BRPI0520094B1 - processo e instalação para produção de uréia - Google Patents

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Sticchi Paolo
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Urea Casale S.A.
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Abstract

processo e instalação para produção de uréia. a presente invenção se refere a um processo para produção de uréia a partir de amônia e dióxido de carbono, cujo processo é estabelecido para reagir a uma predeterminada alta pressão, em um adequado reator de síntese (112), em que a partir da reação entre nh3 e co2 se obtém uma mistura reacional compreendendo uréia, carbamato de amônio e amônia livre em solução aquosa, a partir da qual é realizada uma recuperação de carbamato de amônio e amônia, com subseqúente reciclo ao reator de síntese (112), a dita recuperação da mistura reacional ocorrendo através de etapas operacionais de decomposição do carbamato de amônio em nh~ 3~ e co~ 2~ e da sua extração e seguinte etapa operacional de sua re-condensação em carbamato de amônio, o qual é reciclado ao reator de síntese, a dita mistura reacional obtida da reação entre amônia e dióxido de carbono sendo bombeada para as etapas operacionais de decomposição e extração.

Description

"PROCESSO E INSTALAÇÃO PARA PRODUÇÃO DE URÉIA".
Campo de Aplicação A presente invenção se refere, em seu aspecto mais geral, a um processo para produção de uréia a partir de amônia e dióxido de carbono, cujo processo é estabelecido para reagir a uma predeterminada alta pressão, em um adequado reator de síntese.
Em particular, a presente invenção se refere a um processo do tipo acima mencionado, no qual se obtém uma mistura reacional compreendendo uréia, carbamato de amônio e amônia livre em solução aquosa, a partir da reação entre NH3 e CO2, a partir da qual é realizada uma recuperação de carbamato de amônio e amônia, com subseqüente reciclo ao reator de síntese.
Mais especificamente, a presente invenção se refere a um processo do tipo acima considerado, no qual a recuperação mencionada a partir da mistura reacional ocorre através de etapas operacionais de decomposição do carbamato de amônio em NH3 e C02 e da sua extração e seguinte etapa operacional de sua re-condensaçâo (parcial ou total) em carbamato de amônio, o qual é reciclado ao reator de síntese. A invenção também se refere a uma instalação para execução do mencionado processo.
Estado da Técnica É bem conhecida a produção de uréia mediante um processo do tipo especificado acima, no qual a etapa operacional de decomposição e extração do carbamato de amônio é realizada em um apropriado dispositivo extrator, usando, por exemplo, um fluxo de CO2 (utilizando a chamada "tecnologia de extração de dióxido de carbono"), obtendo-se amônia e dióxido de carbono e no qual a amônia e o dióxido de carbono liberados da mistura reacional aquosa (na qual a amônia em excesso - isto é, amônia não-reagida, ou seja, a chamada amônia livre dissolvida na solução de uréia - e 0 dióxido de carbono usado na extração são adicionados), são enviados para um condensador para reforma do carbamato a ser reciclado ao reator de síntese. Em particular, é dito que as etapas operacionais individuais de: - síntese da uréia a partir de NH3 e C02; - decomposição do carbamato e extração do NH3 e C02; - sua re-condensação em carbamato e reciclagem para 0 reator de síntese, constituem um circuito de alta pressão. É também conhecido, conforme 0 ensinamento constante do estado da técnica, que os fluxos de reciclo que cruzam 0 reator de síntese, 0 dispositivo extrator e 0 condensador são mantidos apenas pelas diferenças de pressão geradas no próprio processo. A particular disposição e correlação mútua dos equipamentos acima mencionados são projetadas de modo que a força de acionamento do fluxo através dos ditos equipamentos seja provida por variações de fases (e, portanto, de acordo com a densidade do fluido}, determinadas, em particular, pelo suprimento de calor no dispositivo extrator e pela remoção de calor no condensador.
Em particular, dado que o reator de síntese e o condensador são posicionados cerca de 10 m acima do dispositivo extrator (leiaute vertical), a força de acionamento resultante da evaporação no dispositivo extrator e da subseqüente condensação no condensador (e também no reator) é da ordem de 1 bar. Essa diferença de pressão é o resultado da diferença entre a força de gravidade que atua sobre a mistura reacional no duto entre o reator de síntese e o dispositivo extrator e a força de gravidade exercida sobre o fluxo gasoso de amônia e dióxido de carbono no duto entre o dispositivo extrator e o condensador.
Essa diferença de pressão de 1 bar é suficiente para contrabalançar a queda de pressão que ocorre nos dutos e nos próprios equipamentos.
Nessas condições de leiaute vertical, é dito que o circuito de alta pressão acima mencionado é substancialmente isobárico, uma vez que as etapas operacionais individuais mencionadas são executadas, substancialraente, na mesma predeterminada alta pressão do reator de síntese. Além disso, é dito que a circulação dos fluxos entre o reator de síntese, dispositivo extrator e condensador é uma circulação natural.
Embora seja vantajoso segundo diferentes pontos de vista um processo para produção de uréia do tipo acima mencionado (processo de extração), o mesmo apresenta reconhecidos inconvenientes devido, acima de tudo, à exata disposição obrigatória (leiaute vertical) descrita acima, que ocorre quando se faz necessário aumentar a capacidade de produção do reator de síntese e, desse modo, a capacidade de produção de todo o processo.
De fato, é praticamente impossível se aumentar a capacidade de produção do reator de síntese sem se causar grave desbalanceamento na circulação dos fluxos entre o reator de síntese, dispositivo extrator e condensador, isto é, basicamente, qualquer variação das quedas de pressão projetadas modifica de forma prejudicial a circulação natural provida no inteiro circuito substancialmente isobárico. Em outras palavras, a diferença de pressão acima mencionada de 1 bar não é mais suficiente para contrabalançar as quedas de pressão, devido ao aumento de capacidade de produção e, portanto, não é mais possível se fazer o fluxo circular novamente através dos equipamentos do circuito de alta pressão.
Outros inconvenientes do leiaute vertical dos equipamentos mencionados são aqueles correlacionados aos custos de construção relativos à elevação que se faz necessária ao reator de síntese e às dificuldades na manutenção do próprio reator elevado, com relação ao nível do solo. Deve ser lembrado que a construção de um reator de grande tamanho (por exemplo, de 50-70 m de altura), o qual opera sob alta pressão e que deve ser mantido elevado, requer a provisão de complexas e dispendiosas estruturas de segurança, como, por exemplo, estruturas anti-sismicas.
Processos para produção de uréia são divulgados, por exemplo, nos documentos de Patentes U.S. Nos. 6.287.525, 3.232.983 e Pedido de Patente U.S. No. 2005/00382293.
Resumo da Invenção 0 problema técnico que fundamenta a base da presente invenção é aquele de delinear e proporcionar um processo para produção de uréia do tipo chamado processo de extração considerado acima, mais especificamente, de proporcionar o circuito de alta pressão do mesmo, capaz de superar as limitações e/ou inconvenientes listados com referência ao estado da técnica, em uma maneira simples e de adequado custo.
Esse problema é solucionado, de acordo com a presente invenção, mediante um processo para produção de uréia, compreendendo um circuito de alta pressão do tipo descrito acima, caracterizado pelo fato de que a dita mistura reacional, obtida da reação entre amônia e dióxido de carbono, é bombeada para as etapas operacionais de decomposição e extração.
Dessa maneira, se torna possível e com grande vantagem, rapidamente variar a capacidade de produção de uma instalação de produção de uréia, através de uma simples variação de parâmetros (pressão e/ou vazão) de uma bomba usada para o bombeamento mencionado, para as etapas operacionais de decomposição e extração.
Além disso, em uma instalação na qual se realiza o processo da presente invenção, o reator de síntese é permitido de ser disposto no mesmo nível do dispositivo extrator, isto é, pode ser usado um leiaute horizontal.
Em outras palavras, em acentuado contraste ao ensinamento constante do estado da técnica, o qual criou o prejuízo técnico de dispor o reator de síntese elevado em relação ao dispositivo extrator, de modo a gerar uma tal diferença de pressão que crie uma circulação natural no circuito de alta pressão, a idéia da solução da presente invenção é aquela de criar uma etapa de bombeamento, isto é, uma circulação forçada do fluxo entre o reator de síntese e o dispositivo extrator, variando os parâmetros de bombeamento (pressão e/ou vazão), de acordo com a capacidade de produção desejada da instalação.
Outras características e vantagens do processo de produção de uréia de acordo com a presente invenção, se tornarão evidentes a partir da descrição seguinte de uma modalidade preferida da mesma, feita com fins ilustrativos e não-limitativos, tomando-se como referência os desenhos anexos.
Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 representa, de forma esquemátíca, uma seção de síntese de uréia de alta pressão, de uma instalação para produção de uréia, na qual se realiza o processo de acordo com a invenção. A figura 2 representa, de forma esquemática, uma seção de síntese de uréia de alta pressão, de uma outra instalação para produção de uréia, na qual se realiza o processo de acordo com a invenção.
Descrição Detalhada de uma Modalidade Preferida Com o objetivo de simplificar a presente descrição, apenas uma porção de uma instalação para produção de uréia em que se realiza o processo da invenção é mostrada esquematicamente nas figuras; mais especifícamente, a seção de síntese de uréia de alta pressão é mostrada, globalmente indicada por (110) (figura 1) e (210) (figura 2), onde as seções restantes da instalação não são significativas para fins de entendimento da invenção em si.
Com referência às figuras acima mencionadas, o processo para produção de uréia de acordo com a presente invenção, compreende uma primeira etapa operacional, na qual amônia e dióxido de carbono são reagidos a uma predeterminada alta pressão, em um apropriado reator de síntese (112), obtendo-se uma mistura reacional que compreende uréia, carbamato de amônio e amônia livre em solução aquosa. A partir da solução aquosa, produzida pela reação de síntese e descarregada pelo reator de síntese (112), substancialmente na mesma alta pressão na qual a dita reação é realizada, uma recuperação de carbamato de amônio e amônia é executada com seu subseqüente reciclo ao reator de síntese (112).
Mais especificamente, a dita recuperação da mistura reacional ocorre através de etapas operacionais de decomposição do carbamato de amônio em NH3 e CO2 e da sua extração (em um dispositivo extrator (114)), e subseqüente etapa operacional de sua re-condensação (parcial ou total) em carbamato de amônio (em um condensador (116)).
De acordo com a presente invenção, a mistura reacional obtida da reação entre amônia e dióxido de carbono é bombeada para as etapas operacionais de decomposição e extração.
Em maiores detalhes, a figura 1 mostra a seção de síntese de uréia (110) de alta pressão, de uma instalação de produção de uréia em que se realiza 0 processo mencionado: tal instalação compreende 0 reator de síntese (112), 0 dispositivo extrator (114), 0 condensador (116) e um dispositivo purificador (118). 0 reator (112) e 0 dispositivo extrator (114) são posicionados com as respectivas bases substancialmente na mesma altura com relação ao solo e, mais especificamente, são colocados substancialmente no mesmo nível (por esta razão, a seção de síntese (110) é dita como tendo um leiaute horizontal). O condensador (116) é posicionado com a base inferior acima da base superior do dispositivo extrator (114), por exemplo, 10 m acima do mesmo.
No exemplo considerado, o dispositivo purificador (118) é posicionado com a base inferior acima da base superior do reator (112). 0 reator (112) se encontra em comunicação fluida, através de um duto (120), com o dispositivo extrator (114).
De acordo com um aspecto que caracteriza o processo da presente invenção, uma bomba (140) é disposta no duto (120). Alternativamente, podem ser usadas diversas bombas, dispostas em série ou em paralelo.
De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, à jusante da bomba (140), a pressão na dita mistura reacional é, vantajosamente, pelo menos 1 bar maior que a pressão na qual ocorre a reação de síntese no reator (112) ou que a pressão à montante da bomba, de modo a ser maior que a pressão de operação do dispositivo extrator (114) (para permitir a admissão da dita solução aquosa dentro do dispositivo extrator (114), a admissão dos vapores produzidos no dito dispositivo extrator (114) dentro do condensador (116) e a admissão do carbamato produzido no dito condensador (116) dentro do reator de síntese (112)) .
Preferivelmente, a bomba (140) é uma bomba de rotor blindado ou uma bomba centrífuga de transmissão magnética.
No duto (120), à jusante da bomba (140), é disposta uma válvula de controle (142) . O dispositivo extrator (114), por estar em comunicação fluida através de um duto (124) com o condensador (116), se encontra em comunicação fluida através de um duto (115) com uma seção de recuperação de uréia (per si convencional e por esta razão não ilustrada na figura) da instalação para produção de uréia. 0 dióxido de carbono (CO2) é também alimentado ao dispositivo extrator (114) através do duto (160) . O condensador (116) está em comunicação fluida, através de um duto (149), com 0 reator (112). O dispositivo purificador (118) está em comunicação fluida, através de um duto (128), com 0 reator (112) . O dispositivo purificador (118) também está em comunicação fluida, através de um duto (130), com um ejetor (132). O ejetor (132) é disposto sobre um duto (134), 0 qual alimenta amônia ao condensador (116), a amônia sendo 0 fluido de acionamento do ejetor (132). Uma solução de carbamato diluída de reciclo proveniente da seção de recuperação de uréia é também retornada para 0 dispositivo purificador (118), através de um duto (135). O dispositivo purificador (118) se encontra ainda em comunicação fluida, através de um duto (136), com um respiro, 0 qual não está ilustrado na figura. Uma válvula de controle (138) é também provida no duto (136). A seguir, é especificada a operação da seção de síntese (110) que acompanha o processo da invenção.
Amônia e dióxido de carbono são alimentados dentro do reator (112), obtendo-se uma mistura reacional contendo uréia, carbamato de amônio e amônia livre em solução aquosa; a ação da bomba (140) faz a dita mistura reacional circular para o dispositivo extrator (114), através do duto (120).
No dispositivo extrator (114), a dita mistura reacional é submetida à decomposição do carbamato era NH3 e CO2 e â extração, usando 0 dióxido de carbono alimentado como agente de extração, obtendo-se um fluxo compreendendo amônia e dióxido de carbono em fase gasosa e um fluxo compreendendo uréia e carbamato residual era solução aquosa; 0 duto (124} alimenta 0 dito fluxo que inclui amônia e dióxido de carbono na fase gasosa ao condensador (116), enquanto 0 dito fluxo compreendendo uréia e carbamato residual em solução aquosa é alimentado através do duto (115) para a seção de recuperação de uréia, a qual não se encontra ilustrada na figura. No condensador (116), o dito fluxo compreendendo amônia e dióxido de carbono na fase gasosa, é submetido à condensação (parcial ou total), obtendo-se carbamato em solução aquosa; 0 duto (149) alimenta 0 dito carbamato em solução aquosa ao reator (112) . O duto (128) alimenta um fluxo gasoso de gases inertes, essencialmente incluindo amônia, dióxido de carbono e vapor, ao dispositivo purificador (118) . No dispositivo purificador (118), 0 dito fluxo gasoso é submetido à absorção através da solução de carbamato de reciclo diluída, a qual é proveniente do duto (135). O duto (130) alimenta a dita solução de carbamato de reciclo que realizou a absorção do fluxo de gases inertes para 0 ejetor (132) . O ejetor (132) cuida de enviar para o condensador (116), através do duto (134), ambas as soluções de carbamato de reciclo e de amônia alimentadas ao duto (134) como fluido de acionamento do ejetor. A figura 2 mostra a seção de síntese de uréia (210) de alta pressão, de uma outra instalação de produção de uréia em que se realiza o processo de acordo com a invenção. Nessa figura, os componentes estrutural e/ou funcionalmente equivalentes aos ilustrados na figura 1 devem ser indicados com as mesmas referências numéricas, não devendo ser descritos novamente.
Um duto (125), em comunicação fluida com o reator (112), é inserido no duto (124).
No lugar do duto (14 9), é proporcionado um duto (126), que coloca o condensador (116) em comunicação fluida com um ejetor (144). O ejetor (144) é disposto sobre um duto (146), que alimenta amônia ao reator (112), a amônia sendo o fluido de acionamento do ejetor (144). 0 condensador (116) também está em comunicação fluida, através de um duto (148), com o duto (128). Uma válvula de controle (150) é disposta no duto (148) . A operação da seção de síntese (210) difere da operação da seção de síntese (110) essencialmente em que o condensador (116) realiza uma chamada condensação total, de uma maneira conhecida per si, diferentemente do condensador (116) da seção de síntese (110) que realiza uma chamada condensação parcial. 0 duto (125} alimenta uma porção minoritária de um fluxo gasoso, que compreende amônia e dióxido de carbono provenientes do dispositivo extrator (114), diretamente ao reator de síntese (112} para a síntese da uréia, enquanto o duto (124) alimenta uma porção minoritária de tal fluxo ao condensador (116). 0 duto (126) alimenta o dito carbamato em solução aquosa ao ejetor (144). 0 ejetor (144) cuida de enviar ao reator (112), através do duto (146), ambas as soluções de carbamato em solução aquosa e de amônia, a qual foi alimentada ao duto (146) como fluido de acionamento do ejetor. 0 duto (148) alimenta um fluxo gasoso de gases inertes ao duto (128).
Deve ser observado que é bastante vantajoso, em uma instalação existente de produção de uréia, a qual apresenta um leiaute vertical do reator de síntese e do dispositivo extrator, executar uma modernização da instalação, de modo a possibilitar a implementação do processo da presente invenção. Desse modo, mantendo-se o leiaute existente do reator de síntese, do dispositivo extrator e do condensador, se torna possível aumentar o modelo da capacidade de produção.
Deve ser também observado, vantajosamente, que as ambas as bombas de rotor blindado e centrífuga de transmissão magnética operam otimamente nas condições operacionais exigidas (altas vazões e baixa pressão de descarga, por exemplo, de 1 ou 2 bar) e garantem uma alta confiabilidade.
Da descrição anterior, pode ser claramente observado que o processo de produção de uréia de acordo com a invenção soluciona o problema técnico e obtém numerosas vantagens, a primeira das quais, residindo no fato de que é permitido um leiaute horizontal da seção de síntese da instalação para produção de uréia, o que permite a redução dos custos de investimento e de manutenção, assim como, melhora de forma considerável as condições de segurança da mesma.
Uma outra vantagem da invenção é aquela de permitir um significativo aumento da capacidade de produção de uma instalação existente, em particular, de permitir que a produtividade do reator de síntese seja desenvolvida sem ter de modificar o leiaute da instalação em si.
Logicamente, um especialista versado na técnica pode apresentar numerosas modificações e alternativas para o processo de produção de uréia descrito acima, a fim de satisfazer exigências específicas e contingenciais, todas estas sendo cobertas pelo escopo de proteção da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.

Claims (12)

1. Processo para produção de uréia a partir de amônia e dióxido de carbono, compreendendo as etapas de: - alimentar amônia e dióxido de carbono em um apropriado reator de síntese (112); - reagir a dita amônia e dióxido de carbono a uma predeterminada alta pressão no dito apropriado reator de síntese (112), obtendo-se uma mistura reacional que compreende uréia, carbamato de amônio e amônia livre em solução aquosa; - recuperar o carbamato de amônio e a amônia da dita mistura reacional que compreende uréia, carbamato de amônio e amônia livre em solução aquosa, através das etapas operacionais de decomposição do carbamato de amônio em NH3 e CO2 e da sua extração, e através da seguinte etapa operacional de re-condensação dos ditos NH3 e C02 em carbamato de amônio; reciclar os ditos carbamato de amônio e amônia recuperados para 0 dito reator de síntese (112), as ditas etapas de reação, recuperação e reciclagem pertencendo a um único circuito de alta pressão; caracterizado pelo fato de que a dita mistura reacional que compreende uréia, carbamato de amônio e amônia livre em solução aquosa, obtida no dito reator de síntese (112), é bombeada para as etapas operacionais de decomposição e extração.
2. Processo para produção de uréia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é utilizada pelo menos uma bomba de rotor blindado (140) para o dito bombeamento da mistura reacional para as etapas operacionais de decomposição e extração.
3. Processo para produção de uréia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é utilizada pelo menos uma bomba centrífuga de transmissão magnética (140) para o dito bombeamento da mistura reacional para as etapas operacionais de decomposição e extração.
4. Processo para produção de uréia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita etapa operacional de re-condensação é do tipo parcial.
5. Processo para produção de uréia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita etapa operacional de re-condensação é do tipo total.
6. Processo para produção de uréia, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma porção minoritária de um fluxo gasoso que compreende amônia e dióxido de carbono, proveniente das etapas operacionais de decomposição e extração, é diretamente alimentada ao reator de síntese (112), e uma porção minoritária do dito fluxo gasoso que compreende amônia e dióxido de carbono é alimentada à dita etapa operacional de re-condensação do tipo total.
7. Seção de síntese de uréia de alta pressão (110, 210), de uma instalação para produção de uréia para implementação do processo de acordo com a reivindicação 1, dita seção de síntese (110, 210) sendo do tipo que compreende um reator de síntese (112), um dispositivo extrator (114) e um condensador (116), que se encontram em comunicação fluida entre si, e dutos (160, 134) para alimentar, respectivamente, ao dito reator de síntese (112), dióxido de carbono e amônia, em que o dito reator (112) está em comunicação fluida com o dito dispositivo extrator (114) através de um duto (120), para alimentação ao dito dispositivo extrator de uma mistura reacional que compreende uréia, carbamato de amônio e amônia livre em solução aquosa, dito dispositivo extrator (114) estando em comunicação fluida com o dito condensador (116) através de um duto (124), para alimentar ao dito condensador NH3 e CO2, e 0 dito condensador (116) estando em comunicação fluida com 0 dito reator de síntese (112) através de um duto (126, 146, 149), para alimentar carbamato de amônio ao dito reator, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma bomba (140) é proporcionada no dito duto (120), entre 0 dito reator de síntese (112) e 0 dito dispositivo extrator (114) .
8. Seção de síntese (110, 210), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a dita pelo' menos uma bomba (140) é do tipo de rotor blindado.
9. Seção de síntese (110, 210), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a dita pelo menos uma bomba (140) é centrífuga com transmissão magnética.
10. Seção de síntese (110, 210}, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o dito reator de síntese (112) e o dito dispositivo extrator (114) são posicionados com as respectivas bases substancialmente na mesma altura com relação ao solo.
11. Seção de síntese (110, 210), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de compreender um duto (125) para alimentar uma porção minoritária de um fluxo gasoso que compreende amônia e dióxido de carbono provenientes do dito dispositivo extrator (114) diretamente ao dito reator de síntese (112), e um duto (124) para alimentar uma porção minoritária do dito fluxo gasoso que compreende amônia e dióxido de carbono ao dito condensador (116).
12. Instalação para produção de uréia, caracterizada pelo fato de que a dita instalação é do tipo que compreende uma seção de síntese (110, 210), de acordo com quaisquer das reivindicações 7 a 11.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008068210A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 Dsm Ip Assets B.V. Process for the preparation of urea
DE102007022445A1 (de) 2007-05-10 2008-11-13 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von Aminen
EP2567953A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-13 Urea Casale SA A carbon dioxide stripping urea plant with a natural-circulation synthesis loop and a method for retrofitting such plant
AR102834A1 (es) * 2014-11-27 2017-03-29 Stamicarbon Método y planta para producir nitrato de amonio-urea (uan)
CN106349207A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种co2与多元醇间接制备环状有机碳酸酯的工艺
JP7406236B2 (ja) * 2019-12-13 2023-12-27 国立大学法人東京工業大学 尿素生成法
WO2021239955A1 (en) 2020-05-29 2021-12-02 Casale Sa Process and plant for the synthesis of urea
CN118973696A (zh) * 2022-03-28 2024-11-15 斯塔米卡邦有限公司 带有阀的尿素装置；尿素生产工艺；用途和方法
KR102741654B1 (ko) * 2023-08-21 2024-12-17 이대현 유기성 폐기물 처리장치와 통합된 요소수 생산시스템
CN117643824B (zh) * 2024-01-29 2024-03-29 山东兴鲁承宏新材料科技有限公司 一种原液混合装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3232983A (en) * 1960-01-08 1966-02-01 Pullman Inc Urea synthesis
US4198191A (en) * 1978-04-07 1980-04-15 General Electric Company Vaporization cooled dielectric fluid pump
US4613697A (en) * 1982-06-08 1986-09-23 Montedison S.P.A. Process for the displacement to the gaseous phase of the excess of NH3
SU1774623A1 (ru) * 1990-07-16 1996-05-20 Государственный научно-исследовательский и проектный институт карбамида и продуктов органического синтеза с опытным заводом Способ получения карбамида
EP0673492A4 (en) * 1992-12-17 1997-12-29 Thermatrix Inc METHOD AND APPARATUS FOR LIMITING FUGITIVE EMISSIONS OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS.
TR199501627A2 (tr) * 1994-12-23 1996-07-21 Urea Casale Sa Tepkime alanlari farkli verimlere sahip olmak üzere, üre üretimi icin yöntem ve donanim.
JPH08325222A (ja) * 1995-06-02 1996-12-10 Toyo Eng Corp 尿素の製造方法
JP4191879B2 (ja) * 2000-07-04 2008-12-03 東洋エンジニアリング株式会社 尿素合成方法および装置
NL1019081C2 (nl) * 2001-10-01 2003-04-02 Dsm Nv Werkwijze voor de bereiding van ureum.
EP1375475A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-02 Urea Casale S.A. Plant for urea production
EP1449827A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-25 Urea Casale S.A. Process and plant for the production of urea

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