JPS60146861A - 尿素製造装置より排出される混合ガスの爆発性消去法 - Google Patents

尿素製造装置より排出される混合ガスの爆発性消去法

Info

Publication number
JPS60146861A
JPS60146861A JP59000800A JP80084A JPS60146861A JP S60146861 A JPS60146861 A JP S60146861A JP 59000800 A JP59000800 A JP 59000800A JP 80084 A JP80084 A JP 80084A JP S60146861 A JPS60146861 A JP S60146861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon dioxide
ammonia
pressure
gas
urea
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.)
Pending
Application number
JP59000800A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadaaki Kitamori
北森 忠昭
Hiromichi Matsumoto
松本 弘道
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP59000800A priority Critical patent/JPS60146861A/ja
Publication of JPS60146861A publication Critical patent/JPS60146861A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は尿素の製造方法の改良に関し、更に詳しくは尿
素製造装置よシ除去すべき混合ガスの爆発性を消去する
方法に関する0 尿素はアンモニアと二酸化炭素を原料とし高温(170
℃乃至220℃)および高圧(50気圧乃至450気圧
)で次の2式に示される反応によって生成する。
2NFls + C(h 4−=−NHzC(hNH4
”” (1)NHI C’Og NH4=→NH2CO
NH2+ H2O壷・・−・(2)通常尿素の合成反応
は、アンモニア過剰の下で行なわれ、かつ反応率は50
乃至80チである。従って合成塔流出液は、尿素、アン
モニア、アンモニウムカーバメート、水及び少量のその
他の成分とからなる。尿素製造工程は、通常、合成塔流
出液を合成塔とほぼ同圧又はよシ低い圧力の条件でアン
モニウムカーバメートの分解を行なう分解工程で処理し
、ガス状混合物と尿素液とに分離する。分解工程で分離
したガスは回収工程で凝縮又は溶媒に吸収させ、アンモ
ニア又はアンモニア及びアンモニウムカーバメート水溶
液又はアンモニウムカーボネート水溶液として回収し、
最終的には合成塔へ戻される。
尿素の原料であるアンモニア及び二酸化炭素は、通常、
主成分であるアンモニア及び二酸化炭素の他に、不純物
として水素、−酸化炭素、窒素、メタンの如き成分を含
んでいる。これらの不純物は尿素の合成反応に関与しな
い為、尿素製造装置外へ排出される。一方、尿素製造装
置は高温、高圧のアンモニウムカーバメイトによる腐蝕
を防ぐため耐蝕材料を使用するが、これらの耐蝕材料の
表面に耐蝕性の酸化被膜を形成させるため、パッジベー
ターとして少量の酸素もしくは空気を尿素製造装置の高
圧系(合成塔単蝕、又は合成塔もしくは合成塔とほぼ同
じ圧力で操作される分解器及び回収器等よ多構成される
)に注入する。注入した酸素もしくは空気中の酸素の極
く一部は酸化被膜形成の為消費されるが、大部分は前記
不純物とともに合成塔と#1埋同圧又は更に低い圧力の
分解、回収工程に送られ、同伴するアンモニア及び二酸
化炭素の一部又ははは全量を分離回収した後尿素製造装
置外へ排出する。
これらの排出ガスからアンモニア及び二酸化炭素を除い
たものは、水素、窒素、酸素、メタンを主成分とする混
合ガスであル爆発性ガスとなる〇 これを防止する為現在様られている方法は、ガス混合物
の組成が爆発範囲外になるよう外部から大量の不活性ガ
ス又はアンモニア合成ガス等を導入し稀釈する方法、も
しくは触媒を用いて原料二酸化炭素中の水素をあらかじ
め除去する方法が採られている。
また、他の方法として、特願昭57−136356号明
細書には、パッジベーターとして添加する酸素もしくは
空気は、ごく一部のみが有効に利用され大部分はベント
ガスとして排出されるため、この排出ガスは充分バッジ
ベーターとして再利用できるものであル、従ってこの排
出ガスの一部を高圧系へ戻し再利用すれば新たに添加す
べき酸素又は空気の量を減らすことが可能となるばか)
でなく、これKよル排出ガス中の酸素濃度を低下させる
ことができ排出ガスを爆発範囲外の混合ガスとすること
ができることが述べられているO第1図に、特願昭57
−136556号明細書に述べられた尿素製造装置から
の排ガスの回収利用のフローを示すOすなわち、前記明
細書に述べられた方法は、ライン5よシの排出ガスの一
部をライン6よシ高圧系Rに循環しパッジベーターとし
て必要な酸素量を供給すれは、新たに供給する空気量を
減少させる事ができ、結果としてライン5、ライン6.
7中のガスの酸素量を爆発l1i−囲以下とすることが
できるというものである0その1例としてライン1よ第
二酸化炭素17.Q42モル及び水素、窒素、メタンを
主成分とする同伴不純物0.260モルを供給し、循環
のためのライン6のガス量を1.164モルとし、新た
に加えるノくツシペーターとしてのライン2への供給空
気量をQ、045モルにする0この場合、ライン6の排
ガスは0.035モルの酸素を含み、ライン2の空気に
は0.009モルの酸素を含むため、結果としてライン
3のガス流は0.044モルの酸素を含み、これを高圧
系Rへ与えることができる0この場合は、ライン5の排
ガスの量は1.467モルであシ、これに含まれる酸素
量は0.044モルであるから、酸素濃度は3.0体積
−であるO従って、ライン3.5のガス流、ライン6.
7の排ガス流に含まれる酸素濃度は3.0体積−となシ
、これらのガスは爆発性を保持していないことが述べら
れている0なお、第1−中のライン4.8゜9は後述す
る第2図中のライン4.8.9と同じものなので、ここ
では説明を省略する。
本発明者らは、前記特願昭57−156356号明細書
に述べられた方法において、ライン6より循環する排ガ
ス流の循環方法として、独立の専用圧縮機を使用した場
合、(1)排ガス流は、水素を主成分とした可燃性ガス
であシ、圧縮機は可燃性ガスを圧縮する目的に合ったも
のが必要と成ること、(2)ライン6よプ循環する排ガ
ス流の量は、尿素製造装置の高圧系へ供給する原料アン
モニア、二酸化炭素及び合成系に戻されるアンモニウム
カーバメートの量に比べ少量であシ、パッジベーターと
してよシ有効に作用させるためKは、排ガス流6を高圧
系においてよシ均一に分散させることが必要となる点の
改良として、排ガス流6の循環方法として、尿素高圧系
に加える原料二酸化炭素を尿素高圧系の圧力(50気圧
乃至450気圧)に昇圧する二酸化炭素圧縮機により二
酸化炭素と一緒に昇圧すれば、排ガス流6と原料二酸化
炭素1は混合され、その混合ガスは主成分が二酸化炭素
であるため可燃性を有しないこと、及び排ガス流6は二
酸化炭素流1に均一に分散された後、高圧系へ供給でき
ることを見出した。
本発明は、上記知見に基〈もので、尿素製造装置の腐食
防止のため、パツシペータートシて゛酸素又は空気を添
加する尿素製造工程における尿素製造装置よシ排出する
混合ガスの一部をパッジベータとして尿素製造装置の高
圧系へ循環し再利用することに、l)排出ガスの組成を
爆発範囲外とする尿素製造装置よシ排出される混合ガス
の爆発性消去法において、高圧系へ循環し再利用する混
合ガスを、尿素製造用原料二酸化炭素の圧縮忙用いる二
酸化炭素圧縮機により原料二酸化炭素と共に昇圧し、高
圧系へ供給することを特徴とする、尿素製造装置よシ排
出される混合ガスの爆発性消去法に関する。
次に1本発明を図面に基づき詳細に説明する。
第2図は、本発明の原理を示すフローである。
ライン1よシ原料二酸化炭素17.042モル及び水素
、窒素、メタンを主成分とする不純物0.260モルを
圧縮機Cへ供給し、2イン2より パッジベーターとし
て空気0.045モルを圧縮機Cへ供給する。高圧系R
よシの循環排ガスはライン5.6からアンモニア分離器
Aへ送られ、ここで同伴アンモニアを除去し、その1.
164モルを圧縮機Cへ供給する。上記の循環排ガスF
i0.035モルの酸素を含み、ライン2の空気は0.
009モルの酸素を含むため、結果としてライン3よシ
原料二酸化炭素に#1は均一に分散された酸素0.04
4モルを高圧系RK供給することができる0高圧系Rに
は、ライン4を通して原料アンモニアが、ライン9を通
してよシ低い圧力の回収系で回収されたアンモニウムカ
ーバイ)Mが供給され、高圧系R内の合成塔で尿素が合
成される。合成されたアンモニウムカーバメートを含む
尿素液は、高圧系R内で一部のアンモニアカーバメート
をガスとして分離し、更にアンモニアカーバメートの分
離を行なうため、高圧系Rよシよシ圧力の低い分解系へ
ライン8よシ送られ、更に処理を行なう。高圧系R内で
分離されたアンモニアカーバメートの分解ガスは、高圧
系R内で凝縮され合成塔に戻される。高圧系RK供給さ
れた空気及び不純物は、高圧系R内で凝縮せず、ライン
5より排出される。ライン5からの排ガスは大部分は、
ライン6を通して圧縮機Cへ供給し、結果として高圧系
Rに戻され、一部の排ガスがライン7を通じて直接大気
へ放出されるか、又は更に圧力の低い回収系で処理した
後大気へ放出される。
もしライン6よシ排ガスの循環を行なわずにQ、Q44
モルの酸素をライン2の空気量の増加により行なった場
合は、ライン5の排ガスよりアンモニア及び二酸化炭素
を完全に除去したものは、酸素濃度が約9チにも達し、
これは排ガス中の水素と爆発燃焼を起こす可能性がある
が、本発明によればライン5のそれは約3チであ)、も
はや爆発性はない。本発明の特徴としてライン6よ)循
環する排ガスを原料二酸化炭素と一緒に圧縮することK
よシ、圧縮機Cは通常の二酸化炭素を圧縮するものが使
用でき・かつ原料二酸化炭素に均一に分散させることが
でき、ノ(ツシベーターとしての酸素の働きを充分発揮
できる。
本発明で使用するアンモニア分離器Aは、ライン6よシ
圧縮機Cへ供給されるガス中のアンモニアが圧縮機C内
又は付属機器及びライン内で二酸化炭素と反応し、アン
モニウムカー)(メートを生成する限度濃度以下にでき
るいかなるアンモニア分離器でもよい。例えば、水等の
溶媒によるアンモニアの吸収除去、吸着剤による吸着除
去法も採用できる。
又、本発明では、循環される排出ガスは、高圧系からの
排出ガス忙限定されない。例えば、更に低い圧力の回収
系を有する尿素製造工程においては、高圧系Rの排出ガ
スを更に低い圧力の回収系で処理した後、圧IIa機C
に戻し二酸化炭素と共に、高圧系RK戻すことも可能で
ある。
以下に、本発明方法の一実施例を示す。
−第3図において、水素、窒素、メタンを主成分とする
不純物191kC9/時と二酸化炭素51800#Cg
/時とからなる原料二酸化炭素ガス1に、新たに供給す
るパッジベーターとしての86kg/時の空気2を加え
、更に、水素、窒素、メタン及び空気を主成分とする1
068に1/時の循環排ガス6を加え、二酸化炭素圧縮
機Cによシ約160 kg7cm”に昇圧した混合ガス
3を高圧系R内の尿素合成塔51に供給する。空気2中
には、20に9/時の酸素が含まれ、また循環排ガス6
中には°81kg/時の酸素が含まれるため、混合ガス
3には101kl//時の酸素がパッジベーターとして
含まれている。58670kg/時のアンモニア4は、
アンモニアポンプ67で昇圧され、エゼクタ−52でカ
ーバメート液14を吸引した後、尿素合成塔51に供給
する。尿素合成塔51内で尿素の合成反応が起こシ、尿
素33.s%を含む約185℃の混合物11が得られる
。混合物11は、スチームにて加熱された高圧分解器5
5によシ約21Q℃に加熱され、混合物中のアンモニア
、アンモニウムカーバメート、水等の一部がガス化し、
尿素約46俤を含む混合物8と分解ガス12に分離され
る。混合物8は、17に9/−に減圧後、中圧分解器6
1でスチームによル加熱され、混合物中のアンモニア、
アンモニウムカーバメート、水等の一部をガス化し、尿
素を約63%含む混合物21と分解ガス22とに分離さ
れる。混合液21は、更に3.5 kg7cm” K減
圧後、低圧分解器71でスチームによシ上記と同様なガ
ス化を行ない、約71憾の尿素を含むq q y q 
akg/時の尿素水溶液41を得る。尿素液41#′i
、更に後流の濃縮工程で濃縮し、最終的にyos3ok
g/時の粒状尿素を得る。
高圧分解器55で分離された分解ガス12は、中圧凝!
[9と混合され、凝縮器54で冷却され、大部分のガス
が凝縮され、アンモニウムカーバメート液と少量の未凝
縮ガスの混合物13となル、分離器53でアンモニウム
カーバメート液14と未凝縮ガス15とに分離される。
アンモニウムカーバメート液14は、エゼクタ−52で
吸引され、合成塔51に戻される。
混合ガス3中に含まれる不純物及び空気は、極く微量の
酸素がパッジベーターとして高圧系R内の機器、配管な
どの金属表面に酸化被膜を維持するため、消費された後
、未凝縮ガス15に集められる。
低圧分解器71の分解ガス42#′i、後流工程卒得ら
れたアンモニアを含む水溶液43と共に凝縮器72で冷
却され、凝縮し、タンク73に貯蔵され、ポンプ74で
昇圧した後、低圧凝縮液24として回収される。
中圧分解器61の分解ガス22け、高圧系Rよシ送られ
た未凝縮ガス15と混合されて混合ガス23と成シ、低
圧凝縮液24と共に凝縮器62で冷却され、二酸化炭素
のほぼ全量と一部のアンモニア及び水を凝縮させた後、
上部よシ液体アンモニア25及びアンモニア水31が流
下する中圧精溜塔63へ供給される。中圧精溜塔63で
分離された中圧凝縮fi?Fi、ポンプ68で昇圧後、
高圧系Rに供給される。また、中圧精溜塔63内を上昇
するガスは、アンモニア水及びアンモニアで洗滌され、
アンモニア、不純物及び空気の混合ガス27が得られる
。混合ガス27は、凝縮器64で冷却され、大部分のア
ンモニアを凝縮させ、アンモニアタンク65へ供給され
るガスは凝縮器66で供給された一25℃の冷液体アン
モニア32と直接接触冷却し、アンモニアガスの凝縮を
行ない、未凝縮の少量のアンモニアと不純物及び空気の
混合ガス29を得、更に、吸収塔67にて残留アンモニ
アの実質的にほぼ全量を水30に吸収させ、不純物と空
気からなる1345に97時の排ガス5を得る。この排
ガス5の内、1068に9/時は循環排ガス6として二
酸化炭素圧縮機Cに供給し、残シの277kg/時は排
ガス7として大気放出した0
【図面の簡単な説明】
第1図は、特願昭57−136556号明細書に述べら
れた尿素製造装置からの排ガスの回収利用のフローを示
す。第2図は、本発明の詳細な説明するための同排ガス
の回収利用のフローを示す。第3図は本発明・′の一実
施態様のフローを示す。 復代理人 内 1) 明 復代理人 萩 原 亮 − 第1図 第2圓 手続補正書 昭和59年 2 月λλ日 特許庁長官 若杉和夫殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第 800 号 2・発明n 名a 尿素製造装置より排出される混合ガ
スの爆発性消去法′ 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号4声代理
人 fi 所 東京都港区虎ノ門−丁目16番2号虎ノ門千
代IIIビル 電話(504) 1894番5、補正命
令の日付 自発補正 6、補正により増加する発明の数 なし2補正の対象 (1) 明細書の「発明の詳細な説明」の欄(2) 図
 面 (3)委任状 a補正の内容 (1) 明細書の第11頁15行目の「1068に27
時」なる記載を「1068kgZ時」と訂正する。 ゛ (2)図面(第3図)を別紙の通シ訂正する。 (3)委任状を補充する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 尿素製造装置の腐食防止のため、ノ(ツシベーターとし
    て酸素又は空気を添加する尿素製造工程における尿素製
    造装置より排出する混合ガスの一部をパッジベータとし
    て尿素製造装置の高圧系へ循環し再利用することにより
    排出ガスの組成を爆発範囲外とする尿素製造装置よシ排
    出される混合ガスの爆発性消去法において、高圧系へ循
    環し再利用する混合ガスを、尿素製造用原料二酸化炭素
    の圧縮に用いる二酸化炭素圧縮機により原料二酸化炭素
    と共に昇圧し、高圧系へ供給することを特徴とする、尿
    素製造装置よシ排出される混合ガスの爆発性消去法0
JP59000800A 1984-01-09 1984-01-09 尿素製造装置より排出される混合ガスの爆発性消去法 Pending JPS60146861A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59000800A JPS60146861A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 尿素製造装置より排出される混合ガスの爆発性消去法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59000800A JPS60146861A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 尿素製造装置より排出される混合ガスの爆発性消去法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60146861A true JPS60146861A (ja) 1985-08-02

Family

ID=11483757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59000800A Pending JPS60146861A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 尿素製造装置より排出される混合ガスの爆発性消去法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60146861A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9428449B2 (en) 2013-01-16 2016-08-30 Alstom Technology Ltd Method of forming urea by integration of an ammonia production process in a urea production process and a system therefor
WO2023145821A1 (ja) * 2022-01-26 2023-08-03 東洋エンジニアリング株式会社 尿素合成方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9428449B2 (en) 2013-01-16 2016-08-30 Alstom Technology Ltd Method of forming urea by integration of an ammonia production process in a urea production process and a system therefor
WO2023145821A1 (ja) * 2022-01-26 2023-08-03 東洋エンジニアリング株式会社 尿素合成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6585807B2 (en) Recovery method of ammonia from gaseous mixture
JP2001509877A (ja) 混合伝導膜反応装置を備える電力および/または熱生成プロセス
US4797141A (en) Method for obtaining CO2 and N2 from internal combustion engine or turbine generated gases
US4308385A (en) Process for purifying urea-containing waste water and process for preparing melamine
TW375593B (en) Process for working up reaction gases during the oxidation of HCl to chlorine
GB1505445A (en) Synthesis of urea
GB1560174A (en) Production of urea
CN1980887B (zh) 制备尿素的方法
NO752079L (ja)
US3155722A (en) Recovery of residual ammonia and carbon dioxide in the synthesis of urea
US3944605A (en) Method of recovering unreacted ammonium carbamate in urea synthesis
US3935188A (en) Removal of hydrogen cyanide from acidic gases
US4155988A (en) Reduction of sulfur concentration in physical scrubbing agents
RU2283832C2 (ru) Способ совместного получения аммиака и мочевины
CA1076778A (en) Apparatus and method for manufacturing deuterium enriched water
JP2000159519A (ja) アンモニア・尿素製造プラントおよび製造方法
JPS61109760A (ja) 尿素製造法
US3544628A (en) Urea synthesis
CN112028089A (zh) 一种硝酸铵的生产装置和方法
CN102617405B (zh) 一种合成气生产尿素流程中含氢尾气循环利用工艺
US4801747A (en) Process for preparing urea
WO1986000286A1 (en) Process for preparing ammonia
JPS60146861A (ja) 尿素製造装置より排出される混合ガスの爆発性消去法
US2046827A (en) Production of urea and nitrogen oxides
US4988491A (en) Flexible integration of the production of ammonia and urea