JPS6324986B2 - - Google Patents
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- JPS6324986B2 JPS6324986B2 JP53022157A JP2215778A JPS6324986B2 JP S6324986 B2 JPS6324986 B2 JP S6324986B2 JP 53022157 A JP53022157 A JP 53022157A JP 2215778 A JP2215778 A JP 2215778A JP S6324986 B2 JPS6324986 B2 JP S6324986B2
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- JP
- Japan
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- ammonia
- urea
- solution
- zone
- absorption
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/10—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds combined with the synthesis of ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis
- C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis from N2 and H2 in presence of a catalyst
- C01C1/0488—Processes integrated with preparations of other compounds, e.g. methanol, urea or with processes for power generation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は尿素およびアンモニアを製造するため
の統合した方法に係わる。
の統合した方法に係わる。
さらに詳述すれば、本発明は、カルバミン酸ア
ンモニウムの合成域における二酸化炭素の吸収に
ついて改良した統合した尿素−アンモニア合成法
に係わる。
ンモニウムの合成域における二酸化炭素の吸収に
ついて改良した統合した尿素−アンモニア合成法
に係わる。
イタリー国特許第907469号明細書によれば、ア
ンモニア合成用の原料ガス中に含有されるCO2の
吸収を、フイルム型熱交換器において、アンモニ
ア水溶液をこの熱交換器の底部および頂部から供
給して実施することは公知である。
ンモニア合成用の原料ガス中に含有されるCO2の
吸収を、フイルム型熱交換器において、アンモニ
ア水溶液をこの熱交換器の底部および頂部から供
給して実施することは公知である。
しかしながら、吸収の間にアンモニアの約20％
が蒸発し、したがつてこのアンモニアを部分的に
凝縮し、CO2吸収装置に再循環しなければならな
い。CO2吸収域（カルバミン酸が生成される反応
域でもある）から排出されるガス中になお含有さ
れる残りのアンモニアについては、前記の如く部
分的に凝縮したのちアンモニア吸収器に供給し、
ここでアンモニア合成域からのアンモニアととも
に水によりこのアンモニアを吸収する。
が蒸発し、したがつてこのアンモニアを部分的に
凝縮し、CO2吸収装置に再循環しなければならな
い。CO2吸収域（カルバミン酸が生成される反応
域でもある）から排出されるガス中になお含有さ
れる残りのアンモニアについては、前記の如く部
分的に凝縮したのちアンモニア吸収器に供給し、
ここでアンモニア合成域からのアンモニアととも
に水によりこのアンモニアを吸収する。
このような従来法に従つてCO2を吸収すること
により操作する際の工程の複雑さおよびコスト高
に関する欠点は、本発明による方法で実施する場
合には解消される。
により操作する際の工程の複雑さおよびコスト高
に関する欠点は、本発明による方法で実施する場
合には解消される。
本発明の目的は、アンモニア合成と組合せた尿
素合成法を提供することにあり、この方法によれ
ば、アンモニア合成用の原料ガス中に含有される
CO2の吸収を、このCO2を含有するガスを２つの
域に分画した吸収装置（すなわち下部フイルム型
であり、上部がプレート型である）にその底部か
らあるいは底部付近から導入することにより実施
する。
素合成法を提供することにあり、この方法によれ
ば、アンモニア合成用の原料ガス中に含有される
CO2の吸収を、このCO2を含有するガスを２つの
域に分画した吸収装置（すなわち下部フイルム型
であり、上部がプレート型である）にその底部か
らあるいは底部付近から導入することにより実施
する。
この統合した方法の他の操作は公知のものであ
り、すなわち、アンモニア合成反応器においてア
ンモニアを生成すること、この合成反応器からの
アンモニアを水で吸収してアンモニア合成用の原
料ガス中に含有されるCO2を吸収する際に使用す
る濃アンモニア溶液を得ること、本発明による方
法によつてCO2を吸収しかつカルバミン酸アンモ
ニウムを生成すること、尿素合成反応器において
カルバミン酸アンモニウムを尿素に部分的に変化
させること、尿素に変化しなかつたカルバミン酸
塩を熱分解しかつ分解生成物をアンモニア、CO2
または不活性ガスの中から選ばれるガス（好まし
くはアンモニア）で除去すること、このストリツ
ピング域からなおカルバミン酸アンモニウムを含
有する尿液を取出すこと、カルバミン酸アンモニ
ウム分解生成物を尿素合成域に再循環すること、
および圧力３ないし30気圧で尿素溶液を１段階な
いしは多段階で蒸留し、一方では液状アンモニア
および炭酸アンモニウムのアンモニア性溶液を得
かつ他方ではカルバミン酸アンモニウムを含まな
い尿素溶液を得ること、からなる。
り、すなわち、アンモニア合成反応器においてア
ンモニアを生成すること、この合成反応器からの
アンモニアを水で吸収してアンモニア合成用の原
料ガス中に含有されるCO2を吸収する際に使用す
る濃アンモニア溶液を得ること、本発明による方
法によつてCO2を吸収しかつカルバミン酸アンモ
ニウムを生成すること、尿素合成反応器において
カルバミン酸アンモニウムを尿素に部分的に変化
させること、尿素に変化しなかつたカルバミン酸
塩を熱分解しかつ分解生成物をアンモニア、CO2
または不活性ガスの中から選ばれるガス（好まし
くはアンモニア）で除去すること、このストリツ
ピング域からなおカルバミン酸アンモニウムを含
有する尿液を取出すこと、カルバミン酸アンモニ
ウム分解生成物を尿素合成域に再循環すること、
および圧力３ないし30気圧で尿素溶液を１段階な
いしは多段階で蒸留し、一方では液状アンモニア
および炭酸アンモニウムのアンモニア性溶液を得
かつ他方ではカルバミン酸アンモニウムを含まな
い尿素溶液を得ること、からなる。
二酸化炭素をついで同一装置の２つの異なつた
域で吸収する。
域で吸収する。
さらに詳述すれば、CO2の大部分を管を具備す
る域で吸収する。この域では、カルバミン酸アン
モニウムの大部分を実質的に合成圧に等しい圧力
で取出したのち低圧で尿素溶液を蒸留することに
より得られた炭酸アンモニウムのアンモニア性溶
液でなる吸収溶液は管壁に沿つて薄いフイルム状
で円滑に流れ、この際の吸収熱は管壁の外側を流
れる冷却材流体により除去する。残りのCO2につ
いては断熱的なプレート型の域で除去し、この際
に吸収用流体は濃アンモニア水溶液である。
る域で吸収する。この域では、カルバミン酸アン
モニウムの大部分を実質的に合成圧に等しい圧力
で取出したのち低圧で尿素溶液を蒸留することに
より得られた炭酸アンモニウムのアンモニア性溶
液でなる吸収溶液は管壁に沿つて薄いフイルム状
で円滑に流れ、この際の吸収熱は管壁の外側を流
れる冷却材流体により除去する。残りのCO2につ
いては断熱的なプレート型の域で除去し、この際
に吸収用流体は濃アンモニア水溶液である。
炭酸アンモニウムのアンモニア性溶液を得るた
めに尿素溶液を蒸留する際の圧力は３ないし30気
圧である。
めに尿素溶液を蒸留する際の圧力は３ないし30気
圧である。
プレート型吸収域では、濃アンモニア水溶液と
共に液状アンモニアも有利に使用できる。濃アン
モニア水溶液に対する液状アンモニアの好ましい
重量比は１ないし５である。
共に液状アンモニアも有利に使用できる。濃アン
モニア水溶液に対する液状アンモニアの好ましい
重量比は１ないし５である。
吸収液は２つの域の中間部に設置したデイスト
リビユータによりフイルム型吸収域に供給する。
リビユータによりフイルム型吸収域に供給する。
同様に、吸収液（液状アンモニアを加えた濃ア
ンモニア水溶液）をプレート型吸収域の頂部また
は頂部に近い部分で供給する。プレート域からの
溶液についてはこれを直接尿素合成反応器に供給
する。あるいは、適当なデイストリビユータによ
つてフイルム型吸収域に供給し、このフイルム型
吸収域の管の表面上をフイルム型吸収域に直接供
給した炭酸アンモニウムのアンモニア性溶液とと
もに薄いフイルム状で流すようにしてもよい。
ンモニア水溶液）をプレート型吸収域の頂部また
は頂部に近い部分で供給する。プレート域からの
溶液についてはこれを直接尿素合成反応器に供給
する。あるいは、適当なデイストリビユータによ
つてフイルム型吸収域に供給し、このフイルム型
吸収域の管の表面上をフイルム型吸収域に直接供
給した炭酸アンモニウムのアンモニア性溶液とと
もに薄いフイルム状で流すようにしてもよい。
フイルム型吸収域においてはCO2を残留濃度が
２ないし３％（容量）となる程度まで吸収でき
る。
２ないし３％（容量）となる程度まで吸収でき
る。
この工程の間にアンモニアの蒸発が起こり、二
酸化炭素を除去したガスのアンモニア濃度は約10
ないし12％（容量）となる。ついでこのガスを上
方のプレート域に送り、ここで上記の如きスクラ
ツビングにより存在する二酸化炭素およびアンモ
ニアの両方を完全に吸収できる。
酸化炭素を除去したガスのアンモニア濃度は約10
ないし12％（容量）となる。ついでこのガスを上
方のプレート域に送り、ここで上記の如きスクラ
ツビングにより存在する二酸化炭素およびアンモ
ニアの両方を完全に吸収できる。
本発明の方法に従つて操作することにより、必
要な熱交換面積を減少できるだけでなく、かなり
過剰のアンモニアおよびその比熱容量のため非常
に安全な条件下で操作できる。
要な熱交換面積を減少できるだけでなく、かなり
過剰のアンモニアおよびその比熱容量のため非常
に安全な条件下で操作できる。
本発明によれば、２つの直列に設置した吸収域
（相互に重ならない域）でCO2を吸収できる。第
１の域ではフイルム法により吸収が行なわれ、一
方第２の域は１組のプレートを具備するものであ
つて、フイルム型吸収域で吸収できなかつた残り
のCO2を吸収する。
（相互に重ならない域）でCO2を吸収できる。第
１の域ではフイルム法により吸収が行なわれ、一
方第２の域は１組のプレートを具備するものであ
つて、フイルム型吸収域で吸収できなかつた残り
のCO2を吸収する。
この場合、フイルム型吸収域の底部または底部
付近でCO2を含有するアンモニア合成用の粗ガス
を供給しかつその頂部または頂部付近で吸収液
（炭酸アンモニウムのアンモニア性溶液）を供給
し、一方このフイルム型吸収域の頂部から取出し
たガスをプレート型吸収域の底部または底部付近
に供給する。またプレート域の頂部には濃アンモ
ニア水溶液（液状アンモニアを添加してもよい）
でなる吸収液を供給する。プレート型吸収域の頂
部からはCO2が除去されたガスが得られ、一方プ
レート域の底部から得られた溶液を必要であれ
ば、フイルム型吸収域の吸収液の一部として有利
に使用できる。
付近でCO2を含有するアンモニア合成用の粗ガス
を供給しかつその頂部または頂部付近で吸収液
（炭酸アンモニウムのアンモニア性溶液）を供給
し、一方このフイルム型吸収域の頂部から取出し
たガスをプレート型吸収域の底部または底部付近
に供給する。またプレート域の頂部には濃アンモ
ニア水溶液（液状アンモニアを添加してもよい）
でなる吸収液を供給する。プレート型吸収域の頂
部からはCO2が除去されたガスが得られ、一方プ
レート域の底部から得られた溶液を必要であれ
ば、フイルム型吸収域の吸収液の一部として有利
に使用できる。
本発明をさらに説明するために実施例を例示す
るが、本発明はこれに限定されない。
るが、本発明はこれに限定されない。
実施例
尿素1000トン／時間を生成するために、添付図
面に示すフイルム型吸収域１（圧力195Kg／cm2で
作動する）の底部に以下の組成を有する原料ガス
２を供給した。組 成 Ar215（m3＼時間） 0.24（容量％） H255425 61.52 N218161 19.99 CH4251 0.28 CO390 0.43 CO215804 17.54 操作温度は175℃であつた。
面に示すフイルム型吸収域１（圧力195Kg／cm2で
作動する）の底部に以下の組成を有する原料ガス
２を供給した。組 成 Ar215（m3＼時間） 0.24（容量％） H255425 61.52 N218161 19.99 CH4251 0.28 CO390 0.43 CO215804 17.54 操作温度は175℃であつた。
一方、以下の組成を有する温度50℃のアンモニ
ア溶液を３から供給した。組 成 NH325370（Kg／時間） 80（重量％） H2O6343 20 計 31713 100 フイルム型吸収域１の頂部には４を介して以下
の組成を有する温度103℃の炭酸アンモニウム循
環液を供給した。組 成 NH35558（Kg／時間） 26.75（重量％） CO27076 34.24 H2O8059 39.01 計 20663 100.00 これにより以下の組成を有するカルバミン酸塩
の濃縮溶液がその底部から得られ、これを５を介
して温度140℃で尿素反応器に供給した。組 成 NH324834（Kg／時間） 35.43（重量％） CO231343 44.71 H2O13920 19.86 計 70097 100.00 フイルム域からは以下の組成を有する部分的に
CO2を除去したガスが得られ、これを温度125℃
でプレート域６に供給した。組 成 Ar215（m3／時間） 0.25（容量％） H255425 63.44 N218161 20.78 CH4251 0.29 CO390 0.45 CO23451 3.95 NH3 9467 10.84 計 87360 00.00 吸収熱を吸収域のジヤケツト側から取出し、低
圧蒸気を生成するために使用した。
ア溶液を３から供給した。組 成 NH325370（Kg／時間） 80（重量％） H2O6343 20 計 31713 100 フイルム型吸収域１の頂部には４を介して以下
の組成を有する温度103℃の炭酸アンモニウム循
環液を供給した。組 成 NH35558（Kg／時間） 26.75（重量％） CO27076 34.24 H2O8059 39.01 計 20663 100.00 これにより以下の組成を有するカルバミン酸塩
の濃縮溶液がその底部から得られ、これを５を介
して温度140℃で尿素反応器に供給した。組 成 NH324834（Kg／時間） 35.43（重量％） CO231343 44.71 H2O13920 19.86 計 70097 100.00 フイルム域からは以下の組成を有する部分的に
CO2を除去したガスが得られ、これを温度125℃
でプレート域６に供給した。組 成 Ar215（m3／時間） 0.25（容量％） H255425 63.44 N218161 20.78 CH4251 0.29 CO390 0.45 CO23451 3.95 NH3 9467 10.84 計 87360 00.00 吸収熱を吸収域のジヤケツト側から取出し、低
圧蒸気を生成するために使用した。
プレート域の頂部には以下の組成を有するアン
モニア溶液（温度50℃）を供給した。組 成 NH312684（Kg／時間） 80（重量％） H2O3172 20 また７を介して無水アンモニア35874Kg／時を
温度38℃で循環した。
モニア溶液（温度50℃）を供給した。組 成 NH312684（Kg／時間） 80（重量％） H2O3172 20 また７を介して無水アンモニア35874Kg／時を
温度38℃で循環した。
プレート域の底部から８を介して以下の組成を
有する溶液が温度117℃で得られた。組 成 NH345939（Kg／時間） 82.20（重量％） CO26778 12.13 H2O 3172 5.67 計 55889 100.00 この溶液を尿素合成反応域に供給した。
有する溶液が温度117℃で得られた。組 成 NH345939（Kg／時間） 82.20（重量％） CO26778 12.13 H2O 3172 5.67 計 55889 100.00 この溶液を尿素合成反応域に供給した。
プレート域の頂部からは９を介して以下の組成
を有するCO2を除去したガスが温度43℃で得られ
た。組 成 Ar215（m3／時間） 0.25（容量％） H255425 63.44 N218161 20.79 CH4251 0.29 CO390 0.45 NH3 12918 14.78 計 87360 100.00 このガスをメタン化工程に供給した。
を有するCO2を除去したガスが温度43℃で得られ
た。組 成 Ar215（m3／時間） 0.25（容量％） H255425 63.44 N218161 20.79 CH4251 0.29 CO390 0.45 NH3 12918 14.78 計 87360 100.00 このガスをメタン化工程に供給した。
図面は本発明の方法の実施に好適な吸収器の概
略図である。 １…フイルム型吸収域、６…プレート型吸収
域。
略図である。 １…フイルム型吸収域、６…プレート型吸収
域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アンモニア合成反応器においてアンモニアを
生成させる工程、アンモニア合成反応器の出口部
でアンモニアを水で吸収させて、アンモニア合成
用の原料ガス中に含有されるCO2を吸収させる際
に使用される濃アンモニア水溶液を得る工程、カ
ルバミン酸アンモニウムを得る工程、尿素合成反
応器においてカルバミン酸アンモニウムを部分的
に尿素に変化させる工程、尿素に変化されなかつ
たカルバミン酸アンモニウムを熱分解し、分解生
成物をアンモニア、CO2および不活性ガスの中か
ら選ばれるガスにより除去する工程、このストリ
ツピング域からなおカルバミン酸アンモニウムを
含有する尿素溶液を取出す工程、カルバミン酸ア
ンモニウムの分解生成物を尿素合成反応器に再循
環させる工程、および圧力３ないし30気圧で尿素
溶液を１段階または多段階で蒸留して一方では液
状アンモニアおよび炭酸アンモニウムのアンモニ
ア性溶液を得かつ他方ではカルバミン酸アンモニ
ウムを除去した尿素水溶液を得る工程を包含する
アンモニアおよび尿素を同時に生成する方法にお
いて、下方の域がフイルム型吸収器でなりかつ上
方の域がプレート型吸収器でなる２つの域に分画
された吸収装置の底部または底部付近からCO2を
含有する前記原料ガスを導入し、該原料ガスを、
前記下方域において、圧力３ないし30気圧下で尿
素溶液を蒸留することにより得られた炭酸アンモ
ニウムのアンモニア性溶液でなる吸収液と向流接
触させ、ついで前記上方域において前記濃アンモ
ニア水溶液でなる吸収液と向流接触させることに
よりCO2の吸収を行なうことを特徴とする、アン
モニアおよび尿素を同時に合成する方法。 ２ 炭酸アンモニウムに対して重量比１ないし５
の量で液状アンモニアを前記下方域の吸収液に添
加する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記フイルム型吸収域およびプレート型吸収
域が重なることなく直列に配置されており、CO2
を含有する原料ガスを前記フイルム型吸収域の底
部または底部付近で供給し、ついでこのフイルム
型吸収域の頂部から取出して前記プレート型吸収
域の底部または底部付近で供給し、その頂部また
は頂部付近で供給されるフイルム型吸収域用の吸
収液が必要により液状アンモニアを添加した炭酸
アンモニウムのアンモニア性溶液であり、その頂
部または頂部付近で供給されるプレート型吸収域
用の吸収液が濃アンモニア水溶液である、特許請
求の範囲第１項または第２項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT20850/77A IT1115610B (it) | 1977-03-03 | 1977-03-03 | Procedimento integrato urea-ammoniaca |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53108926A JPS53108926A (en) | 1978-09-22 |
| JPS6324986B2 true JPS6324986B2 (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=11172995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2215778A Granted JPS53108926A (en) | 1977-03-03 | 1978-03-01 | Process for synthesizing simultaneously ammonia and urea |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53108926A (ja) |
| AR (1) | AR221480A1 (ja) |
| AU (1) | AU515786B2 (ja) |
| BE (1) | BE864554A (ja) |
| BR (1) | BR7801343A (ja) |
| CA (1) | CA1118185A (ja) |
| CH (1) | CH639353A5 (ja) |
| CS (1) | CS219889B2 (ja) |
| DD (1) | DD134087A5 (ja) |
| DE (1) | DE2808831C3 (ja) |
| DK (1) | DK92978A (ja) |
| ES (1) | ES468020A1 (ja) |
| FR (1) | FR2382403B1 (ja) |
| GB (1) | GB1586624A (ja) |
| IE (1) | IE46473B1 (ja) |
| IT (1) | IT1115610B (ja) |
| LU (1) | LU79147A1 (ja) |
| NL (1) | NL7802158A (ja) |
| PL (1) | PL110971B1 (ja) |
| SE (1) | SE7802450L (ja) |
| TR (1) | TR19994A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6025979B2 (ja) * | 2012-07-13 | 2016-11-16 | シーアストーン リミテッド ライアビリティ カンパニー | アンモニアおよび固体炭素生成物を形成するための方法およびシステム |
| PL413125A1 (pl) | 2015-07-14 | 2017-01-16 | Vts Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Zawias |
| US10315986B1 (en) * | 2018-04-06 | 2019-06-11 | Solenis Technologies, L.P. | Systems and methods for forming a solution of ammonium carbamate |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1034674B (it) * | 1975-03-28 | 1979-10-10 | Snam Progetti | Processo flessibile intergrato per la produzione di ammoniaca edurea |
-
1977
- 1977-03-03 IT IT20850/77A patent/IT1115610B/it active
-
1978
- 1978-02-17 AU AU33388/78A patent/AU515786B2/en not_active Expired
- 1978-02-24 ES ES468020A patent/ES468020A1/es not_active Expired
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