NO140055B

NO140055B - PROCEDURE FOR PREPARING UREA

Info

Publication number: NO140055B
Application number: NO1244/71A
Authority: NO
Inventors: Umberto Zardi; Andrea Bonetti
Original assignee: Snam Progetti
Priority date: 1970-04-02
Filing date: 1971-04-01
Publication date: 1979-03-19
Also published as: NL7104428A; DE2116267C3; NL171703C; DE2116267B2; DE2116267A1; AT317910B; ZA712018B; ES390189A1; EG10651A; BR7101989D0; TR16951A; IL36465A0; ZM4671A1; YU81371A; SE403370B; NL171703B; YU35755B; NO140055C; LU62905A1; HU164316B

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av urea fra NH^ og CO^, hvor man The present invention relates to a method for producing urea from NH^ and CO^, where one

omsetter karbondioksyd og ammoniakk i syntesereaktoren ved converts carbon dioxide and ammonia in the synthesis reactor by

høyt trykk og temperatur, idet ammoniakk er i overskudd med hensyn til støkiometrisk verdi, og high pressure and temperature, ammonia being in excess with regard to stoichiometric value, and

sender produktene som kommer ut fra reaktoren, som vesentlig består av urea, vann, karbamat og ammoniakk til en spaltingsenhet for karbamatet som drives ved samme eller omtrent det samme trykk som syntesereaktoren og ved en høy temperatur og produktene møter i motstrøm fordampet ammoniakk og/eller andre stoffer som CC^, C^, luft eller andre strippemidler og til denne strøm blir det overført varme ved hjelp av en væske som virker som indirekte varmeveksler, og sends the products emerging from the reactor, which essentially consist of urea, water, carbamate and ammonia, to a cleavage unit for the carbamate which is operated at the same or approximately the same pressure as the synthesis reactor and at a high temperature and the products meet in countercurrent vaporized ammonia and/or other substances such as CC^, C^, air or other stripping agents and to this stream heat is transferred by means of a liquid which acts as an indirect heat exchanger, and

sender den væskestrømmen som kommer ut fra bunnen av spaltingsenheten og som vesentlig består av urea, vann og oppløst ammoniakk, til etterfølgende behandlinger, sends the liquid stream that emerges from the bottom of the cleavage unit and which essentially consists of urea, water and dissolved ammonia, to subsequent treatments,

sender den gassformige strøm som kommer ut fra toppen av spaltingsenheten og som vesentlig består av NH^, CO^ og vann til en kondensator som drives ved det samme eller svært nær syntesetrykket og ved en høy temperatur, idet denne gass-strøm ved kondensasjonen produserer damp som brukes i andre deler av anlegget, sends the gaseous stream that comes out from the top of the splitting unit and which essentially consists of NH^, CO^ and water to a condenser which is operated at the same or very close to the synthesis pressure and at a high temperature, as this gas stream on condensation produces steam which are used in other parts of the facility,

resirkulerer væskestrømmen, som kommer ut fra kondensatoren recycles the liquid stream, which comes out of the condenser

til reaktoren ved hjelp av tyngdekraften eller ved hjelp av to the reactor by gravity or by means of

en ejektor hvor det som drivvæske benytter den ammoniakk som sendes til syntesen eller andre anordninger, an ejector where the propellant uses the ammonia that is sent to the synthesis or other devices,

og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at man til bunnen av spaltingsenheten eller kondensatoren til-fører oksygen og/eller luft og at den del av oksygenet som etter passeringen av kondensatoren befinner seg i gassfase sammen med de inerte gasser luftes ut fra toppen av kondensatoren. and the distinctive feature of the method according to the invention is that oxygen and/or air is added to the bottom of the splitting unit or the condenser and that the part of the oxygen which after passing through the condenser is in gas phase together with the inert gases is vented out from the top of the capacitor.

Det er kjent at det ved ureasyntesen, fra CO,, og NH^, ved høye temperaturer og trykk dannes karbamat, som således ved syntese-temperaturen blir omdannet til urea og vann. It is known that in urea synthesis, from CO,, and NH^, at high temperatures and pressures, carbamate is formed, which is thus converted to urea and water at the synthesis temperature.

Temperaturen og trykket er sterkt knyttet til hverandre siden karbamatet minst må holdes ved metningstrykket for å unngå en øyeblikkelig spalting og ved en temperatur som svarer til det nevnte trykk. The temperature and the pressure are strongly linked to each other since the carbamate must at least be kept at the saturation pressure to avoid an immediate cleavage and at a temperature that corresponds to the said pressure.

Likeledes er det kjent at reaksjonen for ureadannelse kan fremmes ved å øke temperaturen og tilsvarende trykket, for derved å oppnå større utbytte og reduksjon av dimensjonene på apparatur-enheten eller større strømningshastigheter. Likewise, it is known that the reaction for urea formation can be promoted by increasing the temperature and the corresponding pressure, thereby achieving a greater yield and reduction of the dimensions of the apparatus unit or greater flow rates.

Imidlertid er den korroderende virkning av karbamatet et meget vanskelig problem ved slike prosesser, som øker meget sterkt hvis det anvendte karbondioksyd inneholder svovelforbindelser og sterkere jo høyere temperatur og trykkbetingelsene er. However, the corrosive effect of the carbamate is a very difficult problem in such processes, which increases very strongly if the carbon dioxide used contains sulfur compounds and is stronger the higher the temperature and pressure conditions are.

Følgelig er det forsøkt mange løsninger som f.eks. foringer av Pb eller Ag eller rustfritt stål o.l. Consequently, many solutions have been tried, such as e.g. linings of Pb or Ag or stainless steel etc.

Det ble også forsøkt å løse problemet ved at man til reaksjons-tilførselsstrømmen tilsetter forskjellige stoffer, som små mengder av flerverdige metaller (US patentskrift nr. 1.986.973 og US patentskrift nr. 2.129.689) eller kolloidale stoffer som var negativt ladet (US patentskrift nr. 1.875.982). Attempts were also made to solve the problem by adding different substances to the reaction feed stream, such as small amounts of polyvalent metals (US Patent No. 1,986,973 and US Patent No. 2,129,689) or colloidal substances that were negatively charged (US patent document no. 1,875,982).

US patentskrift 2.727.069 foreslår at det til syntesereaktoren sendes små mengder 0_ sammen med tilførselsblandingen for å hindre korrosjon av selve reaktoren og patentskriftet angir i korthet at hvis det til en reaktor laget av krom-nikkel-molybdenstål sendes en synteseblanding sammen med fra 0,1-3 volum% 0^, i forhold til CC^-volumet, vil korrosjonen i denne reaktoren, hvor syntesen utføres ved. 170 - 200°C og 150 - 200 atmosfærer, bli hindret. Det er videre foreslått en prosess hvor molforholdet NH^/CC^ varierer fra 2,5 til 5, reaksjonstemperaturen er ikke lavere enn 190°C, trykket varierer fra 300 til 350 atmosfærer og det er et innhold av oksygen i blandingen som sendes til syntesereaktoren fra 0,01 til 0,05 volum-, i forhold til CO,,-volumet. US patent document 2,727,069 suggests that small amounts of 0_ be sent to the synthesis reactor together with the feed mixture to prevent corrosion of the reactor itself and the patent document briefly states that if a synthesis mixture is sent to a reactor made of chromium-nickel-molybdenum steel together with from 0, 1-3 volume% 0^, in relation to the CC^ volume, the corrosion in this reactor, where the synthesis is carried out at. 170 - 200°C and 150 - 200 atmospheres, be prevented. A process has also been proposed where the molar ratio NH^/CC^ varies from 2.5 to 5, the reaction temperature is not lower than 190°C, the pressure varies from 300 to 350 atmospheres and there is a content of oxygen in the mixture which is sent to the synthesis reactor from 0.01 to 0.05 volume-, in relation to the CO,,-volume.

Disse prosesser gir ved samtidig forekomst av de fire betingelser en effektiv utnyttelse av volumet av forskjellige apparaturenheter, høyt utbytte og oppnåelse av et produkt som er fritt for forurensninger på grunn av at reaktorkorrosjonen hindres. These processes provide, when the four conditions occur simultaneously, an efficient utilization of the volume of various apparatus impurities, a high yield and the achievement of a product that is free of contaminants due to the fact that reactor corrosion is prevented.

Det er også foreslått anvendelse av spesielle stål (24 til 28 % Cr, 1,5 til 2,5 % Ni, 2,5 til 3,5 % Mo) og tilføring av oksygen (sammen med CC^) til reaktoren, i volum%-mengde lavere enn 0,2 %, i forhold til C02volumet. It has also been proposed to use special steels (24 to 28% Cr, 1.5 to 2.5% Ni, 2.5 to 3.5% Mo) and supply oxygen (together with CC^) to the reactor, by volume % amount lower than 0.2%, in relation to the C02 volume.

Videre skal det bemerkes at det i alle tilfeller er å foretrekke at mengden av svovel eller svovelforbindelser blir redusert til et minimum. Furthermore, it should be noted that in all cases it is preferable that the amount of sulfur or sulfur compounds is reduced to a minimum.

Nylig har det blitt utviklet en del prosesser (italiensk patentskrift nr. 684.929 og 824.181 og US patentskrift nr. 3.356.723) hvor den mulighet er tilpasset at reaksjonstrinnene for spalting og mulig kondensasjon av spaltingsprodukter fra karbamat utføres ved syntesetrykket (med hensyntagning til trykkfallet). Recently, a number of processes have been developed (Italian patent document no. 684,929 and 824,181 and US patent document no. 3,356,723) where the possibility is adapted that the reaction steps for cleavage and possible condensation of cleavage products from carbamate are carried out at the synthesis pressure (taking into account the pressure drop) .

Spaltingen av karbamat utføres ved oppvarmning og stripping The cleavage of the carbamate is carried out by heating and stripping

enten med NH^ eller med CC^ • either with NH^ or with CC^ •

Erfaringen har vist at i disse isobariske prosesser, som oppfinnelsen refererer til, har alle systemer og forslag som hittil har vært foreslått for å unngå korrosjon vist seg utilstrekkelig. Experience has shown that in these isobaric processes, to which the invention refers, all systems and proposals that have been proposed so far to avoid corrosion have proved insufficient.

Meget sterk korrosjon forekommer i alle tilfeller ved spalting av karbamat og i kondensasjonsapparaturer, når prosessen drives etter kjente metoder og særlig ifølge de nevnte patentskrifter. Very strong corrosion occurs in all cases during the splitting of carbamate and in condensation apparatus, when the process is operated according to known methods and particularly according to the aforementioned patents.

Formålet ved den foreliggende oppfinnelse er en isobar eller i det vesentlige isobar prosess for fremstilling av urea, hvor korrosjonsproblemene er blitt fullstendig løst uten å innvirke negativt på utbyttet, dvs. uten å redusere partialtrykkene for reaksjonskomponentene som bestemmer utbyttet og samtidig fremmer spaltningen av karbamatet som kommer ut fra reaktoren sammen med fremstilt urea. The purpose of the present invention is an isobaric or essentially isobaric process for the production of urea, where the corrosion problems have been completely solved without adversely affecting the yield, i.e. without reducing the partial pressures of the reaction components which determine the yield and at the same time promote the splitting of the carbamate which comes out of the reactor together with manufactured urea.

Ved at kondensasjonen av produktene fra spaltingen foretas ved høye temperaturer, idet trykket er det samme eller nesten det samme som for syntesen, blir det mulig å fremstille damp av høyt termisk nivå, som kan benyttes i andre deler av anlegget. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omsettes et overskudd av ammoniakk med karbonioksyd ved trykk mellom 120 og 150 atmosfærer og ved temperaturer mellom 160 <p>g 180°C, og produktene som kommer ut fra reaktoren sendes til en karbamat-spaltingsenhet, hvor de møter i mctstrøm fordampet ammoniakk eller andre strippemidler, f.eks. CC^, og oksygen fremstilt på en eller annen måte og/eller luft, som tilføres ved bunnen av spaltingsenheten, idet spaltningen utføres ved samtidig varmeoverføring til væske-strømmen, ved 120 - 150 kg/cm <2>og ved en temperatur mellom 180 - 240°C. Fra bunnen av spaltingsenheten blir det fjernet en strøm av vann og urea som også inneholder ammoniakk og oksygen i en konsentrasjon gitt av verdien for likevekt ved de eksisterende trykk og temperaturer i spaltningssonen. By the fact that the condensation of the products from the cleavage is carried out at high temperatures, the pressure being the same or almost the same as for the synthesis, it becomes possible to produce steam of a high thermal level, which can be used in other parts of the plant. In the method according to the invention, an excess of ammonia is reacted with carbon dioxide at pressures between 120 and 150 atmospheres and at temperatures between 160 <p>g 180°C, and the products that come out of the reactor are sent to a carbamate cleavage unit, where they meet in mct stream vaporized ammonia or other stripping agents, e.g. CC^, and oxygen produced in one way or another and/or air, which is supplied at the bottom of the cleavage unit, the cleavage being carried out by simultaneous heat transfer to the liquid stream, at 120 - 150 kg/cm <2> and at a temperature between 180 - 240°C. From the bottom of the cleavage unit, a stream of water and urea is removed which also contains ammonia and oxygen in a concentration given by the value for equilibrium at the existing pressures and temperatures in the cleavage zone.

Fra toppen av spaltningsenheten blir det fjernet en gass-strøm av spaltningsprodukter av karbamat, blandet med vann og oksygen, som blir kondensert ved samme trykk eller omtrent det samme trykk som i syntesen og for spaltningen og ved temperaturer varierende fra 160 - 240°C, idet kondensasjonen gir anledning til fremstilling av damp av høyt termisk nivå som kan benyttes i andre deler av anlegget. From the top of the cleavage unit, a gas stream of carbamate cleavage products, mixed with water and oxygen, is removed, which is condensed at the same pressure or approximately the same pressure as in the synthesis and for the cleavage and at temperatures varying from 160 - 240°C, as the condensation gives rise to the production of steam of a high thermal level which can be used in other parts of the plant.

Kondensatoren og spaltningsenheten så vel som reaktoren er The condenser and the splitting unit as well as the reactor are

laget av Ni-Cr-Mostål, og kondensatoren er ytterligere forsynt med en utheftningsventil f°r inerte gasser og mesteparten av oksygenet som tilføres i kretsløpet. made of Ni-Cr-Most steel, and the condenser is additionally equipped with a sticking valve for inert gases and most of the oxygen supplied in the circuit.

Det kondenserte produkt blir resirkulert til syntesen ved hjelp The condensed product is recycled to the synthesis using

av tyngdekraften eller ved hjelp av en éjektor hvor det som drivvæske benyttes flytende ammoniakk som skal sendes til syntesen eller ved hjelp av andre midler. En viktig modifikasjon av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen forekommer i det tilfelle hvor karbamat-spaltningsenheten er fremstilt av et material som er motstandsdyktig overfor korrosjon, som f.eks. titan. I dette tilfelle må oksygen og/eller luft tilsettes til gass-strømmen som kommer fra spaltningsenheten før denne strøm kommer inn i kondensatoren. Det er i begge tilfeller foretrukket å tilsette enten oksygen eller luft som under de gjeldende driftsbetingelser gir en oksygenkonsentrasjon tilsvarende 0,1 - 2,5 vekt% basert på dampinnholdet i spaltningsenheten når oksygen innføres , og tilsvarende 0,03 - 1 vekt%, basert på dampinnholdet, når oksygen innføres i kondensatoren. Som nevnt ovenfor har en slik drift vist seg ikke å føre til farlig korrosjon i noen del av appara-turen, omfattende reaktoren, selv om det ikke tilføres oksygen til denne, og dette er en fordel fordi det i den isobare prosess er uheldig å tilføre oksygen til reaktoren, idet tilsetningen reduserer reaktorutbyttet, fordi nærværet av inerte gasser reduserer partialtrykket av de komponenter som er bestemmende for omsetningen. by gravity or by means of an ejector where liquid ammonia is used as the propellant to be sent to the synthesis or by other means. An important modification of the method according to the invention occurs in the case where the carbamate splitting unit is made of a material which is resistant to corrosion, such as e.g. titanium. In this case, oxygen and/or air must be added to the gas flow coming from the splitting unit before this flow enters the condenser. In both cases it is preferred to add either oxygen or air which, under the current operating conditions, gives an oxygen concentration corresponding to 0.1 - 2.5% by weight based on the steam content in the splitting unit when oxygen is introduced, and corresponding to 0.03 - 1% by weight, based on the steam content, when oxygen is introduced into the condenser. As mentioned above, such operation has not been shown to lead to dangerous corrosion in any part of the apparatus, including the reactor, even if no oxygen is added to it, and this is an advantage because in the isobaric process it is unfortunate to add oxygen to the reactor, as the addition reduces the reactor yield, because the presence of inert gases reduces the partial pressure of the components that determine the turnover.

Dette er avgjørende forhold ved prosesser hvor strippingen utføres med NH3 (Italiensk patentskrift 684.929 og 824.181) og for prosesser som benytter CO^ under strippingen (US patentskrift nr. 3.356.723). This is a decisive factor for processes where the stripping is carried out with NH3 (Italian patent documents 684,929 and 824,181) and for processes that use CO^ during the stripping (US patent document no. 3,356,723).

Hvis oksygen skulle bli innført i reaktoren i meget større mengder, ville dette føre til ytterligere senkning av utbyttet, fordi oksygenet ville gå tapt sammen med ureastrømmen og bare en meget liten mengde ville nå frem til spaltningsenheten og til konden-seringsenheten. Tilførsel av oksygen og/eller luft foretas derfor til bunnen av spaltningsenheten eller til kondensatoren. If oxygen were to be introduced into the reactor in much larger quantities, this would lead to a further lowering of the yield, because the oxygen would be lost together with the urea stream and only a very small amount would reach the cleavage unit and the condensation unit. The supply of oxygen and/or air is therefore made to the bottom of the splitting unit or to the condenser.

For å oppnå de angitte konsentrasjoner i det tilfelle hvor oksygenet tilføres til spaltningsenheten, blir luft tilsatt i en mengde varierende fra 10-20 Nm<3> pr. tonn fremstilt urea, dvs. pr. 760 kg tilført karbondioksyd til reaktoren (400 Nm<3>). Når oksygenet sendes til kondensatoren må luft tilføres i en mengde varierende fra 5-15 Nm<3> pr. tonn fremstilt urea, dvs. pr. 760 kg tilført karbondioksyd til reaktoren (400 Nm<3>). In order to achieve the indicated concentrations in the case where the oxygen is supplied to the splitting unit, air is added in an amount varying from 10-20 Nm<3> per tonnes of manufactured urea, i.e. per 760 kg of carbon dioxide supplied to the reactor (400 Nm<3>). When the oxygen is sent to the condenser, air must be supplied in an amount varying from 5-15 Nm<3> per tonnes of manufactured urea, i.e. per 760 kg of carbon dioxide supplied to the reactor (400 Nm<3>).

Tilførsel av oksygen til bunnen av spaltningsenheten er en fordel fordi volumet av gassen som strømmer i motstrøm til ut-strømningene fra reaktoren vil øke og fremme spaltningen selv om en del av oksygenet blir fjernet sammen med urea og vann-strømmen og derfor ikke kommer frem til kondensatoren, og i et slikt tilfelle, som allerede nevnt, blir det tilført luft-mengder varierende fra 10 - 20 Nm<3> pr. tonn fremstilt urea. The supply of oxygen to the bottom of the cleavage unit is an advantage because the volume of the gas flowing countercurrently to the outflows from the reactor will increase and promote the cleavage even though part of the oxygen is removed together with the urea and water stream and therefore does not reach the condenser, and in such a case, as already mentioned, quantities of air varying from 10 - 20 Nm<3> per tonnes of urea produced.

Når spaltingsenheten er fremstilt av material som er motstandsdyktig overfor korrosjon, som f.eks. titan, er det opplagt at oksygenmengden blir liten fordi den bare må passivere kondensatoren og som nevnt tidligere tilføres da- mengder varierende fra 5 - 15 Nm 3 pr. tonn fremstilt urea. When the splitting unit is made of material that is resistant to corrosion, such as e.g. titanium, it is obvious that the amount of oxygen will be small because it only has to passivate the condenser and, as mentioned earlier, amounts varying from 5 - 15 Nm 3 per tonnes of urea produced.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse finner omsetningen sted under trykk og temperaturbetingelser slik at det ikke skjer noen farlig utvikling med hensyn til korrosjon. Spaltingen av karbamat foregår ved samme trykk men ved en høyere temperatur i en enhet hvor produktene som kommer ut fra reaktoren i motstrøm møter ammoniakk blandet med små mengder oksygen med en konsentrasjon av varierende fra 0,1 til 2,5 vekt%, basert på dampinnholdet. In accordance with the present invention, the reaction takes place under pressure and temperature conditions so that no dangerous development occurs with regard to corrosion. The splitting of the carbamate takes place at the same pressure but at a higher temperature in a unit where the products coming out of the reactor in countercurrent meet ammonia mixed with small amounts of oxygen with a concentration varying from 0.1 to 2.5% by weight, based on the steam content .

Som tidligere antydet kan også den foreliggende oppfinnelse være nyttig når det benyttes karbondioksyd ved strippingen eller for andre strippemidler, og for oksygen kan det benyttes oksygen, luft eller andre stoffer som under de driftsbetingelser utvikler oksygen. Spaltningsproduktene som blandes med vann og oksygen sendes til kondensatoren, idet C^-mengden fremdeles er til-strekkelig til å passivere kondensatoren, nemlig i en størrelses-orden varierende fra 0,03 til 1 vekt%, basert på dampinnholdet, idet kondensatoren arbeider ved samme trykk som reaktoren og spaltningsenheten, men ved trykk høyere enn for reaktoren, og de kondenserte produkter blir resirkulert til reaktoren, mens man gjennom utheftningsventilen, som kondensatoren er forsynt med, fjerner de inerte gasser og oksygen som fremdeles er til-stede. As previously indicated, the present invention can also be useful when carbon dioxide is used in the stripping or for other stripping agents, and for oxygen, oxygen, air or other substances which develop oxygen under the operating conditions can be used. The fission products which are mixed with water and oxygen are sent to the condenser, the amount of C₂ still being sufficient to passivate the condenser, namely in an order of magnitude varying from 0.03 to 1% by weight, based on the steam content, the condenser working at same pressure as the reactor and the cleavage unit, but at a pressure higher than that of the reactor, and the condensed products are recycled to the reactor, while the inert gases and oxygen that are still present are removed through the sticking valve, which the condenser is equipped with.

I dette tilfelle er reaktoren, både spaltningsenheten og kondensatoren laget av Ni-Cr-Mo stål. In this case, the reactor, both the splitting unit and the condenser are made of Ni-Cr-Mo steel.

Når spaltningsenheten er fremstilt av f.eks. titan, blir oksygenet sendt til kondensatoren på den ovenfor angitte måte. When the cleavage unit is made of e.g. titanium, the oxygen is sent to the condenser in the manner indicated above.

Oppfinnelsen beskrives nærmere i det følgende under henvisning til de vedføyde figurer 1 og 2. The invention is described in more detail below with reference to the attached figures 1 and 2.

Karbondioksyd tilføres gjennom 4 og ammoniakk tilføres gjennom Carbon dioxide is supplied through 4 and ammonia is supplied through

5 og deretter gjennom en ejektor 7 og ledningen 6 til reaktoren 1; utstrømningsproduktene fra reaktoren 10 kommer gjennom til spaltningsenheten 2, hvor de i motstrøm møter både ammoniakk, tilført gjennom 8, etter å være blitt fordampet i 9, og oksygen som kommer inn gjennom 13 ved bunnen av spaltningsenheten 2; 5 and then through an ejector 7 and the line 6 to the reactor 1; the effluent products from the reactor 10 pass through to the cracking unit 2, where they countercurrently encounter both ammonia, supplied through 8, after being vaporized in 9, and oxygen entering through 13 at the bottom of the cracking unit 2;

til spaltningsenheten blir det også overført varme ved hjelp av en varmevekslervæske, som kommer fra 18 og går ut gjennom 19; heat is also transferred to the splitting unit by means of a heat exchanger fluid, which comes from 18 and exits through 19;

fra bunnen av spaltningsenheten går en strøm av urea, vann, ammoniakk og oksygen, som gjennom 11 går til etterfølgende behandling. from the bottom of the cleavage unit, a stream of urea, water, ammonia and oxygen passes through 11 for subsequent treatment.

Fra toppen av spaltningsenheten, gjennom 12, fjernes produktene fra spaltningen av karbamat, nemlig NH^, c02' H2° SOm kommer fra dannelsen av urea og gjenværende mengde oksygen. From the top of the cleavage unit, through 12, the products of the cleavage of carbamate are removed, namely NH^, c02' H2° SOm comes from the formation of urea and the remaining amount of oxygen.

I fig. 2 sendes gassblandingen gjennom 20 til kondensatorene 3, avkjølt av en passende kjølevæske som kommer fra 16, og som går ut ved 17; fra kondensatoren sendes inerte gasser og mesteparten av oksygen ut via 14, etter at oksygenet har passert gjennom og passivert også denne siste apparaturenhet. Fra 3, gjennom 15, fjernes de kondenserte spaltningsproduktene, som ved hjelp av ejektoren 7, hvor frisk tilførsel av ammoniakk blir benyttet som drivvæske, og resirkuleres gjennom 6 til syntesereaktoren . In fig. 2, the gas mixture is sent through 20 to the condensers 3, cooled by a suitable coolant coming from 16, and exiting at 17; from the condenser, inert gases and most of the oxygen are sent out via 14, after the oxygen has passed through and also passivated this last apparatus unit. From 3, through 15, the condensed fission products are removed, as by means of the ejector 7, where a fresh supply of ammonia is used as propellant, and recycled through 6 to the synthesis reactor.

Fig. 2 refererer til det tilfelle hvor deler av-spaltningsenheten Fig. 2 refers to the case where the splitting unit parts

2 av hensyn til korrosjon er laget av f.eks. titan; i dette tilfelle blir oksygen tilsatt til spaltningsproduktene gjennom 13. 2 for reasons of corrosion are made of e.g. titanium; in this case, oxygen is added to the fission products through 13.

Den resterende del tilsvarer den prosess som er beskrevet i fig. 1. The remaining part corresponds to the process described in fig. 1.

For å illustrere oppfinnelsen ytterligere anføres et par utførelses-eksempler. To illustrate the invention further, a couple of design examples are given.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

Til et anlegg for fremstilling av urea, med delene laget av stål med følgende sammensetning: 18 % Ni, 8 % Cr, 2 % Mo, blir det tilført ammoniakk og karbondioksyd i støkiometriske mengder til reaktoren ved en temperatur på 170°C og et trykk på 142 kg/cm^. Produktene som kommer ut fra reaktoren blir sendt til spaltningsenheten hvor det praktisk talt er samme trykk som i syntesereaktoren og en temperatur på 210°C. I motstrøm møter produktene fordampet ammoniakk, som ved tilførsel av varme spalter karbamatet til ammoniakk og karbondioksyd. Slike spaltningsprodukter blandet med vann sendes til kondensatoren, som drives omtrent ved samme trykk som i de to forutgående apparaturenheter og ved temperatur av 210°C. Etter kondenseringen går slike produkter fra spaltningen tilbake til reaktoren. To a plant for the production of urea, with the parts made of steel with the following composition: 18% Ni, 8% Cr, 2% Mo, ammonia and carbon dioxide are fed in stoichiometric amounts to the reactor at a temperature of 170°C and a pressure of 142 kg/cm^. The products that come out of the reactor are sent to the cleavage unit where there is practically the same pressure as in the synthesis reactor and a temperature of 210°C. In counterflow, the products meet vaporized ammonia, which, when heat is applied, splits the carbamate into ammonia and carbon dioxide. Such cleavage products mixed with water are sent to the condenser, which is operated at approximately the same pressure as in the two preceding apparatus units and at a temperature of 210°C. After the condensation, such products from the fission go back to the reactor.

Fra bunnen av spaltningsenheten blir det fjernet en strøm av A stream is removed from the bottom of the cleavage unit

urea, ammoniakk, vann og karbondioksyd. Denne strøm gir etter ytterligere behandling urea med en mørkebrun farve med et jern-innhold fra 0,03 og opp til 0,045 vekt%. urea, ammonia, water and carbon dioxide. This stream gives, after further treatment, urea with a dark brown color with an iron content of 0.03 and up to 0.045% by weight.

Hvis det ved et bestemt tidspunkt igangsettes en tilførsel til reaktoren av ammoniakk i overskudd med hensyn til den støkio-metriske mengde i et forhold NH^/CO,, på 3 til 4, blir jerninnholdet redusert til 0,005 %. Videre blir det sendt en luft-mengde som tilsvarer 15 Mn<3> pr. tonn produsert urea til bunnen av spaltningsenheten. Urea som kommer fra anlegget blir straks etter fargeløs oc jerninnholdet avtar, til verdier lavere enn 0,0001 %. Ved dette tidspunkt gjøres kretsløpet åpent, dvs. If, at a certain point in time, a supply to the reactor of ammonia in excess with respect to the stoichiometric quantity in a ratio NH 2 /CO 2 of 3 to 4 is initiated, the iron content is reduced to 0.005%. Furthermore, an air quantity corresponding to 15 Mn<3> per tonnes of produced urea to the bottom of the cleavage unit. The urea that comes from the plant immediately becomes colorless and the iron content decreases, to values lower than 0.0001%. At this point the circuit is opened, i.e.

at resirkuleringen opphøres (drift i åpent kretsløp) ved at luft fortsatt tilføres til spaltningsenhetens bunn. Jerninnholdet i urea øker svakt opp til verdier varierende fra 0,0002 til 0,0004 vekt% og denne økning er sannsynligvis forårsaket av ute- that recirculation ceases (operation in open circuit) by continuing to supply air to the bottom of the splitting unit. The iron content in urea increases slightly to values varying from 0.0002 to 0.0004% by weight and this increase is probably caused by external

blivelsen av den svakt passiverende virkning som utføres på reaktoren av et lite innhold av O i resirkuleringen, som ved dette øyeblikk er bragt til opphør. the formation of the weak passivating effect exerted on the reactor by a small content of O in the recirculation, which at this moment has been brought to an end.

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

Til det ovenfor beskrevne anlegg, ved samme trykk og temperaturbetingelser, med den eneste forskjell at spaltningsenheten er laget av titan, blir det tilført ammoniakk og karbondioksyd med et overskudd av ammoniakk som angitt i eksempel 1. Ammonia and carbon dioxide are added to the plant described above, at the same pressure and temperature conditions, with the only difference being that the splitting unit is made of titanium, with an excess of ammonia as indicated in example 1.

Til kondensatoren blir det tilført luft som blandes med spaltningsproduktene fra karbamatet før disse ankommer til kondensatoren, i en mengde av 10 Nm<3> pr. tonn produsert urea. Air is supplied to the condenser, which is mixed with the cleavage products from the carbamate before these arrive at the condenser, in a quantity of 10 Nm<3> per tonnes of urea produced.

Urea, praktisk talt fritt for jern, blir oppnådd. Jerninnholdet Urea, practically free of iron, is obtained. The iron content

er i en konsentrasjon lavere enn 0,0001 vekt%. is in a concentration lower than 0.0001% by weight.

Claims

Process for the production of urea from NH^ and CO^, where one

converts carbon dioxide and ammonia in the synthesis reactor at high pressure and temperature, ammonia being in excess with respect to the stoichiometric value, and

- sends the products coming out of the reactor, which essentially consist of urea, water, carbamate and ammonia, to a splitting unit for the carbamate which is operated at the same or approximately the same rate. same pressure as the synthesis reactor and at a high temperature and the products meet vaporized ammonia and/or other substances such as CO,,, 02, air or other stripping agents in a countercurrent flow and heat is transferred to this flow using a liquid that acts as an indirect heat exchanger , and

sends the liquid stream that emerges from the bottom of the cleavage unit and which essentially consists of urea, water and dissolved ammonia, to subsequent treatments,

sends the gaseous stream that comes out from the top of the splitting unit and which essentially consists of NH^, CO^ and water to a condenser which is operated at the same or very close to the synthesis pressure and at a high temperature, as this gas stream on condensation produces steam which are used in other parts of the facility,

recycles the liquid stream, which comes out of the condenser to the reactor by means of gravity or by means of an ejector where it uses as a propellant the ammonia which

is sent to the synthesis or other devices, characterized by adding oxygen and/or air to the bottom of the cleavage unit or the condenser and that the part of the oxygen which after passing through the condenser is in the gas phase together with the inert gases is vented out from the top of the condenser.