DE2756059C3 - Verfahren zur Herstellung von Harnstoff im Verbund mit der Synthese von Ammoniak - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Harnstoff im Verbund mit der Synthese von Ammoniak

Info

Publication number
DE2756059C3
DE2756059C3 DE2756059A DE2756059A DE2756059C3 DE 2756059 C3 DE2756059 C3 DE 2756059C3 DE 2756059 A DE2756059 A DE 2756059A DE 2756059 A DE2756059 A DE 2756059A DE 2756059 C3 DE2756059 C3 DE 2756059C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ammonia
urea
solution
carbamate
synthesis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DE2756059A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2756059B2 (de
DE2756059A1 (de
Inventor
Vincenzo Mailand Lagana
Francesco Segrate Mailand Saviano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SnamProgetti SpA
Original Assignee
SnamProgetti SpA
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 SnamProgetti SpA filed Critical SnamProgetti SpA
Publication of DE2756059A1 publication Critical patent/DE2756059A1/de
Publication of DE2756059B2 publication Critical patent/DE2756059B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2756059C3 publication Critical patent/DE2756059C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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 in the gas phase
    • C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase 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
    • 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
    • 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

Landscapes

  • 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)

Description

a) die in dem Carbamatzersetzer (16) anfallende, noch etwa 50% Carbamat enthaltende Harnstofflösung aus der Harnstoffsynthesevorrichtung (18) einer adiabatisch betriebenen Abstreifkolonne (15) zuführt, wo sie auf einen in übiicher Weise reformierten, im wesentlichen aus H2, N2 und CO2 bestehenden, im Gegenstrom herangeführten Gasstrom trifft
b) das hierbei erhaltene Abstreifgemisch gemeinsam mit den bei der Carbamatzersetzung frei gewordenen Gasen einer GI^Absorptionskolonne (17) zuführt, ώε durch eine stark ammoniakhaltige wäßrige Ammoniumcarbonatlösung gespeist wird, welche ihrerseits durch Waschen des aus der Absorptionskolonne (17) abgezogenen ammoniakhaltigen und sonst praktisch aus H2 und N2 bestehenden Stromes nicht absorbiert jr Gas mit aus dem Niederdruckabschnitt der Harnstoffanlage stammender wäßriger Ammoniun vurbonatlösung erhalten worden war,
c) das so erhaltene Ammoniumcarbamat der Synthesevorrichtung (18) zuleitet und
d) das aus dem Ammoniakkondensator (21) nach dem Auswaschen des Ammoniaks in einem Rieselturm erhaltene Gemisch von H2 und N2 der Ammoniaksynthese zuführt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ammoniumcarbamatlösung mit Hilfe der ebenfalls der Synthesevorrichtung (18) zuzuleitenden wäßrigen Ammoniaklösung als Transportflüssigkeit der Harnstoffsynthesevorrichtung (18) über einen Ejektor (19) zuleitet.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet daß man bei einem Druck von 100 bis 300 at arbeitet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Druck in dem zur Ammoniaksynthese dienenden Abschnitt der Gesamtanlage um 10 bis 400 at höher hält als den in dem Abschnitt zur Harnstoffsynthese herrschenden Druck.
Beschreibung
Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung der bekannten Verfahren zur Herstellung von Harnstoff im Verbund mit der Synthese von Ammoniak, insbesondere des in der ITPS 9 07 469 beschriebenen Verfahrens. Hierbei wird ein durch Zersetzung von Kohlenwasserstoffen erhaltener Gasstrom einem hinter einem Carbamat-Zersetzer angeordneten, adiabatisch arbeitenden Ammoniakabstreif er zugeleitet; gleichzeitig wird in den Abstreifer eine ammoniakreiche Harnstofflösung, die aus dem Carbamatzersetzer kommt, eingeleitet Der so angereicherte und im wesentlichen aus NH3, CO2 und H2O bestehende Gasstrom wird dann in einem CO2-Absorber (oder Carbamatreaktor) weiterbehandelt, worauf das Verfahren in der Harnstoffsynthf sevorrichtung zu Ende geführt wird. Zwischen den verschiedenen Vorrichtungen zur Umsetzung und bzw. oder Zersetzung sind Rückführungs- und Wiedergewinnungsleitungen angeordnet Überraschenderweise erfolgt das Abstreifen von NH3 und CO2 adiabatisch und der Abfall des COrPartialdruckes in dem dem Carbamatreaktor zugeleiteten Gasstrom hat keinen Einfluß auf den Wirkungsgrad der Carbamatumsetzung, die doch nach bisheriger Auffassung einen Anstieg des COrPartialdruckes verlangt
Im Einzelnen sei hierzu folgendes ausgeführt:
Integrierte Verfahren zur Herstellung von Ammoniak und Harnstoff sind bekannt darunter insbesondere das in der IT-PS 9 07 469 beschriebene Verfahren.
Laut der letzterwähnten Vorveröffentlichung wird das integrierte Ammoniak-Harnstoff-Verfahren durchgeführt unter Verwendung der durcii Absorbieren des aus der Ammoniaksynthesevorrichtung entweichenden Ammoniaks erhaltenen wäßrigen Ammoniaklösung zur Bildung von Ammoniumcarbamat durch Absorbieren des in den Rohgasen aus der Ammoniaksynthese enthaltenen Kohlendioxides in einem Carbamatreaktor.
Das so gebildete Carbamat wird dann einer Harnstoffsynthesevorrichtung zugeleitet aus dem eine wäßrige Lösung von Ammoniumcarbamat und Harnstoff abgezogen wird; das Carbamat wird dann in einem Carbamatzersetzer in seine Komponenten zerlegt und die so erhaltenen Zersetzungsprodukte mit gasförmigem Ammoniak aus der Lösung abgestreift worauf diese Zersetzungsprodukte- gemeinsam mit dem zum Abstreifen benützten gasförmigen Ammoniak in Gasform in die Hamstoffsynthesevorrichtung zurückgeleitet werden.
Das hier kurz beschriebene bekannte Verfahren hat den beträchtlichen Nachteil, daß in der aus dem Abstreifer und Zersetzer kommenden Lösung der Ammoniakgehalt hoch ist (ca. 37%). Diese Tatsache bedingt eine übermäßige Größe der Anlage und einen außerordentlich hohen Dampfverbrauch für den Unterhalt des unterhalb des Zersetzers und Abstreifers angeordneten Teils zur Ammoniakrückgewinnung.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht u. a. darin, daß man den Gasstrom, der durch Dampfbehandlung oder teilweise Oxidation von flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen erhalten wurde, und der das Rohgas für die Ammoniaksynthese darstellt (Zusammensetzung: CO2. H2 und N2), einer Abstreifkolonne zuleitet, und zwar im Gegenslrom zu der aus dem Carbamatzersetzer kommenden, an Ammoniak angereicherten Lösung.
Besonders wichtig bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, daß die stromabwärts von dem Carbamatzersetzer angeordnete Abstreifkolonne, die sowohl mit dem im wesentlichen aus CO2, H2 und N2 bestehenden Rohgas für die Ammoniaksynthese als auch mit der an Ammoniak angereicherten aus dem Carbamatzersetzer kommenden Harnstofflösung beschickt wird, adiabatisch arbeitet.
Der vorstehend erwähnte, mit NHj, HjO und COj angereicherte Gasstrom tritt aus dem adiabatisch arbeitenden Abstreifer in eine COi absorbierende Kolonne ein, in der als Absorptionsflüssigkeit eine mit Ammoniak angereicherte wäßrige Ammoniumcarbamatlösung verwendet wird, die dadurch erhalten wurde, daß man den aus der erwähnten, CO: absorbierenden Kolonne kommenden, ammoniakreichen und im wesentlichen N2 und Hj enthaltenden Gasstrom nach Waschen in einer Kolonne mit einer wäßrigen Ammoncarbonatlösung, die aus dem Niederdruckabschnitt der Harnstoffsynthese stammt, vereinigt
Die Gase, die in der Absorptionskolonne des Stroms nicht absorbiert worden sind (sie kommen aus dem COj-Absorber) und im wesentlichen aus Nj, Hj und Spuren an CO und CO2 bestehen, werden zur Methanisierung und dann zur Ammoniaksynthese weitergeleiteL Die in der COj-Absorptionskolonne gebildete Ammoniumcarbamatlösung wird über einen Ejektor der Harnstoffsynthesevorrichtung unter Ausnützung der Druckkraft des wasserfreien Ammoniaks und/oder des in Lösung befindlichen Ammoniaks weitergeleitet.
In dieser Harnstoffsynthesevorrichtung wird die Dehydratisierung des Carbamate zu Harnstoff vervollständigt; man erhält eine an Ammoniumcarbamat reiche Harnstofflösung, die dann in einen Carbamatzersetzer weitergeleitet wird, worin etwa 50% des vorhandenen Carbamate zu CO2 und NH3 zersetzt werden; das Ammoniak und das Kohlendioxid werden dann unmittelbar im gasförmigen Zustand ohne vorherige Kondensation in die Hamstoffsynthesevorrichtupg zurückgeführt, während die aus dem Zersetzer abgezogene Hanistofflösung in den Abstreifer eingeleitet wird.
Es wurde gefunden, daß das Abstreifen von Ammoniak durch den Gasstrom völlig adiabatisch und ohne jede Wärmezufuhr durchgeführt werden kann, um so mehr als der Wärmeinhalt der zu behandelnden Lösung so groß ist, daß die Lösung beim Abkühlen die zum Abstreifen notwendige Wärme abgibt
Zugleich mit dem Ammoniak wird auch das restliche CO2 abgestreift, zusammen mit einer in der aus dem Carbamatzersetzer kommenden Lösung enthaltenen gewissen Wassermenge.
Das nun mit Ammoniak, Wasser und Kohlendioxid angereicherte Gas wird in den CO2-Absorber geschickt, worin das CO2 durch eine ammoniakreiche wäßrige Ammoniumcarbonatlösung absorbiert wird.
In der Vorrichtung zur C02-Absorption (d.h. im Carbamatreaktor) wird Ammoniumcarbamat gebildet, das dann, wie bereits erläutert, einer Harnstoffsynthesevorrichtung zugeleitet wird; die daraus abgezogene Harnstofflös'ing wird in einem Carbamatzersetzer weiterbehanclelf,. worin etwa 50% des nicht zu Harnstoff umgesetzten Ammoniumcarbamats zersetzt wird, worauf aus der Harnstofflösung das Ammoniak und das restliche CC*2 wie vorstehend beschrieben mit Hilfe eines im wesentlichen aus CO2, H2 und N2 bestehenden Gases abgestreift werden.
Das Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Yerfah= ren ermöglicht es demnach, eine ammoniakarme konzentrierte wäßrige Harnstofflösung zu erhalten, so daß dei" die Rückführung von NHj umfassende Verfahrensnbschnitt beträchtlich vereinfacht werden kann: Dieser Abschnitl besteht nämlich nun aus einer einzigen, bei 1 bis 8 Atmosphären durchzuführenden Stufe, so daß die bisher stets notwendige Zwischenstufe, die einen Druck von 18 al verlangte, ausgespart wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man aus dem Ammoniakkondensator ein Rohgas aus der Ammoniaksynthese abziehen kann, das praktisch frei von COj ist und nur wenig (etwa 2%) gasförmiges Ammoniak enthält, was darauf zurückzuführen ist, daß man als Absorptionsmittel das Ammoniak verwendet, das in der aus dem Rückführungsabschnitt der Harnstoffvorrichtung stammenden wäßrigen Carbonatlösung enthalten ist. Der geringere Ammoniakgehalt (laut der erwähnten Patentschrift etwa 14%) bedingt eine höhere Wirtschaftlichkeit des Methanisierungsabschnittes, der dazu dient, die Spuren an CO und COj, die in dem Rohgas zur Ammoniaksynthese enthalten ist, zu entfernen.
Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die Harnstoffsynthesevorrichtung und die Vorrichtung zur Zersetzung des Carbamates, die adiabatisch arbeitende Abstreifkolonne, der CO2- Absorber und der Ammoniakkondensator sämtliche unter dem Druck arbeiten, der in der Harnstoffsvnthesevorrichti.--,g herrscht, selbstverständlich abzüglich des Drucf abfaiies in den Leitungen. Dieser Druck wird erfindungsgemäß im Bereich von 100 bis 250 Atmosphären gehalten. Die im Carbamatreaktor bei der Bildung des Carbamats freiwerc'ende Wärme wird zur Erzeugung von Wasserdampf verwendet, der in den Anlageteilen zur Konzentration des Harnstoffs benutzt wird.
Wie ersichtlich bedeutet der erfindungsgemäße kombinierte Zyklus (Zersetzung des Carbamats und adiabatisches Abstreifen, um den Gasen Ammoniak und restliches Kohlendioxid zu entziehen) eine wesentliche Vereinfachung der bisherigen Arbeitsweise und damit eine bedeutende Kostenersparnis.
J5 Das erfindungsgemäße Verfahren sei anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Das bei der Dampfbehandlung vor Kohlenwasserstoffen auf übliche Weise erhaltene Rohgas, das im wesentlichen aus CO2, N2 und H2 bestcJit, wird, nachdem es komprimiert wurde, über Leitung (1) in den adiabatisch arbeitenden Ammoniakabstreifer (15) eingeleitet der auch dazu dient der über Leitung (2) aus dem Carbamatzersetzer (16) kommenden Lösung das Ammoniak zu entziehen.
Nachdem die Gase im Abstreifer mehr oder weniger mit Ammoniak angereichert wurden, strömen sie über Leitung (3) in den CO2-Absorber (17), von dem sie über Leitung (4) dem Ammoniakkondensator (21) zugeleitet werden. In den letzteren wird über Leitung (5) eine
so wäßrige Lösung von Ammoniumcarbamat eingeleitet, die aus demjenigen Abschnitt der Anlage zur Harnstoffgewinnung stammt, in dem das Carbamat und das Ammoniak gewonnen werden.
',cn CO2-Absorber (17) wird das Kohlendioxid annähernd quantitativ mit dem Ammoniak umgesetzt, das in der über Leitung (6) zugeführten ammoniakkalischen Lösung vorhanden ist, so daß sich eine Lösung von Ammoniumcarbamat bildet, die über (7) abgezogen und über den Ejektor (19) und Leitung (8) der Harnstoffsynthesevorrichtung (18) zugeleitet wird.
Der kleine Rest an GO2, der im Absorber (17) nicht umgesetzt wurde, entweicht zusammen mit dem Ammonaksynthesegas über Leitung (4) und wird im Absorber (21), der im wesentlichen als Ammoniakkondensator arheitet, durch eine ammoniakreiche Ammoniumcarbonatlösung absorbiert. Es bildet sich eine Lösung von Ammoniumcarbamat die über Leitung (6) abgezogen und von unten in den Absorber (17)
eingeleitet wird.
[Die von CO> und NIIi befreiten Ammoniaksynthesegasc werden über Leitung (9) aus dem Kondensator (2!) abgezogen und einer Mcthanisierungsvorriehtiing zugeleitet, aus der sie dann in eine Ammoniaksynthcsevorrichiung weitergeleitct werden, in dt■' Ammoniak gewonnen wird. Dieses Ammoniak winl aus den nichtumgesetzten Gasen mit Wasser ausgewaschen und die resultierende wäßrige Lösung läuft dann übt-r die Leitung (10) in die Vorrichtung (18). wo Jic Harnsioffsynthcsc stattfindet.
Im Ejektor (19) wird die ankommende Carbaniailösung mit der ammoniakkalischen Lösung, die über Leitung (10) aus der Ammoniaksynthese zugeführt wird, vermischt und das Gemisch tritt dann in die Vorrichtung (18) ein. wo die Carbamatdehydratisierung und die Harnstoffbildung stattfindet.
Von Leitung (10) wird die ammoniakkalische Lösung durch die Pumpe (20) über (11) dem Ejektor (19) zugeführt, welcher der über (7) aus dem Absorber (17) kommenden Carbamatlösung die Kraft verleiht, die sie dazu braucht, um über (8) in die Vorrichtung (18) weiterzufließen.
Die in der Vorrichtung (18) gebildete Harnstofflösung wird über Leitung (12) dem Carbamatzersetzer (16) zugeleitet, in weichern unter Wärmezufuhr etwa 50% des Carbamate zersetzt werden; die Zersetzungsprodukte, hauptsächlich NH]. COj und HjO, werden über Leitung (13) in die Vorrichtung (18) zurückgeführt.
Die mit Ammoniak angereicherte Harnstofflösung wird aus (16) über die Leitung (2) dem bereits beschriebenen adiabatisch arbeitenden Abstreifer (15) zugeführt.
F.s ist höchst überraschend, daß man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Abstreifen des in der Lösung enthaltenen Ammoniaks und des Kohlendioxides unter adiabatischen Bedingungen, d. h. ohne jegliche Wärmezufuhr, arbeiten kann und daß der Abfall des COj-Partialdruckes in dem Gasstrom auf seinem Weg zum Carbamatreaktor, der beim Arbeiten ohne die adiabatische Abstreifvorrichtung, bei unmittel-Darer tinleitung der Gase in den Carbamatreaktor, vermieden wird, keinerlei Einfluß auf die Umsetzung zu Carbamat hat. Diese überraschende Tatsache steht in direktem Widerspruch zur bisherigen Auffassung, nach welcher der Partialdnick von CO2 erhöht werden mußte, wenn man eine entsprechende Carbamatausbeute erreichen wollte.
Eine Modifikation des Verfahrens, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, jedoch von beträchtlicher Bedeutung ist, falls der zur Ammoniaksynthese dienende Abschnitt der Anlage unter einem Druck betrieben wird, der den in dem Abschnitt zur Harnstoffsynthese herrschenden Druck um 10 bis 400 Atmosphären überschreitet, besteht darin, daß man die zur Förderung der wäßrigen Ammoniaklösung dienende Pumpe (20) wegläßt und anstatt dessen die über Leitung (9) austretenden Gase auf den Druck komprimiert, der im Abschnitt zur Ammoniaksynthese herrscht Man erhält dann wasserfreies und bzw. oder wäßriges Ammoniak, das unmittelbar ohne den Umweg über die Pumpe dem Ejektor (19) zugeleitet werden kann.
Was die Druckverhältnisse betrifft, so kann das erfmdungsgemäße Verfahren entweder isobarisch oder nichtisobarisch durchgeführt werden. Im ersteren Fall liegen die Drucke bei 100 bis 300 kg/m3, während man im letzteren Fall insbesondere den Sektor zur Harnstoffsynthese unter einem Druck betreiben kann, der. wie vorstehend ausgeführt, um 10 bis 400 Atmosphären niedriger sein kann, als der 'Viick. der im Sektor zur AmmoniaksyntlT«.e herrsd
Das Heispiel dient zur näheren !.,läuterung kr Erfindung.
Beispiel
Als Ausgangsstoff diente reines Methan, gewonnen aus Erdgas. Beabsichtigt war eine Tagesausbringung 1000 Tonnen llarnstof verfestigt durch Sprüh
Als
Erdgas. Beabsichtigt war eine Tagesausbringung von 1000 Tonnen llarnstof verfestigt durch Sprühtrocknung (»Prilled«). Das Ausgangsgas wurde auf bliche Weise in ein Gasgcmist h der folgenden usammensetzung auf Trockenbasis überführt:
übliche weise in ein iiasgcmiscn ücr ιοί
Zusammensetzung auf Trockenbasis überführt:
Durchsatz in m'/li r)4 120 Volumen
17 600 anteil
m H-> 370 61.50%
N2 15 565 (30 572 kg) 20,00%
CO 211 0.42%
CO; 431 17,35%
Ar 88 297 m'/h 0.24%
,- CH, 0,49%
Gesanitdurchsatz 100.00%
Das Gas wird dann auf 200 kg/m' bei 145°C komprimiert und dem adiabatischen Abstreifer (15) zugeleitet, aus dem es z.ur Absorption von CO? in den Absorber (17) und von dort in den Ammoniakkondensator (21) und schließlich über Leitung (9) zur Methanisierung weitergeleitet wird. Beim Austritt aus der Abstreifkolonne (15) hatte das Gas bei 19O0C die folgende Zusammensetzung (einschließlich des abgestreiften Anteils):
Durchsatz in mVh 54 120 Volumen
anteil
H, 17 600 34,94%
N2 370 1136%
CO 19 012 (37 322 kg) 0,24%
CO2 211 12,27%
Ar 431 0,14%
CH4 54 024 (41,642 kg) 0,28%
NH3 9 124 (7336 kg) 34,88%
H2O 5,89%
Gesamtdurchsatz 154 892mVh
100,00%
Das Gas tritt über Leitung (3) in den COrAbsorber (17) ein, wo es auf die absorbierende Lösung trifft, die eine Temperatur von 50° C und die folgende Zusammensetzung aufweist:
Durchsatz in kg/h
Gewichtsanteil
NH3
CO2
H2O
25 511
4 916
5287
71,43%
13,76%
1431%
Gesamtdurchsatz 35 714 kg/h
100,00%
Das über (7) aus dem Absorber (17) abgezogene und über den Ejektor (19) der Vorrichtung (18) zugeleitete Gas hat bei 155° C die folgende Zusammensetzung:
7 27 56 059 8 Gewichtsanteil
Durch«..!!/, in kg/h (icwichlsanlcil Durchsalz in kg/h 80%
20%
100%
NH,
CO,
H,O
Gcsamtdurchsat/.		 44 653
38 588
11 303
94 544 kjr/h		 47,23%
40,81%
11.96%
100,00%		 > NH1
ΙΙ,Ο
Gesiimtdurchsat/		 24 767
6 192
30 959 kg/h
Das aus dem CCVAbsorbcr (17) austretende Gas wird über Leitung (4) dem Ammoniakkondensator (21) zugeleitet; es hat folgende Zusammensetzung und Durchsatzgeschwindigkeit:
Aus dem Ejektor (19) wird die Lösung, welche das M) Reaktionsgemisch darstellt, mit einer Temperatur von 116°C über Leitung (8) in die Reaktionsvorrichtung (18) eingeleitet.
Das Gemisch hat folgende Zusammensetzung:
Durchsalz, in in Vh
Gesamtdurchsatz
54 120
17 600
370
1 859 (3 650 kg) 211
431
29 220 (22 500 kg) 1 642 (I 320 kg)
105154
Volumen Durchsalz in kg/h 69 420 Gewichisanicil
anteil NHi 55,31%
51,32% COj 17 495 JU1OTO
!6,69% ,„ HjO 125 503 kg/h 13,94%
0,35% Gesamtdurchsatz Toäoo%^
1,76% 0,20% 0,41% 17,71% 1,56%
foo,öö%
Durchsatz in kg/h
Gewichtsanteil
NHj
COj
4167
1282
4242
43% 13% 44%
j ι—.-
ΕΛΙ I--/
Aus der Vorrichtung (18) wird eine Lösung abgezogen, die bei 186°C folgende Zusammensetzung und Durchsatzgeschwindigkeit hat:
Im Ammoniakkondensator (21) trifft das Gas auf die bei 40°C im Gegenstrom zugeführte Carbonatlösiing von folgender Zusammensetzung und Durchsatzgeschwindigkeit:
Durchsalz in kg/h
NHi
COj
Urea
H2O
Das Gas wird dadurch soweit gereinigt, daß es über Leitung (9) in den Methanisierungsabschnitt überführt werden kann; es hat bei 400C die folgende Zusammensetzung und Durchsatzgeschwindigkeit:
Gewichtsanteil
70 513
16 026
41 667
32 052
Gesamtdurchsatz 160 258 kg/h
44% 10% 26% 20%
loö%~
Aus dem über Leitung (12) mit dieser Lösung beschickten Carbamatzersetzer (16) wird die behandelte Lösung über Leitung (2) bei 208cC abgezogen; Zusammensetzung und Durchsatz:
NH3
CO2
Urea
H2O
45 809
8 032
41 667
29 995
36,50%
6,40%
33,20%
23,90%
Gesamtdurchsatz 125 503 kg/h
100,00%
Durchsatz in mVh
54 120
17 600
370
8 (16 kg)
211
431
1500
342
Gesamtdurchsatz 74 582 mVh
Volumenanteil
72^6%
23,60%
0,50%
0,01%
0,28%
2,01% 0,46%
100.00% Die abgestreiften Gase werden über Leitung (13) bei 195°C der Vorrichtung (18) zugeführt; Durchsatz und Zusammensetzung:
Durchsatz in kg/h
Das Carbamat wird über Leitung (7) dem Ejektor (19) zugeführt und dort mit folgender ammoniakkalischen Lösung gemischt (Temperatur 400C):
Gewichtsanteil
NH3
CO2
H2O
24 704
7 994
2 057
71,08%
23,00%
532%
Gesamtdurchsatz 34 755 kg/h
100,00%
Die aus dem Carbamatzersetzer (16) abgezogene rohe Harnstofflösung wird über Leitung (2) dem adiabatisch arbeitenden Abstreifer (15) zugeführt, worin sie erfindungsgemäß im Gegenstrom auf das Rohgas (1) trifft und hierdurch gereinigt wird, so daß sie zum Schluß die folgende Zusammensetzung hat:
030 218/357
iirchsal/ in kg/h 4 167
H. 1 282
ο.. 41 667
rea 22 659
,O
esamtdurchsal/ 69 775 kg/h
Oewichtsiinicil
6,5%
2,0% 65.0% 26,5%
100,00%
Die auf diese Weise mit einer Temperatur von etwa )°C erhaltene Lösung wird schließlich über die i<
IO
Leitung (14) dem Anlageabschnitt zugeführt, in dem daraus das Ammoniak und das Kohlendioxid unter geringem Druck auf übliche Weise zurückgewonnen werden.
Im Carbamatreaktor (17) wird die Bildungswärme des Carbamates selbst zur Erzeugung von gesättigtem Wasserdampf bei einem Druck von 4,5 at, entsprechend einem stündlichen Durchsatz von etwa 30 000 kg, ausgenutzt.
Hierzu I HIaIt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Harnstoff im Verbund mit der Synthese von Ammoniak durch gemeinsame Zufuhr von wasserfreiem Ammoniak oder einer wäßrigen Ammoniaklösung und einem Ammoniumcarbamatstrom in eine Harnstoffsynthesevorrichtung, Zersetzung des noch in der abströmenden Harnstofflösung enthaltenen Ammoniumcarbamats in NH3 und CO2 und Rückführung dieser Gase in die Harnstoffsynthesevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß man
DE2756059A 1976-12-23 1977-12-15 Verfahren zur Herstellung von Harnstoff im Verbund mit der Synthese von Ammoniak Expired DE2756059C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT30797/76A IT1065422B (it) 1976-12-23 1976-12-23 Processo ammoniaca-urea integrato per la produzione di urea

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2756059A1 DE2756059A1 (de) 1978-06-29
DE2756059B2 DE2756059B2 (de) 1979-08-23
DE2756059C3 true DE2756059C3 (de) 1980-04-30

Family

ID=11232110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2756059A Expired DE2756059C3 (de) 1976-12-23 1977-12-15 Verfahren zur Herstellung von Harnstoff im Verbund mit der Synthese von Ammoniak

Country Status (24)

Country Link
US (1) US4138434A (de)
JP (1) JPS5379820A (de)
AR (1) AR213462A1 (de)
AU (1) AU511037B2 (de)
BE (1) BE862286A (de)
BR (1) BR7708615A (de)
CA (1) CA1106405A (de)
CH (1) CH629733A5 (de)
CS (1) CS202587B2 (de)
DD (1) DD133942A5 (de)
DE (1) DE2756059C3 (de)
DK (1) DK147496C (de)
ES (1) ES465188A1 (de)
FR (1) FR2375198A1 (de)
GB (1) GB1560174A (de)
IE (1) IE46220B1 (de)
IN (1) IN145909B (de)
IT (1) IT1065422B (de)
LU (1) LU78737A1 (de)
MX (1) MX150013A (de)
NL (1) NL7714285A (de)
PL (1) PL110233B1 (de)
SE (1) SE432590B (de)
SU (1) SU1152516A3 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1094295B (it) * 1978-04-05 1985-07-26 Snam Progetti Procedimento integrato ammoniaca-urea
US4235816A (en) * 1979-03-08 1980-11-25 Snamprogetti S.P.A. Integrated ammonia-urea process
NL7903623A (nl) * 1979-05-09 1980-11-11 Stamicarbon Werkwijze voor het zuiveren van ureumhoudend afvalwater en werkwijze voor het bereiden van melamine.
NL8102391A (nl) * 1981-05-15 1982-12-01 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor het winnen van waardevolle bestanddelen uit de afvalstromen verkregen bij de ureumbereiding.
JPS61109760A (ja) * 1984-11-02 1986-05-28 Toyo Eng Corp 尿素製造法
NL8502227A (nl) * 1985-08-12 1987-03-02 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor de bereiding van ureum.
NL8502228A (nl) * 1985-08-12 1987-03-02 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor de bereiding van ureum.
JPS62220806A (ja) * 1986-03-24 1987-09-29 Fuji Electric Co Ltd 平面度測定装置
US4869887A (en) * 1987-10-30 1989-09-26 Dijk Christiaan P Van Integrated ammonia-urea process
US4988491A (en) * 1989-04-11 1991-01-29 Christiaan Van Dijk Flexible integration of the production of ammonia and urea
US5643420A (en) * 1993-09-03 1997-07-01 Farmland Industries, Inc. Method for treating process condensate
US5779861A (en) * 1993-09-03 1998-07-14 Farmland Industries, Inc. Method for treating process condensate
US5385646A (en) * 1993-09-03 1995-01-31 Farmland Industries, Inc. Method of treating chemical process effluent
DE69708627T2 (de) 1997-09-20 2002-08-08 Urea Casale Sa Verfahren zur kombinierten Erzeugung von Ammoniak und Harnstoff
DE69908548T2 (de) 1999-03-31 2004-04-29 Urea Casale S.A. Verfahren zur gleichzeitigen Modernisierung einer Ammoniakherstellungsanlage und einer Harnstoffherstellungsanlage
EP2617708B1 (de) * 2012-01-17 2017-08-16 General Electric Technology GmbH Verfahren zur Bildung von Harnstoff durch Integration eines Ammoniakherstellungsverfahrens in ein Harnstoffherstellungsverfahren sowie System dafür
EP2690089A1 (de) 2012-07-25 2014-01-29 Urea Casale SA Verwendung von Harnstoffsynthese-Spülgas in einem integrierten Ammonium-Harnstoffverfahren und zugehörige Anlage
US9428449B2 (en) 2013-01-16 2016-08-30 Alstom Technology Ltd Method of forming urea by integration of an ammonia production process in a urea production process and a system therefor
DE102016203277A1 (de) 2016-02-29 2017-08-31 Thyssenkrupp Ag Integrierte Synthese von Ammoniak und Harnstoff
DE102016122374A1 (de) 2016-11-21 2018-05-24 Thyssenkrupp Ag Vollintegrierter Ammoniak-Harnstoff-Komplex

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL102507C (de) * 1958-08-08 1900-01-01
BE564100A (de) * 1962-04-10 1900-01-01
US3954861A (en) * 1968-02-05 1976-05-04 Snamprogetti S.P.A Process for producing urea
NL156686B (nl) * 1968-03-16 1978-05-16 Stamicarbon Werkwijze voor de bereiding van ureum in combinatie met de synthese van ammoniak.
US3876696A (en) * 1968-09-03 1975-04-08 Snam Progetti Process for the production of urea having a low carbamate content
US3607939A (en) * 1968-12-23 1971-09-21 Stamicarbon Preparation of urea in combination with the synthesis of ammonia
US3711544A (en) * 1970-04-20 1973-01-16 Lummus Co Heat recovery in urea synthesis
NL172058C (nl) * 1972-06-12 1983-07-01 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze voor de bereiding van ureum.
IT1014987B (it) * 1974-06-12 1977-04-30 Snam Progetti Procedimento integrato urea am moniaca

Also Published As

Publication number Publication date
MX150013A (es) 1984-03-02
DE2756059B2 (de) 1979-08-23
NL7714285A (nl) 1978-06-27
DE2756059A1 (de) 1978-06-29
LU78737A1 (de) 1978-04-17
DK572077A (da) 1978-06-24
PL203246A1 (pl) 1978-12-04
IE46220L (en) 1978-06-23
SU1152516A3 (en) 1985-04-23
DD133942A5 (de) 1979-01-31
DK147496B (da) 1984-09-03
JPS5379820A (en) 1978-07-14
US4138434A (en) 1979-02-06
GB1560174A (en) 1980-01-30
BE862286A (fr) 1978-06-23
PL110233B1 (en) 1980-07-31
CS202587B2 (en) 1981-01-30
JPS6134407B2 (de) 1986-08-07
DK147496C (da) 1985-03-04
IE46220B1 (en) 1983-04-06
AU3092277A (en) 1979-05-31
IN145909B (de) 1979-01-20
AU511037B2 (en) 1980-07-24
CH629733A5 (it) 1982-05-14
SE7714701L (sv) 1978-06-24
SE432590B (sv) 1984-04-09
BR7708615A (pt) 1978-08-22
IT1065422B (it) 1985-02-25
FR2375198A1 (fr) 1978-07-21
AR213462A1 (es) 1979-01-31
CA1106405A (en) 1981-08-04
ES465188A1 (es) 1978-10-01
FR2375198B1 (de) 1980-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2756059C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Harnstoff im Verbund mit der Synthese von Ammoniak
DE10226209B4 (de) Anlage und Verfahren zur Erzeugung und Zerlegung von Synthesegasen aus Erdgas
DE2126776C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Ammoniak und Kohlendioxid aus einem wasserstoff- und sauerstoffhaltigen Abgas einer Harnstoffsynthese
DE2613102C2 (de) Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Ammoniak und Harnstoff
DE2818950A1 (de) Verbessertes verfahren zur aufarbeitung von harnstoff enthaltenden abwasserstroemen
CH634553A5 (de) Verfahren zur herstellung von harnstoff.
DE1468732C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer unter üblichen Bedingungen in Harnstoff überfuhr baren Losung von Kohlendioxid und Ammoniak
DE1157212B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Harnstoffherstellung
EP3541751B1 (de) Verfahren zur herstellung von ammoniak und harnstoff in einem gemeinsamen anlagenkomplex
DE1567613B2 (de) Verfahren zur zweistufigen konvertierung kohlenmonoxidhaltiger gasgemische
DE3009724A1 (de) Verfahren zur behandlung eines stickoxide enthaltenden gasstroms
DE2808831C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kombinierten Herstellung von Harnstoff und Ammoniak
DE2913793C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Harnstoff im Verbund mit der Synthese von Ammoniak
DE1907025B2 (de) Verfahren zur herstellung von harnstoff in verbindung mit einem verfahren zur herstellung von ammoniak
DE2526353C3 (de) Integriertes Verfahren zur Herstellung von Harnstoff und Ammoniak
DE1091092B (de) Verfahren zum katalytischen Deuteriumaustausch zwischen Wasserstoff enthaltenden Gasen und Ammoniak
DE1493260A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Harnstoff
DE809192C (de) Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von Ammoniumbicarbonat im Saettigerbetrieb der Kokereien
DE2053358A1 (en) Supply of waste gases for ureau synthesis - using a controlled ammonia to carbon dioxide ratio
DE3100388C2 (de)
DE2526353B2 (de) Integriertes verfahren zur herstellung von harnstoff und ammoniak
DE840391C (de) Verfahren zur Herstellung eines fuer die Harnstoffsynthese geeigneten Gasgemisches aus Ammoniakwasser
AT219051B (de) Verfahren zur Verminderung bzw. Beseitigung des Biuretgehaltes von Harnstoff
AT240377B (de) Verfahren zur Wiederverwertung von bei der Harnstoffsynthese nicht umgesetztem Ammoniak und Kohlendioxyd
DE1913122B2 (de) Verfahren zur Aufbereitung von Gasgemischen für die Synthese von Ammoniak in Verbund mit der Synthese von Harnstoff

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee