JP2021528350A - 尿素含有顆粒をコーティングする方法における有機ポリマー用の溶剤としての超臨界co2の使用 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
・第1のステップAの前;
・第1のステップAと第2のステップBの間、および/または
・第2のステップBの後。
3H2+N2⇔2NH3+92.28kJ (1)
によって要素から原則として生成されることが好ましい。
CnH2m+nH2O⇔(n+m)H2+nCO (2)
による「水蒸気改質プロセス」を介して得られる。
CO+H2O⇔CO2+H2 (3)
によってさらに変換が行われる。
本発明によるプラント複合体は、第2の圧縮ステップと第3の圧縮ステップとの間の分岐を含む。分岐から開始して、第2の接続ラインは、脱気システムにつながり、第2の接続ラインは脱気システムの上流の冷凍システムを通る(継続的に接続されている)。冷凍システムは、ガス状二酸化炭素の液化を可能にする。脱気システム、好ましくはフラッシュドラムまたは気液分離器は、不活性ガス、例えば、アルゴンおよび窒素の除去/低減を可能にする。ポンプが脱気システムに接続され、液体二酸化炭素の圧力を好ましくは100bar〜250bar、特に好ましくは150bar〜200barに増加することを可能にする。「ポンプ」という表現、例えばプランジャーポンプは、本発明の意味の範囲内で、液体(および/または気体)および/または超臨界液体および/またはそれらの混合物の圧力を上昇させるための当業者に公知のポンプ(および圧縮機)を含む。第3の接続ラインは、ポンプと超臨界二酸化炭素用の供給ライン(尿素含有顆粒のコーティング用のプラント複合体)に接続されている。好ましくは、圧力および/または温度を上昇させることにより、液体二酸化炭素は、第3の接続ラインおよび関連する領域で超臨界二酸化炭素に変換される。特に好ましくは、温度のみが上昇する。この目的のために、例えば、熱交換器および/または加熱器は、好ましくは、第3の接続ラインに設けることができる。好ましくは、液体CO2の低温は、脱気システムで不活性物質を分離した後、およびポンプで圧縮した後、第2の圧縮ステップの吸入点の前にガス(CO2)のさらなる冷却(プロセスに固有の冷却器、例えば段間冷却器)に使用される。予熱された液化CO2は、第1の圧縮ステップの吸気点の上流でガスをさらに冷却するために使用されることが好ましく(プロセスに固有の冷却器の後)、その後、第2の圧縮ステップ後に材料の流れの熱を使用して目標温度に到達する。低温が統合される順序(例えば、冷却器、熱交換器、加熱器を介して)も、必要に応じて、つまり、最初に第1の圧縮ステップの前に、次いで第2の圧縮ステップの前に変更可能である。
・二酸化炭素CO2供給ライン;
・第1の圧縮ステップと第2の圧縮ステップとの間;
・第2の圧縮ステップと第3の圧縮ステップとの間;
・第3の圧縮ステップと第4の圧縮ステップとの間、および/または
・第1の接続ライン。
H2+O2→H2O (7)
および尿素合成の高圧および高温領域での酸化物層の形成のために酸素を供給する。不動態化空気供給ラインは、第2の圧縮ステップと第3の圧縮ステップとの間の超臨界CO2へのその後の変換のためのガス状CO2を除去するために分岐後方のプロセス方向に配置される。これにより、超臨界CO2の形成のために分岐したガス流の汚染が回避される。
1b 生分解性ポリマー
2a 超臨界二酸化炭素
2b ガス状二酸化炭素
3 ポリマー含有溶液
4a 尿素含有顆粒
4b コーティング尿素含有顆粒
8 混合装置
9 コーター
10 ガス状二酸化炭素用の排出口
11 コーティング生成物用の排出口
12 尿素含有顆粒用の供給ライン
14 超臨界二酸化炭素用の供給ライン
15 生分解性ポリマー用の供給ライン
23 二酸化炭素圧縮ステップ
26 尿素含有粒子/顆粒のコーティング用のプラント
27 粉塵粒子
28 第1の圧縮ステップに接続されたCO2供給ライン
29 冷/熱回収用要素
30 冷却器
31 加熱器/発熱体
32 冷凍システム/冷却器
33 第1の圧縮ステップ
34 第2の圧縮ステップ
35 第3の圧縮ステップ
36 第4の圧縮ステップ
37 脱気システム
38 ポンプ
39 粉塵洗浄機、集塵機、酸洗浄機および/またはサイクロン
40 不動態化空気供給ライン
41 排気ライン
42 尿素合成ユニットへの第1の接続ライン
43 アンモニア−尿素複合体
Claims (20)
- 尿素含有顆粒を有機ポリマーでコーティングするためのプロセスであって、少なくとも、
a)ガス状二酸化炭素(2b)を圧縮および凝縮し、液体二酸化炭素を得ること、
b)圧力および/または温度を二酸化炭素の臨界点より上昇し、超臨界二酸化炭素(2a)を得ること、
c)前記超臨界二酸化炭素(2a)に有機ポリマー(1)を溶解し、ポリマー含有溶液(3)を得ること、
d)前記ポリマー含有溶液(3)を尿素含有顆粒(4a)と混合、尿素含有顆粒(4a)に噴霧、および/または尿素含有顆粒(4a)と接触させること、を備え、
前記二酸化炭素の臨界点より温度および/または圧力を同時またはその後に低下し、
コーティング尿素含有顆粒(4b)およびガス状二酸化炭素(2b)が得られる、プロセス。 - 前記有機ポリマー(1)が生分解性ポリマー(1b)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。
- 前記生分解性ポリマー(1b)が、ポリラクチド(PLA)、ポリグリコール、ポリカプロラクトン、ポリ(ヒドロキシ酪酸)、ポリ(ヒドロキシ吉草酸)、ポリアルキルテレフタレート、ポリ無水物、ポリ(1,4−ジオキサン−2,5−ジオン)、ポリアミノ酸、多糖類、セルロースエステル、セルロース水和物、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロース、リグニン、ポリヒドロキシ脂肪酸、デンプン、生分解性ポリエステル、生分解性ポリアミド、生分解性ポリイミド、ポリヒドロキシアルカノエートおよびポリブチレンコハク酸塩(PBS)、アミロース、アミロペクチン、および/またはそれらの混合物、オリゴマー、誘導体およびコポリマーを含むことを特徴とする、請求項2に記載のプロセス。
- 前記ポリマー含有溶液が、20重量%〜70重量%の生分解性ポリマー(1b)、好ましくは40重量%〜60重量%の生分解性ポリマー(1b)を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記ガス状二酸化炭素(2b)が前記プロセスに戻され、超臨界二酸化炭素(2a)に変換されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記ガス状二酸化炭素および前記超臨界二酸化炭素(2a)が、接続された工業プラント複合体(26a)、好ましくは尿素合成プラント、コークス化プラント、精製プラント、および/またはアンモニア−尿素複合体、好ましくはアンモニア−尿素複合体で供給されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプロセス。
- ステージa)における前記凝縮が、冷却剤、特に接続されたアンモニア冷凍システムからのアンモニアを用いて行われることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記液体二酸化炭素が、ステップa)の後に、不活性ガスおよび非凝縮性ガスの除去および/または放出のためのフラッシュプロセスを受けることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記ガス状二酸化炭素(2b)の圧縮が、LP(低圧)圧縮ステップ(33)の第1のステップAおよびHP(高圧)圧縮ステップ(34)の第2のステップBで行われることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のプロセス。
- 冷/熱回収(29)および/または冷却器(30)が、
前記第1のステップAの前、
前記第1のステップAと前記第2のステップBとの間、および/または、
前記第2のステップBの後に設けられることを特徴とする、請求項9に記載のプロセス。 - 前記尿素含有顆粒(4a)および/または前記コーティング尿素含有顆粒(4b)が、アンモニウム塩、硝酸塩、リン酸塩、硫黄、カリウム、カルシウム、好ましくは、尿素、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸塩、硫黄、および/またはそれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記尿素含有顆粒(4a)が、0.5mm〜8mm、好ましくは1mm〜6mm、特に好ましくは2mm〜4mmの平均粒子サイズを示すことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記ポリマー含有溶液(3)が、1つ以上のコーター(9)、好ましくはドラムコーター、流動床コーター、および/または接線噴霧を備えた流動床コーターにおいて前記尿素含有顆粒(4a)と混合されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載のプロセス。
- 少なくとも尿素合成プラントおよび尿素含有顆粒をコーティングするためのプラント(26)を含む生分解性ポリマーで尿素含有顆粒をコーティングするためのプラント複合体であって、前記尿素含有顆粒をコーティングするためのプラント(26)が、少なくとも、
a)前記尿素合成プラントからの超臨界二酸化炭素(2a)用の供給ライン(14)および生分解性ポリマー(1b)用の供給ライン(15)、
b)前記超臨界二酸化炭素(2a)用の供給ライン(14)および前記生分解性ポリマー(1b)用の供給ライン(15)に接続されている、超臨界二酸化炭素(2a)および生分解性ポリマー(1b)用の混合装置(8)、
c)前記混合装置(8)および顆粒(13)用の供給ライン(12)に接続され、ガス状二酸化炭素(2b)用の第1の排出口(10)およびコーティング生成物(4b)用の第2の排出口(11)を示すコーター(9)を備える、プラント複合体。 - 前記尿素合成プラントが、アンモニア−尿素複合体としてのアンモニア合成ユニットに、および/または尿素造粒プラントに接続されていることを特徴とする、請求項14に記載のプラント複合体。
- 前記ガス状二酸化炭素(2b)用の第1の排出口(10)が、粉塵洗浄機、粉塵セパレーター、および/またはサイクロン(39)に接続されていることを特徴とする、請求項14または15に記載のプラント複合体。
- 前記二酸化炭素圧縮ステップ(23)が、少なくとも、
第1の圧縮ステップ(33)に接続されたCO2供給ライン(28)、
前記第1の圧縮ステップ(33)に接続された第2の圧縮ステップ(34)、
前記第2の圧縮ステップ(34)に接続された第3の圧縮ステップ(35)、
前記第3の圧縮ステップ(35)に接続された第4の圧縮ステップ(36)、
前記第4の圧縮ステップ(36)に接続された尿素合成ユニット(42)への第1の接続ライン、
前記第2の圧縮ステップ(34)と前記第3の圧縮ステップ(35)との間の分岐(44)、および冷凍システム(32)を通る、前記分岐(44)から脱気システム(37)への第2の接続ライン、
前記脱気システム(37)に接続されたポンプ(38)、
前記ポンプ(38)および前記超臨界二酸化炭素(2a)用の供給ライン(14)に接続された第3の接続ライン
を備えることを特徴とする、請求項14〜16のいずれか一項に記載のプラント複合体。 - 冷/熱回収(29)および/または冷却器(30)用の要素が:
前記CO2供給ライン(28);
前記第1の圧縮ステップ(33)と前記第2の圧縮ステップ(34)との間;
前記第2の圧縮ステップ(34)と前記第3の圧縮ステップ(35)との間;
前記第3の圧縮ステップ(35)と前記第4の圧縮ステップ(36)との間;および/または
前記第1の接続ライン
の1つ以上の要素において、前記尿素合成プラントまたは前記アンモニア−尿素複合体内に含まれることを特徴とする、請求項17に記載のプラント複合体。 - 不動態化空気供給ライン(40)が、前記第2の圧縮ステップ(34)と前記第3の圧縮ステップ(35)との間に配置されていることを特徴とする、請求項17および18のいずれかに記載のプラント複合体。
- 尿素含有粒子を生分解性ポリマーでコーティングするための、請求項14〜19のいずれか一項に記載のプラント複合体の使用。
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