NL8105027A - Converting gaseous urea (deriv.) into carbon di:oxide and ammonia - by contacting with catalyst in presence of water vapour - Google Patents

Converting gaseous urea (deriv.) into carbon di:oxide and ammonia - by contacting with catalyst in presence of water vapour Download PDF

Info

Publication number
NL8105027A
NL8105027A NL8105027A NL8105027A NL8105027A NL 8105027 A NL8105027 A NL 8105027A NL 8105027 A NL8105027 A NL 8105027A NL 8105027 A NL8105027 A NL 8105027A NL 8105027 A NL8105027 A NL 8105027A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
catalyst
urea
process according
ammonia
gas mixture
Prior art date
Application number
NL8105027A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Stamicarbon
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 Stamicarbon filed Critical Stamicarbon
Priority to NL8105027A priority Critical patent/NL8105027A/en
Publication of NL8105027A publication Critical patent/NL8105027A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/08Preparation of ammonia from nitrogenous organic substances
    • C01C1/086Preparation of ammonia from nitrogenous organic substances from urea
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/50Carbon dioxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Process for converting into ammonia and carbon dioxide of gaseous urea and gaseous cpds. with one or more N atoms and one or more C atoms which can be formed (in)directly from urea, comprises contacting one or more of these cpds. in the presence of water vapour with a catalyst. Pref. catalyst is chosen from active carbon, oxide cpds. and phosphates of boron and aluminium. Pref. oxide cpds. are SiO2, ZnO, TiO2, MgO, Al2O3 and mixts. and/or cpds. of these. The water vapour is used in at least an amt. sufficient to convert all the carbon present in the hydrolysable cpds. into CO2. The process is pref. carried out at 100-500 deg.C esp. 120-420 deg.C with a contact time between the catalyst and the gas mixt. of at least 0.01 sec., esp. 0.1-20 sec. Process is cheap and simple to operate and is esp. useful for treating vapour mixts. obtd. during the concn. of aq. urea solns. and contg. e.g. large amts. of water vapour, small amts. of CO2 and NH3 and cyanic acid and isocyanic acid obtd. by the hydrolysis of urea. The resulting CO2 and NH3 contg. stream can be recycled to the low pressure part of a urea prodn. process.

Description

ψ---ψ ---

i -Vi -V

l , STAMICARBON B.V.l, STAMICARBON B.V.

Uitvinders: Rudolf VAN HARDEVELD te Geleen Mario G.ll.T. DE COOKER te Beek Dominique J.J.S.M. MOREAU te Sittard 1 PN 3336Inventors: Rudolf VAN HARDEVELD in Geleen Mario G.ll.T. DE COOKER in Beek Dominique J.J.S.M. MOREAU at Sittard 1 PN 3336

WERKWIJZE VOOR HET OMZETTEN IN AMMONIAK EN KOOLDIOXIDE VAN GASVORMIGE VERBINDINGEN DIE STIKSTOF- EN KOOLSTOFATOMEN BEVATTENMETHOD FOR CONVERTING IN AMMONIA AND CARBON DIOXIDE OF GASEOUS COMPOUNDS CONTAINING NITROGEN AND CARBON ATOMS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het omzetten in amraoniak en kooldioxide van gasvormig ureum en gasvormige verbindingen die een of meer stikstofatomen en een of meer koolstofa-tomen bevatten die direct of indirect uit ureum gevormd kunnen worden.The invention relates to a process for converting to gaseous urea and gaseous compounds containing one or more nitrogen atoms and one or more carbon atoms which can be formed directly or indirectly from urea into ammonia and carbon dioxide.

5 Onder verbindingen die direct of indirect uit ureum gevormd kunnen worden wordt hier verstaan verbindingen die verkregen kunnen f worden bij de ontleding van ureum of de omzetting van ureum in ureum- volgprodukten onder opname of afsplitsing van water en/of ammoniak en/of kooldioxide, evenals de verbindingen die uit deze ureum-10 volgprodukten verkregen kunnen worden door reactie van de ureum-volgprodukten onderling of met ureum al dan niet onder opname of afsplitsing van water en/of ammoniak en/of kooldioxide.Compounds which can be formed directly or indirectly from urea are here understood to mean compounds which can be obtained during the decomposition of urea or the conversion of urea into urea-sequential products with the incorporation or splitting off of water and / or ammonia and / or carbon dioxide, as well as the compounds which can be obtained from these urea-follow-up products by reaction of the urea-follow-up products with one another or with urea, with or without incorporation or splitting off of water and / or ammonia and / or carbon dioxide.

Tot deze groep verbindingen worden gerekend: de alifatische ureumontledingsprodukten zoals cyaanzuur, isocyaanzuur, diisocyaan— 15 zuur, guanylisocyanaat, biureet, triureet, cyaanamide, dicyaandiaraide, dicyaanimide, guanidine, cyanoureum en guanylureum; melamine en hydroxytriazinen zoals ammeline, ammelide en cyanuurzuur; reac-tieprodukten van melamine zoals guanylmelamine, cyanomelamine en ureidomelaraine; deamineringsprodukten van melamine zoals melara, melem 20 en melon.This group of compounds includes: the aliphatic urea decomposition products such as cyanic acid, isocyanic acid, diisocyanic acid, guanyl isocyanate, biuret, triuret, cyanamide, dicyandiaraide, dicyanimide, guanidine, cyanourea and guanylurea; melamine and hydroxytriazines such as ammeline, ammelide and cyanuric acid; reaction products of melamine such as guanyl melamine, cyanomelamine and ureidomelaraine; melamine deamination products such as melara, melem 20 and melon.

Bij de bereiding van diverse produkten op basis van ammoniak en kooldioxide zoals ureum, melamine, cyanuurzuur en dergelijke, doet zich veelal de situatie voor dat gasmengels gevormd worden die naast ammoniak en eventueel kooldioxide en/of waterdamp, nog een hoeveelheid 25 van een of meer bovengenoemde verbindingen bevatten. De aanwezigheid van deze verbindingen vormt vaak een belemmering voor het verder ver-werken van deze gasmengsels. Zo werkt bijvoorbeeld de aanwezigheid van melamine, ammeline, ammelide, melem, melam en/of melon, welke verbindingen aanwezig kunnen zijn in het afgasmengsel afkomstig van de zoge-30 naamde ’droge vangst van melamine' storend, als men dit gasmengsel wil 8105027 2 ϊ * ^ Λ recirculeren naar een ureumsynthese. Bij de bereiding van cyanuurzuur wordt een afgasmengsel verkregen daC naast ammoniak nog cyaanzuur, isocyaanzuur, cyaanamide en eventueel kleine hoeveelheden ammelide, ammeline, cyanuurzuur en melamine bevat, welk gasmengsel eveneens niet 5 zonder meer naar een ureumsynthese gevoerd kan worden. De aanwezigheid van cyaanzuur en/of isoyaanzuur in het gasmengsel dat vrijkomt bij het indampen van een ureumoplossing tot een ureumsmelt, bemoeilijkt de verwijdering van ammoniak uit het bij het condenseren van dit gasmengsel gevormde procescondensaat. Indien men dergelijke 10 gasmengsels zonder meer zou spuien betekent dat enerzijds verlies van waardevolle grondstoffen en produkt terwijl men anderzijds het milieu zou belasten in een mate die in vele landen door de overheid niet meer is toegestaan.In the preparation of various products based on ammonia and carbon dioxide such as urea, melamine, cyanuric acid and the like, the situation often occurs that gas mixtures are formed which, in addition to ammonia and optionally carbon dioxide and / or water vapor, still contain an amount of one or more the above compounds. The presence of these compounds often hinders the further processing of these gas mixtures. For example, the presence of melamine, ammeline, ammelide, melem, melam and / or melon, which compounds may be present in the waste gas mixture originating from the so-called 'dry catch of melamine', is disturbing if one wants this gas mixture. 8105027 2 ϊ * ^ Λ recirculate to a urea synthesis. In the preparation of cyanuric acid, a waste gas mixture is obtained which, in addition to ammonia, also contains cyanic acid, isocyanic acid, cyanamide and, if appropriate, small amounts of ammelide, ammeline, cyanuric acid and melamine, which gas mixture can also not simply be fed to a urea synthesis. The presence of cyanoic acid and / or isoyanoic acid in the gas mixture released upon the evaporation of a urea solution into a urea melt complicates the removal of ammonia from the process condensate formed during the condensation of this gas mixture. If one were to simply blow off such gas mixtures, this would mean the loss of valuable raw materials and product on the one hand, while the environment would be burdened on the other hand to an extent that is no longer permitted by the authorities in many countries.

r Het doel van de uitvinding is nu, om een eenvoudige en goed- 15 kope werkwijze te verschaffen voor het orazetten van genoemd s'oort ver-bindingen in ammoniak en kooldioxide. Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt wanneer men het gasmengsel in aanwezigheid van water in contact brengt met een katalysator. Het is gebleken dat het hierdoor mogelijk is de genoemde soort verbindingen in relatief kort tijds-20 bestek vrijwel kwantitatief om te zetten in ammoniak en kooldioxide.The object of the invention is now to provide a simple and inexpensive method for converting said kind of compounds into ammonia and carbon dioxide. According to the invention, this object is achieved when the gas mixture is contacted with a catalyst in the presence of water. It has been found that this makes it possible to convert the said type of compounds almost quantitatively in a relatively short period of time into ammonia and carbon dioxide.

Het Is reeds bekend dat bij de bereiding van cyaanzuur uit ureum de aanwezigheid van water aanleiding geeft tot een vermindering van de opbrengst tengevolge van vorming van ammoniak en kooldioxide (zie het Nederlandse octrooischrift 135.682). Ook is bekend om bij de 25 bereiding van melamine uit ureum, voordat de melamine uit de reac-tiegassen gewonnen wordt, in het gasmengsel water te injecteren teneinde cyaanzuur en eventuele andere ontledingsprodukten van ureum te hydrolyseren, zodat bij de winning de melamine niet verontreinigd wordt met deze tussenprodukten (zie de Amerikaanse octrooischriften 30 3.386.999 en 3.414.571). Voor het niet-gekatalysserd volledig hydroly seren van het cyaanzuur en andere ontledingsprodukten van ureum is echter een relatief lange contacttijd nodig zodat ook bij deze bekende werkwijzen uit genoemde Amerikaanse octrooischriften afgassen verkregen worden, die nog een hoeveelheid van de bovengenoemde produkten 35 bevatten.It is already known that in the preparation of cyanuric acid from urea, the presence of water gives rise to a reduction in the yield due to the formation of ammonia and carbon dioxide (see Dutch patent 135,682). It is also known in the preparation of melamine from urea, before the melamine is recovered from the reaction gases, to inject water into the gas mixture in order to hydrolyze cyanoic acid and any other decomposition products of urea, so that the melamine is not contaminated during extraction. with these intermediates (see U.S. Patents Nos. 3,386,999 and 3,414,571). However, a relatively long contact time is required for the non-catalyzed complete hydrolysis of the cyanic acid and other decomposition products of urea, so that these known processes also yield off-gases from said US patents, which still contain an amount of the above-mentioned products.

De werkwijze volgens de uitvinding voor het omzetten in ammoniak en kooldioxide van gasvormig ureum en gasvormige verbindingen 8105027 3 ψ * die een of meer stikstofatomen en een of tneer koolstofatomen bevatten die direct of indirect uit ureum gevormd kunnen worden is hierdoor gekenmerkt dat men een gasmengsel dat een of meer van de genoemde ver-bindingen bevat in aanwezigheid van waterdamp in contact brengt met 5 een katalysator.The process according to the invention for the conversion to gaseous urea and gaseous compounds of ammonia and carbon dioxide 8105027 3 ψ * containing one or more nitrogen atoms and one or more carbon atoms which can be formed directly or indirectly from urea is characterized in that a gas mixture which one or more of said compounds contains in the presence of water vapor contact with a catalyst.

Als katalysator kan men elke katalysator toepassen die bij de gekozen reactiecondities de omzetting van genoemde verbindingen in ammoniak en kooldioxide bewerkstelligt. Goede resultaten werden verkregen met actieve kool, oxidische verbindingen en fosfaten van 10 boriura of aluminium. Geschikte oxidische verbindingen zijn Si02, ZnO,As catalyst, any catalyst can be used which, under the chosen reaction conditions, effects the conversion of said compounds into ammonia and carbon dioxide. Good results were obtained with activated carbon, oxidic compounds and phosphates of boriura or aluminum. Suitable oxidic compounds are SiO2, ZnO,

Ti0£, MgO, AI2O3 en mengsels en/of verbindingen hiervan.TiO 2, MgO, Al 2 O 3 and mixtures and / or compounds thereof.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan het gasmengsel op bekende wi jze in kontakt gebracht worden met de katalysator. Bij . , voorkeur past men een vast of gefluidiseerd bed van katalysatordeelt- 15 jes toe, waardoorheen het gasmengsel geleid wordt.In the process according to the invention, the gas mixture can be contacted with the catalyst in known manner. Bee . Preferably, a fixed or fluidized bed of catalyst particles is used, through which the gas mixture is passed.

De hoeveelheid water bij de omzetting dient tenminste zodanig te zijn, dat alle in de te hydrolyseren verbindingen aanwezige koolstof wordt omgezet in kooldioxide. Bij voorkeur draagt men er zorg voor dat enige overmaat water aanwezig is. Indien men uitgaat van een 20 gasmengsel dat geen of nagenoeg geen water bevat, zoals de afgassen van de droge vangst van melamine, kan men het water in vloeibare vorm of als stoom toevoegen. In het geval er reeds voldoende water in het gasmengsel aanwezig is, bijvoorbeeld zoals in het gasmengsel dat bij het indampen van ureumoplossingen verkregen wordt, behoeft men geen 25 extra water toe te voegen.The amount of water during the conversion should be at least such that all the carbon present in the compounds to be hydrolyzed is converted into carbon dioxide. It is preferable to ensure that some excess water is present. If one starts from a gas mixture which contains little or no water, such as the waste gases from the dry melamine catch, the water can be added in liquid form or as steam. If sufficient water is already present in the gas mixture, for example, as in the gas mixture that is obtained when evaporating urea solutions, no additional water needs to be added.

De temperatuur waarbij de werkwijze volgens de uitvinding uitgevoerd wordt is niet kritisch en kan binnen wijde grenzen vari-eren, bijvoorbeeld tussen 100 en 500°C. In elk geval verdient het de voorkeur, dat het voor de hydrolyse benodigde water In dampvorm 30 beschikbaar is, zodat temperaturen boven 100°C geprefereerd worden.The temperature at which the method according to the invention is carried out is not critical and can vary within wide limits, for instance between 100 and 500 ° C. In any case, it is preferred that the water required for the hydrolysis be available in vapor form 30, so that temperatures above 100 ° C are preferred.

Wei verdient het aanbeveling de temperatuur zodanig te kiezen dat geen desublimatie van de in het gasmengsel aanwezige verbindingen optreedt, zodat door afzetting van deze verbindingen op de katalysatordeeltjes de activiteit van de katalysator kan verminderen. Men zal veelal de 35 temperatuur kiezen waarbij het te zuiveren gasmengsel beschikbaar is. Normaliter is de temperatuur van bedoelde gasmengsels niet hoger dan 500°C. Meestal zal men de ontleding uitvoeren bij temperaturen tussen 8105027 4 i τ 120 en 420°C. Een geschikt temperatuurtraject voor het behandelen van het bij het indampen van ureum verkregen gasmengsel is 125-150°C.It is recommended that the temperature be chosen so that no deublimation of the compounds present in the gas mixture occurs, so that deposition of these compounds on the catalyst particles can reduce the activity of the catalyst. The temperature at which the gas mixture to be purified is available will often be chosen. Normally, the temperature of said gas mixtures does not exceed 500 ° C. Usually the decomposition will be carried out at temperatures between 8105027 4 i τ 120 and 420 ° C. A suitable temperature range for treating the gas mixture obtained on evaporation of urea is 125-150 ° C.

Ook de contacttijd tussen de katalysator en het gasmengsel kan varieren. Deze is afhankelijk van de aard van de te hydrolyseren 5 verbindingen in het gasmengsel, de gekozen katalysator en de tem-peratuur waarbij de ontleding uitgevoerd wordt. Indien men in een voorhanden zijnd gasmengsel uitsluitend isoeyaanzuur volgens de werkwijze van de uitvinding wil omzetten in ammoniak en kooldioxide, dan wordt met behulp van bovengenoemde katalysatoren reeds een bevredi-10 gende tot goede ontleding verkregen bij contacttijden van 0,01-10 seconden. Indien in het gasmengsel verbindingen zoals melamine, deami-neringsprodukten van melamine en hydroxytriazinen aanwezig zijn, is een langere contacttijd tussen het gasmengsel en de katalysator nodig ' r - om de gewenste ontleding te bewerkstelligen, welke kan varieren bij- 15 voorbeeld van 0,1-20 seconden, afhankelijk van de gebezigde tem- peratuur en de toegepaste katalysator. Bij gebruik van actieve kool als katalysator is, indien melamine, deamineringsprodukten van melamine en/of hydroxytriazinen in het gasmengsel aanwezig zijn, een langere contacttijd nodig om bij gelijke temperatuur eenzelfde 20 resultaat te bereiken als bij gebruik van oxidische katalysatoren.The contact time between the catalyst and the gas mixture can also vary. This depends on the nature of the compounds to be hydrolyzed in the gas mixture, the selected catalyst and the temperature at which the decomposition is carried out. If it is desired to convert isoeyanoic acid to ammonia and carbon dioxide in accordance with the process of the invention in an existing gas mixture, a satisfactory to good decomposition is already obtained with contact times of 0.01-10 seconds using the above-mentioned catalysts. If the gas mixture contains compounds such as melamine, melamine deamination products and hydroxytriazines, a longer contact time between the gas mixture and the catalyst is required - to effect the desired decomposition, which can vary, for example from 0.1 -20 seconds, depending on the temperature used and the catalyst used. When activated carbon is used as a catalyst, if melamine, deamination products of melamine and / or hydroxytriazines are present in the gas mixture, a longer contact time is required to achieve the same result at the same temperature as when using oxidic catalysts.

De werkwijze volgens de uitvinding is eveneens geschikt voor het behandelen van de gassen die verkregen worden bij het indampen van ureumoplossingen en/of het kristalliseren van ureum. Bij deze bewerk-ingen ontstaat een gasmengsel dat naast grote hoeveelheden waterdamp 25 en kleine hoeveelheden ammoniak en kooldioxide, tevens cyaanzuur en isoeyaanzuur bevat, die door hydrolyse van ureum zijn gevormd. Indien men een dergelijk gasmengsel volgens de werkwijze van de uitvinding in contact brengt met een of meer van bovengenoemde katalysatoren dan worden het cyaanzuur en isoeyaanzuur in het gasmengsel in een kort 30 tijdsbestek bij relatief lage temperaturen van bijvoorbeeld 100-200°C vrijwel volledig omgezet in ammoniak en kooldioxide. Bij voorkeur past men hierbij een temperatuur tussen 125 en 150°C en een kontakttijd van 0,01 tot 10 seconden, meer in het bijzonder tussen 0,1 en 4 seconden toe. Uit een zo verkregen mengsel van overmaat waterdamp, ammoniak en 35 kooldioxide kan men op bekende wijze een gasstroom afscheiden die rijk is aan ammoniak en kooldioxide, bijvoorbeeld door condensatie van het gasmengsel gevolgd door desorptie van ammoniak en kooldioxide uit het 8105027 ♦ -5 gevormde condensaat. Een dergelijke gasstroom kan men vervolgens terugvoeren naar het lagedruk-gedeelte van een ureumfabriek.The method according to the invention is also suitable for treating the gases obtained when evaporating urea solutions and / or crystallizing urea. These operations produce a gas mixture which, in addition to large amounts of water vapor and small amounts of ammonia and carbon dioxide, also contains cyanoic acid and isoeyanoic acid, which have been formed by hydrolysis of urea. If such a gas mixture is contacted in accordance with the process of the invention with one or more of the above-mentioned catalysts, the cyanoic acid and isoeyanoic acid in the gas mixture are converted almost completely in a short period of time at relatively low temperatures of, for example, 100-200 ° C into ammonia and carbon dioxide. Preferably, a temperature between 125 and 150 ° C and a contact time of 0.01 to 10 seconds, more particularly between 0.1 and 4 seconds, are used. From a mixture of excess water vapor, ammonia and carbon dioxide thus obtained, a gas stream rich in ammonia and carbon dioxide can be separated in a known manner, for instance by condensation of the gas mixture followed by desorption of ammonia and carbon dioxide from the condensate formed 8105027 ♦ -5 . Such a gas flow can then be returned to the low-pressure part of a urea plant.

De uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van de voorbeelden, zonder echter hiertoe beperkt te zijn.The invention will be further elucidated by means of the examples without, however, being limited thereto.

5 Voorbeeld 15 Example 1

Een serie experimenten werd uitgevoerd waarbij ureumprils in een door ammoniak gefluidiseerd bed van een inert materiaal door verhitting ontleed werden, waarna aan de gevormde ontledingsprodukten waterdamp werd gedoseerd en het mengsel van ontledingsprodukten en 10 waterdamp vervolgens door een vast opgesteld katalysatorbed werd geleid, dat op een constante temperatuur werd gehouden. De hoeveelheid ammoniak bedroeg in alle gevallen 10,2 mol per uur. De aan het fluid bed van inerte deeltjes gedoseerde hoeveelheid ureum werd geheel omge-zet in ontledings- en volgprodukten van ureum. Deze hoeveelheid 15 correspondeerde met de via de reactiestoechiometrie uit de experimenten af te leiden hoeveelheid. De bij de experimenten gevormde hoeveelheid kooldioxide, gerelateerd aan de totale hoeveelheid koolstofverbindingen in de bij de hydrolyse verkregen gassen, is een directe raaat voor de hoeveelheid gehydrolyseerd uitgangsprodukt. Bij 20 de experimenten 1-4 is een S102-A1203 katalysator toegepast, welke 75%A series of experiments were conducted in which urea prils were decomposed by heating in an ammonia-fluidized bed of an inert material, water vapor was metered into the decomposition products formed, and the mixture of decomposition products and water vapor was then passed through a fixed catalyst bed, which was placed on a constant temperature was maintained. The amount of ammonia was 10.2 mol per hour in all cases. The amount of urea dosed to the fluid bed of inert particles was completely converted into urea decomposition and follow-up products. This amount corresponded to the amount to be derived from the experiments via the reaction stoichiometry. The amount of carbon dioxide formed in the experiments, related to the total amount of carbon compounds in the gases obtained during the hydrolysis, is a direct estimate of the amount of hydrolysed starting product. In experiments 1-4, an S102-A1203 catalyst was used, which 75%

Si02 en 25% AI2O3 bevatte, en in de handel verkrijgbaar is onder de naam ’Ketjen HA. 3T'. Bij experiment 5 werd actieve kool, in de handel bekend onder 'Norit ROW 0,8 Supra', toegepast. De resultaten van de experimenten zijn weergegeven in tabel 1.Contains SiO2 and 25% Al2O3, and is commercially available under the name Ketjen HA. 3T '. In experiment 5, activated carbon, known commercially under "Norit ROW 0.8 Supra", was used. The results of the experiments are shown in Table 1.

25 Tabel 125 Table 1

Exp. kat. Temp, con- H2O Produkt (mmol/h) no. (°C) tact (mmol/h) _ tijd CO2 HNCO NH2CN melamine (sec.) 30 1 Si02“Al203 390 0,21 655 553 1,6 < 0,3 < 0,2 2 Si02-Al203 390 0,36 1594 441,7 0,1 < 0,3 < 0,1 3 Si02-Al203 350 0,37 1600 600,8 0,1 < 0,3 <0,1 4 Si02-Al203 300 0,39 1672 276,3 0,1 < 0,3 < 0,1 5 act. kool 390 0,42 808 707,5 0,54 < 0,6 < 0,2 8105027 6 vi '1 vExp. cat. Temp, con- H2O Product (mmol / h) no. (° C) tact (mmol / h) _ time CO2 HNCO NH2CN melamine (sec.) 30 1 SiO2 “Al2 O3 390 0.21 655 553 1.6 <0, 3 <0.2 2 SiO2-Al2 O3 390 0.36 1594 441.7 0.1 <0.3 <0.1 3 SiO2-Al2 O3 350 0.37 1600 600.8 0.1 <0.3 <0, 1 4 SiO2-Al2 O3 300 0.39 1672 276.3 0.1 <0.3 <0.1 5 act. coal 390 0.42 808 707.5 0.54 <0.6 <0.2 8105027 6 vi '1 v

Uit tabel 1 volgt dat de omzetting van ureumontledingsprodukten in aanwezigheid van tenminste de stoechiometrische hoeveelheid water vrijwel kwantitatief verloopt.It follows from table 1 that the conversion of urea decomposition products in the presence of at least the stoichiometric amount of water proceeds almost quantitatively.

Voorbeeld 2 5 Op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld 1, werden raela- minekristallen gedoseerd aan een door ammoniak gefluidiseerd bed van een inert materiaal teneinde de melamine snel en volledig in dampvorm over te voeren. De hoeveelheid ammoniak bedroeg bij alle experimenten 10,2 mol/uur. De hoeveelheid melamine correspondeerde met de via de 10 reactiestoechiometrie uit de experimenten af te leiden hoeveelheid.Example 2 In the same manner as described in Example 1, raelamine crystals were metered into an ammonia-fluidized bed of an inert material to rapidly and completely vaporize the melamine. The amount of ammonia in all experiments was 10.2 mol / hour. The amount of melamine corresponded to the amount to be derived from the experiments via the reaction stoichiometry.

Aan de verkregen dampen werd waterdamp gesuppleerd en het mengsel werd vervolgens over een vast katalysatorbed geleid. De resultaten van de ' experimenten zijn weergegeven in tabel 2.Water vapor was supplied to the resulting vapors and the mixture was then passed over a fixed catalyst bed. The results of the experiments are shown in Table 2.

Tabel 2 15 Exp. kat. Temp, con- H2O Produkt (mmol/h) no. (°C) tact (mmol/h) ______ tijd CO2 HNCO NH2CN melamine (sec.) 1 Si02-Al203 390 0,38 1484 537,2 5,4 1,0 29,4 20 2 Si02-Al203 390 0,20 1508 402,1 12,3 2,4 96,5 3 Si02-Al203 390 0,10 1480 227,5 12,9 3,1 132,3 4 act. kool 390 0,41 1646 241 37 18 90Table 2 15 Exp. cat. Temp, con- H2O Product (mmol / h) no. (° C) tact (mmol / h) ______ time CO2 HNCO NH2CN melamine (sec.) 1 Si02-Al203 390 0.38 1484 537.2 5.4 1, 0 29.4 20 2 SiO2-Al2 O3 390 0.20 1508 402.1 12.3 2.4 96.5 3 SiO2-Al2 O3 390 0.10 1480 227.5 12.9 3.1 132.3 4 Act. cabbage 390 0.41 1646 241 37 18 90

Uit tabel 2 volgt, dat de omzetting van melamine bij aanwezigheid van tenminste de stoechiometrische hoeveelheid water toeneemt met de con-25 tacttijd. Tevens blijkt dat de activiteit van achieve kool kleiner is dan die van de Si02-Al203-katalysator.It follows from table 2 that the conversion of melamine in the presence of at least the stoichiometric amount of water increases with the contact time. It also appears that the activity of achieve carbon is less than that of the SiO2-Al2O3 catalyst.

8105027 78105027 7

Voorbeeld 3Example 3

Op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld 1 en voorbeeld 2 werden ureum respectievelijk melamine, zowel met als zonder toevoer van waterdamp, verhit in afwezigheid van een katalysator. De resulta- 5 ten zijn weergegeven in tabel 3.In the same manner as described in Example 1 and Example 2, urea and melamine, both with and without supply of water vapor, were heated in the absence of a catalyst. The results are shown in Table 3.

Tabel 3Table 3

Exp. Temp. Tijd Dosering H2O Produkt (mmol/h) no. (°C> (sec.) (mmol/h) CO2 HNCO NH2CN melamine 1 390 0,39 ureum - 5,3 451,4 7,1 0,5 10 2 390 0,37 ureum 694 22,5 467,2 6,6 0,4 3 400 9,1 melamine - 7,6 - 3,2 286 4 400 8,9 melamine 267 10,4 - 3,0 278Exp. Temp. Time Dosage H2O Product (mmol / h) no. (° C> (sec.) (Mmol / h) CO2 HNCO NH2CN melamine 1 390 0.39 urea - 5.3 451.4 7.1 0.5 10 2 390 0.37 urea 694 22.5 467.2 6.6 0.4 3 400 9.1 melamine - 7.6 - 3.2 286 4 400 8.9 melamine 267 10.4 - 3.0 278

Uit tabel 3 volgt, dat zonder katalysator vrijwel geen hydrolyse van de in het dampmengsel aanwezige verbindingen plaatsvindt.From Table 3 it follows that without catalyst there is practically no hydrolysis of the compounds present in the vapor mixture.

15 Voorbeeld 415 Example 4

Door een vast opgesteld katalysatorbed, waarin zich tabletten van een uit 75 gew.-% Si02 en 25 gew.-% AI2O3 bestaande katalysator met afmetingen van 3 nan bevonden (in de handel bekend als 'Ketjen H.A.Through a fixed catalyst bed containing tablets of a 3 nanosize 75 wt% SiO 2 and 25 wt% Al 2 O 3 catalyst (known commercially as "Ketjen H.A.

3T’), werd bij een temperatuur van 130 eC met een snelheid van 20 0,1 m/sec. een gasmengsel geleid, voornamelijk bestaande uit waterdamp en isocyaanzuur. De contacttijd en de concentratie werden gevarieerd.3T "), at a temperature of 130 eC at a speed of 20 0.1 m / sec. a gas mixture, consisting mainly of water vapor and isocyanic acid. The contact time and concentration were varied.

In korte tijd werd vrijwel volledige hydrolyse van het isocyaanzuur verkregen. De meetresultaten zijn weergegeven in tabel 4.Almost complete hydrolysis of the isocyanic acid was obtained in a short time. The measurement results are shown in table 4.

8105027 4 88105027 4 8

Tabel 4Table 4

Exp. no. Concentratie HNCO (ppm) Contacttijd v66r kat. bed ni kat. bed (sec.) 5 1 400 <1 3,4 2 400 <1 3,1 3 1030 < 1 1,2 4 1020 < 1 3,6Exp. no. Concentration HNCO (ppm) Contact time before cat. bed ni cat. bed (sec.) 5 1 400 <1 3.4 2 400 <1 3.1 3 1030 <1 1.2 4 1020 <1 3.6

Voorbeeld 5 10 Een in hoofdzaak uit waterdamp bestaande gasstroom die 1300 ppm isocyaanzuur bevatte, werd bij 190°C door een katalysatorbed . r geleid waarin dezelfde katalysator was aangebracht als beschreven is in voorbeeld 4. De contacttijd bedroeg 1,2 seconden. Na het verlaten van het katalysatorbed was het gehalte aan isocyaanzuur in de 13 gasstroom minder dan 1 ppm.Example 5 A substantially water vapor gas stream containing 1300 ppm of isocyanic acid was passed through a catalyst bed at 190 ° C. r in which the same catalyst was charged as described in Example 4. The contact time was 1.2 seconds. After leaving the catalyst bed, the content of isocyanic acid in the 13 gas stream was less than 1 ppm.

Voorbeeld 6Example 6

Voor het ontleden van isocyaanzuur dat aanwezig was in een hoofdzakelijk uit waterdamp bestaande gasstroom werd een aantal kata-lysatoren beproefd bij 130°C. De concentratie aan isocyaanzuur in de 20 gasstroom bedroeg steeds 1300 ppm.A number of catalysts were tested at 130 ° C to decompose isocyanic acid which was present in a mainly water vapor gas stream. The concentration of isocyanic acid in the gas stream was always 1300 ppm.

De snelheid van de gasstroom door het vast opgestelde katalysatorbed was 0,1 m/sec. De resultaten zijn weergegeven in tabel 5.The rate of gas flow through the fixed catalyst bed was 0.1 m / sec. The results are shown in Table 5.

81050278105027

SS

99

Tabel 5Table 5

Type katalysator contacttijd cone. HNCO HNCO-conversie (sec.) (ppm) ηδ (Z) kac. bed 5 MgO (tabletten) 0,5 35 97Type of catalyst contact time cone. HNCO HNCO conversion (sec.) (Ppm) ηδ (Z) kac. bed 5 MgO (tablets) 0.5 35 97

Si02/Al203 (10:1)(tabletten); 1,0 <1 100 in de handel bekend onder: * Zeolon Z 900 H')SiO 2 / Al 2 O 3 (10: 1) (tablets); 1.0 <1 100 commercially known under: * Zeolon Z 900 H ')

Ti02 (granules) 0,5 <1 100 10 ZnO (granules) 0,8 <1 100TiO2 (granules) 0.5 <1 100 10 ZnO (granules) 0.8 <1 100

Actieve kool (tabletten; 1,1 <1 100 in de handel bekend onder: rNorit ROW 0,8 Supra')Activated carbon (tablets; 1.1 <1 100 commercially known under: rNorit ROW 0.8 Supra ')

Voorbeeld 7 15 Een aantal experimenten werd uitgevoerd voor het ontleden van isocyaanzuur met behulp van een vast opgesteld katalysatorbed waarin was aangebracht de uit 75 % Si02 en 25 % A1203 bestaande katalysator, in de handel bekend onder de naam 'Ketjen H.A. 3T', waarbij relatief korte contacttijden warden toegepast. De temperatuur was 130aC. De 20 resultaten van de experimenten zijn weergegeven in tabel 6.Example 7 A number of experiments were carried out for the decomposition of isocyanic acid using a fixed catalyst bed in which the catalyst consisting of 75% SiO 2 and 25% Al 2 O 3, commercially known under the name 'Ketjen H.A. 3T ', whereby relatively short contact times were applied. The temperature was 130 ° C. The 20 results of the experiments are shown in Table 6.

Tabel 6Table 6

Exp. Contacttijd HNCO-conversie no. (sec.) (%) 1 0,047 71,8 25 2 0,042 72,9 3 0,042 66,2 4 0,10 89,2 5 0,14 98,8 6 0,14 97,0 8105027Exp. Contact time HNCO conversion no. (Sec.) (%) 1 0.047 71.8 25 2 0.042 72.9 3 0.042 66.2 4 0.10 89.2 5 0.14 98.8 6 0.14 97.0 8105027

* V* V

1010

Voorbeeld 8Example 8

Op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld 7 werd een aan-tal experimenten uitgevoerd met als katalysator cylindervormige kleitabletten (lengte 3 mm, diameter 3 mm). De resultaten zijn weerge-5 geven in tabel 7.In the same manner as described in example 7, a number of experiments were carried out with cylindrical clay tablets (length 3 mm, diameter 3 mm) as a catalyst. The results are shown in Table 7.

Tabel 7Table 7

Experiment Contacttijd HNCQ-conversie no. (sec.) (%) 1 0,043 92,7 10 2 0,045 88,6 3 0,402 100 - f ------------—- 8105027Experiment Contact time HNCQ conversion no. (Sec.) (%) 1 0.043 92.7 10 2 0.045 88.6 3 0.402 100 - f ------------—- 8105027

Claims (13)

1. Werkwijze voor het omzetten in ammoniak en kooldioxide van gasvor-mig ureum en gasvormige verbindingen die een of meer stikstofato-men en een of meer koolstofatomen bevatten die direct of indirect uit ureum gevormd kunnen worden, met het kenmerk, dat men een 5 gasmengsel dat een of meer van deze verbindingen bevat in aan- wezigheid van waterdamp in contact brengt met een katalysator.A method for converting gaseous urea and gaseous compounds containing one or more nitrogen atoms and one or more carbon atoms which can be formed directly or indirectly from urea into ammonia and carbon dioxide, characterized in that a gas mixture is which contains one or more of these compounds in the presence of water vapor in contact with a catalyst. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men als katalysator toepast tenminste έέη component uit de groep actieve kool, oxidische verbindingen en fosfaten van borium of aluminium.2. Process according to claim 1, characterized in that the catalyst used is at least one component from the group of activated carbon, oxidic compounds and phosphates of boron or aluminum. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men als oxi dische verbinding toepast tenminste 6€n component uit de groep ' f Si02, ZnO, Ti02, MgO, AI2O3 en mengsels en/of verbindingen hier- van.3. Process according to claim 2, characterized in that at least 6 components of the group SiO 2, ZnO, TiO 2, MgO, Al 2 O 3 and mixtures and / or compounds thereof are used as the oxidic compound. 4. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-3, met het kenmerk, 15 dat men zorgt dat tenminste een zodanige hoeveelheid waterdamp aanwezig is, dat alle in de te hydrolyseren verbindingen aanwezige koolstof wordt omgezet in kooldioxyde.4. Process according to one or more of claims 1-3, characterized in that at least such an amount of water vapor is provided that all carbon present in the compounds to be hydrolyzed is converted into carbon dioxide. 5. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat men de temperatuur bij het in contact brengen van het 20 gasmengsel met de katalysator handhaaft op een waarde tussen 100 en 500°C.5. Process according to one or more of claims 1-4, characterized in that the temperature during contacting of the gas mixture with the catalyst is maintained at a value between 100 and 500 ° C. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat men de temperatuur bij het in contact brengen van het gasmengsel met de katalysator handhaaft op een waarde tussen 120 en 420°C.6. Process according to claim 5, characterized in that the temperature during contacting of the gas mixture with the catalyst is maintained at a value between 120 and 420 ° C. 7. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat men de contacttijd tussen het gasmengsel en de katalysator handhaaft op een waarde van tenminste 0,01 seconde.Process according to one or more of Claims 1 to 6, characterized in that the contact time between the gas mixture and the catalyst is maintained at a value of at least 0.01 seconds. 8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men de contacttijd tussen het gasmengsel en de katalysator handhaaft op een 30 waarde tussen 0,1 en 20 seconden.8. Process according to claim 7, characterized in that the contact time between the gas mixture and the catalyst is maintained at a value between 0.1 and 20 seconds. 9. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat men een dampmengsel verkregen bij het concentreren van waterlge ureumoplossingen met de katalysator in contact brengt bij een temperatuur tussen 100 en 200°C. 8105027 <Process according to one or more of Claims 1 to 8, characterized in that a vapor mixture obtained when concentrating aqueous urea solutions is contacted with the catalyst at a temperature between 100 and 200 ° C. 8105027 < 10. Werkwijze volgens ocnclusie 9, met het kenmerk, dat de Omzet-tingstemperatuur ligt tussen 125 en 150°C.Method according to claim 9, characterized in that the conversion temperature is between 125 and 150 ° C. 11. Werkwijze volgens condusie 9 of 10, met het kenmerk, dat men de contacttijd tussen het dampmengsel en de katalysator handhaaft op 5 een waarde tussen 0,01 en 10 seconden.11. Process according to condusion 9 or 10, characterized in that the contact time between the vapor mixture and the catalyst is maintained at a value between 0.01 and 10 seconds. 11 PN 3336 '· %11 PN 3336 '% 12. Werkwijze volgens conclude 11, met het kenmerk, dat men de contacttijd tussen het dampmengsel en de katalysator handhaaft op een waarde tussen 0,1 en 4 seconden.Process according to claim 11, characterized in that the contact time between the vapor mixture and the catalyst is maintained at a value between 0.1 and 4 seconds. 13. Werkwijze om het omzetten in ammoniak en kooldioxide van gasvoΓΙΟ mige ureum en gasvormige verbindingen die stikstof- en koolstofa- tomen bevatten in hoofdzaak zoals beschreven en toegelicht in de voorbeelden. - r JL/WR A 810502713. A method of converting gaseous urea and gaseous compounds containing nitrogen and carbon atoms into ammonia and carbon dioxide essentially as described and illustrated in the examples. - r JL / WR A 8105027
NL8105027A 1981-11-06 1981-11-06 Converting gaseous urea (deriv.) into carbon di:oxide and ammonia - by contacting with catalyst in presence of water vapour NL8105027A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8105027A NL8105027A (en) 1981-11-06 1981-11-06 Converting gaseous urea (deriv.) into carbon di:oxide and ammonia - by contacting with catalyst in presence of water vapour

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8105027 1981-11-06
NL8105027A NL8105027A (en) 1981-11-06 1981-11-06 Converting gaseous urea (deriv.) into carbon di:oxide and ammonia - by contacting with catalyst in presence of water vapour

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8105027A true NL8105027A (en) 1983-06-01

Family

ID=19838329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8105027A NL8105027A (en) 1981-11-06 1981-11-06 Converting gaseous urea (deriv.) into carbon di:oxide and ammonia - by contacting with catalyst in presence of water vapour

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8105027A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992009585A1 (en) * 1990-11-29 1992-06-11 Dsm N.V. Process for the preparation of melamine from urea
US5240688A (en) * 1990-08-01 1993-08-31 Fuel Tech Gmbh Process for the in-line hydrolysis of urea
EP0582022A1 (en) * 1992-08-03 1994-02-09 Paul Scherrer Institut Process for production of gaseous ammonia from urea
US5286467A (en) * 1989-09-12 1994-02-15 Fuel Tech, Inc. Highly efficient hybrid process for nitrogen oxides reduction
US6303781B1 (en) 1998-05-12 2001-10-16 Dsm N.V. Method for preparing melamine
WO2002092512A1 (en) * 2001-05-16 2002-11-21 The Chemithon Corporation Processes and apparatus for quantitatively converting urea to ammonia on demand
EP1084112B1 (en) * 1998-05-12 2004-03-03 DSM IP Assets B.V. Method for preparing melamine
US6887449B2 (en) 2002-11-21 2005-05-03 The Chemithon Corporation Method of quantitatively producing ammonia from urea
EP2386346A1 (en) 2010-05-11 2011-11-16 Stamicarbon B.V. Process for the reduction of ammonia emissions in a urea manufacturing process
US10894118B2 (en) 2018-08-17 2021-01-19 University Of Washington Apparatus and method for urea photo-oxidation

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5286467A (en) * 1989-09-12 1994-02-15 Fuel Tech, Inc. Highly efficient hybrid process for nitrogen oxides reduction
US5240688A (en) * 1990-08-01 1993-08-31 Fuel Tech Gmbh Process for the in-line hydrolysis of urea
US5350849A (en) * 1990-11-29 1994-09-27 Dsm N.V. Process for the preparation of melamine from urea
WO1992009585A1 (en) * 1990-11-29 1992-06-11 Dsm N.V. Process for the preparation of melamine from urea
EP0582022A1 (en) * 1992-08-03 1994-02-09 Paul Scherrer Institut Process for production of gaseous ammonia from urea
EP1084112B1 (en) * 1998-05-12 2004-03-03 DSM IP Assets B.V. Method for preparing melamine
US6303781B1 (en) 1998-05-12 2001-10-16 Dsm N.V. Method for preparing melamine
WO2002092512A1 (en) * 2001-05-16 2002-11-21 The Chemithon Corporation Processes and apparatus for quantitatively converting urea to ammonia on demand
US6761868B2 (en) 2001-05-16 2004-07-13 The Chemithon Corporation Process for quantitatively converting urea to ammonia on demand
US7008603B2 (en) 2001-05-16 2006-03-07 The Chemithon Corporation Process and apparatus for quantitatively converting urea to ammonia on demand
US6887449B2 (en) 2002-11-21 2005-05-03 The Chemithon Corporation Method of quantitatively producing ammonia from urea
EP2386346A1 (en) 2010-05-11 2011-11-16 Stamicarbon B.V. Process for the reduction of ammonia emissions in a urea manufacturing process
US10894118B2 (en) 2018-08-17 2021-01-19 University Of Washington Apparatus and method for urea photo-oxidation
US10973971B2 (en) 2018-08-17 2021-04-13 University Of Washington Apparatus and method for urea photo-oxidation
US11684707B2 (en) 2018-08-17 2023-06-27 University Of Washington Apparatus and method for urea photo-oxidation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8105027A (en) Converting gaseous urea (deriv.) into carbon di:oxide and ammonia - by contacting with catalyst in presence of water vapour
NL1005118C2 (en) Process for the preparation of urea.
PL185494B1 (en) Method of obtaining melamine
CN101198548B (en) Method for the purification of wastewaters from melamine systems
US4220635A (en) Catalytic method for hydrolyzing urea
NL8102391A (en) METHOD FOR EXTRACTING VALUABLE COMPONENTS FROM THE WASTE STREAMS OBTAINED IN THE URE PREPARATION.
NL8201479A (en) METHOD FOR PREPARING MELAMINE.
US3386999A (en) Synthesis of melamine
NL8502228A (en) METHOD FOR THE PREPARATION OF UREA.
GB767344A (en) Improvements relating to the production of melamine and/or cyanamide
US5273623A (en) Process for concentrating urea solution under vacuum
US2712491A (en) Preparation of ammonium cyanate from urea
NL1003923C2 (en) Process for the preparation of urea.
NL8602770A (en) METHOD FOR THE PREPARATION OF UREA.
Belsky et al. Reactions of cyanamide, dicyandiamide and related cyclic azines in high temperature water
NL193832C (en) High pressure process for the preparation of melamine.
US3952057A (en) Process for the preparation of guanidine carbonate
US3141882A (en) Process for freparing free flowing
NL1015929C2 (en) Process for the preparation of melamine from urea.
RU2113435C1 (en) Method of treating gas stream when preparing melamine from urea or thermal decomposition urea products
NL1014281C2 (en) Process for the preparation of melamine from urea.
US3308123A (en) Method of separating melamine from waste gas
US3970742A (en) Process for preparing cyanic acid
US4018769A (en) Urea cyanurate manufacture
KR100509078B1 (en) Method for preparing melamine

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed