DE840391C - Verfahren zur Herstellung eines fuer die Harnstoffsynthese geeigneten Gasgemisches aus Ammoniakwasser - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines für die Harnstoffsynthese geeigneten Gasgemisches aus Ammoniakwasser Die Erzeugung eines für die Harnstoffsynthese geeigneten Ammoniak-Kohlendioxyd-Gemisches der Zusammensetzung 2 Mol NH3 auf i Mol C02 aus dem bei der trockenen Destillation bituminöser Brennstoffe anfallenden Ammoniakwasser ist deswegen schwierig, weil dieses, roh oder verdichtet, zu wenig Kohlendioxyd (im allgemeinen nur o,5 bis 0,7 Mol auf 2 Mol NH3), dafür aber größere Mengen Schwefelwasserstoff (etwa o,i bis o,ij Mol auf 2 Mol N H,) enthält. Es muß also das fehlende Kohlendioxyd ergänzt und der die Harnstoffsynthese störende Schwefelwasserstoff entfernt werden.
• Letzteres kann durch Entsäuern des verdünnten oder verdichteten Ammoniakwassers bei Über- oder Atmosphärendruck erfolgen, doch gehen hierbei, wenn die Entschwefelung des Wassers vollständig sein soll, namentlich bei der Entsäuerung des" verdünnten Ammoniakwassers stets beträchtliche Mengen Kohlendioxyd in die Entsäurerabschwaden über, so daß z. B. bei einer unter io atü durchgeführten Druckentsäuerung das Ammoniakwasser .zuletzt nur noch o,i bis 0,2 Mol C02 oder noch weniger auf 2 Mol NH3 enthält. Dieser Verlust kann aber bei dem von vornherein bestehenden Mangel an CO, nicht in Kauf genommen werden.
• Um ihn zu vermeiden, könnte man daran denken, auf das Entsäuern des Ammoniakwassers zu verzichten und stattdessen das Ammoniakwasser mit schwefelbindenden Mitteln, z. B. Eisenoxydhydratmassen, zu behandeln, doch ist dieses Verfahren mit mancherlei Unzuträglichkeiten verbunden und besonders für die Harnstoffsynthese deswegen wenig geeignet, weil hier das fehlende C02 ja irgendwo zugesetzt werden muß und man es daher mit Vorteil wie bei dem vorliegenden Verfahren zum Entsäuern des Wassers heranziehen kann.
• Es wurde nämlich gefunden, daß man das Ammoniakwasser vorteilhaft in der Weise behandelt, daß man es, gegebenenfalls unter Einleiten zusätzlichen Kohlendioxvds, entsäuert und die im wesentlichen aus CO, und H, S bestehenden Entsäurerabschwaden trocken durch eine geeignete Gasreinigungsmasse entschwefelt. Das hierbei zurückbleibende, praktisch reine Kohlendioxyd kehrt in das System zurück, so daß jeder Verlust an C02 vermieden wird. Die Entfernung des Schwefelwasserstoffs erfolgt also gleichsam in zwei Stufen; in der ersten, der Entsäuerung, findet nur eine Trennung des H2 S vom N H.; und einem Teil des CO, statt, in der zweiten erfolgt dann die Trennung des C02 vom H,S unter Überführung des letzteren in eine feste Form (Schwefeleisen bew. Schwefel).
• Zur Entschwefelung des Entsäurerschwadens kann man als Gasreinigungsmasse mit Vorteil eine alkalisierte Eisenoxydhydratmasse verwenden und bei atmosphärischem oder erhöhtem Druck, z. B. dem des Entsäurers, arbeiten. Man erhält hierbei das Kohlendioxyd, welches zur Erleichterung und Vervollständigung des Schwefelwasserstoffabtriebs in die Entsäurerkolonne eingeleitet oder mitabgetrieben wurde, in reiner Form zurück. Dieses wird entweder für sich oder gemeinsam mit dem am Verhältnis 2 N H3: i CO, noch fehlenden Kohlendioxyd komprimiert, dann zusammen mit dem aus dem entsäuerten Wasser durch Druckabtrieb erhaltenen Ammoniak-Kohlendioxyd-Gemisch höher verdichtet und dem für die Harnstoffsvntliese dienenden Autoklaven zugeführt. Man kann jedoch auch das den Entsäurer verlassende Aminoniak-Kohlendioxvd-Gemisch und das entschwefelte Kohlendioxyd, jedes für sich, auf den für die Synthese erforderlichen Druck bringen, was mitunter von Vorteil ist.
• Das Ammoniak-Kohlendioxyd-Gemisch, welches durch Abtreiben aus dem entsäuerten Wasser gewonnen wird, soll weniger als io°;'o Wasser enthalten, damit bei der Synthese eine gute H -rnstoffausbeute gewährleistet ist. Hierzu ist es erforderlich, den Abtrieb des Ammoniak-Kohlendioxyd-Gemisches aus denn entsäuerten Wasser bei einem höheren Druck durchzuführen, als er bei der Entsäuerung benutzt wird.
• Das Verfahren sei nachstehend an je einem Zahlenbeispiel für verdünntes und für verdichtetes Ammoniakwasser näher erläutert. Beispiel i iooo Teile verdünntes Ammoniakwasser, welches io Teile Ammoniak, 9 Teile Kohlendioxyd und 2,5 Teile Schwefelwasserstoff enthält, werden bei io atü auf einer Kolonie entsäuert, wobei ein Schwaden erhalten wird, welcher 5 Teile Kohlendioxyd und 2,5 Teile Schwefelwasserstoff enthält, während mit dem entsäuerten Wasser io Teile Ammoniak und 4 Teile Kohlendioxyd abfließen. Der Entsäurerschwaden wird in mit Eisenoxydhydratmasse beschickten druckfesten Türmen vorn Schwefelwasserstoff befreit, wobei die eingesetzten Teile Kohlendioxyd in reiner Form zurückerhalten werden.
• Das entsäuerte Wasser wird entweder zunächst zu Ammoniakstarkwasser verdichtet oder unmittelbar, ohne vorherige Kühlung, einem bei 2o atü arbeitenden Abtreiber zugeführt, der in seinem oberen Teil auf etwa 12o° gehalten wird, so daß mit den abziehenden io Teilen Ammoniak und 4 Teilen Kohlendioxyd nur i Teil Wasser entweicht. Die die trockene Entschweflung verlassenden 5 Teile Kohlendioxyd werden mit weiteren 4 Teilen Kohlendioxyd versetzt, auf 2o atü vorverdichtet und dem beim Abtrieb erhaltenen Ammoniak-Kohlendioxyd-Gemiscli zugeleitet, worauf im Kompressor das gesamte Synthesegasgemisch auf den für die Harnstoffsynthese erforderlichen Druck von etwa 15o Atm. weiterverdichtet und dem Autoklav zugeführt wird. Im Autoklav werden 5,3 Teile Harnstoff gebildet und beim Abblasen 7 Teile Ammoniak und 9 Teile Kohlendioxyd zurückerhalten, welche als Kreislaufgas zurückgehen und zusammen mit weiterem Kohlendioxyd zunächst auf 2o atü vorverdichtet und dann gemeinsam mit neuem Amnioniak-Kohlendioxyd-Gemisch im Kompressor auf den für die Harnstoffsynthese erforderlichen Druck gebracht werden.
• Selbstverständlich können sowohl das Kohlendioxyd als auch das Kreislaufgasgemisch für sich höher komprimiert werden und an geeigneter Stelle in das neuzugeführte Ammoniak-Kohlendioxyd-Gemisch eingebracht werden. Beispiel 2 iooo Teile verdichtetes Ammoniakwasser, enthaltend 17o Teile Ammoniak, 16o Teile Kohlendioxyd und 3o Teile Schwefelwasserstoff, werden ohne Anwendung von Druck, unter Zusatz von 6o Teilen Kohlendioxyd, auf einer Kolonne entsäuert. Der hierbei entweichende Entsäurerschwaden enthält 3o Teile Schwefelwasserstoff und 5o Teile Kohlendioxyd, das ablaufende entsäuerte Ammoniakwasser Uo Teile Ammoniak und i7o Teile Kohlendioxyd. Der Entsäurerschwaden wird in mit Eisenoxydhydratmasse beschickten Reinigerkästen vom Schwefelwasserstoff befreit.
• Das entsäuerte Wasser wird ohne vorherige Kühlung einem bei 2o Atm. arbeitenden Abtreiber, der in seinem oberen Teil auf iio bis 13o° gehalten wird, zugeführt. Aus diesem zieht ein aus 17o Teilen Ammoniak und 17o Teilen Kohlendioxyd bestehendes Gasgemisch ab, welches außerdem noch 28 Teile Wasser enthält.
• Das die Reinigerkästen verlassende Kohlendioxyd (5o Teile) wird auf 2o Atm. verdichtet und gelangt zusammen mit dem beim Abtrieb erzeugten Gasgemisch in den Kompressor, in welchem das gesamte Gemisch gemeinsam auf den für die Harnstoffsynthese erforderlichen Druck gebracht wird. Die Behandlung des Kreislaufgasgemisches geschieht wie im ersten Beispiel angegeben.

Claims (1)

1. j>ATE\TAISPRL"CH: Verfahren zur Herstellung eines für die Harnstoffsynthese geeigneten Gasgemisches aus Am- i moniakwasser (Gaswasser), dadurch gekennzeichnet, daß man das verdünnte oder verdichtete Ammoniakwasser, gegebenenfalls unter Anwendung von Druck und bzw. oder unter Zufuhr von Kohlendioxyd, zunächst entsäuert, den Entsäurerschwaden trocken mit Gasreinigungsmasse entschwefelt und das entschwefelte Ammoniakwasser unter einem solchen .Druck abtreibt, daß das abziehende Ammoniak-Kohlendioxyd-Gemisch weniger als zo°/o Wasser enthält, worauf man das bei der trockenen Entschwefelung gewonnene Kohlendioxyd, gegebenenfalls unter Zugabe weiteren Kohlendioxyds, zusammen mit dem Ammoniak-Kohlendioxyd-Gemisch oder getrennt davon verdichtet.