JP2016527165A - 尿素プラントのガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステム - Google Patents

尿素プラントのガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2016527165A
JP2016527165A JP2016514521A JP2016514521A JP2016527165A JP 2016527165 A JP2016527165 A JP 2016527165A JP 2016514521 A JP2016514521 A JP 2016514521A JP 2016514521 A JP2016514521 A JP 2016514521A JP 2016527165 A JP2016527165 A JP 2016527165A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ammonium sulfate
urea
evaporator
scrubber
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016514521A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6415544B2 (ja
Inventor
ブルーノ ロレンツォ
ブルーノ ロレンツォ
ジャナッツァ アレッサンドロ
ジャナッツァ アレッサンドロ
カルレッシ リーノ
カルレッシ リーノ
Original Assignee
サイペム エッセ.ピ.ア.
サイペム エッセ.ピ.ア.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サイペム エッセ.ピ.ア., サイペム エッセ.ピ.ア. filed Critical サイペム エッセ.ピ.ア.
Publication of JP2016527165A publication Critical patent/JP2016527165A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6415544B2 publication Critical patent/JP6415544B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/12Separation of ammonia from gases and vapours
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/24Sulfates of ammonium
    • C01C1/242Preparation from ammonia and sulfuric acid or sulfur trioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
    • C07C273/14Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C273/16Separation; Purification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

固形化装置(10)からのガス流をスクラバー(13)において処理し、このガス流からアンモニアを除去して硫酸アンモニウム溶液を形成する工程と;前記スクラバー(13)から前記硫酸アンモニウム溶液を尿素プラント(1)で生成された低濃度尿素溶液と混合し、蒸発器(15)で水を除去して、尿素−硫酸アンモニウム共融混合物を形成する工程と;前記尿素プラント(1)によって生成された高濃度尿素溶融物と混合された前記共融混合物を、前記固形化装置(10)に供給する工程とを含む、尿素プラント(1)で生成されるガス流から硫酸アンモニウムを、特に尿素プラントの固形化装置(10)によって回収する方法。

Description

本発明は、尿素プラント(すなわち尿素生成プラント)のガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステムに関する。
より具体的には、本発明は、尿素プラントの固形化(造粒化またはプリル化(prilling))装置で生成されるガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステムに関する。
知られているように、工業規模の尿素生成プロセスは、二酸化炭素とアンモニアの高温、高圧での反応よるカルバミン酸アンモニウムの形成と、それに続く、尿素と水を形成するカルバミン酸アンモニウムの分解反応とに基づく。
一般的な形式の尿素生成プラント(尿素プラント)では、これらのプロセスは尿素合成反応器の中で通常行われる。次に、合成反応器で生成された尿素水溶液は徐々に濃縮され、非変換反応物は、例えば高圧部、中圧部および低圧部などの一または複数の回収部に回収される。そして、最後に、尿素は、造粒機またはプリル化塔を通常備える固形化部で固形化される。
より具体的には、合成反応器からの尿素は、固形化部(造粒機またはプリル化塔)に供給される前に、約95重量%を超える(通常は96〜99.7重量%)まで徐々に濃縮され、造粒またはプリル化された尿素(尿素顆粒またはプリル)の形態の商業的最終生成物が得られる。
尿素は通常、液体の状態で造粒機またはプリル化塔に供給され、外気流によって固形化される。
固形化用の空気は、冷却及び固形化プロセスの間に尿素から放出されたアンモニアを含んでいるので、そのアンモニア分を除去するために、大気中に放出する前に処理されなければならない。
冷却空気からアンモニアを除去する既知の方法の一つにおいて、空気はスクラバーに供給され、そこで硫酸溶液に接触して、副生成物として40%以下の硫酸アンモニウムを含む溶液が生成される。
反応副生成物として、硫酸アンモニウムは吸湿性があり、商業的価値がほとんどなく、化学的または物理的に加工することが困難である。
しかし、農作物によっては硫酸アンモニウムが全く汚染物質ではないばかりか、有益でさえあるので、尿素プラントから回収された硫酸アンモニウムは、尿素ベースの肥料を製造するために有利に用いられることもある。
尿素プラントから硫酸アンモニウムを回収するための一つのプロセスが、欧州特許出願公開第2192099号明細書(EP2192099A1)に記載されている。このプロセスにおいて、尿素、水および硫酸アンモニウムからなる水溶液が生成し、蒸発器で通常最大12%まで濃縮されたのちに、造粒化段階に移行する。このプロセスでは造粒機を用いるが、知られているように、造粒機もかなりの量の水の存在下で運転されるので、造粒機に供給される溶液から全てまたはほとんど全ての水を除去することは不要でありかつ規定もされていない。
一方、プリル化塔固形化部を備える尿素プラントでは、最終生成物の品質が損なわれるのを防ぐために、プリル化塔に少量の水(約0.2〜0.3重量%)を含む溶液のみが供給される。
このようなプラントにおいて、上述のタイプのプロセスは利用することができない。なぜならば、硫酸アンモニウムから水を除去することによって、硫酸アンモニウムは実際に利用できなくなるからである。
上記のとおり、硫酸アンモニウムは化学的および物理的に処理することが、特に水除去および溶融段階において、極端に難しい。
実際、硫酸アンモニウム水溶液は濃度約51重量%、温度108.5℃で沸騰し始める。この濃度では、結晶化が開始するが、結晶質は尿素との処理および混合が難しい。
純粋な結晶化硫酸アンモニウムもまた、溶融してポンプで注入することが不可能である。実際には、溶融する前に、硫酸アンモニウムは230〜280℃の温度で分解し始める。
米国特許第3785796号明細書(US3785796A)には、高濃度(15〜70重量%)の硫酸アンモニウムを含む尿素と硫酸アンモニウムの混合物から尿素顆粒を製造するプロセス、なかでも尿素と硫酸アンモニウムが共融混合物を形成する条件が記載されている。しかし、このプロセスは、尿素プラントから硫酸アンモニウムを回収するのには適用できない。
本発明の目的は、尿素プラントで生成するガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステムを提供することであり、特に、プリル化塔を採用した尿素プラントから(但し造粒機にも適用可能である)も効率的にそして比較的安価にかつ容易に硫酸アンモニウムを回収できる、前記プラントの固形化装置によって尿素プラントで生成するガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステムを提供することである。
本発明は、尿素プラントで生成するガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステムを提供し、特に、請求項1および22にそれぞれ実質的に記載される、前記プラントの固形化装置によって尿素プラントで生成するガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステムを提供する。
追加的な好ましい特徴は、従属項に示されている。
本発明の方法およびシステムによれば、ほぼ価値のない硫酸アンモニウム副生成物を再利用し、硫酸アンモニウムと既知の溶液よりも高濃度(約99.5%)の尿素とを含む最終生成物を、比較的安価にかつ容易に生成することが可能となる。
本発明は、プリル化装置または造粒化装置を採用する、既存および新規の尿素プラントのいずれに用いてもよい。
以下、添付の図面を参照して、いくつかの本発明の実施形態を例示するが、本発明はこれら実施形態によって限定されるものではない。
本発明による硫酸アンモニウム回収システムを備えた尿素生成プラントを非常に単純化した、概略ブロック図である。 本発明による硫酸アンモニウム回収システムの第一実施形態の概略を示す図である。 図2の実施形態の変形例の概略を示す図である。 本発明による硫酸アンモニウム回収システムの第二実施形態の概略を示す図である。 尿素と硫酸アンモニウム溶液との混合物の有意な化学的および物理的パラメーターのグラフならびに本発明の好ましい実施範囲を示す図である。
図1は、尿素(すなわち、尿素生成)プラント1で生成されたガス流から、特に尿素プラント1の固形化装置からのガス流から、硫酸アンモニウムを回収するための回収システム2を備えた、尿素プラント1の概略を示している。
尿素プラント1は、実質的に次のものを備えている:アンモニアおよび二酸化炭素から尿素が合成される、尿素合成反応器3;合成反応器3で生成した尿素溶液が徐々に濃縮され、水ならびに未反応のアンモニアおよび二酸化炭素が除去され、そして回収された成分が再循環される、回収部4(特に、高圧部5、中圧部6および低圧部7);真空システムを備え、排水処理部9に接続されている、真空部8;および回収システム2の一部を形成するかまたは回収システム2に機能的に接続されており、かつ生成した前記尿素が顆粒状またはプリル状に形成される、例えば造粒化装置またはプリル化装置等の、少なくとも一つの固形化装置10。
単純化のために、図1には、各部の構成部分や、各部間の各種流れを作りかつ再循環させるラインの詳細は示さない。図1では、単に尿素プラント1への反応物供給ラインと各部間の作動接続とを概略的に示す。
図2の実施形態において、固形化装置10は、尿素プラント1から高濃度尿素溶融物を流出させる主供給ライン12を介して尿素プラント1に接続された、プリル化塔11を備える。(高濃度尿素溶融物は、濃度が約95重量%を超え、約96〜99.7重量%である、典型的な尿素プラント生成物を意味する;高濃度尿素溶融物の濃度は、通常、造粒機付き尿素プラントでは約96重量%であり、プリル化装置付き尿素プラントでは約99.7%である。)
回収システム2は、プリル化塔11に接続され、そこからの排出ガス流を処理するための、スクラバー13と、混合循環路14とを備える。この混合循環路14は、蒸発器15を備え、またスクラバー13を主供給ライン12に接続して、プリル化塔11に前記高濃度尿素溶融物とともに微量の水を含む尿素と硫酸アンモニウムとの混合物、より具体的には尿素と硫酸アンモニウムとの共融混合物を供給する。
主供給ライン12は、尿素プラント1の主流出口21をプリル化塔11の流入口22に接続し、尿素プラント1から高濃度尿素溶融物を抜き出してプリル化塔11に供給する。
プリル化塔11には、図2に矢印23で概略的に示される冷却空気流が供給される。この冷却空気流は、空気流入口の開口を通ってプリル化塔11に流入し、尿素溶融物を固化して尿素プリルにする。
プリル化塔11で用いられた冷却空気から実質的になり、(冷却および固形化に伴い尿素から放出される)アンモニアを含む、プリル化塔11からのガス流は、プリル化塔11の上部25をスクラバー13上のガス流入口26に接続するガスライン24に沿って、スクラバー13に供給される。
スクラバー13は、プリル化塔11からのガス流からアンモニアを除去するのに供される。このアンモニアは、硫酸との反応によってスクラバー13内で除去されて硫酸アンモニウムを形成する。硫酸アンモニウムは水溶液としてスクラバー13から除去される。
使用済みの硫酸(すなわち、濃度93〜98%)は、酸供給ライン28に沿ってスクラバー13に供給される。
スクラバー13は、再循環ポンプ30が取り付けられた流出ライン29を有する。流出ライン29は、スクラバー13の底部31をスクラバー13の上部32に接続し、スクラバー13で生成した硫酸アンモニウム水溶液を含む流出流を再循環させる。流出ライン29は、接続部33で酸供給ライン28に接続し、硫酸がスクラバー13に供給されてスクラバー13からの流出(硫酸アンモニウム溶液)の一部と混合するようになっている。再循環ポンプ30は、例えば流出ライン29に沿って接続部33より上流に配置される。
スクラバー13は、濃度約40重量%以下の硫酸アンモニウム溶液を生成する。硫酸アンモニウム溶液は、スクラバー13の底部31から流出ライン29に沿って抜き出され、新たな硫酸が添加された後に、一部は再循環されてスクラバー13に戻され、一部は抜き取りライン34に沿って蒸発器15に送られる。
スクラバー13は、ガス流出口35を有し、そこから清浄な、すなわちアンモニアを含まない、ガスを流出させる。
混合循環路14は、次のものを備えている:蒸発器15;スクラバー13の流出ライン29を蒸発器15の上部36に接続する、抜き取りライン34;尿素プラント1の副流出口38を蒸発器15の上部36に接続する第二供給ライン37;再循環ポンプ42が取り付けられ、蒸発器15から主供給ライン12にわたり伸びる混合物流出ライン41;および混合物流出ライン41を蒸発器15の上部36に接続する再循環ライン43。
抜き取りライン34は、スクラバー13の流出ライン29から、接続部33の下流、すなわち流出ライン29が酸供給ライン28に接続するところから下流、で分岐し、蒸発器15に濃度40重量%以下の硫酸アンモニウム水溶液を供給する。
第二供給ライン37は、尿素プラント1から低濃度尿素溶融物溶液を抜き取り、これを蒸発器15に供給する。(低濃度尿素溶融物溶液は、濃度が約90重量%未満、約85重量%である、尿素溶融物水溶液を意味する。)
蒸発器15は、好ましくは、低圧蒸気によって加熱される真空蒸発器である。低圧蒸気は、有利には、尿素プラント1からのものが用いられ、例えば高圧部5から抜き取られたものが用いられる。
従って、蒸発器15には、尿素プラント1から低濃度(例えば、約85重量%)の尿素溶液が供給され、スクラバー13から濃度40重量%以下の硫酸アンモニウム水溶液が供給される。
両溶液(低濃度尿素溶液および硫酸アンモニウム溶液)は蒸発器15で濃縮されて、好ましくは蒸発器15のマントル(mantle)中に供給される、高温蒸気によって気相を分離し、残存する水を微量しか含まず(水分量1%未満、好ましくは0.5%未満、より好ましくは0.3%未満)、よってプリル化塔11への供給に適合する、尿素と硫酸アンモニウムとの混合物を形成する。
より具体的には、スクラバー13で生成した、濃度40重量%以下の硫酸アンモニウム溶液は、尿素プラント1の真空部8からの濃度約85重量%の尿素溶液と混合され、水が蒸発すると、尿素−硫酸アンモニウム共融混合物を形成する。
既知であるとおり、共融混合物は、各々の成分物質よりも低い融点を有する物質の混合物である。
分解、不安定性、結晶化の問題を避けるために、混合物(共融混合物)の硫酸アンモニウム濃度は、60%未満でなければならない。
これにより、30〜60重量%の硫酸アンモニウム濃度において共融混合物は121〜150℃の温度範囲内で溶融するので、結晶化された硫酸アンモニウムの形成を防ぐことができる。
より具体的には、硫酸アンモニウム水溶液1kgあたりに85重量%の尿素溶液を0.3〜0.5kg加えて、15〜30%の尿素と、約30%の硫酸アンモニウムと、残部の水とを含む混合物が形成される。次にこの水は、蒸発器15で除去され、硫酸アンモニウム共融混合物が形成される。
尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の有意な化学的および物理的パラメーターのいくつかを、図5に示す。より具体的は、次のとおりである:
・尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の融点プロファイル
・硫酸アンモニウムの分解領域
・本発明による好ましい組成範囲
尿素プラント1からの85%尿素溶液におけるアンモニアが蒸発器15中で放出されるのを防ぐために、硫酸がスクラバー13に注入される点(すなわち接続部133)から下流で硫酸アンモニウム溶液が抜き取られる。この方法により、余分な硫酸が85%尿素溶液中の余分なアンモニアと結合して硫酸アンモニウムを形成し、アンモニアが気相となって蒸発器15内で放出されることが防がれる。
換言すれば、蒸発器15は、微量の水を含み、温度約135℃の、尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の溶融物を生成する。(共融混合物は、30〜50%の尿素を含み、融点が121〜150℃である。)
蒸発器15からの(約135℃の)尿素−硫酸アンモニウム共融混合物溶融物は、混合物流出ライン41に沿って主供給ライン12に供給され、尿素プラント1からの(同様に約135℃の)96〜99.7%高濃度尿素溶融物と混合される。上述のように、高濃度尿素溶融物の濃度は、造粒機を採用するプラントでは約96重量%であり、プリル化装置を採用するプラントでは約99.7重量%である。
高濃度尿素の流速は、蒸発器15からの尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の流速の約100〜200倍である。
最終混合物は、0.5重量%未満の硫酸アンモニウムを含み、プリル化塔11に供給される。
前記混合物から水を除去するための蒸発器15は、好ましくは真空蒸発器であり、尿素の分解によって生じる可能性があり、望ましくない副生成汚染物質である、ビウレットの形成を防ぐものである。
蒸発器15の上部36からの蒸気は、真空システム44に供給される。
より具体的には、蒸気ライン46は蒸発器15の流出口47を凝縮器48に接続し、凝縮器48において、蒸発器15で分離された気相が、例えば冷水との熱交換によって、凝縮され、凝縮液を形成する。凝縮器48で生成したこの凝縮液は、場合によっては水供給ライン49による外部水の供給を伴って、ポンプ52が取り付けられかつ凝縮器48をスクラバー13に接続する、凝縮液ライン51に沿って、スクラバー13の上部32に供給される。
本発明による方法を実施するために、回収システム2は、以下のように作動する。
固形化装置10(図示された例ではプリル化塔11)からのガス流は、固形化装置10に接続されたスクラバー13において処理されて、このガス流からのアンモニアは取り除かれて、硫酸アンモニウム溶液が形成される。
スクラバー13において、固形化装置10からのガス流中のアンモニアが硫酸との反応によって除去され、硫酸アンモニウム水溶液が形成される。硫酸アンモニウム水溶液はスクラバー13から蒸発器15に供給される。
スクラバー13には、硫酸が供給される。スクラバー13からの硫酸アンモニウム溶液は、一部が再循環されて前記スクラバー13の上部に戻され、新たな硫酸が添加された後に、一部が前記蒸発器15に供給されて、尿素プラント1で生成した85重量%の低濃度尿素溶液と混合される。
より具体的には、スクラバー13で生成した硫酸アンモニウム溶液は、硫酸の添加を伴って、スクラバー13から抜き出され、蒸発器15中で尿素プラント1で生成した85重量%の低濃度尿素溶液と混合される。そして、水が蒸発器15の内部で除去され、尿素−硫酸アンモニウム共融混合物が形成される。
尿素−硫酸アンモニウム共融混合物は、尿素プラント1で生成した高濃度尿素溶融物と混合され、固形化装置10に供給される。
上述のように、蒸発器15に供給される低濃度尿素溶液は、共融混合物と混合される高濃度尿素溶融物よりも低濃度である。
より具体的には、低濃度尿素溶融物溶液の濃度は、95重量%未満であり、好ましくは90重量%未満であり、約85重量%である。高濃度尿素溶融物の典型的な濃度は、約95%を超え、約96.0から99.7重量%である。
好ましくは、スクラバー13から蒸発器15に供給される硫酸アンモニウム水溶液の濃度は、40重量%以下であり、尿素水溶液の濃度は、約85重量%である。
蒸発器15において、スクラバー13からの硫酸アンモニウム溶液と低濃度尿素溶液とが混合され、濃縮されて、気相が分離されて尿素−硫酸アンモニウム共融混合物が形成される。
この共融混合物の硫酸アンモニウム濃度は、60重量%未満である。
蒸発器15からの共融混合物の一部は、再循環して蒸発器15の上部に戻され、残りは高濃度尿素溶融物と混合される。高濃度尿素溶融物の流速は、蒸発器15からの尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の流速の約100〜200倍である。
結果として生じる最終混合物は、0.5重量%未満の硫酸アンモニウムを含む。
蒸発器15で分離された気相は、凝縮器48に供給され、凝縮器48で凝縮されて凝縮液を形成する。凝縮液は、場合によっては外部の水とともに、スクラバー13に供給される。
図3は、上述の回収システム2の変形例を示し、既に述べたものと同様または同一の詳細については、図中において同じ参照番号を用いて示す。この変形例は、スクラバー13からの高流速、高希釈の硫酸アンモニウム溶液を用いて作動させたときに、特に有利である。
この場合において、回収システム2は、抜き取りライン34に沿って蒸発器15から上流に配置され、スクラバー13からの硫酸アンモニウム溶液を蒸発器15に供給される前に処理し予備濃縮する、予備濃縮器55(より具体的には、大気予備濃縮器)を備える。予備濃縮器55は、例えば高圧部5から抜き取られた低圧蒸気で加熱される。
尿素プラント1を蒸発器15に接続し、蒸発器15に、低濃度の、即ち85重量%の尿素溶液を供給する、第二供給ライン37は、低濃度、即ち85重量%の尿素溶液の一部を予備濃縮器55に供給するための、分岐56を有する。
予備濃縮器55は、循環ポンプ62を備えると共に、予備濃縮器55から蒸発器15の上部36にわたって伸びることにより抜き取りライン34の一部をなす、流出ライン61を有する。
抜き取りライン34は、循環ポンプ30を利用しており、スクラバー13の流出ライン29を(接続部33で、すなわち流出ライン29が酸供給ライン28に接続されたところ、の下流で、かつ循環ポンプ30の下流で)予備濃縮器55に接続し、この予備濃縮器55に濃度40重量%以下の硫酸アンモニウム水溶液を供給する。
予備濃縮器55は、上記溶液を濃縮し、低濃度(約85重量%)の尿素溶液と混合し、例えば約40〜50重量%の硫酸アンモニウムを含む、濃縮された水溶液を形成する。この濃縮された水溶液は、蒸発器15に供給され、水が除去されて、上述の共融混合物が形成される。
予備濃縮器55の上部63からの蒸気は、蒸気ライン66に沿って、スクラバー13の上部32に供給される。
図4の実施形態において、既に述べたものと同様または同一の詳細については、同じ参照番号を用いて示す。この図4の実施形態において、尿素プラント1の固形化装置10は、造粒機71を備える造粒化装置である。
造粒機71も、図4に矢印23で概略的に示される冷却空気流で作動する。この冷却空気流は、尿素を冷却したのち、ガスライン24に沿ってスクラバー13に供給され、アンモニアが除去される。
回収システム2は、図2および3を参照して説明したものと同一であり、造粒機71の使用に適用するために特に改変をする必要はない。
明らかなように、添付の特許請求の範囲から逸脱しない限りにおいて、ここで説明し図示した方法およびシステムにさらに変更を加えてもよい。

Claims (43)

  1. 固形化装置(10)からのガス流を該固形化装置(10)に接続されたスクラバー(13)で処理し、前記ガス流からアンモニアを除去して硫酸アンモニウム溶液を形成する工程と;
    前記スクラバー(13)から前記硫酸アンモニウム溶液を抜き取る工程と;
    前記硫酸アンモニウム溶液を尿素プラント(1)で生成された低濃度尿素溶液と混合し、蒸発器(15)で水を除去して、尿素−硫酸アンモニウム共融混合物を形成する工程と;
    前記尿素プラント(1)によって生成された高濃度尿素溶融物と混合された前記共融混合物を、前記固形化装置(10)に供給する工程とを含む、
    尿素プラント(1)で生成されるガス流から硫酸アンモニウムを、特に尿素プラントの固形化装置(10)によって回収する方法。
  2. 前記蒸発器(15)に供給される前記低濃度尿素溶液が、前記共融混合物と混合される前記高濃度尿素溶融物より低濃度である請求項1に記載の方法。
  3. 前記スクラバー(13)で形成された前記硫酸アンモニウム溶液を前記尿素−硫酸アンモニウム共融混合物が形成される蒸発器(15)に供給し、該蒸発器(15)で形成された前記共融混合物を前記固形化装置(10)に供給される前記高濃度尿素溶融物と混合する、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記スクラバー(13)から抜き取られた前記硫酸アンモニウム溶液を前記蒸発器(15)に供給する前に、該硫酸アンモニウム溶液に硫酸を添加する、請求項3に記載の方法。
  5. 前記蒸発器(15)に供給される前記硫酸アンモニウム溶液の濃度が約40重量%以下である、請求項3または4記載の方法。
  6. 前記低濃度尿素溶液の濃度が95重量%未満、好ましくは90重量%未満であり、約85重量%である、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記スクラバー(13)で形成された前記硫酸アンモニウム溶液と前記低濃度尿素溶液とを濃縮し、気相の分離と前記尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の形成とを行う工程を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記硫酸アンモニウム溶液と前記尿素プラント(1)で生成された前記低濃度尿素溶液とから形成された混合物から水を除去し、該混合物において水が微量にしか残存しないようにする工程を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記蒸発器(15)から該蒸発器(15)の上部(36)に前記共融混合物の一部を再循環させる工程を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記スクラバー(13)からの前記硫酸アンモニウム溶液の濃度が約40重量%以下であり、前記尿素プラント(1)で生成される前記低濃度尿素溶液の濃度が約85重量%である、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記共融混合物における硫酸アンモニウム濃度が60重量%未満である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記固形化装置(10)がプリル化塔(11)または造粒機(71)を備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記固形化装置(10)からの前記ガス流から、前記スクラバー(13)における硫酸との反応によってアンモニアを除去し、前記スクラバー(13)から前記蒸発器(15)に供給される硫酸アンモニウム水溶液を形成する工程を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記スクラバー(13)に硫酸を供給する工程と、該スクラバー(13)で生成された前記硫酸アンモニウム溶液を含む流出物を該スクラバー(13)に再循環させる工程とを含む、請求項13に記載の方法。
  15. 前記スクラバー(13)からの前記硫酸アンモニウム溶液の一部を再循環させて前記スクラバー(13)中に戻し、新たな硫酸を添加した後に、一部を前記蒸発器(15)に供給する、請求項13または14に記載の方法。
  16. 前記高濃度尿素溶融物の流速が、前記蒸発器(15)からの尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の流速の約100〜200倍である、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 結果として生じる最終混合物が0.5重量%未満の硫酸アンモニウムを含む、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記蒸発器(15)が真空蒸発器である、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記蒸発器(15)で分離した気相を凝縮器(48)に供給する工程と、前記気相を凝縮して凝縮液を形成し、該凝縮液を、場合によっては外部からの水の添加を伴って、前記スクラバー(13)に供給する工程とを含む、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記スクラバー(13)からの前記硫酸アンモニウム溶液を、前記蒸発器(15)に供給する前に予備濃縮する工程を含む、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 濃縮された前記硫酸アンモニウム溶液を前記低濃度尿素溶液の第一部分と混合し、濃縮された水溶液を形成する工程を含み、該濃縮された水溶液が例えば約40〜50重量%の硫酸アンモニウムを含み、かつ前記蒸発器(15)に供給されて水が除去され、前記尿素−硫酸アンモニウム共融混合物が形成される、請求項20に記載の方法。
  22. 固形化装置(10)に接続され、該固形化装置(10)からのガス流を処理するスクラバー(13)と、前記固形化装置(10)に高濃度尿素溶融物を供給するための主供給ライン(12)に前記スクラバー(13)を接続する混合循環路(14)とを備える、尿素プラント(1)で生成されるガス流から硫酸アンモニウムを、特に尿素プラントの固形化装置(10)によって回収するシステム(2)であって、
    前記混合循環路(14)が尿素−硫酸アンモニウム共融混合物を生成するための蒸発器(15)を有し、該蒸発器(15)が前記主供給ライン(12)に接続されて、前記高濃度尿素溶融物と混合された前記共融混合物が前記固形化装置(10)に供給される、システム(2)。
  23. 前記混合循環路(14)が、前記尿素プラント(1)の副流出口(38)を前記蒸発器(15)の上部(36)に接続する第二供給ライン(37)を備え、該第二供給ライン(37)が、前記主供給ライン(12)によって供給される前記高濃度尿素溶融物より低濃度の低濃度尿素溶液を前記蒸発器(15)に供給する、請求項22に記載のシステム。
  24. 前記混合循環路(14)が、前記スクラバー(13)の流出ライン(29)を前記蒸発器(15)の上部(36)に接続する抜き取りライン(34)と、前記蒸発器(15)から前記主供給ライン(12)にわたって伸びる混合物流出ライン(41)とを備える、請求項23に記載のシステム。
  25. 前記ガス流を処理するように前記スクラバー(13)に硫酸を供給するための酸供給ライン(28)に前記流出ライン(29)が接続された接続部(33)より下流において、前記抜き取りライン(34)が前記スクラバー(13)の前記流出ライン(29)から分岐する、請求項24に記載のシステム。
  26. 前記抜き取りライン(34)が、前記蒸発器(15)に約40重量%以下の濃度の硫酸アンモニウム水溶液を供給する、請求項24または25に記載のシステム。
  27. 前記第二供給ライン(37)が、前記蒸発器(15)に濃度が95重量%未満、好ましくは90重量%未満であり、約85重量%である低濃度尿素溶液を供給する、請求項23から26のいずれか一項に記載のシステム。
  28. 前記蒸発器(15)が、前記スクラバー(13)中に形成される前記硫酸アンモニウム溶液と前記第二供給ライン(37)からの前記低濃度尿素溶液とを濃縮し、気相の分離と前記尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の形成とを行うように設計されている、請求項23から27のいずれか一項に記載のシステム。
  29. 前記蒸発器(15)が、前記硫酸アンモニウム溶液と前記尿素プラント(1)で生成された前記低濃度尿素溶液とから形成された混合物から水を除去することにより、該混合物において水が微量しか残存しないようにするよう設計されている、請求項23から28のいずれか一項に記載のシステム。
  30. 前記混合循環路(14)が、前記混合物流出ライン(41)を前記蒸発器(15)の上部(36)に接続する再循環ライン(43)備える、請求項23から29のいずれか一項に記載のシステム。
  31. 前記スクラバー(13)からの前記硫酸アンモニウム溶液の濃度が約40重量%以下であり、前記第二供給ライン(37)からの前記低濃度尿素溶液の濃度が約85重量%である、請求項23から30のいずれか一項に記載のシステム。
  32. 前記共融混合物における硫酸アンモニウム濃度が60重量%未満である、請求項22から31のいずれか一項に記載のシステム。
  33. 前記固形化装置(10)がプリル化塔(11)または造粒機(71)を備える、請求項22から32のいずれか一項に記載のシステム。
  34. 前記固形化装置(10)からの前記ガス流から、硫酸との反応によってアンモニアを除去し、前記スクラバー(13)から前記蒸発器(15)に供給される硫酸アンモニウム水溶液を形成するように設計されている、請求項22から33のいずれか一項に記載のシステム。
  35. 前記スクラバー(13)が、該スクラバー(13)に硫酸を供給するための酸供給ライン(28)と、該スクラバー(13)の底部(31)と上部(32)とを接続し、該スクラバー(13)で生成された前記硫酸アンモニウム溶液を含む流出物を再循環させる流出ライン(29)とを備える、請求項34に記載のシステム。
  36. 前記スクラバー(13)からの前記硫酸アンモニウム溶液の一部が再循環されて前記スクラバー(13)中に戻され、新たな硫酸が添加された後に、一部が前記蒸発器(15)に供給される、請求項34または35に記載のシステム。
  37. 前記高濃度尿素溶融物の流速が、前記蒸発器(15)からの前記尿素−硫酸アンモニウム共融混合物の流速の約100〜200倍である、請求項22から36のいずれか一項に記載のシステム。
  38. 結果として生じる最終混合物が0.5重量%未満の硫酸アンモニウムを含む、請求項22から37のいずれか一項に記載のシステム。
  39. 前記蒸発器(15)が真空蒸発器である、請求項22から38のいずれか一項に記載のシステム。
  40. 蒸気ライン(46)が、前記蒸発器(15)の蒸気流出口(47)を凝縮器(48)に接続し、該凝縮器(48)において前記蒸発器(15)で分離した気相が凝縮されることにより凝縮液が形成され、該凝縮液が、場合によっては水供給ライン(49)によって供給される外部からの水の添加を伴って、前記凝縮器(48)を前記スクラバー(13)に接続する凝縮ライン(51)を介して、前記スクラバー(13)の上部(32)に供給される、請求項22から39のいずれか一項に記載のシステム。
  41. 前記スクラバー(13)から前記蒸発器(15)に前記硫酸アンモニウム溶液を供給するための抜き取りライン(34)に沿って該蒸発器(15)の上流に配置され、前記スクラバー(13)からの前記硫酸アンモニウム溶液を蒸発器(15)に供給される前に処理し予備濃縮する、予備濃縮器(55)を備える、請求項22から40のいずれか一項に記載のシステム。
  42. 前記尿素プラント(1)を前記蒸発器(15)に接続し、該蒸発器(15)に低濃度尿素溶液を供給する、前記第二供給ライン(37)が、前記予備濃縮器(55)に前記低濃度尿素溶液の一部を供給するための分岐部(56)を有する、請求項41に記載のシステム。
  43. 尿素プラント(1)で生成されるガス流から硫酸アンモニウムを、特に該尿素プラントの固形化装置(10)によって回収する回収システム(2)を備え、該回収システム(2)が請求項22から42のいずれか一項に記載の回収システムであることを特徴とする、尿素プラント(1)。
JP2016514521A 2013-05-24 2014-05-22 尿素プラントのガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステム Active JP6415544B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI2013A000847 2013-05-24
IT000847A ITMI20130847A1 (it) 2013-05-24 2013-05-24 Metodo e sistema per il recupero di solfato di ammonio da un flusso gassoso di un impianto urea
PCT/IB2014/061626 WO2014188371A1 (en) 2013-05-24 2014-05-22 Method and system for recovering ammonium sulphate from a urea plant gas stream

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016527165A true JP2016527165A (ja) 2016-09-08
JP6415544B2 JP6415544B2 (ja) 2018-10-31

Family

ID=48748378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016514521A Active JP6415544B2 (ja) 2013-05-24 2014-05-22 尿素プラントのガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステム

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP3003980B1 (ja)
JP (1) JP6415544B2 (ja)
CN (1) CN105408255B (ja)
ES (1) ES2786192T3 (ja)
IT (1) ITMI20130847A1 (ja)
LT (1) LT3003980T (ja)
MX (1) MX2015015958A (ja)
PL (1) PL3003980T3 (ja)
RU (1) RU2671363C2 (ja)
WO (1) WO2014188371A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019537606A (ja) * 2016-11-16 2019-12-26 サイペム エスピーアー 尿素およびuas(尿素−硫酸アンモニウム)混合物の生成のための統合されたプロセスおよびプラント
JP2022554266A (ja) * 2019-11-04 2022-12-28 ティッセンクルップ インダストリアル ソリューションズ アクツィエンゲゼルシャフト 尿素造粒物の製造方法及び製造プラント
JP2023503177A (ja) * 2019-12-30 2023-01-26 スタミカーボン・ベー・フェー 複数の蒸発器を用いた尿素製造

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2555726B (en) * 2015-04-01 2020-05-13 Toyo Engineering Corp Urea production method
EP3562783B1 (en) 2016-12-30 2021-03-24 Yara International ASA Processing of exhaust gases from a urea plant
CN107934989B (zh) * 2017-12-15 2023-08-01 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 利用脱硫再生尾气干燥硫铵的系统
AU2020278868B2 (en) * 2019-05-22 2022-12-01 Stamicarbon B.V. Treatment of offgas from urea finishing
AU2020418337A1 (en) 2019-12-30 2022-07-21 Stamicarbon B.V. Ammonia removal from urea finishing
EP4085050A1 (en) 2019-12-30 2022-11-09 Stamicarbon B.V. Urea plant with chilled condensation section
DE102021202869A1 (de) 2021-03-24 2022-09-29 Thyssenkrupp Ag Anlage und Verfahren zur Herstellung von Harnstoffgranulat
CN112704971B (zh) * 2021-03-29 2021-07-16 上海境业环保能源科技股份有限公司 一种造粒塔全污染治理系统
WO2023161232A1 (en) 2022-02-22 2023-08-31 Tessenderlo Group Nv Methods for the production of nitrogen fertilizer and nitrogen-sulfur fertilizer
WO2023161236A1 (en) 2022-02-22 2023-08-31 Tessenderlo Group Nv Methods for the production of a solid urea-thiosulfate fertilizer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5163400A (ja) * 1974-09-30 1976-06-01 Foster Wheeler Corp Hiryoseisanniokerurenzokupurosesu
JPS60161325A (ja) * 1984-01-27 1985-08-23 Hitachi Zosen Corp コ−クス炉ガスから硫安を製造する装置
JP2000001466A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Toyo Eng Corp 排ガス中の尿素ダスト及びアンモニアの回収・利用方法
JP2012509833A (ja) * 2008-11-28 2012-04-26 ウーデ・フェルティリツァー・テヒノロギー・ベスローテン・フェンノートシャップ 酸性スクラビングシステムによる尿素造粒法及びその後のアンモニウム塩の尿素顆粒中への組み入れ
WO2013165245A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Stamicarbon B.V. Urea production plant

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3785796A (en) * 1972-01-27 1974-01-15 Tennessee Valley Autority Production of urea-ammonium sulfate
DE10001082B4 (de) * 2000-01-13 2004-11-18 Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Ammoniumsulfat und Harnstoff enthaltenden Düngemittels
NO326272B1 (no) * 2004-07-01 2008-10-27 Yara Int Asa Fremgangsmate for produksjon av gjodningsmiddel som inneholder urea og ammoniumsulfat
EP2301917A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-30 Stamicarbon B.V. Removal of urea and ammonia from exhaust gases

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5163400A (ja) * 1974-09-30 1976-06-01 Foster Wheeler Corp Hiryoseisanniokerurenzokupurosesu
JPS60161325A (ja) * 1984-01-27 1985-08-23 Hitachi Zosen Corp コ−クス炉ガスから硫安を製造する装置
JP2000001466A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Toyo Eng Corp 排ガス中の尿素ダスト及びアンモニアの回収・利用方法
JP2012509833A (ja) * 2008-11-28 2012-04-26 ウーデ・フェルティリツァー・テヒノロギー・ベスローテン・フェンノートシャップ 酸性スクラビングシステムによる尿素造粒法及びその後のアンモニウム塩の尿素顆粒中への組み入れ
WO2013165245A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Stamicarbon B.V. Urea production plant

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019537606A (ja) * 2016-11-16 2019-12-26 サイペム エスピーアー 尿素およびuas(尿素−硫酸アンモニウム)混合物の生成のための統合されたプロセスおよびプラント
JP2022554266A (ja) * 2019-11-04 2022-12-28 ティッセンクルップ インダストリアル ソリューションズ アクツィエンゲゼルシャフト 尿素造粒物の製造方法及び製造プラント
JP2023503177A (ja) * 2019-12-30 2023-01-26 スタミカーボン・ベー・フェー 複数の蒸発器を用いた尿素製造
JP7311715B2 (ja) 2019-12-30 2023-07-19 スタミカーボン・ベー・フェー 複数の蒸発器を用いた尿素製造

Also Published As

Publication number Publication date
LT3003980T (lt) 2020-05-25
EP3003980A1 (en) 2016-04-13
PL3003980T3 (pl) 2020-09-21
RU2015155273A (ru) 2017-06-30
WO2014188371A1 (en) 2014-11-27
EP3003980B1 (en) 2020-04-08
ITMI20130847A1 (it) 2014-11-25
RU2015155273A3 (ja) 2018-03-28
RU2671363C2 (ru) 2018-10-30
CN105408255B (zh) 2018-05-04
ES2786192T3 (es) 2020-10-09
JP6415544B2 (ja) 2018-10-31
CN105408255A (zh) 2016-03-16
MX2015015958A (es) 2016-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6415544B2 (ja) 尿素プラントのガス流から硫酸アンモニウムを回収する方法およびシステム
US9556077B2 (en) Removal of urea and ammonia from exhaust gases
RU2615811C2 (ru) Способ гранулирования мочевины с применением системы очистки газа
JP7277672B2 (ja) 尿素仕上げからのアンモニア除去
WO2016047356A1 (ja) 尿素製造プロセスにおける高純度尿素水溶液の製造方法
EP3116627B1 (en) Recovery method for processing a gas stream from a urea plant solidification unit
CN108602784A (zh) 改造高压三聚氰胺设备的方法
US10894764B2 (en) Method for granulating urea
US9149763B2 (en) Method for reducing the visible downwind detached plume opacity
EP3562783B1 (en) Processing of exhaust gases from a urea plant
CN116601142A (zh) 生产尿素和缩二脲的方法
EA043041B1 (ru) Удаление аммиака из доводочной секции карбамида
EA042818B1 (ru) Производство карбамида с применением множества испарителей

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180703

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180904

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6415544

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250