JPH0920745A

JPH0920745A - ２つの別個の反応帯を含んで成る尿素の合成方法

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Publication number: JPH0920745A
Application number: JP8015305A
Authority: JP
Inventors: Carlo Rescalli; カルロ、レスカーリ
Original assignee: SnamProgetti SpA
Current assignee: SnamProgetti SpA
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-01-21
Also published as: EP0751121A2; EG21126A; ITMI951402A0; ES2171493T5; ES2171493T3; AR003141A1; US5750780A; CN1139669A; IT1275451B; ITMI951402A1; SA96160639B1; RU2152383C1; ATE212976T1; DE69525332T3; EP0751121A3; DE69525332T2; CN1063172C; EP0751121B2; EP0751121B1; CA2165898C

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】中間体としてのカルバミン酸アンモニウムの形
成を伴う、アンモニアおよび二酸化炭素からの尿素の合
成方法を提供する。【解決手段】(a) アンモニアと二酸化炭素を反応さ
せ、尿素、カルバミン酸アンモニウム、水およびアンモ
ニアを含む第一の液体混合物を形成させ、(b) これを
分解−ストリッピング段階に移し、(c) さらに加熱
し、少なくとも一部をアンモニアおよび二酸化炭素に分
解し、同時に前記液体混合物をストリッピングに付し
て、第二の液体混合物を形成し、(d) 前記第一のガス
状混合物の一部を、凝縮段階に移し、カルバミン酸アン
モニウム、水およびアンモニアを含む第三の液体混合物
を形成し、(e) 前記第三の液体混合物および第一のガ
ス状混合物の残りの部分を反応段階(a) に移し、(f)
第二の液体混合物に含まれる尿素を次の分解、凝縮およ
び分離段階において回収して、基本的に純粋な尿素を得
て、転化されなかったアンモニアおよび二酸化炭素を合
成にリサイクルする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、反応を２つの別個の反応帯にて
行う尿素の合成方法に関する。特に、本発明は、高転化
率で尿素を合成する方法法であって、基本的に同じ高圧
下の少なくとも２つの別個の段階においてアンモニアと
二酸化炭素とを反応させた後、未反応生成物を含む混合
物から尿素を分離し、未反応生成物を反応段階の少なく
とも１つにリサイクルすることを含んでなる方法に関す
る。

【０００２】尿素は、肥料として特に採用されている広
範に用いられている工業製品であるが、これは薬品の分
野およびポリマー材料（尿素−ホルムアルデヒド樹脂）
の分野でも用いられている。尿素の製造のための総ての
工業的方法は、実際的には完全な反応による直接合成に
基づいている。２ＮＨ_３＋ＣＯ_２＜−−−＞ＣＯ（ＮＨ_２）_２＋Ｈ_２Ｏ (I) これは、２段階の異なった反応で起こり、中間体として
カルバミン酸アンモニウムが形成される。ＮＨ_３＋ＣＯ_２＜−−−＞（ＮＨ_２）ＣＯＯＮＨ_４ (Ia) （ＮＨ_２）ＣＯＯＮＨ_４＜−−−＞ＣＯ（ＮＨ_２）_２＋Ｈ_２Ｏ (Ib) 第一段階(Ia)では、発熱反応がおこり、平衡は室温で右
に移動するが（カルバミン酸アンモニウムの形成）、好
ましくは高温で次の段階(Ib)を満足な収率で行なうのに
要する平衡に到達するには高圧を必要とする。第二段階
(Ib)では、吸熱反応が起こり、高温（＞１５０℃）の場
合にだけ、この方法の工業的応用に満足な速度に到達す
るが、平衡状態において、１８５℃での試薬の化学量論
的混合物ではＣＯ_２の転化率は５３％以下である。この
不満足な転化率は、比率ＮＨ_３／ＣＯ_２を増加すること
によって好都合に上昇させることができるが、水の添加
によって更に減少する。後者は、この方法の総反応速度
に好ましくない影響も与える。通常は、２つの上記反応
段階は同時に同じ反応装置で起こり、従って反応混合物
は尿素、水、アンモニア、二酸化炭素およびカルバミン
酸アンモニウムを含み、反応装置の様々な地点における
相対的濃度はこの方法に関与する種々の熱力学的および
速度論的因子によって変わる。

【０００３】尿素の製造のためのこの種の方法について
は、当該技術分野の文献に多く記載されている。最も標
準的な尿素の製造方法についての詳細な報告を、例えば
「エンサイクロペディア・オブ・ケミカル・テクノロジ
ー(Encyclopedia of Chemical Technology) 」 Kirk-Ot
hmer監修、Wiley Interscience、第３版（１９８３
年）、２３巻、５５１〜５６１頁のような刊行物に見い
だすことができる。尿素の製造の工業的方法では、合成
は通常、ＮＨ_３、ＣＯ_２、およびアンモニウムカーボネ
ート（カルバミン酸アンモニウムの不安定な前駆体、
（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３）および／または転化されなかった
試薬のリサイクル流由来のカルバミン酸アンモニウムを
供給した反応装置で、１７０〜２００℃の温度で少なく
とも１３０ａｔａの圧で行ない、供給流の和について計
算したモル比ＮＨ_３／ＣＯ_２が２．５〜４．５の液相が
通常生じるようにする。反応装置に供給されるモル比Ｈ
_２Ｏ／ＣＯ_２は、通常は０．５〜０．６である。これら
の条件下では、反応装置から排出される生成物の転化率
は、供給されたＣＯ_２に対して５０〜６５％である。形
成された水および供給された過剰のＮＨ_３のみならず、
反応装置からの流出液は、主として未転化カルバミン酸
アンモニウムの形態の未転化ＣＯ_２を多量に含んでい
る。

【０００４】これらの生成物からの尿素の分離は、高温
および減圧での幾つかの操作区域で行ない、ここでカル
バミン酸アンモニウムのＮＨ_３およびＣＯ_２（反応装置
にリサイクルできるようにした生成物）への分解および
反応水の蒸発を行なって、最終的に高純度の尿素を得
て、続いて噴射造粒段階を行なうことができる。カルバ
ミン酸アンモニウムの分離およびリサイクルのための区
域には費用がかかり、これが最終製品の価格にかなり影
響を及ぼす。この区域から、総てのＣＯ_２およびＮＨ_３
の一部をアンモニウム塩（温度により炭酸塩および／ま
たは重炭酸塩および／またはカルバミン酸塩）としてリ
サイクルできるようにするには、塩の沈澱およびこれに
よるラインの閉塞を回避するため、それらを移動する溶
媒として水を使用する必要がある。しかしながら、水を
反応装置にリサイクルすると、これが反応(Ib)に悪影響
を与えるので転化率を減少させることがある。上記のこ
とを更に明確に説明すると、通常は反応装置にリサイク
ルされる水の量は反応中に生成する量にほぼ等しいの
で、反応装置内の水量は二倍になる点に留意しなければ
ならない。従って、従来の反応装置は、反応帯の開始時
から水の濃度が高く、この濃度は反応装置の最終帯では
更に増加して最大にな点が特に不利であるので、水の濃
度をできるだけ低くして残留カルバミン酸アンモニウム
の転化を誘発するのが有益であろう。前記の一般的指針
に従って操作する既知の方法が、例えば米国特許第４，
０９２，３５８号明細書、米国特許第４，２０８，３４
７号明細書、米国特許第４，８０１，７４５号明細書、
および米国特許第４，３５４，０４０号明細書に記載さ
れている。

【０００５】二酸化炭素の尿素への転化率を増加する目
的で、互いに分離しておりかつ様々な温度および圧力条
件下で操作する少なくとも２つの反応帯を含んでなる尿
素の合成法が提案されている。公開欧州特許出願第５４
４，０５６号明細書には、例えばいずれもアンモニアと
二酸化炭素が供給される２つの独立した反応帯があり、
一方は従来の方法で操作し、他方はそれぞれ２００℃以
上および３００バール以上の更に高温、高圧で操作する
方法が記載されている。これは、実際に一工程当たりの
総転化率が増加するが、第二の反応帯で高圧および高温
を使用するため、安全性および関連設備の腐蝕の問題を
生じるので、更に多額の設備経費と高額の維持費用が必
要となる。従って、特に、広く用いられかつ付加価値が
低い生成物については、一日に２０００トンまでの尿素
を生産できる大型のプラントであって、見掛けは余り顕
著にではなくとも、収率および／またはエネルギー消費
が改良されることにより大きな経済的利益を提供するこ
とができるものが実際に必要であるあることを考慮すれ
ば、生産性が増加し、エネルギー消費並びに設備および
維持経費は少ない尿素の製造法が強く望まれている。

【０００６】本発明者は、上記のような従来の工業的方
法の問題点および限界を克服し、極端な高圧を用いる必
要がなく、使用した操作条件およびプラント構成によっ
て異なるものの、ＣＯ_２の尿素への転化率が６５％を上
回り、通常７０〜８５％に達する方法を見いだした。従
って、本発明は、中間体としてのカルバミン酸アンモニ
ウムの形成を伴う、アンモニアと二酸化炭素とからの尿
素合成の改良方法であって、(a) 反応段階において、
アンモニアと二酸化炭素を総圧が９０〜２５０ａｔａ、
モル比ＮＨ_３／ＣＯ_２が、そのまま又はカルバミン酸ア
ンモニウムの形態で、２．１〜１０、好ましくは２．１
〜６．０で反応させ、尿素、カルバミン酸アンモニウ
ム、水およびアンモニアを含む第一の液体混合物を形成
させ、(b) 前記第一の液体混合物を少なくとも一つの
分解−ストリッピング段階に移し、(c) 前記の分解−
ストリッピング段階で、前記第一の液体混合物を加熱
し、基本的には前段階(a) で用いたのと同じ圧で操作
し、カルバミン酸アンモニウムの少なくとも一部をアン
モニアおよび二酸化炭素に分解し、同時に前記液体混合
物をストリッピングに付して、アンモニアおよび二酸化
炭素を含む第一のガス状混合物および尿素、水、アンモ
ニアおよびカルバミン酸アンモニウムの未分解部分を含
む第二の液体混合物を形成し、(d) 前記第一のガス状
混合物の少なくとも一部を、基本的に段階(a) と同じ圧
で操作する少なくとも一つの凝縮段階に移し、移した混
合物を凝縮して、カルバミン酸アンモニウム、水および
アンモニアを含む第三の液体混合物を形成し、(e) 前
記第三の液体混合物および第一のガス状混合物の残りの
部分を反応段階(a) に移し、(f) 第二の液体混合物に
含まれる尿素を１以上の次の分解、凝縮および分離段階
において回収して、基本的に純粋な尿素を得て、変換さ
れなかったアンモニアおよび二酸化炭素を（そのまま又
はカルバミン酸アンモニウムの形態で）合成にリサイク
ルすることを含んでなり、前記反応段階(a) を、互いに
連通し、基本的に同じ圧に保持された少なくとも２つの
別個な反応帯において行ない、これらの第一の反応帯は
１７０〜２３０℃の温度で操作して、前記第一の液体混
合物と、基本的にアンモニア、水、二酸化炭素および可
能な不活性ガスを含む第二の主としてガス状の混合物と
を形成し、第二の反応帯は第一のものより低温で操作
し、第二の主としてガス状の混合物の、前記第一の液体
混合物の重量に対して少なくとも５重量％、好ましくは
１０重量％以上、より好ましくは２０〜４０重量％の量
を第一から第二の反応帯に移し、続いて後者においてア
ンモニア、カルバミン酸アンモニウム、および場合によ
り尿素を含む更なる液体混合物を形成し、それを第二の
反応帯から第一の反応帯に再度移すことを特徴とする方
法に関する。

【０００７】本発明の説明および特許請求の範囲におい
て、本発明の方法の２つの異なる反応帯または装置に関
して用いられる「連通する」という用語は、一定量の物
質が、連続的または段階的に、１以上の接続ラインを介
して直接に、または接続ラインおよび装置の他の要素を
含んでなる経路を介して間接的に互いに交換されること
を意味する。通常は適当なプラントで連続的に行なわれ
る本発明の方法によれば、新鮮なアンモニアおよび二酸
化炭素をプラントに連続的に供給して、プラントの最終
分離および噴射造粒区域の出口で得られる尿素の形成の
ために消費される使用薬剤に対応する量を補填する。ア
ンモニア、水、カルバミン酸アンモニウムおよび二酸化
炭素をそのまま又は互いに混合して含む腐蝕性混合物と
接触する総ての装置は、この種のプラントについての通
常の設計仕様に従って耐蝕性金属または合金から作られ
るか、またはライニングされている。新鮮なアンモニア
および二酸化炭素は、直接反応段階に供給できるが、好
ましくは少なくとも一部は１以上の排出器において駆動
流体として使用して、ストリッピング段階(c) から排出
される第一のガス流および／または凝縮段階(d) で生じ
るカルバミン酸アンモニウムなどのような流体をリサイ
クルするのに必要な推力を供給する。アンモニアは、こ
の目的に用いるのに特に好ましい。別途法として、また
は排出器での使用と同時に、新鮮なアンモニアまたは二
酸化炭素の全量または一部をストリッパーにてストリッ
ピング流体として使用し、および／または冷却器に直接
送ることができる。

【０００８】既に説明したように、反応段階(a) は、本
発明によれば、９０〜２５０ａｔａ、好ましくは１３０
〜１８０ａｔａの基本的に同じ圧力で操作する２つの異
なった反応帯で行われる。本発明および特許請求の範囲
で用いられる「基本的に同じ圧力」という用語は、総圧
との対比において無視し得る程の小さな圧力差は許容さ
れるという意味で用いられる。これは、例えば、目的と
する装置および帯を異なる高さに配置することによりお
よび／または排出器により作られることがある圧力の小
さな差を含む。カルバミン酸アンモニウム、続いて尿素
の生産に必要な二酸化炭素との化学量論的比率に対して
過剰量のアンモニア（２／１、モル数）を用いて反応段
階(a)を操作する本発明の方法では、第一の反応装置か
ら出てくる流れ、およびこの方法で形成される液体流の
ほとんどは、通常アンモニアを過剰に含んでいる。本発
明の説明では、従来総ての二酸化炭素はカルバミン酸ア
ンモニウムの形態で存在し、アンモニアの残りの過剰量
は遊離アンモニアの溶液としてまたは更に単純にアンモ
ニアとして存在することを考慮して、これらの液体の流
れおよび混合物（二相性の場合も含める）の組成に言及
する。また、本発明の説明を単純にするため、「液体」
という用語を、本発明の方法による流れまたは混合物で
あって、単一液相または液体が主な（５０重量％を上回
る）混合液−気相のいずれからなるものに対しても用い
る。本発明の方法では、カルバミン酸アンモニウムを含
む液体流は、好ましくはいずれも１３０℃以上の温度で
ある。最後に、本発明によれば、「ガス状」という用語
は液相が実質的にない流れまたは混合物について用い、
反応性混合物または流れについての「主としてガス状
の」という用語は、気体と液体が平衡になって存在して
いるが、混合物の総重量（または連続法における流れの
通常の場合における総流量）に対して気相が５０重量％
を上回り、好ましくは７０重量％を上回るという意味に
解釈すべきである。

【０００９】本発明の方法によれば、上記した２つの反
応帯の第一のものは、１７０〜２３０℃、好ましくは１
９０〜２１０℃の温度で操作する。尿素に変換されなか
ったリサイクルされたカルバミン酸アンモニウムおよび
下流に配置された分離段階から生じる過剰のアンモニア
由来の様々な流れ、新鮮な試薬（リサイクルした流れと
混合される場合がある）の供給流、並びに第二の反応帯
から来る更なる液体流は、この第一の反応帯に好ましく
供給される。総供給におけるアンモニア／二酸化炭素の
モル比は、好ましくは２．１〜６．０であり、更に好ま
しくは２．５〜４．５である。第一の反応帯（または主
反応装置）の条件により、液相と混合した気相が多量に
形成され、気相は反応装置の上部で濃縮され、最上部は
主として気相からなり、第二の反応帯に移される。

【００１０】操作温度がより高いことは別として、第一
の反応帯は従来法での尿素の合成用の通常の反応装置と
基本的に類似している。この反応装置は、通常、最適流
動条件を達成するための当該技術分野で知られている各
種のものから選択されるタイプの数個のプレートを備え
ている。この反応装置は、好ましくはカスケード式に互
いに好適に接続され、場合により様々な高さで異なる供
給流を有する数個の反応帯に分割することもできる。段
階(a) の第一の反応帯の反応装置における発生熱および
更に一般的には熱的水準は、反応装置に供給される二酸
化炭素および／またはアンモニアの流れの熱的水準、お
よび／またはストリッパー、冷却器および反応装置の間
のこれらの供給流の分配に基づいておよび／または冷却
器で除去される熱量によって調節することができる。こ
の第一の反応装置における液体の平均滞留時間は数分〜
数十分、好ましくは５〜４０分であり、アンモニアと二
酸化炭素との反応によって形成したカルバミン酸アンモ
ニウムを脱水して尿素を形成する。

【００１１】本発明による第二の反応帯は、第一の反応
帯より低い温度、通常は１４０〜２００℃、好ましくは
１５０〜１８５℃で操作され、２つの反応帯の間の温度
差は好ましくは５〜６０℃である。これに、アンモニ
ア、水、二酸化炭素、および所望により窒素、アルゴン
のような不活性ガス、および当該技術分野で知られてい
るようにプラントの腐蝕を制限する目的で導入される少
量の酸素から基本的になる、第一の反応帯の最上部から
出てくる第二の主としてガス状の流れを供給する。この
第二の反応帯に、尿素に変換されたものを補充するのに
要するアンモニアおよび二酸化炭素試薬の一部を供給
し、および／または段階(c) のストリッパーから出てく
る上記第一のガス状混合物を全部または部分的に供給す
ることができることも、本発明の範囲から除外されな
い。この第二の反応帯でのアンモニア／二酸化炭素のモ
ル比は、通常は第一の反応帯における反応装置の操作条
件によって変化し、これによって第二の反応帯に供給さ
れる主としてガス状流の組成が決定される。しかしなが
ら、これらのモル比は、プラントの運転条件によって比
較的広範囲に変化し、好ましくは第二の反応装置への全
体的供給において２．１〜７．０の間である。本発明の
方法の段階(a) の第二の反応帯は、前記と同じ腐蝕防止
手段を施した反応装置を含んでいる。これは、例えば第
一の反応装置とは離れておりかつ第一の反応装置から出
てくる供給ライン上に冷却器を前置した第二の反応装置
からなることができ、またはこれは冷却器−熱交換器で
あることができ、蒸気を生成しまたは異なる液体または
ガス流を加熱することができ、この冷却器−熱交換器は
段階(d) の冷却器と同一であることもできる。

【００１２】本発明の特定の態様では、第二の反応帯
は、第一の反応装置の最上部に配置された交換器−分縮
器により形成され、実際上単一の装置を形成するように
なっている。この交換器−分縮器は、下方に配置された
主反応装置とは隔壁またはスタックプレートにより隔離
され、第一の反応帯から第二の反応帯へ気相が通過する
のに好適な装置を備え、この第二の反応帯で形成された
液体を収集する装置を備えている。該液体は、適当なリ
サイクルラインによって下にある主反応装置に移される
が、好ましくはその下部に供給される。本発明の方法に
よれば、この第二の反応帯では、第一の反応帯と比較し
て低温であることにより促進される反応(Ia)に従ってカ
ルバミン酸アンモニウムが形成され、また、第二の反応
装置の操作条件によっては反応(Ib)により尿素も部分的
に形成され得る。その結果、カルバミン酸アンモニウ
ム、および供給物に含まれる過剰量に由来する残存アン
モニアを含み、および好ましくは尿素およびこれに対応
する形成された水をも含む液体混合物が形成される。次
に、この液体混合物を、第一の反応帯に移して再導入
し、好ましくはその下部に供給する。この液体混合物の
再導入の前に、段階（ａ）よりも後の段階から来るリサ
イクル液体流と合わせることもできる。

【００１３】第二の反応帯において、第一の反応装置か
ら出てくる主としてガス状の流れを供給する交換器／冷
却器を前置した反応装置を用いることによって、第二の
反応装置において相当量の尿素（並びにカルバミン酸ア
ンモニウム）を形成することができ、或いは、主反応装
置または滞留時間が限定され且つ基本的に反応が極めて
迅速な反応装置の上流に配置した単一の冷却器を第二の
反応装置として使用することによって、カルバミン酸ア
ンモニウムが主として形成されるが、いずれの場合にも
反応段階(a) から出てストリッパーに供給される液体混
合物は、主反応装置の熱的水準が高いためカルバミン酸
アンモニウムの濃度は低い。本発明によれば、第一の反
応帯で形成される主としてガス状の混合物の適量を第二
の反応帯に移すことが重要である。この移行は、合成サ
イクルの操作条件およびプロセス計画に応じて様々な方
法で行うことができる。特に、例えば第一の反応帯でガ
ス状混合物をこの反応段階から出る第一の液体混合物か
ら予め分離して、第一の反応装置のヘッドから第二の反
応帯に送ることができる。または、第一の液体混合物と
主としてガス状の混合物を第一の反応帯から単一の二相
混合物として採取した後、二つの成分相（例えば、適当
な相分離装置により、液体および気体）に分離し、それ
ぞれ第二の反応帯および前記の分解−ストリッピング段
階(c) に移すことができる。後者の場合には、これらの
２つの相の分離は、二相混合物を供給するストリッパー
のヘッドを相分離装置として用いることにより、該分解
−ストリッピング段階の入口で行うこともできる。

【００１４】本発明の方法においては、廃棄されねばな
らない不活性生成物の濃度が高い第三のガス状流を、第
二の反応帯のヘッドから分離することができる。このガ
ス状流は、不活性生成物を廃棄する前に、できるならば
相分離装置を用いて凝縮を行い、それに含まれるアンモ
ニアおよび二酸化炭素を回収して、２個の反応帯の一方
に再循環する。もう一つの実施態様では、第三のガス状
流を段階(f) からくるリサイクル水性流で向流洗浄する
ことによって、廃棄される不活性生成物を基本的に含む
気相と、原則的に冷却器に供給される液体流とを生成す
る。更に別の実施態様では、第三のガス状流を再循環し
て、ストリッピング剤として、段階(f) を行うのに必要
な装置の一つ、例えば尿素の濃縮および精製区域、また
は中若しくは低圧でのカルバミン酸アンモニウムの分解
区域に供給する。

【００１５】分解−ストリッピング段階(c) は、通常高
圧の間接蒸気によって加熱されたストリッパーで行うの
が普通である。ストリッパーの温度は通常１６０〜２２
０℃であり、圧力は反応装置の圧力と同じであるかまた
は若干低い程度にして、排出器および／または装置の異
なる高さの配置により分解生成物（第一のガス状流）を
後者に再循環できるようにする。前記条件下では、カル
バミン酸アンモニウムは速やかに分解してアンモニアお
よび二酸化炭素を形成し易く、これらは同時にストリッ
ピングによって液相から除去されるが、反応装置で既に
形成されている尿素は基本的には変化しないままであ
る。ストリッピングは、新鮮なアンモニアまたは二酸化
炭素を輸送ガスとして用いて行うことができる。上記の
原理を用いる尿素の合成法の様々な例が文献に記載され
ている。例えば、STAMICARBON の米国特許第３，３５
６，７２３号明細書には、二酸化炭素のストリッピング
ガスとしての使用が記載されている。一方、SNAMPROGET
TIの英国特許第１，０１６，２２０号明細書には、アン
モニアの同じ目的での使用が記載されている。本発明の
好ましい一態様では、分解−ストリッピング段階は、反
応装置から出てくる流れに過剰に含まれるアンモニアを
輸送ガスとして用いて行う。この好ましい手法について
の更なる詳細については、例えばSNAMPROGETTIの米国特
許第３，８７６，６９６号明細書に見出すことができ、
この明細書の内容は参考として本明細書に包含される。

【００１６】本発明によれば、分解−ストリッピング段
階は、例えば英国特許第１，５８１，５０５号明細書に
記載されているように、２個の直列の装置（ストリッパ
ー）であって、互いに異なるタイプのものであってもよ
く、かつ互いに異なる条件下で操作し得るもので行うこ
ともできる。この明細書の内容は参考として本明細書に
含まれる。本発明によれば、アンモニア、二酸化炭素お
よび水の第一のガス状混合物は、分解およびストリッピ
ング段階(c) から得られ、水の含量はガス状混合物の総
重量に対して通常は０．０〜１５重量％であり、好まし
くは０．５〜１０．０重量％である。この含水量は、前
記の方法に従って行われる高圧でのストリッピング操作
で普通に得られるものとほぼ同じである。段階(c) は、
第一または第二の反応帯のいずれかで、段階(a) で形成
される適量のガス状混合物をストリッピングガスとして
用いて行うこともできる。例えば、ストリッピング剤と
して段階(c) に移されるガス状混合物の量は、第一の反
応帯からの利用可能なガス状混合物の一部であることが
でき、残りの部分は第二の反応帯に移され、またはこの
ガス状混合物は第二の反応帯のヘッドから取り出された
不活性ガスを含むガス状流であることもできる。

【００１７】本発明の特定の一態様によれば、第一の反
応帯から取り出される第二の主としてガス状の混合物は
全て分解−ストリッピング段階を通過した後、第二の反
応帯に供給される。好ましくは、この場合には、第二の
反応帯は凝縮段階(d) の冷却器と一致する。第一の反応
帯からのガス状混合物、および分解−ストリッピング段
階の際に形成されるガスを混合して、一緒に冷却器（第
二の反応装置）に供給する。意外なことには、この特定
の態様による本発明の方法を行うことによって、反応物
の転化率が増加することに加えて、もう一つの利益が得
られ、すなわち分解−ストリッピング段階の効率が向上
し、それによりストリッパーの底部から出てくる第二の
液体混合物の未反応カルバミン酸アンモニウムの含量は
低くなり、好ましくは５重量％未満である。従って、分
離段階(f) は、従来の方法での対応する段階よりも運転
経費および設備経費に関して大幅に軽減され、更にカル
バミン酸アンモニウムを反応段階にリサイクルするため
の水も少なくて済む。分解−ストリッピング段階(c)
は、通常は液膜ドロップを形成する管束装置で行われ
る。好ましくは、反応装置から出てくる混合物を、スト
リッパーの下流の段階から出てくる第四の液体混合物の
少なくとも一部と共に、装置のヘッドに供給して管束の
壁に膜ドロップを形成する。この目的に適する他の既知
の装置も、本発明の方法に用いることができる。

【００１８】本発明の凝縮段階(d) は、通常、適当な冷
却器、例えば管束冷却器にて行われ、凝縮熱は他の流体
を加熱するのに使用される。凝縮熱は、好ましくは水蒸
気の製造に用いられるが、中または低圧でのカルバミン
酸アンモニウムの引続く分解段階の一つに熱を直接供給
するのに用いることもできる。凝縮段階は、冷却器およ
び／または冷却器から出て行くラインでのカルバミン酸
アンモニウムの固体塊状物または沈着物の形成を防止す
るような条件であれば、既知の方法で用いられる通常の
条件（温度、圧力および組成）下で行うことができる。
凝縮は、一般に１４０℃より高い温度で、好ましくは１
５０〜１８０℃で、反応装置の圧力より若干低い圧力で
行われる。本発明の一態様によれば、ストリッピング
(c) から出てくる第一のガス状混合物の総てが冷却器
(d) に送られるのではなく、一部、好ましくは５〜５０
重量％、はその代わりにそのまま反応段階に（好ましく
はより高温で操作する第一の反応帯に）送られて、反応
装置のエンタルピー制御を助ける。

【００１９】段階(d) の冷却器から出てくる第三の液体
混合物、および所望ならば、ストリッパーから出てくる
凝縮されていないガス状混合物の一部の反応段階(a) へ
の移行は、通常は排出器または（液体混合物の）落下に
よって段階(e) で行われる。目的とする流れの循環のた
めに補充されるべき圧力差は極めて小さく、機械的推力
装置を必要としない。排出器では、好ましくはアンモニ
アを駆動流体として用いる。前記混合物は、好ましくは
段階(a) の第一の反応帯に移される。分解−ストリッピ
ング段階から出てくる第二の液体流中に以然として存在
しているアンモニアおよびカルバミン酸アンモニウムか
らの尿素の分離は、本発明の方法の段階(f) によれば、
中圧（１５〜２５ａｔａ）および／または低圧（３〜８
ａｔａ）で操作する次の（カルバミン酸アンモニウム
の）分解および分離区域で行われる。本発明の目的のた
めには、この分離段階(f) は、当該技術分野の文献に記
載の任意の方法によって行われ、カルバミン酸アンモニ
ウムおよびアンモニアの水溶液を含むリサイクル用液体
流、および場合により、基本的にアンモニアからなる流
れであって、通常は再圧縮して新鮮な供給アンモニア流
に合流させるものを得ることができる。本発明の目的に
好適な分解、分離および精製区域は、例えば、上記の刊
行物である「エンサイクロペディア・オブ・ケミカル・
テクノロジー(Encyclopedia ofChemical Technology)
」の第１図〜第５図に図解的に表わされているもので
ある。

【００２０】中および低圧での分解およびストリッピン
グ段階での実質的に総ての残留カルバミン酸アンモニウ
ムおよびアンモニアから分離した尿素を、次に真空下
（０．１ａｔａ迄）で最終的な脱水段階に付し、水を除
去して、カルバミン酸アンモニウムの分離を完了して、
一方では廃水を得て、他方では通常の噴射造粒工程など
に送られる基本的に純粋な尿素を得る。このようにして
得られる廃水は、ＮＨ_３およびＣＯ_２の最後の不純物を
分離してリサイクルした後、プラントから排出される。
本発明の好ましい一態様によれば、段階(f) の様々な小
区域（中および低圧でのカルバミン酸アンモニウムの分
解、カルバミン酸アンモニウムの再凝縮、尿素の脱水、
廃棄生成物の精製）から生じるカルバミン酸アンモニウ
ム（および／または二酸化炭素との他の複合形態）を含
む様々な流れを、前記のリサイクル流に合流させ、これ
を再圧縮した後、全部または一部を前記のように第二の
反応帯とも一致し得る凝縮段階(d) に供給する。凝縮段
階(d) と反応段階(a) の第二の反応帯の一致は、目的に
合った装置の物理的一致を表わしており、技術的観点か
らは、２つの段階の意味および効果は全く異なってい
る。本発明の好ましい一態様では、前記のリサイクル液
体混合物の５０〜１００重量％を、第一の反応帯から生
じる第一の液体混合物と一緒に分解−ストリッピング段
階(c) に供給する。この方法では、反応混合物に含まれ
る水の量はかなり減少し、転化率は更に増加する。

【００２１】本発明の範囲内に包含される尿素の分離お
よび精製の一実施態様によれば、リサイクルされるアン
モニアおよび二酸化炭素は、混合物の温度および圧力に
よって炭酸、重炭酸またはカルバミン酸アンモニウム、
またはそれらの混合物として存在することができる。本
発明による方法では、尿素への転化率を著しく増加させ
ることができ、最適条件下では７０〜８５％の値に達す
ることができる。これは、意外なことに、極端な高圧で
操作することなく、２つの異なっておりかつ相互連通し
ている反応帯であって、異なる温度で、しかし基本的に
同じ圧力で操作する反応帯で反応を行うという簡便な手
段により達成される。本発明の方法のもう一つの利点
は、反応段階から出てくる第一の液体混合物中の尿素に
対してカルバミン酸アンモニウムの量が少ないため、高
圧でのストリッピング操作（段階(c) ）で蒸気消費が少
ないことである。

【００２２】更に、本発明の方法は、従来の既存のプラ
ントを僅かに変更するだけで容易に行うことができると
いう利点を有する。従って、本発明のもう一つの目的
は、アンモニアと二酸化炭素とから出発し、カルバミン
酸アンモニウム中間体の形成を伴う既存の尿素の製造法
の改良方法であって、９０〜２５０ａｔａの圧力下、過
剰のアンモニアを用いて操作し、尿素、水、アンモニア
およびカルバミン酸アンモニウムを含む流出液体流を形
成する第一の尿素合成用反応装置、前記反応装置の下流
に配置された、前記液体流におけるカルバミン酸アンモ
ニウムの分解段階、およびこのようにして形成された二
酸化炭素およびアンモニアを含むガス流の分離段階（ス
トリッピングによる）、および前記ストリッピングから
出て行くガス流の冷却器であって、リサイクル生成物と
して前記第一の反応装置に供給されるカルバミン酸アン
モニウム含有液体流を形成するものを含んでなる、高圧
の合成区域で操作し、(i) 二酸化炭素およびおよび過
剰のアンモニアから出発して、カルバミン酸アンモニウ
ム、および場合により尿素を形成するための第二の反応
装置を設け、上記第一の反応装置と基本的に同じ圧で、
好ましくは１４０〜２００℃、更に好ましくは１４０〜
１８５℃の温度で操作し、この第二の反応装置は上記既
存のカルバミン酸アンモニウム冷却器と一致することも
でき、(ii) 上記第一の反応装置の最上部から第二反応
装置へ物質を移行し、第二の反応装置から第一のものへ
の物質の対応する移行に好適な要素および接続ラインを
組み立て、(iii) 前記第一および第二の反応装置に操作
条件を確立して、第二の反応装置の温度が第一のものの
温度より、好ましくは５〜６０℃低くなり、後者におい
て、液相と混合した気相を形成し、(iv) 第一の反応装
置の最上部から第二の反応装置に、二酸化炭素およびア
ンモニアを含むガス状または主としてガス状の流れを、
第一の反応装置から出てくる上記液体流の重量に対して
少なくとも５重量％の量で、好ましくは１０重量％以上
の量で、更に好ましくは２０〜４０重量％の量で移し、
続いて第二の反応装置でカルバミン酸アンモニウムおよ
び好ましくは尿素をも含む液体混合物を形成し、これを
第一の反応装置に、好ましくは下方から供給することに
より移すことを特徴とする方法に関する。

【００２３】現行の尿素の製造法を改良する前記方法
は、実際上２つの異なる反応帯を含んでなる方法に帰す
るものであり、先に述べた本発明の方法に基本的に類似
するものである。従って、上述の総ての異なる実施態様
および好ましい条件は、前記の「改良」法の説明として
も有効であると考えるべきである。本発明による改良法
を、添付の図面によって更に説明する。図において、破
線は、本発明の方法の態様についての別の可能性であっ
て、相互に排斥し合わないものを表わす。図示した方法
を完全に理解するのに重要ではないポンプ、弁および他
の装置などの機能的な詳細は、図には示していない。本
発明による尿素の製造用のプラントの実際的態様で用い
られるそのような装置の種類および配置の選択は、従来
のプラントの通常の設計基準に基づいており、当業者の
技術の範囲内である。本発明の方法は、添付の図に示さ
れかつ記載されているものに限定されるとは決して考え
るべきではなく、これらは単なる説明のためのものであ
る。

【００２４】図１において、反応装置Ｒ１はオーバーフ
ローおよびライン４によってストリッパーＳ１に接続さ
れている。後者は、下方から尿素の分離および精製区域
Ｐに接続しており、この区域からライン５がカルバミン
酸アンモニウムのリサイクルのために出ている。ライン
５はまた、ライン５ｃを介して直接的に、またはライン
５ｂを介して間接的に冷却器Ｃ２に接続することがで
き、またはライン５ａによってライン４に連結すること
ができる。ライン５の流れの分割による、幾つかの同時
接続も可能である。精製した尿素のライン１５および廃
水の１４も、同じ区域Ｐから出ている。ストリッパーＳ
１は、ライン７、排出器Ｅ１（ライン１０ｂから来るア
ンモニア流によって駆動される）およびライン７ａおよ
び７ｂによって上部から冷却器Ｃ２に接続されている。
ストリッパーＳ１はまた、ライン７ａ、７ｃおよび１６
によって反応装置Ｒ１（ガス流７の分割と共に）に直接
接続することもでき、この中に、ライン１０ｃから来る
アンモニア流によって駆動される排出器Ｅ３を配置する
こともできる。冷却器の出口はライン８で表わされ、ラ
イン１１に続き、それらの間に排出器Ｅ２を配置するこ
とが可能であり、これは新鮮な（ライン２）およびリサ
イクルした（ライン９）アンモニアを運ぶライン１０に
接続され、後者は尿素の分離および精製のための区域Ｐ
から来る。ライン１１は相分離装置ＦＳ２に接続され、
この分離装置の上部からガスライン１１ｂが出ており、
液体ライン１１ａは下部から出ている。新鮮な二酸化炭
素のライン１は、分離装置ＦＳ２から来るライン１１ｂ
を受け入れた後、反応装置に直接供給することができ
（ライン１ａ）、またはこれは冷却器（ライン１ｂ）ま
たはストリッパーの底部（ライン１ｃ）に接続すること
ができ、または分割させることによりこれらの装置の２
個以上に接続することもできる。ライン１１ａは第二の
反応装置Ｒ２から来るライン１７と連結して、反応装置
Ｒ１の液体供給ライン１８ａを形成している。反応装置
のガス供給ライン１８ｂは、（可能な）流れ１ａ、１１
ｂおよび１６を集める。反応装置Ｒ１の最上部から出て
いるライン３は冷却器Ｃ３に接続され、続いて（ライン
３ａ）相分離装置ＦＳ１に接続され、これから反応装置
Ｒ２にライン１９（ガス）および３ｂ（液体）によって
供給される。ライン１７がオーバーフローを通って反応
装置Ｒ２から出ており、リサイクルした液体流と合流し
てライン１８ａを形成した後第一の反応装置Ｒ１に戻
る。ライン１２は反応装置Ｒ２の最上部から出て冷却器
Ｃ１に接続し、これはライン１２ａを通して不活性生成
物を廃棄し、濃縮物をライン１３を通してリサイクルさ
せ、このラインは分離装置ＦＳ１から来る前記のライン
３ｂに連結し、液体を反応装置Ｒ２に供給するライン２
０を形成する。

【００２５】図２は、反応装置Ｒ１およびこの下流の区
域（ストリッパー、カルバミン酸アンモニウムのリサイ
クル、および尿素の精製）に関する限り、図１と同じ意
味を有する同じ要素を示している。しかしながら、この
場合には、反応装置Ｒ１は上部の分縮器Ｃ３−Ｒ２に直
に接続して、これと共に単一の装置を形成する構造を有
している。この分縮器は冷却器Ｃ３と第二の反応装置Ｒ
２との同時機能を有しており、（凝縮した液体を集める
ための）スタックプレート中の開口３を通ってＲ１と連
通し、このプレートはまた戻りライン１７によってＲ１
に接続され、この戻りラインはこの場合にはリサイクル
液体ライン１１ａに接続していないことを除き、基本的
に前図１のライン１７と同じ意味を有する。従って、こ
の場合には、反応装置Ｒ１は別個に２つのライン１７お
よび１１ａを受け取っているが、これらのラインが結合
して、図１のライン１８ａと同様に液体供給のための単
一ラインを形成する場合も、本発明の範囲内に包含され
る。分縮器Ｃ３−Ｒ２は、ライン１１ｃを介して、相分
離装置ＦＳ２から来るガス流の一部を受け取ることもで
きる。ライン１２は分縮器Ｃ３−Ｒ２の最上部から出
て、冷却器Ｃ１に接続され、この冷却器はライン１２ａ
を通って不活性生成物を遊離して、分縮器Ｃ３−Ｒ２の
上部に直接接続しているライン１３を通して凝縮物をリ
サイクルする。

【００２６】図３は、本発明の特に実際的な態様を表わ
しており、第二の反応装置は高圧でストリッパーから来
るガスの冷却器と同じものからなっている。この図にお
いて、反応装置Ｒ１は最上部からライン３を通って冷却
器−反応装置Ｒ２−Ｃ２に接続され、底部からオーバー
フローおよびライン４を通ってストリッパー５１に接続
されている。後者は、下部から尿素の分離および精製区
域Ｐに接続され、この区域からライン５が出て、カルバ
ミン酸アンモニウムをリサイクルするようになってい
る。また、ライン５は、ライン５ｃを介して冷却器−反
応装置Ｒ２−Ｃ２に直に接続され、またはライン５ｂを
通って間接的に接続され、またはそれはライン５ａによ
ってライン４に連結してもよい。ライン５の流れの分割
により、数個の同時接続も可能である。精製した尿素の
ライン１５および廃水の１４が、同じ区域Ｐから出てい
る。ライン７、（ライン１０ｂから来るアンモニア流に
よって駆動される）排出器Ｅ１およびライン７ａおよび
７ｂを通って、ストリッパーＳ１が最上部から冷却器−
反応装置Ｒ２−Ｃ２に接続されている。ライン７ｂは、
ライン７ａ、反応装置Ｒ１の最上部から来るライン３、
および場合により、それぞれ新鮮な二酸化炭素および中
または低圧の区域（区域Ｐ）からのリサイクルしたカル
バミン酸アンモニウムを運ぶライン１ｂおよび５ｂ、の
統合の結果である。冷却器−反応装置Ｒ２−Ｃ２は、ラ
イン３〜３ａによって反応装置Ｒ１に直接接続されても
よい。ストリッパーＳ１は、ライン７ｃおよび１６によ
って反応装置Ｒ１（ガス状流７の分割により）に直接接
続していてもよく、それらの間に、ライン１０ｃから来
るアンモニア流によって駆動される排出器Ｅ３があって
もよい。。冷却器−反応装置Ｒ２−Ｃ２の出口はライン
８であり、ライン１１に続くが、それらの間に排出器Ｅ
２があってもよく、これには新鮮なアンモニア（ライン
２）および尿素の分離および精製のための区域Ｐから来
るリサイクル（ライン９）されるアンモニアを運ぶライ
ン１０が接続している。ライン１１は相分離装置ＦＳ２
に接続され、この最上部からガスライン１１ｂ（不活性
生成物を含む場合がある）が出て冷却器−分離装置Ｃ１
に接続され、一方、底部からの液体ライン１１ａは不活
性生成物の分離装置Ｃ１から来るライン１３に連結し
て、反応装置Ｒ１への液体供給物を運ぶライン１８ａを
形成する。不活性生成物のブローダウンを形成するガス
状混合物（流）は、ライン１２ａによって除去される。
或いは、このガス状混合物はライン１２ｂによって区域
Ｐの残留カルバミン酸アンモニウムの分解段階の一つに
送られ、ストリッピング剤（SNAMPROGETTIの既知の手法
による）として作用する。該不活性生成物は、その後区
域Ｐから直接排出される。新鮮な二酸化炭素のライン１
は反応装置（ライン１ａ）に直接供給することができ、
または冷却器（ライン１ｂ）またはストリッパーの底部
（ライン１ｃ）に、または分割によりこれらの装置の２
つ以上にも接続することができる。

【００２７】図４において、反応装置Ｒ１は最上部から
ライン３を通ってストリッパーＳ１の下部に接続され、
一方、底部からオーバーフローおよびライン４を通って
同じストリッパーの上部に接続されている。ストリッパ
ーは下部から尿素の分離および精製区域Ｐに接続され、
それからライン５が出てカルバミン酸アンモニウムをリ
サイクルするようになっており、これは、本態様ではラ
イン５とライン４との連結によってストリッパーに再度
供給されている。精製した尿素のライン１５および廃水
の１４も同じ区域Ｐから出ている。ライン７および７ｂ
を通って、ストリッパーＳ１は最上部から冷却器−反応
装置Ｒ２−Ｃ２に接続されている。ライン７ｂは、ライ
ン７、および場合によっては、それぞれ新鮮な二酸化炭
素および純粋なアンモニア（新鮮なものおよびリサイク
ルされたもの）を運ぶライン１ｂおよび／または１０ｃ
の統一の結果である。Ｒ１およびＳ１を接続するライン
３は、ライン１０ａを通って供給されるアンモニア流に
よって駆動される排出器Ｅ３を含んでいてもよい（ライ
ン３ａ）。冷却器−反応装置Ｒ２−Ｃ２の出口はライン
８によって表わされ、これは相分離装置ＦＳ２に接続さ
れており、この最上部から場合により生じる不活性生成
物を運ぶガスライン１２ａが出ている。液体ライン８ａ
はＦＳ２の底部から反応装置Ｒ１の方へ出ており、場合
により、ライン１０を通るアンモニアによって駆動され
る排出器Ｅ２を通過する。反応装置Ｒ１への液体供給ラ
イン１８は、排出器Ｅ２から出ているライン１１およ
び、場合により、それぞれ新鮮な二酸化炭素および純粋
なアンモニアを運ぶライン１ａおよび１０ｂの統合の結
果である。

【００２８】上記の図１、２、３および４に関して、本
発明の方法の幾つかの態様が説明されているが、この説
明は本発明の全範囲を制限するものではない。図１に関
して、１６０〜２００ａｔａで圧縮され、ライン２を通
って供給される新鮮なアンモニアが、区域Ｐから来る回
収アンモニア（ライン９）と合わされ、生成する流れは
一部はライン１０を通って排出器Ｅ２に送られ、一部は
排出器Ｅ１（ライン１０ｂ）へ送られ、そこでライン７
を通ってストリッパーＳ１から来るガスの駆動流体とし
て作用する。或いは、必要に応じて、アンモニアの全部
または一部をライン１０ａを通ってストリッパーＳ１に
供給することができ、この場合には、ライン１０ｂ（お
よび従って排出器Ｅ１）がなくともよい。これは、アン
モニアを用いてストリッピングを行う場合である。場合
によりプラントに供給される新鮮な二酸化炭素の一部ま
たは総てをライン１ｂによって加える、排出器Ｅ１（ま
たはＥ１がない場合には、ストリッパー）から出てくる
ガス流７ａは、冷却器Ｃ２（ライン７ｂ）に供給され
る。或いは、流れ７ａを分割して、５０〜７０％を、場
合により新鮮な二酸化炭素と共に冷却器Ｃ２（ライン７
ｂ）に供給し、残りの部分（ライン７ｃ）は駆動流体
（ライン１０ｃ）としてアンモニアを用いて、場合によ
り排出器Ｅ３を通って反応装置Ｒ１に供給することがで
きる。この方法では、エンタルピーバランスが反応装置
Ｒ１で制御され、この装置は比較的高温（１９０〜２１
０℃）および１４０〜１６０ａｔａの圧力で操作し、好
ましくは供給の一部が、高エンタルピー含量を有しおよ
び／またはカルバミン酸アンモニウムを形成できる遊離
ＣＯ_２を多量に含むリサイクルガス流を用いて行われる
ことが要求される。好ましくは、ライン２および９から
来るアンモニアの３０％までを１０ｂを通って排出器Ｅ
１に供給し、５０〜９０％を１０を通って排出器Ｅ２に
供給し、残りの部分は１０ｃを通って排出器Ｅ３に供給
する。本発明の方法の通常の操作条件下では、前記流れ
１０、１０ｂおよび１０ｃは主として液状のアンモニア
を含んでいる。新鮮なＣＯ_２（ライン１）も同様に反応
装置Ｒ１のエンタルピーの必要性に応じてライン１ａお
よび／または１ｂによって送ることができる。ライン１
ｃによってストリッパーＳ１に送ることもでき、この場
合には、これはストリッピング剤としても用いられる。
新鮮な二酸化炭素のほとんどは、圧縮の後に、好ましく
は反応装置に送られ（６０〜８０％）（ライン１ａ）、
その一部は冷却器Ｃ２（ライン１ｂ）に供給される。

【００２９】供給流７ｂおよび（場合により）５ｃに含
まれるアンモニアおよび二酸化炭素は、反応装置と同じ
かまたは若干低い圧力下、主としてカルバミン酸アンモ
ニウムおよびアンモニア、および少量の水および場合に
より尿素を含む液体流（第三の液体混合物）を得るのに
好適なできるだけ高い温度、好ましくは１５０〜１８５
℃で冷却器Ｃ２（基本的に好適な形状および大きさの熱
交換器からなる）において反応させる。尿素は、操作条
件が上述の化学平衡（１ｂ）を右に部分的に移動させる
のに適している場合、この凝縮段階において既に少量が
形成されることがある。この凝縮は発熱性であり、蒸気
の生成に用いられ、または次の尿素の精製区域の低また
は中圧の流れを加熱するのに用いられる。冷却器で生成
した液体流は、ライン８および１１を通って反応装置に
供給され、この間には排出器Ｅ２が配置されているのが
好ましい。流れ１１は、主に液相からなる混合気−液相
から一般になっており、好ましくは分離装置ＦＳ２で二
相に分離され、この装置からはガス流１１ｂおよび液体
流１１ａが出ており、後者は流れ１７と合流した後反応
装置Ｒ１に供給される。反応装置への全供給は、液体流
１８ａ（Ｒ２から来る流れ１７を含む）とガス流１８ｂ
とからなっている。反応装置Ｒ１は従来の方法で用いら
れるタイプのものであることもできるが、好ましくは、
この場合にはかなりのものになる液相および気相の間の
流れおよび交換を促進するように改良されている。Ｒ１
は、通常Ｒ２の２〜３倍の流れおよび容積を要するの
で、一般に主反応装置と考えられる。この反応装置の様
々な流れおよびエンタルピーバランスは、気相のかなり
の量がそのヘッドに向かって漸進的に形成できるように
選択される。これは、利用可能な平衡データに基づいて
パラメーターを選択し、また、当業者には通常の技術に
よってこれらを経験的に調整することによって行うこと
ができる。

【００３０】オーバーフローＴおよびライン４によって
反応装置Ｒ１から排出され、尿素、水、アンモニアおよ
びカルバミン酸アンモニウムを含む液体流はストリッパ
ーＳ１に送られ、従来のプラントで用いられる通常の技
術によって尿素に転化されなかったカルバミン酸アンモ
ニウムの一部を分離する。好ましい一態様では、ライン
４の流れは、尿素の分離および精製の区域Ｐからライン
５を介して来る回収水性流の一部（好ましくは、６０〜
９０％）を含むライン５ａに合流し、ストリッパーに供
給される（ライン４ａ）。この回収流の可能な残りの部
分は、直接ライン５ｃを介してまたはライン５ｂを介し
て間接的に冷却器Ｃ２に送られる。本発明の特定の一態
様では、ストリッパーＳ１への供給４ａは、ストリッパ
ー自体の様々な高さにおいて分割されている。反応装置
Ｒ１の最上部から、好ましくはライン４の流出液に対し
て２０〜４０重量％に相当し、アンモニア、水および二
酸化炭素を含むガス流が冷却器Ｃ３に供給されて、カル
バミン酸アンモニウムおよび水を含む液相の部分凝縮が
起こる。この半液体混合物は相分離装置ＦＳ１でガス状
成分と液体成分とに分離されて、両方とも１７０〜１８
５℃の温度で断熱的に操作する第二の反応装置Ｒ２に供
給され、好ましくは５〜３５分間滞留する。これらの条
件下では、反応装置Ｒ２ではカルバミン酸アンモニウム
が形成され、これは更に反応して、Ｒ１から来るガス流
中のＣＯ_２の量に対してかなりの量（７０％までの転化
率）の尿素を生じる。

【００３１】ストリッパーのヘッドから排出され、ＮＨ
_３およびＣＯ_２を含み、含水量が低く、好ましくは１０
重量％未満であり、更に好ましくは５重量％未満のガス
流７は、駆動流体としてＮＨ_３を用いて排出器Ｅ１を介
して冷却器Ｃ２（ライン７ａおよび７ｂ）に送られる。
ストリッパーＳ１の底部から排出され、生成した総ての
尿素を含む流れ６は、図１の区域Ｐにおいて図解的に一
緒に表わされている次の分離および濃縮段階に送られ
る。前述のＮＨ_３および回収カルバミン酸アンモニウム
の流れはこの区域から来るのであり、純粋な尿素はライ
ン１５により、ライン１４による水と共に排出される。
本発明の方法の特定の一態様が図２によって表わされて
おり、ここにおいて２つの反応帯は２つの物理的に分離
された反応装置に配置されているのではなく、２つの相
互連通している区域に分割された単一装置Ｃ３−Ｒ２に
包含されている。本発明の方法は、冷却器−分縮器Ｃ３
−Ｒ２を除き、基本的には（参照される）図１のプラン
トについて既に記載したのと同じ好ましい特徴および条
件で図２に記載のプラントで行うことができる。より低
温での第二の反応帯における熱交換器として「分縮器」
を用いると、様々な点で有利である。実際に、分縮器
は、Ｒ１から来る試薬生成物から形成される生成物、即
ちこの特定の場合にはガス状のＮＨ_３およびＣＯ_２から
の（装置自身の操作条件によって明らかに変わる比率
の）液状のカルバミン酸アンモニウムおよび場合により
尿素、を物理的に連続的に取り除くことができ、従って
反応の化学平衡を好ましく移動すること、これらの生成
物の形成率を増加させることが可能である。

【００３２】分縮器は、好ましくは主反応装置のヘッド
に直接挿入され、この分縮器によって凝縮された液体を
収集するスタック−プレートによって主反応装置から隔
離されている。この液体は次に主反応装置に送られ、好
ましくは基部に供給される。分縮器は典型的には部分的
交換器−冷却器からなり、これは垂直に配置された管束
を用いて、操作中に形成される液相の排出を容易にして
いる。これは好ましくは１５０〜１７０℃の温度で、比
較的速やかな接触時間で、通常は１０分未満で好ましく
は０．２〜５分間で操作する。或いは、図２とは別に、
分縮器にＣＯ_２および／または新鮮なまたはリサイクル
したＮＨ_３の一部を供給することもできる。図３に関し
ては、本発明による尿素の合成法は、基本的に図１に関
して前記したのと同じ条件下で操作する主反応装置Ｒ１
およびストリッパーＳ１を用いて行われる。しかしなが
ら、この場合には、ストリッパーから来るガスの凝縮に
通常用いられる同じ交換器−冷却器に主反応装置から分
離された主としてガス状の混合物を供給することができ
るので、その態様に要する設備経費が低くなるため、工
程デザインがかなり単純化され有利である。この方法で
は、本発明の方法の第二の反応帯の機能を有し、同時に
ストリッパーから来るガスの凝縮段階(d) の機能を維持
している反応装置−冷却器Ｒ２−Ｃ２を使用する。この
反応装置−冷却器Ｒ２−Ｃ２の好ましい操作条件は、反
応装置Ｒ１と基本的に同じであるかまたは若干低い圧力
および１５０〜１７０℃の温度であり、接触時間は限定
されており、通常１０分未満であり、好ましくは０．２
〜５分間である。

【００３３】本発明の更なる態様を示している図４につ
いて説明する。反応装置Ｒ１からオーバーフローおよび
ライン４を介して底部から出てくる尿素に富む液体混合
物はストリッパーＳ１に送られ、高圧の水蒸気が供給さ
れて加熱される。ストリッパーＳ１から排出される基本
的にアンモニアおよび二酸化炭素を含むガス流７は反応
装置−冷却器Ｒ２−Ｃ２（１５０〜１７０℃の温度およ
び反応装置Ｒ１と同じかまたは若干低い圧で操作し、熱
交換器で低圧水蒸気を発生する）で凝縮され、相分離装
置ＦＳ２に送られるが、そこでは外部水によって冷却す
ることもできる。不活性生成物を含むガス流１２ａが分
離されて排出され、または更なる段階（図示せず）に送
られて、その中に含まれるアンモニアおよび二酸化炭素
を回収し、ＦＳ２の底部からライン８ａを通って出てく
るカルバミン酸アンモニウムに富む相を残す。流れ８ａ
は、重力によってまたは場合により、供給ガス、好まし
くはライン１０からのアンモニアによって駆動される排
出器Ｅ２によって反応装置にリサイクルすることができ
る。排出器から出てくるライン１１は、ライン１ａから
の新鮮な二酸化炭素と場合により更にライン１０ｂから
のアンモニアを収集して、反応装置Ｒ１への供給ライン
１８を形成する。比較的高温（１９０〜２１０℃）およ
び１４０〜１６０ａｔａの圧力で操作し、二相の反応性
混合物を形成する反応装置Ｒ１のヘッドから、基本的に
アンモニア、二酸化炭素および少量の水を含むガス流３
が、液体流４の重量に対して好ましくは２０〜４０重量
％の総量で排出される。この流れ３は、場合により排出
器Ｅ３を通って、ストリッパーＳ１の下部に送られ、こ
こで液体流４に対して向流のストリッピング流体として
用いられる。意外なことには、これによって分解−スト
リッピング段階(c) の効率が増加し、ストリッパーから
排出されて尿素の精製および凝縮区域Ｐに送られる尿素
含有液体流６中のカルバミン酸アンモニウムをほぼゼロ
まで減少する。有利である場合、新鮮な二酸化炭素を流
れ１ｃを介してストリッパーに供給することもできる。
区域Ｐでの処理から回収される水性混合物５は、本発明
のこの特定の態様によれば、通常は比較的少量であり、
反応装置Ｒ１から出てくる流れ４と共にストリッパーＳ
１に完全に好都合にリサイクルされる。

【００３４】特許請求の全体的範囲を制限するものでは
ない幾つかの実施例により、本発明の目的および利点を
更に説明する。下記の実施例では、各種の流れの組成を
基本成分である尿素、水、アンモニアおよび二酸化炭素
について示すが、後者はカルバミン酸、炭酸または重炭
酸アンモニウムの形態で液体流に含まれる二酸化炭素お
よびアンモニアをも含んでいる。実施例１本実施例における本発明による尿素の合成法は、段階
(c) が自動ストリッピングにより行われ、２つの別個の
反応装置に相当する２つの異なる反応帯を有している。
図１に示すプロセスが参照される。不活性生成物を全量
で１３ｋｇ／ｈ含む新鮮なＣＯ_２７３５ｋｇ／ｈおよび
新鮮なＮＨ_３６０５ｋｇ／ｈを、それぞれライン１ｂお
よび１０ｂから、１５０ａｔａおよび約１５５℃で操作
する冷却器Ｃ２に供給する。ストリッパーＳ１から来る
ガス流をライン７を介してＣ２に供給する。Ｃ２の入口
の流れ７ｂは、ＮＨ_３＝１０６６ｋｇ／ｈＣＯ_２＝９０２〃Ｈ_２Ｏ＝４０〃不活性生成物＝１３〃総量＝２０２１〃からなっている。Ｃ２からの流出流８は（中間の排出器
Ｅ２を介して）相分離装置ＦＳ２に送られ、ここでガス
流１１ｂと液体流１１ａとが分離され、別個にライン１
８ａおよび１８ｂによって主（第一の）反応装置Ｒ１に
供給される。１９９℃の温度（反応装置の操作温度）の
反応装置Ｒ１のオーバーフローから排出される液体流４
は、生成した総ての尿素を含み、尿素＝１０００ｋｇ／ｈＨ_２Ｏ＝３３９〃ＣＯ_２＝１６７〃ＮＨ_３＝４６１〃総量＝１９６７〃から成っている。前記条件下では、反応装置Ｒ１の混合
物は、Ｒ１から流出する下記組成のガス流３となるかな
りの量の気相を含む。ＮＨ_３＝３７６ｋｇ／ｈＣＯ_２＝２１２〃Ｈ_２Ｏ＝５２〃不活性生成物＝１３〃総量＝６５３〃この流れは交換器−冷却器Ｃ３に送られ、次いでＦＳ１
およびライン１９および３ｂ〜２０を介して、約１５２
ａｔａおよび１８１℃（Ｒ１との差＝１８℃）で操作す
る第二の反応装置Ｒ２に送られ、ここでカルバミン酸ア
ンモニウムおよび尿素を含む混合物が生成される。

【００３５】液体流１７はオーバーフローによってＲ２
から排出され、ＮＨ_３＝２１９ｋｇ／ｈＣＯ_２＝６０〃Ｈ_２Ｏ＝１１３〃尿素＝２０７〃総量＝５９９〃からなっている。反応装置Ｒ２の最上部から、冷却器Ｃ
１を通過した後排気される（ライン１２ａ）総ての不活
性生成物を含むガス流１２が排出される。凝縮された部
分は、ライン１３によってＲ２に再循環される。これら
の流れは、下記の組成を有する。流れ１２１２ａ１３ＮＨ_３５６４０１６ＣＯ_２３ − ３Ｈ_２Ｏ５１４不活性生成物１３１３ − 総量７７５４２３（２０５℃の温度の）ストリッパーＳ１の底部から出て
くる尿素に富む流れ６は次の尿素の精製および濃縮の区
域Ｐに送られるが、この特定の場合には、区域Ｐは中お
よび低圧で操作する典型的な分離区域、および前記の刊
行物「エンサイクロペディア・オブ・ケミカル・テクノ
ロジー」第５６１頁などに一般的概要が記載されている
従来のSNAMPROGETTI尿素法に従う濃度区域から基本的に
なっている。流れ６は、ＮＨ_３＝２５０ｋｇ／ｈＣＯ_２＝７５〃Ｈ_２Ｏ＝４４９〃尿素＝１０００〃総量＝１７７４〃からなっている。精製および濃縮区域Ｐから、カルバミ
ン酸アンモニウムに富み、下記組成Ｈ_２Ｏ＝１５０ｋｇ／ｈＣＯ_２＝７５〃ＮＨ_３＝１００〃総量＝３２５〃からなる水性流５が回収され、これは総てライン５ａを
通り、反応装置から出てくる流れ４と合流して、ストリ
ッパーＳ１に再度送られる。ＮＨ_３１５０ｋｇ／ｈの流
れが同じ区域Ｐからライン９を介して同時に回収され、
これは排出器Ｅ２用の駆動流体として冷却器Ｃ２に送ら
れる（ライン１０）。前記の尿素の合成法は、ＣＯ_２の
尿素への転化率、すなわちモル比（生成尿素）／（総供
給ＣＯ_２）が０．８２であることを特徴とする。反応装
置Ｒ１から排出されストリッパーに送られる液体流は、
モル比尿素／ＣＯ_２＝４．８であることを特徴とし、こ
の比率は、従来のプラントで同様な流れについて通常得
られる約１．６の値より著しく高い。

【００３６】実施例２本実施例における本発明の尿素の合成法においては、尿
素の形成反応が、互いに連通しているが、スタック−プ
レートで分離されている主反応装置および冷却器−分縮
器からなる、単一装置内にて基本的に行われる。新鮮な
アンモニアを、段階(c) におけるストリッピングガスと
して用いる。図２に示すプロセスが参照される。新鮮な
ＣＯ_２７４３ｋｇ／ｈの流れを、ライン１ｂから、１５
０ａｔａおよび約１６４℃で操作する冷却器Ｃ２に送
る。新鮮なＮＨ_３６３１ｋｇ／ｈの流れを、ライン１０
ａから、１５０ａｔａおよび底部において約２０５℃で
操作するストリッパーＳ１に供給する。ライン１ｂおよ
び１０ａはまた、合計１３ｋｇ／ｈの不活性生成物をも
運ぶ。Ｃ２の入口の流れ７ｂは、ＮＨ_３＝１０８８ｋｇ／ｈＣＯ_２＝９０４〃Ｈ_２Ｏ＝４１〃不活性生成物＝１３〃総量＝２０４６〃からなっている。同じ総流速を有する流出液８は、排出
器または相分離装置を通過することなく主（第一の）反
応装置Ｒ１に直接送られる。１９８℃の温度（反応装置
の操作温度）の反応装置Ｒ１のオーバーフローから排出
される液体流４は、生成した総ての尿素を含み、尿素＝１０００ｋｇ／ｈＨ_２Ｏ＝３３７〃ＣＯ_２＝１６８〃ＮＨ_３＝４６８〃総量＝１９７３〃から成っている。

【００３７】前記条件下では、反応装置Ｒ１の混合物は
かなりの量の気相を含み、これは下記組成のガス流３を
形成するが、このガス流はスタック−プレートを通して
Ｒ１から流出し、冷却器−分縮器Ｃ３−Ｒ２への供給流
を形成する。ＮＨ_３＝３４９ｋｇ／ｈＣＯ_２＝１６６〃Ｈ_２Ｏ＝４８〃不活性生成物＝１３〃総量＝５７６〃冷却器−分縮器Ｃ３−Ｒ２は１５５℃で操作し、カルバ
ミン酸アンモニウムを生成し、同時に蒸気を回収する。
スタック−プレートの底部に、下記の組成を有する混合
物が収集される。ＮＨ_３＝３０７ｋｇ／ｈＣＯ_２＝１６６〃Ｈ_２Ｏ＝４７〃総量＝５２０〃総ての不活性生成物を含むガス流が、ライン１２により
Ｃ３−Ｒ２の最上部から出て行き、冷却器Ｃ１を通過し
た後少量のＮＨ_３と一緒に廃棄される（ライン１２
ａ）。凝縮された部分は、ライン１３によってＲ２に再
循環される。ストリッパーＳ１（温度２０５℃）の底部
から出てくる尿素に富む流れ６は、次の尿素の精製およ
び濃縮区域Ｐへ送られる。この流れ６は、ＮＨ_３＝１０ｋｇ／ｈＣＯ_２＝８〃Ｈ_２Ｏ＝２９６〃尿素＝１０００〃総量＝１３１４〃からなっている。残留している少量のアンモニアおよび
二酸化炭素は容易に回収され、反応段階にリサイクルさ
れる。上述の尿素合成法は、ＣＯ_２の尿素への転化率、
すなわちモル比（生成尿素）／（総供給ＣＯ_２）が０．
８１であることを特徴とする。反応装置Ｒ１から排出さ
れストリッパーに送られる液体流は、モル比尿素／ＣＯ
_２＝４．４であることを特徴とする。前記の実施例１で
得られる値より低いが、この比率は、従来のプラントで
同様な流れについて通常得られる約１．６の値より以然
として著しく高い。また、この特定の場合には、本発明
の方法を行うのに要するプラントがかなり単純化され
る。

【００３８】実施例３本実施例における本発明の尿素の合成法によれば、尿素
の形成反応を２つの異なる反応帯で行い、その第二の反
応帯は、より低温で操作してカルバミン酸アンモニウム
を主に形成し、また、ストリッパーから来るガスを収集
する冷却器と基本的に一致している。段階(c) は、自動
ストリッピング条件下で行う。図３に示すプロセスが参
照される。総量で１３ｋｇ／ｈの不活性生成物を含む新
鮮なＣＯ_２７４３ｋｇ／ｈおよび新鮮なＮＨ_３６３１ｋ
ｇ／ｈ（後者は排出器Ｅ２用の流体として用いられる）
を、それぞれライン１ｂおよび１０ｂを介して、１５０
ａｔａおよび約１５５℃で操作する反応装置−冷却器Ｒ
２−Ｃ２に送る。第一の反応装置Ｒ１からのラインのガ
ス流を同じ反応装置−冷却器Ｒ２−Ｃ２に供給するが、
このガス流はＮＨ_３＝３４９ｋｇ／ｈＣＯ_２＝１６６〃Ｈ_２Ｏ＝４８〃不活性生成物＝１３〃総量＝５７６〃からなる。Ｒ２−Ｃ２からの流出液８は、（中間の排出
器Ｅ１なしで）相分離装置ＦＳ２に送られ、次に、ライ
ン１３および１１ａを通り、ライン１８に合流して、主
反応装置Ｒ１に送られるが、これは下記の組成を有して
いる。ＮＨ_３＝１０５４ｋｇ／ｈＣＯ_２＝８６０〃Ｈ_２Ｏ＝５９〃尿素＝６０〃総量＝２０３３〃総ての不活性生成物を含むガス流が、ライン１２を通っ
てＦＳ２の最上部から出て行き、この不活性生成物は冷
却器Ｃ１を通過した後少量のＮＨ_３と共に廃棄される
（ライン１２ａ、１３０℃）。凝縮された部分は、前記
のライン１３によってＲ１に再循環される。１９８℃の
温度（反応装置の操作温度）の反応装置Ｒ１のオーバー
フローから排出される液体流は、ライン４によってスト
リッパーＳ１へ送られる。これは、生成した総ての尿素
を含み、尿素＝１０００ｋｇ／ｈＨ_２Ｏ＝３３７〃ＣＯ_２＝１６８〃ＮＨ_３＝４６８〃総量＝１９７３〃からなっている。

【００３９】前記の条件下では、反応装置Ｒ１の混合物
は前記組成のガス流３を形成するかなりの蒸気相を含
み、このガス流は反応装置−冷却器Ｒ２−Ｃ２に送られ
る。ストリッパーＳ１（温度２０５℃）の底部から出て
くる尿素に富む流れ６は、次の尿素の精製および濃縮区
域Ｐに送られるが、この区域は、この特定の場合には、
中および低圧で操作する典型的な分離区域、および、例
えば前記の刊行物「エンサイクロペディア・オブ・ケミ
カル・テクノロジー」第５６１頁に一般的概要が記載さ
れている従来のSNAMPROGETTI尿素法に従う濃度区域から
基本的になっている。流れ６は、ＮＨ_３＝４５０ｋｇ／ｈＣＯ_２＝７５〃Ｈ_２Ｏ＝４４５〃尿素＝１０００〃総量＝１９７０〃からなっている。精製および濃縮区域Ｐから、カルバミ
ン酸アンモニウムに富み、下記の組成を有する水性流５
が回収され、これは総てライン５ａを通り、反応装置か
ら出てくる流れ４に合流して、ストリッパーＳ１に再度
送られる。Ｈ_２Ｏ＝１５０ｋｇ／ｈＣＯ_２＝７５〃ＮＨ_３＝２５０〃総量＝４７５〃ＮＨ_３２００ｋｇ／ｈの流れが、同時に同じ区域Ｐか
らライン９を通して回収され、これはライン２から来る
新鮮なアンモニアに合流し、排出器Ｅ１を通って冷却器
Ｃ２に送られる。前記の尿素合成法は、ＣＯ_２の尿素へ
の転化率、すなわちモル比（生成尿素）／（総供給ＣＯ
_２）が０．８１であることを特徴とする。反応装置Ｒ１
から排出されストリッパーに送られる液体流は、モル比
尿素／ＣＯ_２＝４．４であることを特徴とする。本実施
例の場合、このように転化率が著しく増加することに加
えて、本発明の方法を行うのに要するプラントが大幅に
単純化される。

【００４０】実施例４添付した図４のプロセスに関して、二酸化炭素およびア
ンモニアそれぞれ５８０および４５２ｋｇ／ｈ（不活性
生成物の総含量が１３ｋｇ／ｈ）を、ライン１ａおよび
１０（後者は排出器Ｅ２を含む）から反応装置に送る。
ストリッパーＳ１は、約１４９ａｔａおよび底部温度約
２０５℃（約８３，０００Ｋｃａｌ／ｈの高圧水蒸気の
供給）で操作し、ストリッパーＳ１のヘッドから排出さ
れるガス流７（８６３ｋｇ／ｈ）を反応装置−冷却器Ｒ
２−Ｃ２に送るが、これは上記圧力（または、使用設備
およびラインにおける圧力損失により若干低い圧力）に
て、約１４５℃（約２７８，０００Ｋｃａｌ／ｈの低圧
水蒸気の生成）で操作する。１００℃に冷却した分離装
置ＦＳ２の上部出口にて、ＮＨ_３＝６ｋｇ／ｈ不活性生成物（Ｎ_２＋Ｏ_２）＝１３〃総量＝１９〃からなる不活性生成物の流れ１２ａが得られ、これは次
の回収段階に送られる。分離装置ＦＳ２の底部のカルバ
ミン酸アンモニウム含有液体流８ａは、ＣＯ_２＝２２０ｋｇ／ｈＮＨ_３＝６３０〃Ｈ_２Ｏ＝３２〃不活性生成物＝０．３〃総量＝８８２．３〃からなり、排出器Ｅ２を介して反応装置Ｒ１送られ、尿
素に転化される。この目的のための反応装置は、２０３
℃および１５０ａｔａの圧力で操作する。かなりの量の
蒸気がこのような条件下、反応装置内で形成される。

【００４１】反応装置の底部からのオーバーフローによ
り排出される液相４は、尿素＝７７４ｋｇ／ｈＣＯ_２＝７１〃ＮＨ_３＝２９３〃Ｈ_２Ｏ＝２２４〃総量＝１３６２〃からなり、ライン３を介して同じ反応装置の最上部から
排出される下記の組成のガス相と向流でストリッパーＳ
１に送られる。ＣＯ_２＝１４９ｋｇ／ｈＮＨ_３＝３４３〃Ｈ_２Ｏ＝４２〃不活性生成物＝１３〃総量＝５４７〃実際上カルバミン酸アンモニウムを含まない流れ６は、
ストリッパーの底部から排出され、下記の組成を有す
る。尿素＝７７９ｋｇ／ｈＣＯ_２＝５〃上述の方法に対する多くの変更および修正が可能であ
り、これらは具体的に本明細書に記載していないもの
の、当業者にとって利用可能であり、本発明の一体的部
分を形成するものと考えるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の好ましい一態様を図解的に示し
たものであり、反応段階は、２つの別個の反応装置であ
って、物質の交換のための要素によって互いに連通して
いるものにより行われる。

【図２】本発明の方法の好ましい一態様を図解的に示し
たものであり、反応段階は、物質の交換を行うべく互い
に連通している反応帯を有する単一装置にて行われる。

【図３】本発明の方法の好ましい一態様を図解的に示し
たものであり、反応段階は２つの反応装置にて行われ、
その内の一つは高圧のストリッパーから出てくるガスの
冷却器でもある。

【図４】本発明の方法の好ましい一態様を図解的に示し
たものであり、第一の（主要な）反応装置から出てくる
ガスが直接第二の反応装置に入らずに、高圧のストリッ
パーを通過した後第二の反応装置に入ることを除き、前
図３の方法と実質的に同じである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中間体としてのカルバミン酸アンモニウム
の形成を伴う、アンモニアおよび二酸化炭素からの尿素
の合成方法であって、 (a) 反応段階において、アンモニアと二酸化炭素を総
圧が９０〜２５０ａｔａ、モル比ＮＨ_３／ＣＯ_２が、そ
のまま又はカルバミン酸アンモニウムの形態で、２．１
〜１０、好ましくは２．１〜６．０で反応させ、尿素、
カルバミン酸アンモニウム、水およびアンモニアを含む
第一の液体混合物を形成させ、 (b) 前記第一の液体混合物を少なくとも一つの分解−
ストリッピング段階に移し、 (c) 前記分解−ストリッピング段階で、前記第一の液
体混合物を加熱し、基本的に前段階(a) で用いたのと同
じ圧で操作し、カルバミン酸アンモニウムの少なくとも
一部をアンモニアおよび二酸化炭素に分解し、同時に前
記液体混合物をストリッピングに付して、アンモニアお
よび二酸化炭素を含む第一のガス状混合物および尿素、
水、アンモニアおよびカルバミン酸アンモニウムの未分
解部分を含む第二の液体混合物を形成し、 (d) 前記第一のガス状混合物の少なくとも一部を、基
本的に段階(a) と同じ圧で操作する少なくとも一つの凝
縮段階に移し、移した混合物を凝縮して、カルバミン酸
アンモニウム、水およびアンモニアを含む第三の液体混
合物を形成し、 (e) 前記第三の液体混合物および第一のガス状混合物
の残りの部分を反応段階(a) に移し、 (f) 第二の液体混合物に含まれる尿素を１以上の次の
分解、凝縮および分離段階において回収して、基本的に
純粋な尿素を得て、転化されなかったアンモニアおよび
二酸化炭素を（そのまま又はカルバミン酸アンモニウム
の形態で）合成にリサイクルすることを含んでなり、前記反応段階(a) を、互いに連通し、基本的に同じ圧に
保持された少なくとも２つの別個な反応帯において行な
い、これらの第一の反応帯は１７０〜２３０℃の温度で
操作して、前記第一の液体混合物と、基本的にアンモニ
ア、水、二酸化炭素および場合により不活性ガスを含む
第二の主としてガス状の混合物とを形成し、第二の反応
帯は第一のものより低温で操作し、第二の主としてガス
状の混合物の、前記第一の液体混合物の重量に対して少
なくとも５重量％、好ましくは１０重量％以上の量を第
一から第二の反応帯に移し、続いて後者においてアンモ
ニア、カルバミン酸アンモニウム、および場合により尿
素を含む更なる液体混合物を形成し、それを第二の反応
帯から第一の反応帯に再度移すことを特徴とする、合成
方法。
【請求項２】凝縮段階(d) が、１４０〜１８０℃の温度
で操作する冷却器中で行われる、請求項１に記載の方
法。
【請求項３】段階(a) において、第一から第二の反応帯
に移行した第二の主としてガス状の混合物が、第一の液
体混合物の重量に対して２０〜４０重量％である、請求
項１または２に記載の方法。
【請求項４】段階(a) において、圧が１３０〜１８０ａ
ｔａの範囲内である、請求項１〜３のいずれか１項に記
載の方法。
【請求項５】カルバミン酸アンモニウムを含む液体混合
物の全ての温度を１３０℃より高い値に保持する、請求
項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】前記第一の反応帯を１９０〜２１０℃の温
度で操作し、供給総量でのアンモニア／二酸化炭素のモ
ル比が２．５〜４．５である、請求項１〜５のいずれか
１項に記載の方法。
【請求項７】前記第二の反応帯を１４０〜２００℃、好
ましくは１５０〜１８５℃の温度で操作し、第一の反応
帯に対する温度差が５〜６０℃である、請求項１〜６の
いずれか１項に記載の方法。
【請求項８】前記第二の反応帯において尿素が形成され
る、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】第一の液体混合物および第二の主としてガ
ス状の混合物を、第一の反応帯から単一の二相混合物と
して採取した後、分離して、第二の反応帯および分解−
ストリッピング段階(c) にそれぞれ移す、請求項１〜８
のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】第一の反応帯が第一の反応装置を含み、
第二の反応帯が、第一の反応装置から来る主としてガス
状の混合物の供給ライン上の冷却器の下流に配設された
第二の反応装置を含む、請求項１〜９のいずれか１項に
記載の方法。
【請求項１１】第二の反応装置における平均滞留時間が
５〜３５分間であり、温度が１６０〜１８５℃である、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】第一の反応帯が第一の反応装置を含み、
第二の反応帯が、好ましくは第一の反応装置の最上部に
配置された交換器−分縮器を含む、請求項１〜８のいず
れか１項に記載の方法。
【請求項１３】前記交換器−分縮器が、底部に下方の第
一の反応装置と連通しているスタック−プレートを備え
ている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】分縮器での接触時間が０．２〜５分間で
あり、温度が１５０〜１７０℃である、請求項１２また
は１３に記載の方法。
【請求項１５】第一の反応帯が第一の反応装置を含み、
第二の反応帯が交換器−冷却器からなる第二の反応装置
を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】前記交換器−冷却器が凝縮段階(d) の冷
却器と一致し、１５０〜１７０℃の温度および０．２〜
５分の接触時間で操作する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】分解−ストリッピング段階(c) を、１６
０〜２２０℃の温度で操作するストリッパーにて行な
い、高圧の間接蒸気によって加熱する、請求項１〜１６
のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】分解−ストリッピング段階(c) を、互い
に異なる種類であることができ、かつ互いに異なる条件
下で操作し得る２個の直列の装置にて行なう、請求項１
〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】分解−ストリッピング段階に対する供給
を、異なる高さのストリッパー部位に対して分割して行
う、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】分解−ストリッピング段階(c) を「オー
トストリッピング」条件下で行なう、請求項１〜１９の
いずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】分解−ストリッピング段階(c) が、反応
段階(a) 、好ましくは第二の反応帯からのガス状混合物
が、好ましくは下方からストリッピング剤として供給さ
れるストリッパーを含む、請求項１〜１９のいずれか１
項に記載の方法。
【請求項２２】分解−ストリッピング(c) が、反応段階
(a) の第一の反応帯からの前記第二の主としてガス状の
混合物を、第二の反応帯に入る前にストリッピング剤と
して下方から供給するストリッパーを含む、請求項１〜
１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】前記第二の反応帯が、凝縮段階(d) の冷
却器と一致し、１５０〜１７０℃の温度および０．２〜
５分の接触時間で操作する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】ストリッパーから出る前記第二の液体混
合物がカルバミン酸アンモニウム５％未満を含む、請求
項２２または２３に記載の方法。
【請求項２５】段階(c) で生成した第一のガス状混合物
の含水量が、混合物の総重量の０．５〜１０重量％であ
る、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】段階(c) で生成した第一のガス状混合物
の５〜５０％を、そのまま直接反応段階(a) 、好ましく
は第一の反応帯に移す、請求項１〜２５のいずれか１項
に記載の方法。
【請求項２７】尿素の回収および精製のための段階(f)
において、カルバミン酸アンモニウム、水およびアンモ
ニアを含む液体リサイクル流が生じる、請求項１〜２６
のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】段階(f) からのリサイクル液体混合物の
少なくとも一部、好ましくは５０〜１００％を、分解−
ストリッピング段階(c) に供給する、請求項１〜２７の
いずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】アンモニアと二酸化炭素とから出発し、
カルバミン酸アンモニウム中間体の形成を伴う既存の尿
素の製造法の改良方法であって、９０〜２５０ａｔａの圧力下、過剰のアンモニアを用い
て操作し、尿素、水、アンモニアおよびカルバミン酸ア
ンモニウムを含む流出液体流を形成する第一の尿素合成
用反応装置、前記反応装置の下流に配置された、前記液体流における
カルバミン酸アンモニウムの分解段階、およびこのよう
にして形成された二酸化炭素およびアンモニアを含むガ
ス流の分離段階（ストリッピングによる）、および前記
ストリッピングから出て行くガス流の冷却器であって、
リサイクル生成物として前記第一の反応装置に供給され
るカルバミン酸アンモニウム含有液体流を形成するもの
を含んでなる、高圧の合成区域で操作し、 (i) 二酸化炭素およびおよび過剰のアンモニアから出
発して、カルバミン酸アンモニウム、および場合により
尿素を形成するための第二の反応装置を設け、上記第一
の反応装置と基本的に同じ圧で、好ましくは１４０〜２
００℃、更に好ましくは１４０〜１８５℃の温度で操作
し、この第二の反応装置は上記のカルバミン酸ナトリウ
ム冷却器と一致することもでき、 (ii) 上記の第一の反応装置の最上部から第二反応装置
へ物質を移行し、第二の反応装置から第一のものへの物
質の対応する移行に好適な要素および接続ラインを組み
立て、 (iii) 前記第一および第二の反応装置の操作条件を確立
して、第二の反応装置の温度が第一のものの温度より、
好ましくは５〜６０℃低くなり、後者において、液相と
混合した気相を形成し、 (iv) 第一の反応装置の最上部から第二の反応装置に、
二酸化炭素およびアンモニアを含むガス状または主とし
てガス状の流れを、第一の反応装置から出てくる上記液
体流の重量に対して少なくとも５重量％の量で、好まし
くは１０重量％以上の量で、更に好ましくは２０〜４０
重量％の量で移し、続いて第二の反応装置でカルバミン
酸アンモニウムおよび好ましくは尿素をも含む液体混合
物を形成し、これを第一の反応装置に、好ましくは下方
から供給することにより移す、ことを特徴とする方法。
【請求項３０】第二の反応装置の上流側であって、第一
の反応装置から来る主としてガス状の混合物の供給ライ
ン上に冷却器を設置する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】第二の反応装置での平均滞留時間が５〜
３５分であり、温度が１６０〜１８５℃である、請求項
３０に記載の方法。
【請求項３２】第二の反応装置が、好ましくは第一の反
応装置の最上部に配置され、下方の第一の反応装置と連
通しているスタック−プレートを底部に備えている交換
器−分縮器である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】交換器−分縮器での接触時間が０．２〜
５分であり、温度が１５０〜１７０℃である、請求項３
２に記載の方法。
【請求項３４】第二の反応装置が、好ましくはストリッ
ピング段階から出てくるガス状流の冷却器と一致してい
る交換器−冷却器であり、１５０〜１７０℃の温度およ
び０．２〜５分の接触時間で操作する、請求項２９に記
載の方法。