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JPH024587B2 - - Google Patents
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JPH024587B2 - - Google Patents

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JPH024587B2
JPH024587B2 JP55012364A JP1236480A JPH024587B2 JP H024587 B2 JPH024587 B2 JP H024587B2 JP 55012364 A JP55012364 A JP 55012364A JP 1236480 A JP1236480 A JP 1236480A JP H024587 B2 JPH024587 B2 JP H024587B2
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ammonia
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Mihairoitsuchi Gorurofusukii Debitsudo
Iwanoitsuchi Kucheruyaui Urajimiiru
Nikoraeuna Shinewa Kapitorina
Washirieuitsuchi Rebedefu Urajimiiru
Iwanoitsuchi Pifutofunikofu Borisu
Andoreeeuitsuchi Yurii
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    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチツ素工業に関し、更に詳しくは尿素
の製造法に関する。
本発明の製法は、農業用のチツ素肥料の製造、
および反趨動物用の飼料(feedstuffs)の蛋白質
添加物の製造に有用である。更に、尿素は合成樹
脂の合成、接着剤、プラスチツク、催眠薬剤、衛
生用製品(練歯磨き)および化粧品(クリーム)
の製造、並びにシアヌル酸とそのエステル、メラ
ミン、シアネート、ヒドラジンおよびある種類の
染料の製造に使用される。
当業界では50以上の本質的に相違する尿素の製
造法が知られているが、尿素製造の商業的工程で
は、主に下記の反応が使用されている。
2NH3+CO2NH4CO2NH2CO(NH22
H2O 尿素の製造にて世界中で最も広範に適用されて
いる方法は、「スタミカーボン(Stamicarbon)」
法(オランダ)および「三井東圧」法(日本)で
ある。
「スタミカーボン」社、オランダ、の方法にお
いて(フランス特許第1184991号;英国特許第
819030号;又は「Nitrogen」1959年5月第2号、
25〜27頁;Chemical Processing、1962年第25巻
第16号、19〜23頁を参照)、尿素合成用の装置に
液体アンモニアは予備加熱装置を通つて供給さ
れ、そして二酸化炭素はコンプレツサーにより供
給される。炭素―アンモニウム塩(CAS)の再
循環溶液は同じ装置内にポンプ輸送される。出発
反応混合物の成分間のモル比は、NH3:CO2
H2O=4.5:1:0.5である。ミキサー内の温度は
175℃、合成カラム中の温度は190℃、合成装置内
の圧力は200ata(Kg/cm2絶対圧)である。
合成カラムからの、35〜38%のNH3、10〜12
%のCO2、28〜35%のCO(NH22および19〜23%
のH2Oを含む溶融物は18ataに絞り弁で調節さ
れ、そして精留カラム、予熱器および分離器から
成る第一段階蒸留装置に送られる。この装置内
で、未反応のアンモニアおよび二酸化炭素の主要
部分(約90%)を、圧力を200ataから18ataに減
少させそして溶融物を163℃に加熱することによ
り、尿素溶液から分離する。
第一段階蒸留からのガスは120〜125℃の温度で
洗浄カラムに供給され、ここへCASの溶液もま
た第2段階蒸留からアンモニア液および液体アン
モニアと共に供給される。このカラムにおいて、
水蒸気の凝縮は92〜96℃で起り、そして蒸留ガス
からの二酸化炭素の主要量の吸収が起つて、38〜
45%のNH3、30〜37%のCO2および22〜27%の
H2Oを含むCASの再循環溶液を形成する。二酸
化炭素から精製したアンモニア蒸気は凝縮器に供
給され、そこから液体アンモニアの一部分は洗浄
カラム内での噴霧用に送られ、一方残りのアンモ
ニアは合成用に再循環される。
凝縮していないアンモニアは、尿素の合成に不
活性の気体と共に、液体蒸気凝縮液を噴霧するス
クラバーに供給される。ここで生成するアンモニ
ア液は洗浄カラムの噴霧に使用され、そして気体
は大気圧に調節されそして最終の(tailing)吸
収器を通して大気に排出される。
第一段階蒸留の後に、8〜11%のNH3、1.5〜
2.5%のCO2、55〜60%CO(NH22、28〜35%
H2Oを含む尿素の合成溶融物は2.5〜4.0ataの圧
力に調節され、そして精留カラム、予熱器および
分離器から成る第二段階蒸留装置に送られる。
この装置内において、アンモニアおよび二酸化
炭素の残りの部分は溶融物から140〜142℃にて留
去される。この第二段階蒸留から生じる気体は液
体蒸気凝縮液を噴霧する凝縮―吸収器に送られ
る。ここで、33〜50%のNH3、10〜16%のCO2
35〜55%のH2Oを含むCASの溶液が生成される。
次いで、こ溶液を洗浄カラムとポンプ輸送する。
第二段階蒸留装置からの非吸収ガスは液体蒸気
凝縮物を噴霧する吸収器に供給され、そしてアン
モニアおよび二酸化炭素の溶液は冷却器を通つて
循環される。他のアンモニア含有気体流もまたこ
の吸収器送られる。吸収熱は冷却器により除去さ
れる。吸収器内で生成したCASの薄い(weak)
溶液の一部分はボイラーを通つて連続的に除去さ
れて脱吸収器へ送られる。脱吸収器には生蒸気も
供給される。脱着器の底部の温度は135〜145℃、
圧力は3〜4ataに維持される。脱吸収器からのガ
ス流(45〜60%のNH3、5〜10%のCO2および35
〜45%のH2Oを含む)は第二段階蒸留、凝縮―
吸収器に送られる。脱吸収器を出た後の冷却した
水は下水系へ排水される。
第二段階の蒸留後に、溶液(0.8〜2.0%の
NH3、0.2〜0.5%のCO2、64〜72%のCO(NH22
26〜36%のH2Oを含む)は残圧300mmHgに調節さ
れ、そして予備蒸発のために真空蒸発器に送られ
る。この装置内で、水の部分的蒸発により溶液の
温度は95℃に下り、一方、尿素の含有量は74%に
増加する。次に溶液の二段階蒸発が行われる。第
一段階において、溶液は残圧300mmHg、温度125
℃の下で蒸発して93〜95%となり、第二段階にお
いては残圧は20〜50mmHgそして温度は138℃であ
つて、これにより尿素の含有量は99.7〜99.8%に
増加する。真空は原則として凝縮器およびスチー
ム―噴出ポンプの系により確保される。液体の蒸
気凝縮物は吸収―脱吸収の上記の系で処理され
る。
蒸発後の尿素の溶融物は滴状物に分散されそし
て造粒塔内で微細化される。得られた粒状物の冷
却は通風筒による独粒塔の空気吸込みにより行わ
れる。粒化生成物は分類器(シフター)を通過さ
せ、ここで標準外の粒状物は篩分けられ、次に溶
解装置に送られ、ここから尿素の生成溶液は蒸発
段階に送られる。市販製品は貯蔵用又は消費者に
輸送される。
この従来技術工程の最も本質的な欠点の一つ
は、約10ataの圧力のスチームを真空―噴出装置
内での動力として使用する必要があること、およ
びその凝縮に冷却水を必要とすることにある。更
に、冷却用の循環冷却水との間接的な熱交換によ
る液体の蒸気凝縮完了後に凝縮せずに残つている
一部分の蒸気―ガス流が、蒸気およびミストの両
者としてガス相中に存在し得るアンモニア、二酸
化炭素および尿素の不純物を含有することにも注
目すべきである。次に、この蒸気―ガス混合物は
動力用スチーム、すなわち、尿素溶液の濃縮帯域
中の真空化用の噴出器中の作業スチームと接触さ
れる。その結果、動力スチームとアンモニア、二
酸化炭素および尿素との混合が生起する。これら
の不純物を含む動力スチーム凝縮物は、液体の蒸
気凝縮物に添加されそれと次に分離処理されて、
この系から除去される精製廃水および工程に再循
環されるアンモニア、二酸化炭素および尿素の流
体に分離される。この動力スチーム凝縮物のため
に、廃水量は20〜50%増加する。廃水量が多い
程、精製段階での動力消費の量および割合が多く
なることは明らかである。
日本の会社である「三井東圧」の尿素の製法も
業界に知られている(米国特許3317601号、英国
特許1047954号、西独特許1299295号およびフラン
ス特許1381931号の各明細書を参照のこと)。この
製法は、反応器にガス状二酸化炭素、液状アンモ
ニア、およびCASおよび尿素の再循環液を供給
する工程を含む。出発反応混合物中の成分のモル
比は、NH3:CO2:H2O=(3.7〜4.5):1:0.4で
ある。この合成は、220〜230気圧の圧力および
180〜195℃の範囲内の温度にて実施される。反応
器中での温度の調節はアンモニアを加熱して行わ
れる。二酸化炭素から尿素への転化率は、50〜67
%にのぼる。
反応器からの尿素の合成溶融物は、三段階にて
達成される蒸留工程へ供給される。第一段階では
18ataの操作圧力および155℃の温度が、第二段階
では3ataの圧力および130゜の温度が、そして第三
段階では0.3ataおよび115℃の温度が維持される。
第一段階の蒸留からのガスは高圧吸収器に導入さ
れ、ここでCAS循環溶液の形成および二酸化炭
素の混入からのアンモニア蒸気の洗浄が行われ
る。アンモニアは更に凝縮されそしてその一部分
は吸収器の噴霧に用いられるが、大部分の量のア
ンモニアは合成に再循環される。吸収器の温度条
件(底部部分にて100℃そして頂部部分にて50℃)
は、熱交換器によつてそして吸収器に噴霧する液
体アンモニアおよびアンモニア液により確保され
る。この場合、真空結晶器からの溶液はこの熱交
換器を通して循環され、そしてアンモニア液はア
ンモニアの凝縮後に残る不活性ガスの洗浄から得
られる。
第二段階の蒸溜からのガスは低圧吸収器に供給
される。ここで、水蒸気は50℃の温度で凝縮さ
れ、そしてアンモニアおよび二酸化炭素が吸収さ
れてCASの溶液および尿素が形成され、次いで
これらは高圧吸収器の噴霧に供給される。第三段
階の蒸溜からのガスは、遠心器にて尿素の結晶の
分離後に得られる母液にて冷却吸収器中にて洗浄
される。これからCASおよび尿素の溶液が低圧
吸収器の噴霧に供給される。
第三段階の蒸溜後に、70%の尿素を含む溶液が
真空結晶器に供給される。ここで、この溶液の蒸
発および尿素の結晶化が、60〜70mmHgの残圧お
よび約60℃の温度にて実施される。スラリーはデ
カンター器にて濃縮される。清澄させた母液を、
ポンプによつて高圧吸収器の熱交換器を通して、
真空結晶器に循環させる。結晶化装置の真空度
は、凝縮器およびスチーム噴出器装置の系によつ
て維持される。
尿素の結晶は、遠心器中にて部分的に脱水さ
れ、0.2〜0.3%の湿分に乾燥され、そして造粒塔
の上方に設置された溶融装置へ供給される。溶融
された尿素はこの塔を通つて微細化され、そこで
粒状物がはじめに80〜90℃にそして次に塔の底部
にてより低温度に空気冷却される。粒化物を篩処
理しそして最終製品は貯蔵用に運送される。
「三井東圧」の特許(1973年付西独特許
1668856号、1972年フランス特許2099882号参照)
による尿素の製法の態様は、尿素溶液の真空濃縮
を二工程にて実施し、すなわち、尿素の融点より
近い温度で蒸発および結晶化してスラリーを形成
しそして融点より高い温度で加熱して残りの湿分
を除去することを特徴とする。
上記の「三井東圧」法ならびに
「Stamicarbon」法の両態様にて尿素溶液を濃縮
する段階の真空を形成するには、凝縮器およびス
チーム噴出装置の系が必要であるので、「三井東
圧」法には「Stami―carbon」法の特徴として上
記したのと同じ不利がある。
本発明の目的は、上記の不利を克服することで
ある。
また本発明の他の目的は、動力の消費の低減を
可能とし得る、尿素の簡単な製法を提供すること
である。
本発明の目的は下記の製法によつて達成され
る。すなわち、下記の(a)〜(j)の工程を含む尿素の
製法において、 (a) 140〜400ataの圧力および160〜230℃の範囲
内の温度にてアンモニアおよび二酸化炭素から
尿素を合成する工程、 (b) 得られた尿素水溶液を目的生成物に転化され
ないアンモニアおよび二酸化炭素から分離する
工程、 (c) 尿素の合成に不活性であるガスおよび工程か
ら取り出される精製廃水から、アンモニアおよ
び二酸化炭素の液状またはガス状流を分離する
工程、 (d) このアンモニアおよび二酸化炭素の液状また
はガス状流を目的生成物の合成段階に再循環す
る工程、 (e) 得られた尿素溶液を0.04〜0.90ataの圧力下
に真空濃縮して、凝縮相の脱水尿素および蒸気
相の水、アンモニアおよび二酸化炭素の混合物
を回収する工程、 (f) 脱水尿素を固形粒子に転化しそして空気流中
にて冷却する工程、 (g) 脱水尿素を固形粒子に転化する段階からの空
気から尿素塵を水洗しそして冷却して、真空濃
縮段階へ再循環する尿素水溶液を得る工程、 (h) 真空濃縮段階からその間接的冷却によつて得
られる蒸気相からの水、アンモニア、二酸化炭
素および尿素の混合物を凝縮して、液体の蒸気
凝縮物を生成させる工程、 (i) この液体の蒸気凝縮物を、尿素合成に不活性
なガスおよび精製廃水を回収する段階へ供給す
る工程、および (j) 尿素合成に不活性なガスおよび精製廃水を分
離する段階へ、間接的冷却後の真空濃縮段階か
らの蒸気相の非凝縮部分中に含まれるアンモニ
アおよび二酸化炭素を供給する工程、 本発明によれば、 間接的冷却後の真空濃縮段階からの蒸気相の非
凝縮部分を、蒸気相が吸収―凝縮段階に供給され
る圧力下にて吸収―凝縮処理し、 この吸収―凝縮は、10〜60℃の範囲内の温度お
よび1.5〜18ataの圧力を有しそして0.2〜3.4重量
%のアンモニア、0〜1.0重量%の二酸化炭素お
よび0〜50重量%の尿素を水に溶解して含有する
冷却剤―吸収剤と、上記の蒸気相を直接に接触さ
せて実施され、そして その後に、得られた溶液の少くとも一部分を、
尿素合成に不活性なガスおよび精製廃水を分離す
る段階に、または目的生成物に転化されないアン
モニアおよび二酸化炭素から尿素水溶液を分離す
る段階に、また尿素水溶液を真空濃縮する段階
に、供給する。
本発明の製法の一態様は、冷却剤―吸収剤とし
て蒸気凝縮液を用いて、吸収―凝縮を実施するこ
とを特徴とする。
ここにおいて、冷却剤―吸収剤とは、尿素溶液
の濃縮の際回収した蒸気相(水蒸気)を凝縮完了
した際残存している蒸気相(蒸気―ガス流)を冷
却して非凝縮部分(非凝縮物質)の凝縮を促進さ
せると同時にこのものを吸収する作用をするもの
である。
本発明の他の態様は、冷却剤―吸収剤として、
尿素の合成に不活性なガスおよび精製廃水を分離
する段階にて16〜18ataの圧力下に混入尿素から
精製された廃水を利用することを特徴とする。
本発明の製法の更に別の態様は、冷却剤―吸収
剤として、脱水尿素を固形粒子に転化しそして冷
却する段階の空気からの尿素塵の水洗から得られ
る尿素溶液、および/または目的生成物に転化さ
れないアンモニアおよび二酸化炭素から尿素水溶
液を分離して得られる尿素溶液を利用することを
特徴とする。
本発明の製法よつて、間接的な冷却による液状
蒸気の凝縮完了後に残る蒸気―ガス流と接触させ
る帯域に動力スチームを供給するのを回避するこ
とが可能となる。その結果、スチームおよび循環
冷却部水(return water)(スチームの凝縮に必
要な水)の消費割合が低減される。更に、吸収―
凝縮器中にて蒸気―ガス流(間接的冷却による液
状蒸気の凝縮の完了後に残る)を水性吸収剤(例
えば冷却した液体の蒸気凝縮物)と接触させるた
めに、蒸気―ガス流中に含まれるアンモニア、二
酸化炭素および尿素の実質的に完全な吸収―凝縮
が生起する。そのようにすると、従来の製法と比
較して、不純物が回収される結果として廃水が更
に形成されない。すなわち、尿素の製造プラント
からの廃水の合計量が低減する。廃水量が低減さ
れるとその処理用の動力の消費が低減し、出発原
料および目的生成物の損失が低減すると共に精製
の度合が増大する。
本発明によれば、水性吸収剤と接触する際の間
接的冷却による液体の蒸気凝縮の完了後に残る蒸
気―ガス流の吸収―凝縮によつて、ならびに工程
フローシートの吸収剤流の圧力が大気圧を上まわ
る点にて取出される水性吸収剤流の潜在エネルギ
ーを利用することによつて、尿素溶液の濃縮帯域
中の真空度が維持される。水性吸収剤流の圧力を
ポンプよつて2〜3ata増加させることが必要な場
合、液体が実質的に非圧縮性媒体であることを考
慮すると、電力の消費(ポンプのモーターを操作
するための)はむしろ低くそして電力費はスチー
ムの場合よりも一般に低額である。
本発明の製法に実際に適用すると、スチームの
消費率(尿素1トンあたりの)を0.1〜0.25ト
ン/トン低下させそしてもどり水の消費率を6〜
14m3/トン低下させることが実質的に可能とな
る。
本発明のそ他の目的および利点は、下記の尿素
の製法の詳しい記述そして特に例示用の実施例よ
び図面から更に充分明らかとなるであう。
本発明の製法は、アンモニアよび二酸化炭素か
らの尿素の製造に関する。
尿素合成装置1(第1図)へ、ライン2(アン
モニア)およびライン3(二酸化炭素)を経由し
て出発原料成分が供給される。また、商業的製品
に転化されないアンモニアおよび/または二酸化
炭素の水または尿素が混入している再循環流が、
ライン4を経由して供給される。160〜230℃の温
度、140〜400ataの範囲の圧力および出発反応混
合物中の成分がNH3:CO2=2.5〜6.0そして
H2O:CO2=0〜1.2のモル比にて、尿素の合成
法が実施される。これらの条件にて、二酸化炭素
から尿素への転化率が40〜80%となる。
この合成装置から、アンモニア、二酸化炭素、
尿素および水からなる反応混合物が、ライン5を
経由して反応混合物処理装置6での処理に送られ
る。ここから、分離された尿素水溶液がライン7
を経て取り出され(60〜75%の濃度で)、そして
目的生成物に転化されないアンモニアおよび二酸
化炭素が少量の水と共にライン8を経て取り出さ
れる。装置6中の成分のこのような分離は確実に
するために、110〜180℃の範囲内の温度にてそし
て尿素合成装置1中の圧力値から大気圧に近い圧
力値まで段階的に圧力を低下させて、この反応混
合物を蒸溜処理する。真空にて実施されることの
多い最終段階の蒸溜は、実質的に蒸発の前段階で
ある。その結果、尿素に転化されていないアンモ
ニアおよび二酸化炭素は、実質的に完全にガス相
に転化される。これらのガス流は蒸溜ガスといわ
れる。
アンモニア、二酸化炭素および水を含むこの蒸
溜ガスは、尿素合成装置1にて反復使用するため
の前処理をするために、従来技術による処理用ラ
イン8を経て再循環用蒸留ガス調整装置9に送ら
れる。蒸溜ガスの処理機構に応じて、従来法は液
体再循環およびガス再循環の二種類に大別され
る。
液体循環の場合、蒸溜の最終段階から得られる
ガスは水性吸収および凝縮処理されて、炭素―ア
ンモニウム塩(CAS)の希溶液を与える。次い
でこのCAS溶液は、高圧下に実施された前工程
の蒸溜段階からのガスの吸収等に用いられる。製
法のこの段階は最初の段階の蒸溜ガスの吸収―凝
縮にて完了し、これによつてライン4を経て装置
1へ送られる再循環CAS溶液が得られる。或る
場合には、蒸溜ガス中に含まれるアンモニアの一
部分を洗浄して混入している二酸化炭素および凝
縮用の水を除去し、そしてライン10を経て純粋
な液体状にて合成装置へ再循環させる。
ガス循環の製法機構では、蒸溜ガス中に含まれ
るアンモニアおよび二酸化炭素は選択的吸収剤に
よつて分離され、そして得られる純粋なアンモニ
アおよび二酸化炭素流は別途に合成装置へ再循環
される。
装置9にて水洗が行なわれ、そして尿素の合成
に不活性なガス(チツ素、水素、メタン、二酸化
炭素、酸素等)を、混入しているアンモニアおよ
び二酸化炭素から精製する。これらの不活性ガス
は、製造工程サイクル中に、出発材料と不可欠に
混合して含まれる。これらのガスは、混入してい
るアンモニアおよび二酸化炭素を洗浄除去した後
に、ライン11を経て大気に排出されるかまたは
関連した製造工程に利用される。
更に装置9では、混入しているアンモニア、二
酸化炭素および尿素から或る種類の液体流を精製
する。これらの生成物は製造工程に再循環される
が、精製した廃水はライン12を経てここから除
去される(これについては下記に詳しく記述す
る)。
装置6からの尿素水溶液は、ライン7を経て蒸
発位置13へ第一段階の真空蒸発用に送られる。
ここで125℃の温度および300〜360mmHgの残圧に
て、溶液は93〜96%の尿素濃度に蒸発される。こ
の溶液は、第二段階の蒸発用にライン14を経て
蒸発装置15へ更に送られる。しかし、液状蒸気
(アンモニア、二酸化炭素および尿素を含む水蒸
気)は、ライン18を経て供給される循環冷却水
にて冷却された凝縮器17へライン16を経由し
て送られる。装置17中にて、ライン16を経て
供給される液体の蒸気の大部分が凝縮される。得
られた液体の蒸気の大部分が凝縮される。得られ
た液体の蒸気の凝縮物はライン19を経て凝縮物
回収装置20へこの凝縮物の回収用に送られる。
第二段階の蒸発(装置15にて)において、尿
素溶液は135〜140℃の温度そして30〜50mmHgの
残圧下にて、99.6〜99.8%の濃度に蒸発される。
得られた尿素溶融物を、造粒および冷却して最終
製品とするために、ライン21を経由して造粒装
置22へ送る。装置15中にて分離された液体の
蒸気は凝縮され、そしてこのようにして得られた
液体蒸気の凝縮物はライン23を経由して凝縮物
用の回収装置20へ送られる。
装置20から、液体流(アンモニア、二酸化炭
素および尿素の希水溶液)が、ライン24を経て
装置9へ処理(従来技術による)用に送られる。
これによつて、ライン24を通るこの流れの一部
分は、第二および/または第三段階からの蒸溜ガ
スの吸収用に使用される。ライン24を通る他の
部分の流れは、排出および除去ガスからのアンモ
ニアおよび二酸化炭素の吸収用に使用されて
CASの希溶液が得られる。アンモニアおよび二
酸化炭素は、130〜135℃の温度および3ataの圧力
にて脱吸収されてこの溶液から回収され、そして
次に第二段階からの蒸溜ガス流と合体される。脱
吸収後に残つた溶液に、16〜18ataの圧力下180〜
200℃の温度にて特別の処理をして混入尿素を除
去し、そして次にこの溶液から大気圧下115℃の
温度にて残量のアンモニアおよび二酸化炭素を脱
吸収する。このようにして混入しているアンモニ
ア、二酸化炭素および尿素から精製された廃水
は、ライン12を経由して系から取り出される。
大気からの空気流をライン25を経由して装置
22に供給して、尿素の結晶化熱を除きそして粒
状物の温度を固化点から必要な値(50〜60℃)ま
で低下させる。標準外の粒子をシフターによつて
分離した後に、造粒した商業的製品をライン26
を経由して貯蔵用に輸送するかまたは需要者に供
給する。尿素塵が混入している使用済の空気は、
ライン27を経て装置22へ供給される水性吸収
剤(液体の蒸気の凝縮物等の)によつて洗浄され
る。精製された空気流はライン28を経て大気に
排出される。また、尿素塵を洗浄除去した後に得
られる尿素の水溶液は、前記の標準外粒子の溶解
に使用され、そして次に固形の商業的形状にて溶
液から尿素を回収するためにライン29を経由し
て装置13へ送られる。
本発明の製法の一態様では、装置17からの凝
縮されない部分の液体の蒸気がライン30を経て
吸収―凝縮器31へ送られる。ここで、ライン3
0を経て送られる流れを吸収―凝縮させ、このよ
うにして280〜300mmHgの残圧が液体の蒸気の凝
縮器17中で維持される。吸収剤として、液体の
蒸気の凝縮物用の回収装置20からライン32を
経由して送られる流れが利用される。ライン32
を経て送られる流れは、ポンプ33によつて2〜
4ataの圧力に予備圧縮され、そして次に冷却器3
4中に20〜40℃の温度に冷却される。ライン35
を経由して装置31から取出されたアンモニア、
二酸化炭素および尿素の希水溶液は次に装置20
へ送られる。
本発明の他の一態様は、吸収―凝縮器31にお
いて、吸収剤として装置9の廃水精製段階から16
〜18ataの圧力下に冷却した液体流が供給されて
混入尿素を除去する(例えば180〜200℃の範囲の
温度にて熱処理して)ことだけが上記の態様と相
違する。吸収―凝縮器31からの混合流は廃水処
理系(装置9)へ送られる。
尿素の溶液を濃縮するためにスチーム噴出装置
を用いる主な利点の一つは、液体の蒸気の凝縮を
達成するためにこの蒸気の圧力を動力スチームに
よつて増加させることによる。この点に関して、
工程の機構からスチーム噴出装置をなくする可能
性を本発明者は検討した。このために、凝縮器中
の循環冷却水による間接的な冷却後に凝縮されな
いで残る液体の蒸気の部分を真空にて最大に(ま
たは実質的にすべて)凝縮する方法を探究した。
混合型凝縮器中にて液体の蒸気を直接に吸収―凝
縮する方法が、一層望ましいようであつた。
この混合凝縮器(以下に吸収―凝縮器とう)へ
純粋な水(スチーム凝縮物)を供給するのは不適
当であつた。これはその結果として、廃水の量が
増加しそしてそのために廃水の精製段階にてエネ
ルギーの消費が大きくなるからである。また、吸
収剤として尿素の製法に関与しない物質を用いる
ことも不適当であつた。さもないと、液体の蒸気
中に含まれるアンモニア、二酸化炭素および尿素
をその吸収剤との混合物から分離する段階が必要
となつたであろう。このように、一層多くのエネ
ルギーの消費が必要となる。これらをすべて考慮
して、液体の蒸気の非凝縮部分の吸収―凝縮剤と
して、尿素合成装置からの流れそして特定的には
液体の蒸気の凝縮物を使用する考えが得られた。
しかし、これらの吸収剤中には揮発性成分すな
わちアンモニアおよび二酸化炭素が存在するの
で、液体の蒸気の非凝縮部分と接触させるために
尿素合成装置から液体流を供給する際に必要とさ
れる真空度を提供する問題は、非現実的と思われ
た。それにも拘らず、本発明者はあえて実験を実
施しそして予想外にも下記の結果を見出した。す
なわち、尿素合成装置から吸収―凝縮器へアンモ
ニア、二酸化炭素および尿素の水溶液を供給する
際に、吸収剤の温度および圧力ならびにその組成
を特定の範囲内に厳密に調節すれば、必要とされ
る真空度を保持することが実際に可能であること
を、予想外にも見出した。
上記の実験から得られたデータによれば、吸収
剤の下記の特性が望ましい。すなわち、1.5〜
2ataの圧力、10〜60℃の温度、0.4〜4.0重量%の
アンモニア含量、0〜1重量%の二酸化炭素含
量、および0〜50重量%の尿素含量である。
吸収剤の圧力の上限は、吸収―凝縮器31へ供
給する前に吸収剤を18〜20ata以上に圧縮するた
めに必要とされる不都合な工程の複雑化および動
力消費の増加を避けるように選定される。
温度範囲の下限は、吸収剤が結晶化する怖れを
回避しそして選ばれた低温度が容易に得られるよ
うに、選定される。そ上限は、60〜70℃以上の温
度では液体の蒸気を完全に真空凝縮するのが不可
能であるので、そのように選定される。
吸収剤としての使用が意図される溶液中の成分
の濃度範囲は、液体の蒸気の吸収―凝縮帯域に必
要な真空度を確保するように選定される。
操作上の温度、圧力および吸収剤の成分に関す
る上述の規定に従うかぎり、尿素製造装置または
関連装置からのいかなる液体流も、吸収剤として
吸収―凝縮器へ供給できる。
尚、吸収―凝縮器に導入する際の吸収剤中のア
ンモニア、二酸化炭素および尿素の量比の調節
は、吸収―凝縮器を介して吸収剤流の循環系へ導
入されかつこの系から取出される流れの比率を変
えることによつて行なう。具体的には、第1図に
よればこの循環系は、吸収―凝縮器31、凝縮物
回収装置20、ポンプ33および冷却器34を含
んで成り、吸収剤組成の調節は導入される流れ1
9および23の量、および取出される流れ24お
よび27の量を変えることによつて行なう。ま
た、後述する第2図によれば、この循環系は吸収
―凝縮器45、吸収器50、回収器43、ポンプ
47および冷却器48を含んで成り、吸収剤組成
の調節は導入される流れ42および55の流速お
よび取出される流れ54の流速を変えることによ
つて行なう。更にまた、後述する第3図によれ
ば、この循環系は吸収―凝縮器60およびポンプ
62を含み、吸収剤組成の調節は導入される流れ
65および取出される流れ64の流速を変えるこ
とによつて行なう。
本発明による製法の他の一態様は、第二段階の
蒸溜後に、尿素の合成溶融物がライン36(第2
図)を経由して予備蒸発装置37へ供給され、こ
こでは88℃の温度および369mmHgの残圧が維持さ
れることを特徴とする。予備蒸発段階から尿素溶
液がライン38を経て工程の後続段階へ送られ
る。また、蒸気―ガス混合物は、ライン41を経
由して供給される循環冷却水にて冷却される予備
蒸発凝縮器40へライン39を経て供給される。
この装置にて、液体の蒸気の凝縮物が348mmHgの
残圧下にて66℃の温度にて得られる。この凝縮物
はライン42を経由して回収器43へ排出され
る。装置40からの液体の蒸気の非凝縮部分はラ
イン44を経由して吸収―凝縮器45へ送られ、
ここで、回収器43からライン46を経て循環さ
れるCASおよび尿素の希水溶液が吸収剤として
利用される。この溶液は、ポンプ47によつて3
〜4ataに予備圧縮されそして冷却器48中で循環
冷却水により25〜35℃に冷却される。吸収―凝縮
器45から37〜38℃の温度の混合流が、大気に近
い圧力下にてライン51を経て供給される除去ガ
スおよび排出ガスの流れからアンモニアの吸収を
意図する吸収器50の噴霧用にライン49を経由
して供給される。吸収器50から得られる40〜42
℃の温度の溶液が、ライン52を経由して再循環
回収器43へ排出される。また、精製したガス流
はライン53を経て除去ガス回収器(図示されて
ない)へ供給される。
装置43および50間の循環溶液の組成を一定
に維持するために、回収器43からの液体の一部
分をライン54を経由して廃水精製装置へ供給
し、また回収器43へは第一および第二段階の蒸
発装置からの液体の蒸気凝縮物をライン55を経
由して同時に添加する。
尚、第2図に示した本発明の態様は、第一およ
び第二段階の蒸発前に尿素溶液を予備蒸発に付す
という修正を伴う態様に関する。第2図における
流れ36と38は第1図における流れ7に相当
し、第2図においてはこの流れ7は装置37にお
いて予め蒸発に付される。
本発明の更に別の一態様は、真空膿縮(予備蒸
発、第一または第二段階の蒸発、真空結晶化)の
各段階の一つからの液体の蒸気がライン56(第
3図)を経由して凝縮器57へ供給され、ここで
液体の蒸気凝縮物が形成されることを特徴とす
る。得られる液体の蒸気凝縮物は、ライン58を
経て回収器(図示されていない)へ排出され、そ
して次に廃水の精製装置にて処理される。液体の
蒸気の非凝縮部分は、ライン59を経て吸収―凝
縮器60へ送られ、ここで20〜50%の濃度を有し
そして10〜60℃の温度の尿素水溶液が吸収剤とし
て利用される。なお、この溶液はライン61を経
て供給されそしてポンプ62によつて4〜10ata
の圧力に圧縮される。吸収―凝縮器60からライ
ン63を経由して供給される混合流の一部分は、
ライン64を経て蒸溜装置(図示されていない)
の処理に送られる。この流れの他の部分は、吸収
―凝縮器60を通つてポンプ62によつてライン
61を経由して再循環される。ライン61を経て
供給される循環流の一定濃度を確保するために、
例えば、標準外の尿素粒用の溶解槽等からの尿素
塵を空気洗浄する装置22(第1図)からライン
65を経て供給される尿素溶液によつて、この流
れが補充される。
尚、第3図に示した本発明の態様は、尿素溶液
を吸収―凝縮器において吸収剤として用いるとい
う修正を伴う態様に関する。第3図における流れ
56は第1図における流れ16、あるいは第2図
における流れ39に相当する。
例 1 尿素合成装置1(第1図)中へ、3.33Kg/時の
量の水が混入している液体アンモニア1600Kg/
時、745Kg/時の量の二酸化炭素のガス流、0.4
Kg/時の水、15.4Kg/時の不活性ガス、およびア
ンモニア―503.3Kg/時、二酸化炭素―459.6Kg/
時、水―268.2Kg/時、尿素―0.17Kg/時を含む
再循環CAS溶液を供給する。尿素の合成反応器
中の工程は、200ataの圧力および190℃の温度に
て実施される。
1526Kg/時の量のアンモニア、460Kg/時の二
酸化炭素、580Kg/時の水、1014Kg/時の尿素、
15.4Kg/時の不活性ガスを含有する尿素の合成溶
融物が装置6へ処理用に送られ、ここでこの合成
溶融物の二段階の蒸溜および尿素溶液の予備蒸発
が行なわれる。
第一段階にての蒸溜は18ataの圧力および160℃
の温度にて実施される。これらの条件にて、1400
Kg/時の量のアンモニア、416Kg/時の二酸化炭
素、92.5Kg/時の水、15.4Kg/時の不活性ガスを
含有するガスが、合成溶融物から溜去される。残
部の合成溶融物(126Kg/時のアンモニア、44
Kg/時の二酸化炭素、487.5Kg/時の水、1014
Kg/時の尿素を含有する)が、3ataの圧力および
138℃の温度にて操作される第二段階の蒸溜へ送
られる。第二段階の蒸溜ガスの分離流は、114.4
Kg/時のアンモニア、41.5Kg/時の二酸化炭素、
72.0Kg/時の水を含有する。第二段階の蒸溜後に
残留する合成溶融物(11.6Kg/時のアンモニア、
2.5Kg/時の二酸化炭素、415.5Kg/時の水、1014
Kg/時の尿素を含有する)は、予備蒸発装置の真
空蒸発器中へ導入され、ここでは300mmHgの残圧
が維持される。95℃の温度での自然蒸発によつ
て、アンモニア(5.2Kg/時)および水(71.0
Kg/時)が蒸気相中へ移行する。
装置6からライン7を経由して装置13の第一
段階真空蒸発へ送られる液相は、アンモニア6.4
Kg/時、二酸化炭素2.5Kg/時、水344.5Kg/時、
尿素1014Kg/時の組成を有する。
ライン8を経由して供給される第一段階および
第二段階からの蒸溜ガスは、装置9中にて処理さ
れる。この場合、第二段階の蒸溜ガスは吸収―凝
縮器へ供給され、ここでは温度が約40℃に維持さ
れる。またこの中へ、アンモニア0.19Kg/時、水
37.8Kg/時、尿素0.07Kg/時を含有する液体の蒸
気凝縮物、およびアンモニア12.3Kg/時、二酸化
炭素2.1Kg/時、水10.3Kg/時を含有する脱吸収
器からのガス流も供給される。脱吸収器は、装置
9中の廃水精製系の要素の一つである。吸収―凝
縮器中で生成されそしてアンモニア126.89Kg/
時、二酸化炭素43.6Kg/時、水120.1Kg/時、尿
素0.07Kg/時を含有するCAS溶液は、洗浄塔の噴
霧用に使用される。ここへは、第一段階の蒸溜か
らのガス、不活性ガスとの混合物から洗出される
アンモニアの吸収器からのアンモニア液(水55.6
Kg/時、アンモニア38.3Kg/時、尿素0.1Kg/
時)、および循環アンモニアの凝縮器からの液体
アンモニア(1410Kg/時)も供給される。洗浄塔
中にて95℃で形成されるCAS溶液(アンモニア
503.3Kg/時、二酸化炭素459.6Kg/時、水268.2
Kg/時、尿素0.17Kg/時を含有する)は、次いで
装置1の合成反応器中にて使用される。混入して
いる二酸化炭素および水から精製された循環アン
モニアの蒸気(アンモニア2471.89Kg/時、不活
性ガス15.4Kg/時)は凝縮用に送られる。得られ
る液体アンモニア(2432.79Kg/時)は、一部分
が洗浄塔の噴霧に使用されそしてその残部がライ
ン10を経て合成反応器へ再循環される。再循環
されたアンモニアの凝縮器からのガス相(アンモ
ニア39.1Kg/時、不活性ガス15.4Kg/時)は、第
一段階蒸溜装置中の圧力に等し圧力下に操作され
るアンモニアの吸収器中に導入される。液体の蒸
気凝縮物(アンモニア0.3Kg/時、水55.6Kg/時、
尿素0.1Kg/時)は吸収器中の噴霧に供給される。
アンモニア吸収器中にて得られる溶液(アンモニ
ウム液)は洗浄塔の噴霧に使用される。大部分の
アンモニアを洗浄除去した後に、非凝縮ガス(ア
ンモニア1.1Kg/時、不活性ガス15.4Kg/時)は、
大気圧までスロツトル減圧されそしてライン11
を経由して最終の吸収器(tailing absorber)を
通して大気中に排出される。
ライン7を経由して供給される上記に特定した
組成を有する流れのほかに、尿素塵の吸収よび標
準外粒子の溶解によつて得られそしてライン29
を経て供給される水42.0Kg/時、尿素99.76Kg/
時を含有する流れも、第一蒸発段階(装置13)
へ供給される。装置13にて、混合流は、温度が
125℃に維持されそして残圧が300mmHgである真
空蒸発器を通過し、そして次に分離器を通過す
る。分離器から、0.48Kg/時の量のアンモニア、
47.22Kg/時の水、1112Kg/時の尿素を含有する
液体流がライン14を経て取出される。この溶液
は第二段階の蒸発用に(装置15へ)送られる。
第二段階の蒸発にて、この工程は138℃の温度
にて35mmHgの残圧下に実施される。このように
して生成した液体の蒸気は、0.48Kg/時の量のア
ンモニア、44.42Kg/時の水および1.20Kg/時の
尿素を含有する。これらの蒸気は、凝縮され、そ
して液体の蒸気凝縮物用の回収器20へライン2
3を経由して供給される。2.8Kg/時の量の水、
1110.8Kg/時の尿素を含有する尿素溶融物が、蒸
発装置15から取出されそしてライン21を経由
させて造粒装置22へ送られる。溶融物は造粒塔
中に散布され、この塔中には冷却空気がライン2
5を経て供給される。得られた冷却粒状物はシフ
ター(sifter)上にてスクリーン処理され、これ
によつて凝集物および大寸法の粒子は分離され後
に溶解される。空気流は、ライン27を経て供給
される水性吸収剤(精製廃水または液体の蒸気の
凝縮物)にて洗浄されて尿素塵を除去し、そして
ライン23を経由して大気中へ排気される。尿素
1000Kg/時、水2.6Kg/時を含有する最終製品は、
ライン26を経由して取出されそして貯蔵用にま
たは需要者に回送される。また、大寸法の粒子の
溶解および尿素塵の吸収によつて得られる溶液
は、ライン29を経て送られ装置13中にて処理
される。5.92Kg/時の量のアンモニア、2.5Kg/
時の量の二酸化炭素、339.28Kg/時の水、1.76
Kg/時の尿素を含有する蒸気―ガス混合物は、ラ
イン18を経て供給される循環冷却水にて冷却さ
れる凝縮器17中へ導入される。この凝縮器中に
て、液体の蒸気の凝縮物が74℃の温度および280
mmHgの残圧にて得られる。5.12Kg/時のアンモ
ニア、2.5Kg/時の二酸化炭素、329.28Kg/時の
水および1.66Kg/時の尿素を含有するこの液体の
蒸気凝縮物は、ライン19を経由して排出されて
液体の蒸気凝縮物の回収用の装置20へ送られ
る。装置20から、一部分の液体の蒸気凝縮物が
ライン24を経て装置9へ供給され、ここでアン
モニアが二酸化炭素および尿素と共にこの凝縮物
から分離され、これらの成分は製造工程への再循
環用に用いられる。また、精製廃水はライン12
を経由してこの系から取出される。
本発明に従つて0.8Kg/時の量のアンモニア、
10Kg/時の水、0.1Kg/時の尿素を含有する液体
の蒸気の非凝縮部分が、装置17からライン30
を経由して吸収―凝縮器31へ供給される。また
この凝縮器中へ、装置20中に設備された循環回
収器からの非精製廃水がライン32を経由して供
給される。ポンプ33によつて6ataの圧力に圧縮
されそして冷却器34中にて60℃を超さない温度
に冷却されたこれらの廃水は、47Kg/時の量のア
ンモニア、15Kg/時の量の二酸化炭素、2430Kg/
時の水、9Kg/時の尿素を含む。
吸収―凝縮器31からの混合流は、ライン35
を経て装置20へ再び循環される。
本発明の製法によつて、尿素1トンあたりのス
チームの消費率が0.15トン低減し、また冷却水の
消費率(尿素1トンについて計算)は9m3/トン
低減される。
例 2 この工程は、下記を除いては、例1に記述した
条件と同様の条件にて実施される。すなわち、
18ataの圧力下に実施された熱処理またはその他
の処理(混入尿素の除去を目的とする)の後に40
℃の温度に冷却した廃水流を、装置9から吸収―
凝縮器31へ供給すること以外は同様である。こ
の流れは、10Kg/時のアンモニア、4Kg/時の二
酸化炭素および390Kg/時の水を含有する。吸収
―凝縮器31からの混合流は、廃水の処理系(装
置9中へ)へ送られる。
この工程の他の全パラメーターならびに得られ
た効果は、前記例1のものと同様である。
例 3 この工程は、例1に記述のものと同様な条件に
て実施される。しかし、第二段階の蒸溜後に装置
15から送られそして346Kg/時のアンモニア、
136Kg/時の二酸化炭素、14614Kg/時の水および
26376Kg/時の尿素を含有する溶液は、ライン3
6(第2図)を経て予備蒸発装置37の直空蒸発
器へ供給される。ここでは、温度が88℃そして残
圧が369mmHgである。この分離器中にて相を分離
した後に、この液の流れはライン38を経由して
取出される。この液体流は、16Kg/時のアンモニ
ア、66Kg/時の二酸化炭素、10328Kg/時の水お
よび26376Kg/時の尿素を含む。次いで、この液
体流は第一段階の蒸発および続く処理段階へ送ら
れる。330Kg/時のアンモニア、70Kg/時の二酸
化炭素、4286Kg/時の水を含有する蒸気―ガス混
合物がライン41を経て供給される循環冷却水に
て冷却される凝縮器40へ、予備蒸発分離器37
からライン39を経由して送られる。この凝縮器
40中にてこの混合物は、66℃の温度および348
mmHgの残圧にて凝縮され、264Kg/時のアンモニ
ア、28Kg/時二酸化炭素、3888Kg/時の水を含有
する液体の蒸気凝縮物が生成される。この液体の
蒸気凝縮物は、ライン42を経由して回収器43
へ送られる。66Kg/時のアンモニア、42Kg/時の
二酸化炭素、396Kg/時の水を含有する残りの非
凝縮蒸気―ガス流は、ライン44を経て凝縮器4
0から送られ、吸収―凝縮器45中にて、熱交換
器48中で37℃の温度に冷却されそして6138Kg/
時のアンモニア、1494Kg/時の二酸化炭素、
171756Kg/時の水よび612Kg/時の尿素を含有す
る廃水流と接触させる。この流れはポンプ47に
よつて1.5〜2ataの圧力下にライン46を経由し
て供給される。吸収―凝縮器45から、6204Kg/
時のアンモニア、1636Kg/時の二酸化炭素、
172152Kg/時の水および612Kg/時の尿素を含有
しそして40℃の温度を有する混合流が、大気圧に
近い圧力下にライン49を経由して吸収器50へ
供給される。この流れは、512Kg/時のアンモニ
アおよび220Kg/時の不活性ガスを含有しライン
51を経て供給される除去ガスからアンモニアを
吸収することを意図するものである。吸収器50
から、6536Kg/時のアンモニア、1536Kg/時の二
酸化炭素、172152Kg/時の量の水および612Kg/
時の尿素を含有しそして42℃の温度を有する溶液
が、ライン52を経て再循環回収器43へ排出さ
れる。また、180Kg/時のアンモニアおよび220
Kg/時の不活性ガスを含有するガス流は、ライン
53を経て排気ガス回収器(図示されていない)
へ送られる。更に、44Kg/時のアンモニア、66
Kg/時の二酸化炭素、11982Kg/時の水および44
Kg/時の尿素を含有する液体の蒸気の新しい凝縮
物が、ライン55を経て循環回収器43へ供給さ
れる。442Kg/時のアンモニア、108Kg/時の二酸
化炭素、12378Kg/時の水および44Kg/時の尿素
を含有する液体の一部分が、回収器43からライ
ン54を経て取出されそして廃水精製系へ送られ
る。
本発明の製法を採用することによつて、スチー
ムの消費率が0.05t/t低減されそして冷却水の
消費率が3m3/t低減される。
例 4 前記の例1に記述したものと同様な条件にて、
工程を実施する。
しかし、140Kg/時のアンモニア、40Kg/時の
二酸化炭素、6140Kg/時の水、30Kg/時の尿素を
含有する予備蒸発装置分離器からの液体の蒸気
は、ライン56(第3図)を経由して凝縮器57
へ供給される。ここで液化が64℃の温度および
440mmHgの残圧にて行われ、84Kg/時のアンモニ
ア、40Kg/時の二酸化炭素、5766Kg/時の水およ
び27Kg/時の尿素を含有する液体の蒸気凝縮物が
得られる。この液体の蒸気凝縮物は、ライン58
を経て回収器(図示されていない)へ排出され、
そして次に廃水精製装置にて処理される。56Kg/
時のアンモニア、374Kg/時の水および3Kg/時
の尿素を含有する蒸気―ガス混合物の残りの非凝
縮部分は、ライン59を経由して吸収―凝縮器6
0へ供給される。これは、1862Kg/時のアンモニ
ア、70138Kg/時の水および24000Kg/時の尿素を
含有し、60℃の温度を有しそして5ataの圧力下に
ポンプ6によつて供給される再循環溶液61と接
触される。吸収―凝縮器60から、56Kg/時のア
ンモニア、2119Kg/時の水および725Kg/時の尿
素を含有する混合溶液の一部分がライン64を経
て第二段階の蒸留装置へ送られる。また、1862
Kg/時のアンモニア、68393Kg/時の水および
23278Kg/時の尿素を含有する溶液の他の部分は、
吸収―凝縮器60の循環回路中に残る。ライン6
1を経由して循環される溶液の組成を一定に維持
するには、1744Kg/時の水および723Kg/時の尿
素を含有する溶液をライン65を経て循環回路へ
導入する。この溶液は尿素塵の空気洗浄装置から
送られる。
本発明の製法を採用すると、スチームの消費率
を0.05t/t低減させそして冷却水の消費率を3
m3/t低減させることが可能となる。
例 5 下記以外は、例1の場合と同様な同条にて工程
を実施する。すなわち、第一段階の蒸発からの液
体の蒸気がライン56(第3図)を経由して凝縮
器57へ送られ、ここで、68℃の温度および230
mmHgの残圧にて液化が行われ、110Kg/時のアン
モニア、40Kg/時の二酸化炭素、5740Kg/時の水
および27Kg/時の尿素を含有する液体の蒸気凝縮
物が得られること以外は同様である。
30Kg/時のアンモニア、400Kg/時の水および
3Kg/時の尿素を含有する液体の蒸気の残りの非
凝縮部分が、ライン59を経て吸収―凝縮器60
へ送られる。これは、ライン61を経由して循環
されそして1008Kg/時のアンモニア、64272Kg/
時の水および30720Kg/時の尿素を含有し10℃の
温度を有し、そしてポンプ62によつて8ataの圧
力にて供給される溶液と、接触される。吸収―凝
縮器60から、30Kg/時のアンモニア、1942Kg/
時の水および928Kg/時の尿素を含有する混合流
の一部分が、ライン64を経由して第二段階の蒸
溜装置中の処理に供給される。また、1008Kg/時
のアンモニア、62730Kg/時の水、および29795
Kg/時の尿素を含有するこの流れの他の部分は、
吸収―凝縮器60の循環回路中に残る。ライン6
5を経由して送られる供給流は、1542Kg/時の水
および925Kg/時の尿素を含有する。
本発明による製法によつて、スチームの消費率
を0.15t/t低減させそして冷却水の消費率を9
m3/t低減させることが可能となる。
例 6 下記以外は、前記の例1の場合と同様な条件に
て、工程を実施する。すなわち、第二段階の蒸発
装置からの液体の蒸気を凝縮器57(第3図)に
通過させ、ここで42℃の温度および55mmHgの残
圧にて液化を行ない、134Kg/時のアンモニア、
40Kg/時の二酸化炭素、5716Kg/時の水よび28
Kg/時の尿素を含有する液体の蒸気凝縮物を得る
こと以外は同様である。6Kg/時のアンモニア、
425Kg/時の水、2Kg/時の尿素を含有する液体
の蒸気の残りの非凝縮部分は、ライン59を経て
吸収―凝縮器60へ供給される。これは、ライン
61を経由して循環しそして202Kg/時のアンモ
ニア、57398Kg/時の水および57600Kg/時の尿素
を含有し20℃の温度を有しそしてポンプ62によ
つて10ataの圧力にて供給される溶液と接触され
る。吸収―凝縮器60から、6Kg/時のアンモニ
ア、1734Kg/時の水および1728Kg/時の尿素を含
有する混合流の一部分が、ライン64を経由して
第二段階の蒸溜装置中の処理に供給される。202
Kg/時のアンモニア、56089Kg/時の水および
55874Kg/時の尿素を含有する流れ63の他の部
分は吸収―凝縮器60の循環回路中に残る。この
供給流は1309Kg/時の水および1726Kg/時の尿素
を含む。
本発明の製法を採用して、スチームの消費率を
0.07t/t低減させそして冷却水の消費率を4.5
m3/t低減させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による尿素の製法の第一の態
様を示す主要フローシートである。第2図は、本
発明による尿素の製法の第二の態様を示す主要フ
ローシートである。第3図は、本発明による尿素
の製法の第三の態様を示す主要フローシートであ
る。 1…尿素装置、17…凝縮器、31…吸収―凝
縮器、37…予備蒸発装置、40…予備蒸発凝縮
器、43…回収器、57…凝縮器、60…吸収―
凝縮器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記()の工程を含み、下記()を特徴
    とする尿素の製法。 () (a) 140〜400ata圧力および160〜230℃の
    温度にてアンモニアおよび二酸化炭素から尿
    素を合成する工程、 (b) 得られた尿素水溶液を目的生成物に転化さ
    れないアンモニアおよび二酸化炭素から分離
    する工程、 (c) 尿素の合成に不活性であるガスおよび工程
    から取り出される精製廃水から、アンモニア
    および二酸化炭素の液状またはガス状流を分
    離する工程、 (d) アンモニアおよび二酸化炭素の上記の液状
    またはガス状流を目的生成物の合成に再循環
    する工程、 (e) 得られた尿素溶液を0.04〜0.90ataの圧力
    下に真空濃縮して、凝縮相の脱水尿素、およ
    び水、アンモニア、二酸化炭素および尿素の
    混合物からなる蒸気相を回収する工程、 (f) 上記の脱水尿素を固形粒子に転化しそして
    空気流中にて冷却する工程、 (g) 脱水尿素を固形粒子に転化する段階からの
    空気から尿素塵を水洗しそして冷却して、真
    空濃縮段階へ送られる尿素の水溶液を形成す
    る工程、 (h) 真空濃厚段階から間接的冷却によつて得ら
    れる水、アンモニア、二酸化炭素および尿素
    の混合物を凝縮して、液体の蒸気凝縮物を形
    成させる工程、 (i) 上記の液体の蒸気凝縮物を、尿素合成に不
    活性なガスおよび精製廃水を分離する段階へ
    供給する工程、および (j) 尿素合成に不活性なガスおよび精製廃水を
    分離する段階へ、間接的冷却後の真空濃縮段
    階からの蒸気相の非凝縮部分中に含まれるア
    ンモニアおよび二酸化炭素を供給する工程。 () 間接的冷却後の真空濃縮段階からの蒸気相
    の非凝縮部分を、この蒸気相が吸収―凝縮段階
    へ供給される圧力下にて吸収―凝縮処理し、 ここにおいて、吸収―凝縮は、10〜60℃の温
    度および1.5〜18ataの圧力を有しそして0.2〜
    3.4重量%のアンモニア、0〜1.0重量%の二酸
    化炭素および0〜50重量%の尿素を水に溶解し
    て含有する冷却剤―吸収剤と、上記の蒸気相を
    直接に接触させて実施され、そして その後に、得られた溶液の少くも一部分を、
    尿素合成に不活性なガスおよび精製廃水を分離
    する段階に、または目的生成物に転化されない
    アンモニアおよび二酸化炭素から尿素水溶液を
    分離する段階に、または尿素水溶液を真空濃縮
    する段階へ、供給する工程。 2 吸収―凝縮が冷却剤―吸収剤として液体の蒸
    気凝縮物を使用して実施される、特許請求の範囲
    第1項に記載した製法。 3 尿素の合成に不活性なガスおよび精製廃水の
    分離の段階にて、混入尿素から精製された廃水を
    冷却剤―吸収剤として16〜18ataの圧力にて利用
    する、特許請求の範囲第1項に記載した製法。 4 脱水尿素を固形粒子に転化しそして冷却する
    段階からの空気から尿素塵を水洗して得られる尿
    素溶液および/または目的生成物に転化されない
    アンモニアおよび二酸化炭素から尿素水溶液を分
    離して得られる尿素溶液を、冷却剤―吸収剤とし
    て利用する、特許請求の範囲第1項に記載した製
    法。
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