JPS60233047A - 尿素の製法 - Google Patents
尿素の製法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
尿素の合成については多数の方法が知られている。
これらの方法では、１以上の反応器においてアンモニア
及び二酸化炭素を反応させることにより、最終生成物と
して、尿素、カルバミン酸アンモニウム及び合成に使用
されたアンモニ・アの残余分を含有する水溶液が得られ
る。ついで、この水溶液から、合成子方と実質的に等し
いか、これよシも低い子方又は大気王よりも低い値まで
低下させた千力条件下の分解器におけるカルバミン酸塩
の分解により、その中に含まれるカルバミン酸アンモニ
ウムが除去される。
及び二酸化炭素を反応させることにより、最終生成物と
して、尿素、カルバミン酸アンモニウム及び合成に使用
されたアンモニ・アの残余分を含有する水溶液が得られ
る。ついで、この水溶液から、合成子方と実質的に等し
いか、これよシも低い子方又は大気王よりも低い値まで
低下させた千力条件下の分解器におけるカルバミン酸塩
の分解により、その中に含まれるカルバミン酸アンモニ
ウムが除去される。
分解は、分解器において、外部から熱を供給することに
より、又はよシ高温の流体との間接的な熱交換により行
なわれ、分解生成物が、不活性ガス、アンモニア又は二
酸化炭素、又は不活性ガスとアンモニア及び／又は二酸
化炭素との混合物によりストリッピングされる。ストリ
ッピングは、尿素溶液中に溶解する残余分のアンモニア
を使用し、これにより外部からストリッピング剤を供給
することなく実施される形式のもの（セルフストリッピ
ング）であってもよい。
より、又はよシ高温の流体との間接的な熱交換により行
なわれ、分解生成物が、不活性ガス、アンモニア又は二
酸化炭素、又は不活性ガスとアンモニア及び／又は二酸
化炭素との混合物によりストリッピングされる。ストリ
ッピングは、尿素溶液中に溶解する残余分のアンモニア
を使用し、これにより外部からストリッピング剤を供給
することなく実施される形式のもの（セルフストリッピ
ング）であってもよい。
カルバミン酸塩分解からの生成物は、ストリッピング剤
（不活性物質を包含しないンとともに、凝縮器で凝縮さ
れる。これにより、液状物が優られ、ついで合成反応器
に再循環される。
（不活性物質を包含しないンとともに、凝縮器で凝縮さ
れる。これにより、液状物が優られ、ついで合成反応器
に再循環される。
参考のため、上記特徴を有する尿素合成法を開示する文
献として下記のものを例示する。
献として下記のものを例示する。
米国特許第４，３ １ ４，０ ７ ７号、英国特許第
１，１ ８ ４，００４号、英国特許第１，２ ９ ２
，５ １ ５号、米１国特許第３、９ ８ ４，４ ６
９号、米国特許第４，１３７，２６２号、西独国特許
第２，１ １ ６，２ ６ ７号、仏国特許第２，４
８ ９，３ ２ ３号。
１，１ ８ ４，００４号、英国特許第１，２ ９ ２
，５ １ ５号、米１国特許第３、９ ８ ４，４ ６
９号、米国特許第４，１３７，２６２号、西独国特許
第２，１ １ ６，２ ６ ７号、仏国特許第２，４
８ ９，３ ２ ３号。
尿素合成における操作で最も結晶に富む段階は、クルバ
ミン酸アンモニウムカ′；最高濃度及び最高温度にある
段階であり、上記各方法では、これらの段階はカルバミ
ン酸アンモニウムの分解（又ハストリツピング）及び凝
縮の段階と一致する。
ミン酸アンモニウムカ′；最高濃度及び最高温度にある
段階であり、上記各方法では、これらの段階はカルバミ
ン酸アンモニウムの分解（又ハストリツピング）及び凝
縮の段階と一致する。
これらの段階にセいて解決されなければならない問題Ｕ
、カルバミン酸アンモニウムにより又はＣ０２（ストリ
ッピング剤として使用されたもの、又はカルバミン酸ア
ンモニウムの分解により放出されたもの）によって起こ
る腐食の問題である。
、カルバミン酸アンモニウムにより又はＣ０２（ストリ
ッピング剤として使用されたもの、又はカルバミン酸ア
ンモニウムの分解により放出されたもの）によって起こ
る腐食の問題である。
腐食の問題は、カルバミン酸塩の分解及び分解生成物の
凝縮のために、竪形管巣を有するタイプの装置（その内
部において、分解又は凝縮される液が管に沿って分配さ
れる）が使用される場合には、゛ ツキ材料及びチタン
管を使用し、ストリッピング特に顕著である。
凝縮のために、竪形管巣を有するタイプの装置（その内
部において、分解又は凝縮される液が管に沿って分配さ
れる）が使用される場合には、゛ ツキ材料及びチタン
管を使用し、ストリッピング特に顕著である。
従来技術では、かかる装置について、、チタンメ剤又は
凝縮又は分解される液をこれらに沿って流すことが行な
われていた。
凝縮又は分解される液をこれらに沿って流すことが行な
われていた。
他の解決法として、高合金オーステナイト鋼及び／又は
二相オーステナイトーフエライト慣の使用が提案されて
いる。
二相オーステナイトーフエライト慣の使用が提案されて
いる。
第１の種類の材料、すなわちチタンメッキ６＠に関して
、これらは複雑な機械加工技術を必要とするものであり
、一方、オーステナイト鋼及び／又は二相オーステナイ
ト−フェライト鋼は、腐食、熱的応力及び機械的応力が
強い部位では完全には満足できる特性を発揮し得ない。
、これらは複雑な機械加工技術を必要とするものであり
、一方、オーステナイト鋼及び／又は二相オーステナイ
ト−フェライト鋼は、腐食、熱的応力及び機械的応力が
強い部位では完全には満足できる特性を発揮し得ない。
発明者らは、装置のエキストラ管部（処理流体と接触す
る）については従来の尿素合成に使用される等級（尿素
合成用）の材料を使用し、溶接することなく、ジルコニ
ウムの薄い箔を内張リしたステンレススチール管（エキ
ストラ管部と同じ鋼でもよい）を使用することにより、
従来法の欠点 ・を解消できることを見出し、本発明に
至った。本 ′発明による方法は、アンモニアとＣＯ２
との間の反応工程、カルバミン酸アンモニウムの分解生
成物のストリッピング（％に、カルバミン酸塩含有尿素
溶液を、竪形管巣の管の内壁上を薄層として流 □蛎さ
せる）工程、分解生成物の凝縮及び反応工程への再循環
工程を包含するものであって、カルバミン酸アンモニウ
ムの分解器及び／又は凝縮器として、従来の尿素合成用
の鋼のエキストラ管構造（プロセス流体と接触する部位
用で構成されるとともに、溶接することなく薄いジルコ
ニウム箔を内張りせしめたステンレス鋼管（前記エキス
トラ管部のものと同じ鋼であってもよい）で構成される
管巣を有するものを使用することを特徴としている。
る）については従来の尿素合成に使用される等級（尿素
合成用）の材料を使用し、溶接することなく、ジルコニ
ウムの薄い箔を内張リしたステンレススチール管（エキ
ストラ管部と同じ鋼でもよい）を使用することにより、
従来法の欠点 ・を解消できることを見出し、本発明に
至った。本 ′発明による方法は、アンモニアとＣＯ２
との間の反応工程、カルバミン酸アンモニウムの分解生
成物のストリッピング（％に、カルバミン酸塩含有尿素
溶液を、竪形管巣の管の内壁上を薄層として流 □蛎さ
せる）工程、分解生成物の凝縮及び反応工程への再循環
工程を包含するものであって、カルバミン酸アンモニウ
ムの分解器及び／又は凝縮器として、従来の尿素合成用
の鋼のエキストラ管構造（プロセス流体と接触する部位
用で構成されるとともに、溶接することなく薄いジルコ
ニウム箔を内張りせしめたステンレス鋼管（前記エキス
トラ管部のものと同じ鋼であってもよい）で構成される
管巣を有するものを使用することを特徴としている。
本発明による方法で使用される分解器及び凝縮器に組込
まれるジルコニウム内張り管は、ジルコニウム管を鋼管
内に、このステンレス鋼管の内径とジルコニウム管の外
径との間の差を組込みに最も適するように注意して（好
ま−しくは、０．２ないし０．５１１ＩＩＩ＋）、圧入
することにより型造される。ついで、量適技術（たとえ
ば、機械加工等）により、外側のステンレス噺管を内側
のジルコニウム管に、又はその逆に、接触せしめる。
まれるジルコニウム内張り管は、ジルコニウム管を鋼管
内に、このステンレス鋼管の内径とジルコニウム管の外
径との間の差を組込みに最も適するように注意して（好
ま−しくは、０．２ないし０．５１１ＩＩＩ＋）、圧入
することにより型造される。ついで、量適技術（たとえ
ば、機械加工等）により、外側のステンレス噺管を内側
のジルコニウム管に、又はその逆に、接触せしめる。
驚くべきことには、従来の尿素合成用の鋼の使用（管の
内部では、ジルコニウムは薄い箔（好ましくは厚さＯ，
Ｓ Ｗ＋以下）状に制限される）による分解−凝縮装置
のコストの低減以外にも、外側の管と内側のジルコニウ
ム管との間の端部妄動は、カルバミン酸塩がこの管接合
域を腐食しないようになっているため、２つの金楓を相
互に溶接しなくてもよい。
内部では、ジルコニウムは薄い箔（好ましくは厚さＯ，
Ｓ Ｗ＋以下）状に制限される）による分解−凝縮装置
のコストの低減以外にも、外側の管と内側のジルコニウ
ム管との間の端部妄動は、カルバミン酸塩がこの管接合
域を腐食しないようになっているため、２つの金楓を相
互に溶接しなくてもよい。
上述の利点に加えて、本発明の他の利点は、管が管ツー
レートに外部から容易に溶接されること、管の外側表面
を構成する材料が管プレート及び装置の他の部位を構成
する材料と等しいか又は適合するものであることである
。
レートに外部から容易に溶接されること、管の外側表面
を構成する材料が管プレート及び装置の他の部位を構成
する材料と等しいか又は適合するものであることである
。
本発明の方法で使用される装置を、第１ないし第３図に
概略的に示す。
概略的に示す。
第１図は、上方管グレート２及び下方管グレート３を具
備するカルバミン酸塩ストリッパ１を図示しており、こ
れら管プレートを貫通して、ジルコニウムが内張すされ
たステンレス鋼製の管が設置されている。なお、図面で
はこれらの管４の１本のみを図示しである。
備するカルバミン酸塩ストリッパ１を図示しており、こ
れら管プレートを貫通して、ジルコニウムが内張すされ
たステンレス鋼製の管が設置されている。なお、図面で
はこれらの管４の１本のみを図示しである。
第２図及び第３図は、ステンレス鋼管の２種類の異なる
溶接状態を示している。
溶接状態を示している。
第２図は、外側の管と管グレートとの間の溶接が、この
溶接部に位置する内側の管（ジルコニウム管）の一部を
排除することなく実殉された場合の状態を示す。
溶接部に位置する内側の管（ジルコニウム管）の一部を
排除することなく実殉された場合の状態を示す。
ニウム）管の一部を排除した後に行なった状態を示す。
本発明は、かかる図面に示された例に限定されない。
外側の管に使用されるステンレス惰は、好ましくは、Ａ
ｌ５Ｉ ３１６Ｌ又は従来の尿素合成用鋼、又は２５０
ｒ、２２Ｎｉ、２ＭＯ尿素合成用鋼又ハオーステナイト
及び／又は二相オーステナイト−フェライト鋼の中から
選ばれる。
ｌ５Ｉ ３１６Ｌ又は従来の尿素合成用鋼、又は２５０
ｒ、２２Ｎｉ、２ＭＯ尿素合成用鋼又ハオーステナイト
及び／又は二相オーステナイト−フェライト鋼の中から
選ばれる。
ジルコニウムライニングは、好ましくは、 ＡＳＴＭＢ
５２３タイプの等級Ｒ６０７０２／Ｒ６０７０４／Ｒ６
０７０５又はこれに相当するものである。
５２３タイプの等級Ｒ６０７０２／Ｒ６０７０４／Ｒ６
０７０５又はこれに相当するものである。
ジルコニウム内張り管を具備する工業プラント用ストリ
ッパについて行なったランニングテストでは、本発明に
よる管では全く欠点を示さず、特に尿素及びカルバミン
酸塩を含有する液体中において７０００時間後でも全く
腐食が生じなかった。
ッパについて行なったランニングテストでは、本発明に
よる管では全く欠点を示さず、特に尿素及びカルバミン
酸塩を含有する液体中において７０００時間後でも全く
腐食が生じなかった。
第１図はカルバミン酸塩ストリッツくの概略図、第２図
及び第３図は本発明による管と管グレート □との間の
溶接状態を示す図である。 ｌ・・カルバミン酸塩ストリッツく、２・・上方管グレ
ート、３・・下方管プレート、４・・管。 （ほか１名）
及び第３図は本発明による管と管グレート □との間の
溶接状態を示す図である。 ｌ・・カルバミン酸塩ストリッツく、２・・上方管グレ
ート、３・・下方管プレート、４・・管。 （ほか１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １１又はそれ以上の反応器においてアンモニアとＣＯ２
とを反応させて、尿素、カルバミン酸アンモニウム及び
合成で使用されたアンモニアの残余分を含有する水溶液
を生成する工程、分解器においてカルバミン酸アンモニ
ウムを分解するとともに分解生成物をストリッピングす
る工程、凝縮器においてカルバミン酸塩分解生成物とと
もにストリッピング剤を凝縮させる工程を包含し、管巣
を具備するタイプの装置の部分で構成される分解器及び
／又は凝縮器において前記分解、凝縮を行なう尿素の製
法において、前記カルバミン崇アンモニウム分解器及び
／又は凝縮器として、尿素合成用の嘴のエキストラ管構
造（１０セス流体と接触する部位用）によって構成され
るとともに、溶接することなく薄Ｖｈジルコニウム箔を
内張せしめたステンレス鋼管で構成される管巣を有する
ものを使用することを特徴とする、尿素の合成法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記ジ
ルコニウム内張り管が、ステンレス鋼管ＰｇＫジルコニ
ウム管を、該ステンレス鋼管の内径とジルコニウム管の
外径との・間の差を好ましく ｔ′ｉ０．２ないし０．
５■とじて玉入し、ついで、たとえば内側のジルコニウ
ムを所望の接触状態が優られるまで１張させることによ
り、外側のステンレス購管をジルコニウム管に、又はそ
の逆に接触せしめることにより得られたものである、尿
素の製法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、ステン
レス鋼製の管を構成する嘴が、エキストラ管部を構成す
る材料と同じものである、尿素の製法。 ４ 特許請求の範囲第２項の方法において、前記ステン
レス鋼製の外側管とジルコニウム管との接触が機械的に
行なわれたものである、尿素の製法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT20635A/84 | 1984-04-20 | ||
| IT8420635A IT1209532B (it) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | Processo per la sintesi di urea e materiale utilizzato nello stesso. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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