149699. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid előállítására

Megjelent: Í9Ü2. december 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG #^% SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.699. SZÁM Nemzetközi osztály: MO—473. ALAPSZOM Magyar osztály: C—07—c, * 12 o 11 — IP, ' Eljárás karbamid előállítására MONTECATINl, Societá Generale per l'Industria Mineraria e Chimica cég, Milano (Olaszország) Feltaláló: Fauser Giacomo, Novara (Olaszország) A bejelentés napja: 1960. december 30. Olaszországi elsőbbsége: 1959. december 31. A karbamid ipari előállítására valamennyi eljárás széndioxid és ammónia reakcióján alapul. Ismeretes, hogy a hőmérséklet és nyomás emelése ezt a reakciót elősegíti; ha pl. a reakcióban résztvevő két anyag sztöichiometrikus arányú elegyét 200 atm nyomás alatt 180 C° hőmérsékleten tartjuk, a kiindulóanyagoknak csupán 45%-a alakul át karbamiddá, míg a többi karbamát alakjában marad. Ha azonban a hőmérsékletet 210 C°-ra, a nyomást pedig 270 atm-ra növeljük, már 50%-ot meghaladó mértékű átalakulást érünk el. A nyomás emeléséből adódó előnyöket azonban részben lerontja az a körülmény, hogy a reakcióban résztvevő anyagok komprimálására nagyobb energiafogyasztásra van szükség; különösen jelentkezik ez a megnövekedett energiaszükséglet a reakcióba nem lépett karbamátnak az autoklávba való visszaszivattyúzása terén. A találmány olyan eljárás, amelynél a karbamid előállításához szükséges energiafogyasztás lényegesen kisebb, mint az eddig ismert eljárások esetében. ismeretes,, hogy a folyékony vagy gáz alakú szénhidrogénekből termelt hidrogén mellől az egyidejűleg jelenlevő széndioxidot vízben nyomás alatt vagy alkalikus oldatokban történő adszorpció útján választhatjuk el. Vízben, nyomás alatt történő abszorbeáltatás esetén 1 t széndioxid abszorbeáltatására kb. 300 kWó energia szükséges, mímeli ett jelentős mértékű hidrogénveszteség is fellép. Alkalikus oldatokban történő abszorbeáltatás esetén az 1 t széndioxidra eső energiafogyasztás csupán kb. 40 kWó, az alkalikus oldat regenerálására azonban 1 t széndioxidra számítva kb. 1 t vízgőzre van szükség. Mindkét esetben azután a széndioxidot a karbamid-szintézishez szükséges nyomásra ke!l komprimálni. A fenti eljárásmód helyett a találmány értelmében úgy járunk el, hogy a karbamid előállítására szánt széndioxidot alaasony hőmérsékletre történő lehűtés útján, 300 atm nyomás alatt választjuk el a hidrogéntől; ez az a nyomás, amelyen az ammónia szintézise is történik. Az ilyen nyomáson levő széndioxidot azután a folyékony ammóniával együtt, további energiafogyasztás szükségessége nélkül vezetjük be a karbamid szintézisére használt reaktorba, amely 300 atm-mál valamivel kisebb nyomáson dolgozik. A találmány szerinti eljárás lefolytatását vázlatosan az ábra szemlélteti. Valamely tüzelőolajnak oxigén segítségével történő részleges elégetése révén, a szénmonoxid konvertálása után oly gázelegyet kapunk, amely kb. 2/3 rész hidrogént és 1/3 rész széndioxidot tartalmaz. Ezt a gázelegyet 1 kompresszor segítségével .300 atm nyomásra komprimáljuk, majd 3 2 hőkicserélőn keresztül áramoltatva, a 4 hűtőgép segítségével üzemeltetett 3 hűtőben —50 C° hőmérsékletre hűtjük le. Ennék hatására a gázban jelenlevő széndioxid kb. 80%-a folyékony állapotban leválik az 5 tartályban; a hidrogént azután 6 elválasztó berendezésben teljesen mentesítjük a széndioxidtól és szénmonoxidtól, majd a 7 vezetéken át bevezetett nitrogén hozzáadása után a 8 ammónia-szintézis berendezésbe vezetjük be. A hűtés útján leválasztott széndioxid mennyisége elegendő az előállított ammónia teljes menynyiségének karbamiddá való átalakítására; a 2 hőkicserélőben végbemenő hőcsere folytán a szén-