PL132177B1 - Method of manufacture of urea - Google Patents

Method of manufacture of urea Download PDF

Info

Publication number
PL132177B1
PL132177B1 PL1981232761A PL23276181A PL132177B1 PL 132177 B1 PL132177 B1 PL 132177B1 PL 1981232761 A PL1981232761 A PL 1981232761A PL 23276181 A PL23276181 A PL 23276181A PL 132177 B1 PL132177 B1 PL 132177B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
decomposition
stage
ammonia
urea
carbon dioxide
Prior art date
Application number
PL1981232761A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL232761A1 (en
Inventor
Vincenzo Lagana
Virginio Cavallanti
Original Assignee
Snam Progetti
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snam Progetti filed Critical Snam Progetti
Publication of PL232761A1 publication Critical patent/PL232761A1/xx
Publication of PL132177B1 publication Critical patent/PL132177B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02Preparation 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
    • C07C273/04Preparation 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 from carbon dioxide and ammonia
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest epoeób wytwarzania mocznika z amoniaku 1 dwutlenku wegla.Zasadniczym problemem w licznych znanych procesach wytwarzania mocznika z amoniaku i dwutlenku wegla jest odzyskiwanie karbaminlanu amonowego, zawartego w roztworze mocznika odprowadzanym z reaktora do syntezy. Proponowano Juz rózne sposoby rozwiazanie tego pro* blemu, a miedzy innymi rozklad termiczny z równoczesnym odpedzaniem produktów rozkladu za pomoce gazów doprowadzanych z zewnetrz, zwlaszcza amoniaku lub dwutlenku wegla oraz roz¬ klad termiczny z równoczesnym samoczynnym odpedzaniem produktów rozkladu, powodowanym przez amoniak lub ewentualnie dwutlenek wegla, które wydzielaje sie ze strumienia odloto¬ wego z reaktora do syntezy podczas ogrzewania. Rozklad termiczny z równoczesnym samoczyn¬ nym odpedzaniem, powodowanym przez nadmiar amoniaku rozpuszczonego w strumieniu odlotowym z reaktora do syntezy mocznika ujawniono, na przyklad w brytyjskim opisie patentowym nr 1 184 004.Etap samoczynnego odpedzania wymaga stosowania rurowego wymiennika ciepla w postaci pionowej wlezki, w którym tworzy sie przeplyw strumienia odlotowego z reaktora do syntezy mocznika w postaci cienkiej warstwy utworzonej wzdluz wewnetrznych scianek rur wiazki, a cieplo potrzebne do rozkladu dostarcza sie od zewnetrz rur, poprzez gorecy plyn lub do¬ wolny, ciekly nosnik ciepla. Etap rozkladu z samoczynnym odpedzaniem lub inaczej etap rozkladu z odpedzaniem, kazdy traktowany oddzielnie, nie umozliwiaje uwolnienia wodnego roztworu mocznike od zawartego w nim karbaminlanu, nawet wtedy, gdy te operacje prowadzi sie pod cisnieniem równym lub zblizonym do cisnienia stosowanego podczas syntezy. Z tego powodu, prowadzi eie dalsze etapy obróbki roztworu mocznika opuszczajecego etap samo¬ czynnego odpedzania. Równiez w brytyjskim opisie patentowym nr 1 184 004 omówiono tego typu epoeoby obróbki, których celem Jest usuwanie resztek karbaminlanu. Tago typu doda¬ tkowe zabiegi mozna wykonac poprzez zastosowanie srodka odpedzajecego 1 w zwlezku z tym mozna przytoczyc wloski opis patentowy nr 875 128 /odpowiadajecy brytyjskiemu opisowi2 132 177 patentowemu nr 1 272 873/, który przewiduje prowadzenie drugiego etapu odpedzenia pod ta¬ kim samym cisnieniem jak pierwszy etap samoczynnego odpedzania, w którym stosuje sie czyn¬ nik odpedzajecy, bedecy mieszanine N2 i H- przeznaczone do syntezy amoniaku.Oak wykazano powyzej, wiadomo, ze mozna stosowac dwutlenek wegla Jako czynnik odpedza¬ jacy w roztworze mocznika co bardziej szczególowo omówiono w brytyjskim opisie patentowym nr 952 764. Wykorzystanie dwutlenku wegla Jako czynnika odpedzajecego w etapie drugim uja¬ wniono w opisie patentowym RFN nr DE-OS 28 19 218, którego przedmiotem Je9t sposób roz¬ kladu karbaminianu po syntezie mocznika prowadzonej w temperaturze 180-215°C, pod cisnie¬ niem 18-25 MPe, z amoniaku i dwutlenku wegla uzytych w stosunku 5:1 - 8:1. Rozklad karba¬ minianu prowadzi sie w pierwszym etapie w obecnosci dwutlenku wegla, przy czym etap ten Je9t takze etapem, w którym nastepuje wydzielenie amoniaku rozpuszczonego w roztworze mo¬ cznika. Zgodnie z tym sposobem w trakcie trwania obydwu etapów obróbczych utrzymuje sie cisnienie równe cisnieniu panujecemu w reaktorze do syntezy mocznika.Teoretycznie, w sposobie podanym w opisie patentowym nr DE-OS 28 19 218 mozna stoso¬ wac bardzo wysokie cisnienia, poniewaz dwuetapowy rozklad z zastosowaniem dwóch wyzej wy¬ mienionych czynników odpedzajacych powinien skutecznie usunec zarówno karbaminian, jak 1 rozpuszczalny amoniak, pomimo wystepowania wysokich cisnien. Nalezy zauwazyc jednakze, ze przy bardzo wysokich cisnieniach, panujecych na etapie rozkladu z zastosowaniem dwu¬ tlenku wegla, ma miejsce silna korozja powodowana zarówno przez wysokie temperatury sto- sowane do rozlozenia resztek karbaminianu, jak i przez sam dwutlenek wegla, który jak wiadomo jest w najwyzszym stopniu korozyjny juz w zwyklych temperaturach.Ponadto, sposób wedlug wyzej wymienionego opisu patentowego RFN, jezeli nawet teore¬ tycznie umozliwia calkowite usuwanie zarówno karbaminianu amonowego, jak i amoniaku, jest praktycznie nie do zrealizowania z takim wynikiem, poniewaz koncowy roztwór z etapu dru¬ giego me jeszcze wysoke zawartosc amoniaku i dwutlenku wegla, zarówno w stanie wolnym, jak i zwiezanym, w ilosci 20-28 %. Fakt wystepowania resztkowych ilosci karbaminianu 1 amoniaku, powoduje w konsekwencji koniecznosc rozkladu tego karbaminianu w co najmniej dwóch dalszych etapach, z których jeden prowadzi sie pod cisnieniem 1-2,5 MPa, a drugi okolo 0,5 - 0,1 MPa, o ile poziom cieplny wody chlodzecej nie spowoduje skroplenia amo¬ niaku i dwutlenku wegla tek, zeby te ostatnie mozna bylo zawrócic do obiegu poprzez pom¬ powanie w stenis cieklym.Sposród znanych sposobów istnieje takze jeden ujawniony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 3 607 938, zgodnie z którym rozklad karbaminianu amonowego mozna prowa¬ dzic w dwóch etapach. W etapie pierwszym jako jeden z czynników odpedzajecych stosuje sie amoniak i proces przebiega pod takim cisnieniem jakie panuje podczas syntezy, podczas gdy w etapie drugim Jako czynnik powodujecy odpedzenie stosuje sie dwutlenek wegla, a proces w tym etapie moze przebiegac pod cisnieniem nizszym od cisnienia panujacego pod¬ czas syntszy.Dwutlenek wegla jak wiadomo, jest srodkiem bardzo silnie korodujacym, totez w celu zmniejszenia korozji w rozwiazaniu wedlug tego opisu patentowego stosuje sie mieszanie dwutlenku wegla z czescia produktów rozkladu, zawracana z glowicy aparatu do odpedzania.Dwutlenek wegla rozcienczony w duzej masie amoniaku nie dziala juz tak silnie korodujeco.Równiez w celu ograniczenia korozji caly proces, to jest synteze i rozklad, prowadzi sie pod stosunkowo niskim cisnieniem wynoszecym wedlug przykladu zamieszczonego w tym opisie okolo 13,5 MPa. Stosowanie tak niskiego cisnienia powoduje jednak powazne zmniejszenie wydajnosci mocznika, totez proces ten jest z ekonomicznego punktu widzenia niezadowala¬ jacy.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze mozliwe jest stosowanie w drugim etapie procesu odpe¬ dzenia samego tylko dwutlenku wegla, to jest bez zawracania czesci produktów rozkladu 1 bez problemów korozji 1 przy prowedzeniu procesu syntezy pod wyeokim cisnieniem, umo¬ zliwiejecym uzyskiwanie wysokiej wydajnosci.Zgodnie z wynalazkiem, mocznik wytwarza sie z amoniaku 1 dwutlenku wegla uzytych w stosunku molowym od 5:1 do 8:1, prowadzec synteze i dwuetapowy rozklad karbaminianu132 177 3 amonowego zawartego w roztworze mocznika. Pierwszy etap rozkladu prowadzi sie pod cisnie¬ niem zasadniczo takim samym jak w procesie 9yntezy, to Jest 18,0 - 25,0 MPa i w tempera¬ turze 180 - 215°C, przy czym czynnikiem odpedzajacym, powodujecym samoczynne odpedzanie, jest tu amoniak a faze gazowe, otrzymywane w tym etapie, zawraca sie, bez skraplania jej, bezposrednio do procesu syntezy. W drugim natomiast etapie, prowadzonym w temperaturze 160-210°C, Jako czynnik odpedzajacy stosuje sie doprowadzany z zewnetrz dwutlenek wegla.Ceche sposobu wedlug wynalazku jest prowadzenie drugiego etapu rozkladu karbaminlanu amo¬ nowego pod cisnieniem o 3,0 - 5,0 MPa nizszym od cisnienia stosowanego w pierwszym etapie rozkladu.W pierwszej 9trefie rozkladu oddziela sie roztwór mocznika zawierajecy 5-25 % wago¬ wych karbaminlanu amonowego, od fazy gazowej, która sklada sie z produktów rozkladu karba¬ minlanu amonowego i amoniaku. Zawartosc amoniaku w tej fazie Jeet wyzsza od tej, jaka jest 9techiometrycznie potrzebna do wytwarzania karbaminlanu amonowego, a mianowicie, zawar¬ tosc amoniaku etanowi 50-90 % calej tej fazy gazowej. Oddzielony od fazy gazowej roztwór mocznika wprowadza sie do drugiego etapu odpedzania. Produkty rozkladu i ancniak, oddzie¬ lone od roztworu mocznika w drugiej 9trefie rozkladu, skrapla sie pod cisnieniem prakty¬ cznie równajecym sie cisnieniu panujecemu w drugiej strefie rozkladu i kondensat zawraca sie do strefy syntezy przy uzyciu pompy. Przy takim postepowaniu uzyskuje sie zadowalajecy stopien odpedzania karbaminlanu bez potrzeby prowadzenia dalszych etapów obróbczych.Na zalaczonym rysunku przedstawiono schemat urzadzenia do stosowania sposobu wedlug wynalazku. Ciekly amoniak doprowadza sie przewodem 1, tloczy pompe 2 i podaje rurociagiem 5 do reaktora syntezy mocznika 6, po uprzednim oziebieniu w wymiennikach ciepla 3 i 4. Do reaktora 6 doprowadza sie rurociagiem 7 produkty rozkladu i nadmiar amoniaku opuszczaje- cego aparat pierwszego etapu rozkladu 8, do którego podaje sie przewodem 9 powietrze, w celu pasywacji aparatu pierwszego rozkladu 8, jak równiez reaktora 6. Do reaktora 6 do¬ starcza sie takze rurocieglem 10 kondensaty z drugiego etapu rozkladu.Roztwór mocznika, zawierajecy nieprzeksztalcony karbaminian amonowy i nadmiar amonia¬ ku, doprowadza sio przewodem 11 do aperatu pierwszego rozkladu 8, sked wyplywa przewodem 12, w postaci roztworu mocznika zawierajecego karbaminian, który nie ulegl rozkladowi w aparacie pierwszego rozkladu 8, oraz nadmiar amoniaku, który nie zostal wydzielony w aparacie pierwszego rozkladu 8. Roztwór, który wyplywa z aparatu pierwszego rozkladu 8, podaje 9ie rozprezeniu w zaworze 13, w celu obnizenia cisnienia o 3,0 MPa - 5,0 MPa i wprowadza do aparatu drugiego rozkladu 14, w którym nastepuje usuwanie rozpuszczonych skladników lotnych przy uzyciu dwutlenku wegla, podawanego rurocieglem 15 po uprzednim sprezeniu za pomoce sprezarki 16. Do aparatu drugiego rozkladu 14, wprowadza sie takze przewodem 17 strumien gazu rozprezonego w zaworze 18 do cisnienia panujecego w aparacie drugiego rozkladu. Ten strumien gazu uchodzecy ze szczytu reaktora 6 sklada sie z amo¬ niaku, dwutlenku wegla, tlenu, azotu oraz innych obojetnych gazów, obecnych w strumie¬ niach zasilajecych.Pary wydzielone w aparacie drugiego rozkladu 14, dwutlenek wegla sluzecy do ich usu¬ wania oraz skladniki obojetne uchodze rurocieglem 19 i nastepnie ulegaje skropleniu w wy¬ mienniku ciepla 20. Faze ciekle 10 oddziela sie od fazy gazowej 21 w separatorze 22. Roz¬ twór mocznika 23 opuszczajecy aparat drugiego rozkladu 14, rozpreza sie nastepnie z 0,5 MPa do 0,1 MPa i poddaje zwyklej destylacji w wyparce 24, w celu uzyskania roztwo¬ ru, który przewodem 32 przesyla sie do aparatu 25, gdzie nastepuje zatezanie pod zmniej¬ szonym cisnieniem, w celu otrzymania mocznika w postaci stopionej masy, które przesyla sie przewodem 26 do dalszej obróbki, polegajecej na zbrylaniu lub granulowaniu. Otrzymuje sie równiez skropliny, które przewodem 27 przesyla sie z aparatu do zatezania pod zmniej¬ szonym cisnieniem 25 do odpowiedniej sekcji obróbczej 35, gdzie otrzymuje sie wody odpa¬ dowe, odprowadzane przewodem 33 1 wode amoniakalne, które zawraca sie rurocieglem 34 do wymiennika ciepla 28. Pary amoniaku, zbierajace sie w górnej czesci wyparki 24, które skrapla sie w wymienniku ciepla 28 1 przeeyla rurocieglem 29 do zbiornika 30, zawraca eie do wymiennika ciepla 20 za pomoce pompy 31.4 132 177 Z punktu widzenia energetycznego, sposób wedlug wynalazku jest korzystniejszy od spo¬ sobu przedstawionego w opisie patentowym RFN nr DE-OS 28 19 218, poniewaz miedzy innymi wyeliminowanie etapu, w którym stosuje sie cisnienie od 1,0 MPa do 2,5 MPa pozwala az nadto na pokrycie zapotrzebowania energii do ponownego sprezenie karbaminianu wydzielonego w etapie wtórnym, do cisnienia stosowanego w syntezie.Przyklad. W urzadzeniu przedstawionym schematycznie na rysunku wytwarza sie mocznik w ilosci 1500 ton/dobe. Najwazniejsze dane dotyczece parametrów procesu podano w tabeli.T a e 1 a Strumien Opis Temperatura /°C/ 1 Cisnienie /MPa/ absolutne |NH^ /kg/h/ C02 /kg/h/ Mocznik /kg/h/ H20 /kg/h/ Razem 1 ciekly NH3 15 1.0 35417 35417 100 /%/ 5 ciekly NH3 120 20,0 35417 35417 100 /%/ 15 gazowy C02 160 15,0 45831 45831 100 /%/ 11 ciecz 190 20,0 85877 16954 62499 34153 199483 43,05 8,5 31,33 17,12 /%/ 12 ciecz 200 20,0 43603 10174 624 j 3 29070 145346 30 7 43 20 /%/ 23 [ ciecz 180 1 15,0 7543 9699 62499 26016 107757 7 1 9 58 26 /%/] tabela a a o e 1 a Strumien Opis Temperatura /°C/ 1 Cisnienie /MPa/ absolutne | NH3 /kg/h/ 1 C02 /kg/h/ I Mocznik /kg/h/ 1 H20 /kg/h/ Razem 32 ciecz 140 0,45 1731 694 62499 21639 86563 2 0,8 72,2 25 /%/ 26 mocznik w stanie stopionym 140 0,003 - 62499 62499 100 AV 29 ' ciecz 70 0,45 7543 9699 9266 26508 28,4 36,6 35 /%l 1° ciecz 170 20,0 43603 56006 10320 109929 39,66 50,95 9,39 /%/ 34 | ciecz 40 ] 0,45 1731 694 2889 5314 32,58 1 13,06 j 54,36 1 /%/ 1 Zastrzezenia patentowe Ai/C *5 H/C =0G «l =l.T3 1. Sposób wytwarzania mocznika z amoniaku 1 dwutlenku wegla, uzytych w stosunku molo- wym NH3:C02 - 5:1 - 8:1, obejmujecy synteze oraz dwuetapowy rozklad karbaminianu amonowego zawartego w roztworze mocznika, przy czym w pierwszym z tych etapów rozkladu, prowadzonym pod cisnieniem zasadniczo takim samym. Jakie stosuje sie podczas syntezy, to jest 18,0 - 25,0 MPa i w temperaturze 180 - 215°C, czynnikiem powodujecym samoczynne odpedzanie Jest amoniak a faze gazowe, otrzymywane w tym etapie, zawraca sie, bez skraplania, bezposred¬ nio do procesu syntezy, zas w drugim etapie rozkladu, prowadzonym w temperaturze 160 - 210°C, Jako czynnik odpedzajecy stosuje sie doprowadzany z zewnatrz dwutlenek wegla, znamienny tym, ze rozklad karbaminianu amonowego w drugim etapie prowadzi sie pod cisnieniem nizszym o 3,0 - 5,0 MPa od cisnienia stosowanego w pierwszym etapie rozkladu, 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do drugiego etapu rozkladu karbaminianu amonowego, wprowadza sie roztwór mocznika zawierajecy 5-25 % karbaminianu amonowego.132 177 ^ er\\ ^1 l PL PL PL PL The subject of the invention is the process of producing urea from ammonia and carbon dioxide. The fundamental problem in numerous known processes for producing urea from ammonia and carbon dioxide is the recovery of ammonium carbamate contained in the urea solution discharged from the synthesis reactor. Various methods have already been proposed to solve this problem, including thermal decomposition with simultaneous removal of decomposition products by means of gases supplied from the outside, especially ammonia or carbon dioxide, and thermal decomposition with simultaneous automatic removal of decomposition products caused by ammonia or possibly carbon dioxide. carbon which is released from the fusion reactor exhaust stream during heating. Thermal decomposition with simultaneous self-stripping caused by excess ammonia dissolved in the waste stream of the urea synthesis reactor is disclosed, for example, in British Patent No. 1,184,004. The self-stripping step requires the use of a tubular heat exchanger in the form of a vertical beam in which the waste stream from the urea synthesis reactor flows in the form of a thin layer formed along the inner walls of the bundle tubes, and the heat needed for decomposition is supplied from the outside of the tubes through a hot fluid or any liquid heat carrier. The self-stripping decomposition step or the stripping decomposition step, each taken separately, does not make it possible to free the aqueous urea solution from the carbamate it contains, even when these operations are carried out at a pressure equal to or close to the pressure used during the synthesis. For this reason, further stages of processing the urea solution leaving the self-stripping stage are carried out. British Patent No. 1,184,004 also discusses this type of epoch treatment, the purpose of which is to remove carbamate residues. Such additional treatments can be performed by using a stripping agent and in this connection reference may be made to the Italian patent no. 875,128 (corresponding to the British patent no. 1,272,873 2,132,177), which provides for carrying out the second stripping stage under the same pressure. as the first stage of self-stripping, in which a stripping agent is used, which is a mixture of N2 and H- intended for the synthesis of ammonia. As shown above, it is known that carbon dioxide can be used as a stripping agent in a urea solution, which is discussed in more detail in British patent no. 952,764. The use of carbon dioxide as a stripping agent in the second stage is disclosed in German patent no. DE-OS 28 19 218, the subject of which is the method of carbamate decomposition after the synthesis of urea carried out at a temperature of 180-215°C. , at a pressure of 18-25 MPe, from ammonia and carbon dioxide used in a ratio of 5:1 - 8:1. The decomposition of the carbamate is carried out in the first stage in the presence of carbon dioxide, and this stage is also the stage in which ammonia dissolved in the urea solution is released. According to this method, during both processing stages, a pressure equal to the pressure prevailing in the urea synthesis reactor is maintained. Theoretically, very high pressures can be used in the method described in patent description DE-OS 28 19 218, because the two-stage decomposition using the two above-mentioned stripping agents should effectively remove both carbamate and soluble ammonia, despite the high pressures involved. It should be noted, however, that at the very high pressures prevailing in the carbon dioxide decomposition stage, severe corrosion occurs, caused both by the high temperatures used to decompose the carbamate residues and by the carbon dioxide itself, which is known to be in highly corrosive even at ordinary temperatures. Moreover, the method according to the above-mentioned German patent description, even if it theoretically enables the complete removal of both ammonium carbamate and ammonia, is practically impossible to achieve such a result, because the final solution from the metal stage it still has a high content of ammonia and carbon dioxide, both in the free and combined state, in the amount of 20-28%. The fact of the presence of residual amounts of carbamate and ammonia results in the necessity of decomposing this carbamate in at least two further stages, one of which is carried out at a pressure of 1-2.5 MPa, and the other at about 0.5 - 0.1 MPa, provided that the thermal level of the cooling water will not cause ammonia and carbon dioxide to condense, so that the latter can be recycled by pumping into the liquid stent. Among the known methods, there is also one disclosed in US Pat. No. 3,607,938, according to in which the decomposition of ammonium carbamate can be carried out in two stages. In the first stage, ammonia is used as one of the stripping agents and the process is carried out at the same pressure as during the synthesis, while in the second stage, carbon dioxide is used as the stripping agent, and the process in this stage can be carried out at a pressure lower than the pressure prevailing under ¬ synthesis time. Carbon dioxide, as is known, is a very strongly corrosive agent, so in order to reduce corrosion, the solution according to this patent description uses mixing carbon dioxide with part of the decomposition products, returned from the head of the stripping apparatus. Carbon dioxide diluted in a large mass of ammonia it no longer has such a strong corrosive effect. Also, in order to limit corrosion, the entire process, i.e. synthesis and decomposition, is carried out at a relatively low pressure of approximately 13.5 MPa according to the example in this description. However, the use of such a low pressure causes a significant reduction in the yield of urea, so this process is unsatisfactory from an economic point of view. Surprisingly, it was found that it is possible to use only carbon dioxide in the second stage of the process to remove carbon dioxide, that is, without returning part of the decomposition products 1 without corrosion problems1 when carrying out the synthesis process at high pressure, enabling high efficiency. According to the invention, urea is prepared from ammonia and carbon dioxide used in a molar ratio from 5:1 to 8:1, carrying out the synthesis and two-stage decomposition of carbamate132 177 3 ammonium contained in the urea solution. The first stage of decomposition is carried out at a pressure essentially the same as in the synthesis process, i.e. 18.0 - 25.0 MPa and at a temperature of 180 - 215°C, and the stripping agent causing automatic stripping is ammonia and the gas phase obtained in this stage is returned, without condensing it, directly to the synthesis process. In the second stage, carried out at a temperature of 160-210°C, carbon dioxide supplied from the outside is used as a stripping agent. A feature of the method according to the invention is conducting the second stage of decomposition of ammonium carbamate at a pressure of 3.0 - 5.0 MPa lower. from the pressure used in the first stage of decomposition. In the first 9 decomposition zone, a urea solution containing 5-25% by weight of ammonium carbamate is separated from the gas phase, which consists of decomposition products of ammonium carbamate and ammonia. The ammonia content in this phase is higher than that which is technically necessary for the production of ammonium carbamate, namely, the content of ammonia to ethane is 50-90% of the entire gas phase. The urea solution separated from the gas phase is introduced into the second stage of stripping. The decomposition products and urea, separated from the urea solution in the second decomposition zone, are condensed at a pressure practically equal to the pressure prevailing in the second decomposition zone, and the condensate is returned to the synthesis zone by means of a pump. By doing so, a satisfactory degree of carbamate removal is achieved without the need for further processing steps. The attached drawing shows a diagram of the device for using the method according to the invention. Liquid ammonia is supplied through line 1, pumped by pump 2 and fed through pipeline 5 to the urea synthesis reactor 6, after prior cooling in heat exchangers 3 and 4. Decomposition products and excess ammonia leaving the apparatus of the first stage of decomposition 8 are fed to the reactor 6 through pipeline 7. , to which air is fed through line 9 in order to passivate the first decomposition apparatus 8 as well as the reactor 6. Condensates from the second stage of decomposition are also supplied to the reactor 6 through pipeline 10. Urea solution containing unconverted ammonium carbamate and excess ammonia , is supplied through line 11 to the first decomposition apparatus 8, from where it flows out through line 12 in the form of a urea solution containing carbamate, which has not been decomposed in the first decomposition apparatus 8, and excess ammonia, which has not been separated in the first decomposition apparatus 8. The solution which flows from the first decomposition apparatus 8, is supplied with 9 depressurization in the valve 13 to reduce the pressure by 3.0 MPa - 5.0 MPa and enters the second decomposition apparatus 14, where the dissolved volatile components are removed using carbon dioxide fed through a pipeline 15 after prior compression using the compressor 16. To the second distribution apparatus 14, a stream of gas expanded in the valve 18 is also introduced through the line 17 to the pressure prevailing in the second distribution apparatus. This gas stream leaving the top of the reactor 6 consists of ammonia, carbon dioxide, oxygen, nitrogen and other inert gases present in the feed streams. The vapors released in the second decomposition apparatus 14, the carbon dioxide for their removal and the inert components escape through the pipeline 19 and are then condensed in the heat exchanger 20. The liquid phase 10 is separated from the gas phase 21 in the separator 22. The urea solution 23 leaving the second decomposition apparatus 14 then expands from 0.5 MPa to 0 1 MPa and subjected to conventional distillation in the evaporator 24 to obtain a solution, which is sent through line 32 to the apparatus 25, where it is concentrated under reduced pressure to obtain urea in the form of a molten mass, which is sent through line 26 for further processing, consisting of lumping or granulating. Condensate is also obtained, which is sent through line 27 from the concentration apparatus under reduced pressure 25 to the appropriate processing section 35, where waste water is obtained, discharged through line 33 and ammonia water, which is returned through pipeline 34 to the heat exchanger 28 Ammonia vapors collecting in the upper part of the evaporator 24, condensed in the heat exchanger 28 and passed through the pipeline 29 to the tank 30, are returned to the heat exchanger 20 using the pump 31.4 132 177 From the energy point of view, the method according to the invention is more advantageous than the method presented in the German patent description no. DE-OS 28 19 218, because, among other things, the elimination of the stage in which a pressure from 1.0 MPa to 2.5 MPa is applied allows more than enough to cover the energy demand for re-compression of the carbamate separated in secondary stage, to the pressure used in the synthesis. Example. The device shown schematically in the drawing produces urea in the amount of 1,500 tons/day. The most important data regarding the process parameters are given in the table.T a e 1 a Stream Description Temperature /°C/ 1 Pressure /MPa/ absolute |NH^ /kg/h/ C02 /kg/h/ Urea /kg/h/ H20 /kg/ h/ Total 1 liquid NH3 15 1.0 35417 35417 100 /%/ 5 liquid NH3 120 20.0 35417 35417 100 /%/ 15 gas C02 160 15.0 45831 45831 100 /%/ 11 liquid 190 20.0 85877 16954 62499 34153 199483 43.05 8.5 31.33 17.12 /%/ 12 liquid 200 20.0 43603 10174 624 j 3 29070 145346 30 7 43 20 /%/ 23 [ liquid 180 1 15.0 7543 9699 62499 26016 107757 7 1 9 58 26 /%/] table a a o e 1 a Stream Description Temperature /°C/ 1 Pressure /MPa/ absolute | NH3 /kg/h/ 1 C02 /kg/h/ I Urea /kg/h/ 1 H20 /kg/h/ Total 32 liquid 140 0.45 1731 694 62499 21639 86563 2 0.8 72.2 25 /%/ 26 urea molten 140 0.003 - 62499 62499 100 AV 29 ' liquid 70 0.45 7543 9699 9266 26508 28.4 36.6 35 /%l 1° liquid 170 20.0 43603 56006 10320 109 929 39.66 50.95 9.39 /%/ 34 | liquid 40 ] 0.45 1731 694 2889 5314 32.58 1 13.06 j 54.36 1 /%/ 1 Patent claims Ai/C *5 H/C =0G «l =l.T3 1. Method of producing urea from ammonia and carbon dioxide, used in a molar ratio of NH3:C02 - 5:1 - 8:1, including the synthesis and two-stage decomposition of ammonium carbamate contained in a urea solution, with the first of these decomposition stages carried out at a pressure essentially the same . What is used during the synthesis, i.e. 18.0 - 25.0 MPa and at a temperature of 180 - 215°C, the agent causing automatic stripping is ammonia and the gaseous phase obtained in this stage is returned, without condensation, directly to the process synthesis, and in the second stage of decomposition, carried out at a temperature of 160 - 210°C, externally supplied carbon dioxide is used as the stripping agent, characterized in that the decomposition of ammonium carbamate in the second stage is carried out at a pressure lower by 3.0 - 5, 0 MPa from the pressure used in the first stage of decomposition, 2. Method according to claim. 1, characterized in that a urea solution containing 5-25% ammonium carbamate is introduced into the second stage of ammonium carbamate decomposition.132 177 ^ er\\ ^1 l PL PL PL PL

PL1981232761A 1980-08-29 1981-08-22 Method of manufacture of urea PL132177B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT24357/80A IT1141030B (en) 1980-08-29 1980-08-29 PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF UREA

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL232761A1 PL232761A1 (en) 1982-03-01
PL132177B1 true PL132177B1 (en) 1985-02-28

Family

ID=11213241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1981232761A PL132177B1 (en) 1980-08-29 1981-08-22 Method of manufacture of urea

Country Status (35)

Country Link
JP (1) JPS5772955A (en)
KR (1) KR850000700B1 (en)
AR (1) AR226915A1 (en)
AT (1) AT377253B (en)
AU (1) AU544041B2 (en)
BE (1) BE890118A (en)
BR (1) BR8105217A (en)
CA (1) CA1182838A (en)
CS (1) CS228529B2 (en)
DD (1) DD201780A5 (en)
DE (1) DE3133765C2 (en)
DK (1) DK343381A (en)
EG (1) EG15405A (en)
ES (1) ES8301902A1 (en)
FR (1) FR2489323A1 (en)
GB (1) GB2087381B (en)
IL (1) IL63560A (en)
IN (1) IN153584B (en)
IT (1) IT1141030B (en)
LU (1) LU83591A1 (en)
MW (1) MW3181A1 (en)
MX (1) MX152570A (en)
MY (1) MY8500910A (en)
NL (1) NL8104011A (en)
NO (1) NO151199C (en)
PH (1) PH18034A (en)
PL (1) PL132177B1 (en)
PT (1) PT73594B (en)
RO (1) RO82682B (en)
SE (1) SE447652B (en)
TR (1) TR21103A (en)
YU (1) YU194681A (en)
ZA (1) ZA815329B (en)
ZM (1) ZM7381A1 (en)
ZW (1) ZW18981A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1211125B (en) * 1981-10-16 1989-09-29 Ortu Francesco NITROGEN COMPOUNDS. PROCESS FOR THE PREPARATION OF
DE3364579D1 (en) * 1982-06-03 1986-08-28 Montedison Spa Method for avoiding the corrosion of strippers in urea manufacturing plants
NL8400840A (en) * 1984-03-16 1985-10-16 Unie Van Kunstmestfab Bv METHOD FOR THE PREPARATION OF UREA.
IT1209532B (en) * 1984-04-20 1989-08-30 Snam Progetti PROCESS FOR THE SYNTHESIS OF UREA AND MATERIAL USED IN ITSELF.
IT1245396B (en) * 1991-03-22 1994-09-20 Snam Progetti PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF HIGH ENERGY EFFICIENCY UREA
USD555828S1 (en) 2005-08-04 2007-11-20 Colgate-Palmolive Company Dentifrice
US8906187B2 (en) 2008-06-25 2014-12-09 Colgate-Palmolive Company Method of making shoulder/nozzles with film barrier liners
ITMI20120013A1 (en) 2012-01-09 2013-07-10 Saipem Spa PROCEDURE FOR THE SYNTHESIS OF UREA INCLUDING A STRIPPER FUND OF PASSIVATION

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL101446C (en) * 1960-04-08
US4053508A (en) * 1960-09-05 1977-10-11 Stamicarbon, N.V. Process and installation for preparing urea from ammonia and carbon dioxide
CH498811A (en) * 1967-05-22 1970-11-15 Chemical Construction Corp Process for the production of urea from ammonia and carbon dioxide
BE757274A (en) * 1969-10-16 1971-03-16 Snam Progetti UREA PRODUCTION PROCESS
US3922222A (en) * 1973-02-20 1975-11-25 Cf Ind Method for treatment of urea crystallizer condensate
IT1068268B (en) * 1976-09-09 1985-03-21 Snam Progetti PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF UREA AND PURIFICATION OF WATERS
BG35038A3 (en) * 1977-05-05 1984-01-16 Montedison Spa Method and installation for synthesis of urea

Also Published As

Publication number Publication date
GB2087381A (en) 1982-05-26
KR830006192A (en) 1983-09-20
MY8500910A (en) 1985-12-31
PT73594B (en) 1982-11-10
IL63560A0 (en) 1981-11-30
PT73594A (en) 1981-09-01
BR8105217A (en) 1982-04-27
ES505481A0 (en) 1983-01-16
ZW18981A1 (en) 1981-10-28
FR2489323B1 (en) 1984-02-10
IT1141030B (en) 1986-10-01
ES8301902A1 (en) 1983-01-16
AR226915A1 (en) 1982-08-31
IN153584B (en) 1984-07-28
ZM7381A1 (en) 1981-12-21
DD201780A5 (en) 1983-08-10
CS228529B2 (en) 1984-05-14
IT8024357A0 (en) 1980-08-29
NL8104011A (en) 1982-03-16
YU194681A (en) 1983-02-28
BE890118A (en) 1982-03-01
DE3133765C2 (en) 1983-05-19
RO82682A (en) 1984-01-14
KR850000700B1 (en) 1985-05-15
TR21103A (en) 1983-07-01
EG15405A (en) 1986-06-30
FR2489323A1 (en) 1982-03-05
AU7390481A (en) 1982-03-04
IL63560A (en) 1985-09-29
MW3181A1 (en) 1982-09-08
SE447652B (en) 1986-12-01
LU83591A1 (en) 1982-04-14
JPS5772955A (en) 1982-05-07
CA1182838A (en) 1985-02-19
NO812855L (en) 1982-03-01
AT377253B (en) 1985-02-25
DK343381A (en) 1982-03-01
RO82682B (en) 1984-01-30
NO151199C (en) 1985-02-27
DE3133765A1 (en) 1982-04-01
NO151199B (en) 1984-11-19
PH18034A (en) 1985-03-06
ATA354881A (en) 1984-07-15
MX152570A (en) 1985-08-30
ZA815329B (en) 1982-07-28
AU544041B2 (en) 1985-05-16
SE8105105L (en) 1982-03-01
PL232761A1 (en) 1982-03-01
GB2087381B (en) 1984-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111295370B (en) Urea production method and device
JP7094453B2 (en) Plants with thermal integration in urea production process and low pressure recovery section
US4314077A (en) Method for the production of urea and purification of water
EP3224223B1 (en) Method and plant for producing urea-ammonium nitrate (uan)
JPH0137389B2 (en)
US6586629B1 (en) Method of introducing melamine off-gases into a urea plant
SU1494864A3 (en) Method of producing urea
EP3233792B1 (en) Process for urea production
PL132177B1 (en) Method of manufacture of urea
US4433146A (en) Process for the preparation of melamine
US3120563A (en) Urea preparation
KR870001249B1 (en) Element synthesis
US20120302789A1 (en) Urea stripping process for the production of urea
CA2312763C (en) Process for the preparation of urea
JPS60339B2 (en) Method and apparatus for processing urea solution
US4801747A (en) Process for preparing urea
US6649795B2 (en) Process for decomposing a carbamate aqueous solution coming from the urea recovery section of a urea production plant
AU2002252800B9 (en) Process for the preparation of urea
AU2002221194B2 (en) Process for the preparation of urea
CN121843918A (en) Production method of diesel engine exhaust liquid urea
JPS56110662A (en) Heat recovery in urea synthesis
AU2002252800A1 (en) Process for the preparation of urea
PL47118B1 (en)