
biert Ammoniak und Kohlendioxid, die das inerte Gas be
gleiten, das durch den oberen Teil des Synthesereaktors
12 für die letztere Synthese abgetrennt worden ist, und
wird durch eine Leitung 46 in die Röhrenseite des Carba
mat-Kondensators 14 eingeführt, wo wenigstens ein Teil
des gemischten Gases von dem Stripper in der entstehen
den Lösung kondensiert wird, wie es der Fall bei dem Kon
densator 14′ ist. Das Gas-Flüssigkeits-Gemisch von den
Carbamat-Kondensatoren 14 und 14′ wird durch eine Leitung
38 in den Synthesereaktor 12 für die letztere Synthese
an dessen Boden eingeleitet. Zur gleichen Zeit wird der
Rest an aufbereitetem Ammoniak durch eine Leitung 32 dem
Reaktor zugeführt. Der Synthesereaktor 12 für die letzte
re Synthese wird unter den üblichen Bedingungen für das
Verfahren B gehalten.
Die folgenden Wirkungen können durch die vorliegende Er
findung erzielt werden:
- 1. Der Synthesereaktor für das Verfahren A kann selbst so bei Modifikation verwendet werden.
- 2. Eine einfachere Installation wird ausreichend sein als das Einrichten eines neuen Syntheseschrittes für das Verfahren B.
- 3. Der neue Synthesereaktor für das Verfahren B kann kleiner ausgelegt werden als derjenige in einer voll ständig neuen Harnstoffanlage mit der gleichen Kapa zität (z. B. etwa 20%).
- 4. Die Kondensation in dem Carbamat-Kondensator wird bei höheren Temperaturen als herkömmlicherweise erziel bar durchgeführt, was auf den Harnstoff und Wasser zurückzuführen ist, die in dem Synthesereaktor für die erstere Synthese gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun spezieller unter Be
zugnahme auf das folgende Beispiel beschrieben. Es wird
jedoch bemerkt, daß sie nicht auf das Beispiel beschränkt
ist.
Eine Harnstoffanlage für das Verfahren A mit einer tägli
chen Produktion von 1000 Tonnen wurde in einer Anlage für
das Verfahren B mit einer täglichen Produktion von 1500
Tonnen mit dem Ziel modifiziert, sowohl die Produktion
als auch den Wirkungsgrad zu erhöhen. Ein Synthesereaktor,
der bei etwa 250 Bar Überdruck (250 kg/cm2G) und 200°C
verwendet worden war, wurde als der Synthesereaktor für
die erstere Synthese ohne irgendeine Änderung in seiner
Stellung, in seinem Aufbau usw. verwendet. Jedoch wurde
die Ausgangsleitung des Synthesereaktors mit dem oberen
Teil von einem der Carbamat-Kondensatoren, die neu durch
die Modifikation installiert worden waren, verbunden.
Die Leitungsführung wurde auf solch eine Weise angeord
net, daß unter Druck stehendes aufbereitetes Ammoniak
nicht nur zu dem Synthesereaktor für das Verfahren A,
sondern auch zu dem Synthesereaktor für das Verfahren B
zugeführt wurde, während unter Druck stehendes gasförmi
ges aufbereitetes Kohlendioxid in ähnlicher Weise auch
zu einem neu installierten Stripper zugeführt wurde. Ge
trennt davon wurden Leitungen so ausgelegt, daß eine
(Carbamat) Rückgewinnungslösung von dem herkömmlichen
Hochdruckabsorber teilsweise auch zu einer neu installier
ten Gaswascheinheit nach Erhöhen ihres Druckes auf den
Synthesedruck geführt werden konnte. In diesem Zusammen
hang sei bemerkt, daß der neu installierte Synthesereak
tor, die Carbamat-Kondensatoren und der Stripper auf die
gleiche Weise wie üblich in ihrer positionellen Beziehung
angeordnet wurden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1: Eine Absorptionslösung von
103°C, die von dem herkömmlichen Hochdruckabsorber (der
in der Zeichnung nicht dargestellt ist) herangeführt wur
de und die aus 20,0 Tonnen/h NH3, 20,8 Tonnen/h CO2 und
12,0 Tonnen/h H2O bestand, wurde durch eine Leitung 42
zu einer Aufbereitungslösungspumpe 3 geleitet, durch die
ihr Druck auf etwa 190 Bar Überdruck (190 kg/cm2G) erhöht
wurde, wonach 65,5 (Gewichts-)% der Lösung zu der Gas
wascheinheit geleitet wurden, während der Rest (34,5
Gew.-%) in den Synthesereaktor 11 für die erstere Synthe
se an dessen Boden eingeleitet wurde. Andererseits wurde
ein Teil (10 Gew.-%) des aufbereiteten gasförmigen Koh
lendioxids (45,8 Tonnen/h) mit 140°C, dessen Druck mit
tels eines Kompressors 2 erhöht worden war, zu dem Syn
thesereaktor für die erstere Synthese geleitet, und der
Rest (90 Gew.-%) wurde in den Stripper 13 an dessen Bo
den eingeleitet. Weiterhin wurden 35,4 Tonnen/h aufberei
tetes flüssiges Ammoniak, dessen Druck durch eine Pumpe
1 erhöht worden war, auf 70°C mit Dampfkondensat in einem
ersten Vorerhitzer 16 vorerhitzt, von dem 65 (Gew.-)% zu
dem Synthesereaktor 12 für die letztere Synthese geleitet
wurden, während der Rest (35 Gew.-%) zusätzlich Dampf
in einem zweiten Vorerhitzer 17 vorerhitzt wurde und dann
in den Synthesereaktor für die erstere Synthese an dessen
Boden eingeleitet wurde. Als Ergebnis wurden in diesem
Synthesereaktor ein molares Verhältnis von NH3 zu CO2 von
4,25 und eine Temperatur von 177°C erreicht, während an
seinem Auslaß eine Synthese-Laugenflüssigkeit erhalten
wurde, die aus 10,5 Tonnen/h Harnstoff, 13,5 Tonnen/h
NH3, 4,1 Tonnen/h CO2 und 7,5 Tonnen/h H2O bestand, die
danach in die Röhrenseite des Carbamat-Kondensators 14′
eingeleitet wurde. Dort wurde ein Anteil des gemischten
Gases von dem Stripper in der Synthese-Laugenflüssigkeit
so kondensiert, daß die Temperatur der Laugenflüssigkeit
einen hohen Wert von 186°C erreichte. Die so erzeugte
Wärme wurde rückgewonnen und ausgenutzt, wie es noch spä
ter beschrieben wird.
Die Absorptionslösung, die der Gaswascheinheit 15 zuge
führt worden war, wurde dazu verwendet, gasförmiges Ammo
niak und Kohlendioxid zu absorbieren, die das inerte Gas
begleiteten, das an dem oberen Teil des Synthesereaktors
12 für die letztere Synthese abgetrennt worden war und
wurde dann in die Röhrenseite des Carbamat-Kondensators
14 eingeleitet, wo der andere Teil des gemischten Gases
von dem Stripper in der entstandenen Lösung kondensiert
wurde, so daß die Lösung eine ähnlich hohe Temperatur
erreichte, wobei die dabei erzeugte Wärme als ein Nieder
druckdampf rückgewonnen wurde. Somit wurden die Gas-Flüs
sigkeits-Gemische, die in den Carbamat-Kondensatoren 14
und 14′ gebildet worden waren, in den Synthesereaktor 12
für die letztere Synthese an dessen Boden eingeleitet,
wo sie für eine Weile zusammen mit dem vorgenannten zuge
führten Ammoniak verblieben, um weiter Harnstoff zu syn
thetisieren. Der Inhalt darin erreichte eine hohe Tempe
ratur von 190°C, und es trennte sich ein inertes Gas an
dem oberen Teil ab, wodurch eine Synthese-Laugenflüssig
keit erhalten wurde, die aus 67,4 Tonnen/h Harnstoff,
74,3 Tonnen/h NH3, 23,3 Tonnen/h CO2 und 38,4 Tonnen/h
H2O bestand.
Die Synthese-Laugenflüssigkeit wurde mittels einer abfal
lenden Leitung 39 zu dem Stripper 13 an dessen oberen Teil
eingeleitet, wo sich 59,3 Tonnen/h NH3, 7,8 Tonnen/h CO2
und 5,5 Tonnen/h H2O als ein gemischtes Gas mit dem zuge
führten gasförmigen Kohlendioxid durch die kombinierten
Wirkungen von Erwärmung mit einem Hochdruckdampf und
Strippen durch das vorgenannte, am Boden eingeführte gas
förmige Kohlendioxid abtrennten. Als Ergebnis wurde eine
Synthese-Laugenflüssigkeit mit 176°C von dem Bodenteil
des Strippers erhalten, die aus 64,2 Tonnen/h Harnstoff,
16,8 Tonnen/h NH3, 17,8 Tonnen/h CO2 und 31,9 Tonnen/h
H2O bestand. Der Druck der Laugenflüssigkeit wurde sofort
auf etwa 17 Bar Überdruck (17 kg/cm2G) reduziert, damit
sie der Mantelseite des Carbamat-Kondensators 14′ zuge
führt werden konnte, wo sie einen Teil des verbliebenen
Ammoniaks und Kohlendioxids durch die erzeugte Wärme in
der Röhrenseite entwickelte und abgab. Das so gebildete
Gas-Flüssigkeits-Gemisch wurde einer herkömmlichen be
kannten Endbehandlung unterworfen, um Harnstoff als ein
Produkt zu erhalten, und das nicht umgesetzte Ammoniak
und Kohlendioxid wurden als die oben beschriebene Ab
sorptionslösung zurückgewonnen.
Durch die praktische Durchführung der vorliegenden Erfin
dung konnte der Synthesereaktor für die letztere Synthese
um 20% in der Kapazität kleiner gemacht werden als in dem
Falle einer vollständig neuen Installation, und darüber
hinaus konnte die Kondensationstemperatur höher gemacht
werden als herkömmlicherweise erzielbar war, so daß die
Wärmeübertragungsfläche des Carbamat-Kondensators auch
um 24% kleiner als im vorgenannten Falle gemacht werden
konnte.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Harnstoff, bei dem
Ammoniak und Kohlendioxid bei einem Harnstoff
synthesedruck und einer Harnstoffsynthesetempe
ratur umgesetzt werden, um eine Harnstoffsynthe
se-Laugenflüssigkeit zu bilden, die Harnstoff,
nicht umgesetztes Ammoniak, nicht umgesetztes
Kohlendioxid und Wasser enthält, die Harnstoff
synthese-Laugenflüssigkeit dem Kohlendioxid-
Strippen unter im wesentlichen dem gleichen
Druck wie bei der Harnstoffsynthese unterworfen
wird, um einen Teil des vorgenannten nicht umge
setzten Ammoniaks und Kohlendioxids als ein ge
mischtes Gas abzutrennen, die so befreite Syn
these-Laugenflüssigkeit wenigstens einer Stufe
eines Abtrennungsschrittes für nicht umgesetztes
Ammoniak und Kohlendioxid unter einem Druck,
der niedriger als in der Harnstoffsynthese ist,
unterworfen wird, um im wesentlichen das gesam
te nicht umgesetzte Ammoniak und Kohlendioxid,
die in der vorstehend genannten Harnstoffsynthe
se-Laugenflüssigkeit als ein gemischtes Gas ver
blieben sind, abzutrennen und dadurch eine wäß
rige Harnstofflösung zu erhalten, der Druck einer
Absorptionslösung, die durch Absorbieren des ab
getrennten gemischten Gases bei einem niedrige
ren Druck als in der Harnstoffsynthese in einem
Absorptionsmedium erhalten worden ist, auf im
wesentlichen den gleichen Druck wie bei der Harn
stoffsynthese erhöht wird, das gemischte Gas
von dem vorgenannten Strippungs-Verfahrensschritt
in der vorgenannten Absorptionslösung konden
siert wird und die so erhaltene kondensierte
Lösung zu der vorstehend beschriebenen Harnstoff
synthese zurückgeführt wird,
gekennzeichnet durch
die Verbesserung, daß wenigstens ein Teil der
Absorptionslösung, deren Druck auf den vorge
nannten Harnstoffsynthesedruck erhöht worden ist,
einer weiteren Hanrstoffsynthese bei dem Harn
stoffsynthesedruck und einer Harnstoffsynthese
temperatur zusammen mit einem Teil jeweils von
dem aufbereiteten Ammoniak und Kohlendioxid
unterworfen wird, um eine Harnstoffsynthese-
Laugenflüssigkeit zu erzeugen, und die zuletzt
genannte Harnstoffsynthese-Laugenflüssigkeit
in der vorstehend beschriebenen Kondensation
verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die jeweiligen Mengen an aufbereitetem Am
moniak und Kohlendioxid, die der weiteren Harn
stoffsynthese zusammen mit der Absorptionslösung,
deren Druck auf den oben beschriebenen Harn
stoffsynthesedruck erhöht worden ist, unterwor
fen werden, entsprechend 5 bis 15 Gew.-% bzw.
30 bis 50 Gew.-% der Mengen des gesamten aufbe
reiteten Ammoniaks bzw. Kohlendioxids sind.
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ID (1) | ID800B (de) |
IN (1) | IN169023B (de) |
PL (1) | PL152735B1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4208347A (en) * | 1977-05-05 | 1980-06-17 | Montedison S.P.A. | Process for the synthesis of urea |
DE3228594A1 (de) * | 1981-10-16 | 1983-04-28 | Ammonia Casale S.A., 6900 Lugano | Verfahren zur herstellung von harnstoff |
DE3100388C2 (de) * | 1981-01-09 | 1988-08-25 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8104040A (nl) * | 1981-09-01 | 1983-04-05 | Unie Van Kunstmestfab Bv | Werkwijze voor de bereiding van ureum. |
IT1163783B (it) * | 1983-07-14 | 1987-04-08 | Montedison Spa | Processo per la produzione di urea con bassi consumi di vapore |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP62041054A patent/JPH082859B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-02-15 IN IN135/CAL/88A patent/IN169023B/en unknown
- 1988-02-16 ID IDP283688A patent/ID800B/id unknown
- 1988-02-21 DE DE3805403A patent/DE3805403A1/de active Granted
- 1988-02-23 BR BR8800751A patent/BR8800751A/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-02-23 PL PL1988270814A patent/PL152735B1/pl unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4208347A (en) * | 1977-05-05 | 1980-06-17 | Montedison S.P.A. | Process for the synthesis of urea |
DE3100388C2 (de) * | 1981-01-09 | 1988-08-25 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | |
DE3228594A1 (de) * | 1981-10-16 | 1983-04-28 | Ammonia Casale S.A., 6900 Lugano | Verfahren zur herstellung von harnstoff |
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