180880. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 180880 0 Bejelentés napja: 1978. V. 3. (MO—1012) Elsőbbsége: 1977. V. 5. (23213 A/77), (23214 A/77), 1977. V. 18. (23710 A/77), (23711 A/77) Olaszország Nemzetközi osztályozás: NSZ03 C 07 C 126/00 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1982. VIII. 30. Megjelent: 1985. VI. 30. r v r ' : ’S * t . ... - J Feltaláló: Pagani Giorgio vegyészmérnök, Milánó, Olaszország Szabadalmas: Montedison S. p. A., Milánó, Olaszország Eljárás karbamid előállítására 1 2 A találmány tárgya javított eljárás karbamid előállítására. Közelebbről a találmány olyan javított, izobár kettős keringtetést alkalmazó eljárásra vonatkozik, amelynek során ammóniából és széndioxidból indulunk ki, illetve köztitermékként ammónium-karbamát képződik az alábbi reakcióegyenlet szerint: 2 NH3 + C02ï±NH2COONH4?±NH2CONHa + H20 A reakcióegyenletben szereplő két reakció közül az első exoterm, míg a második kissé endoterm. Ismeretes, hogy az ammónium-karbamát karbamiddá való átalakulása nem kvantitatív, és az átalakulatlan ammónium-karbamátot rendszerint a kiindulási anyagokra, azaz ammóniára és széndioxidra bontják, majd különböző eljárások szerint — amelyek egyébként az adott teljes előállítási eljárást jellemzik — a szintézishez visszavezetik. így például a 3 356 723 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban foglaltak szerint az ammóniát kis fölöslegben használják (azaz a reaktorokban áz NH3 : C02 mólarányt 2,5:1 és 3:1 arányértékek közé állítják be), továbbá az ammónium-karbamát elbontását és az ammó- 20 nia-fölöslegnek a folyékony termékből gázfázisba való átvitelét úgy végzik, hogy a terméket a szintézis nyomásán ejtőfilmes sztrippelőberendezésben hőadagolással és sztrippelőágensként gázhalmazállapotú széndioxiddal kezelik. Az ebben a leírásban foglaltak szerint a gàzfàziÿ azonnal visszavezetik a szintézishez. Tekintettel arra, hogy az ebben a leírásban ismertetett eljárás esetén a sztrippelő zónákban és a szintézisnél azonos nyomás uralkodik, ezt az eljárást a szakirodalomban „izobár teljes keringtetést alkalmazó eljárás”ként definiálták. Bár a korábban ismert eljárásokhoz képest ez az eljárás kétségkívül haladást jelent, számos hátránya is van. így például a sztrippeléshez használt gáznak a mennyisége korlátozva van a sztöchiometrikusan szükséges C02- mennyiségre, és ezért a folyékonyból a gázhalmazállapotú 5 fázisba átvihető anyag mennyisége szintén korlátozott, ha csak túlságosan erős hevítést nem alkalmaznak, ami viszont a nagy nyomású vízgőz túlzott mértékű fogyasztásával jár. Ezért a szintéziszónában az ammóniafölösleget egy meghatározott érték alatt kell tartani és így nem használható ki az 10 ammónia-fölöslegnek a szintézis végbemenetelére kifejtett teljes előnyös hatása. Az ezzel az eljárással elérhető hozamok ugyanakkor nem túl magasak (55—60%), ezért a reaktort elhagyó oldatban a visszamaradt ammónium-karbamát mennyisége meglehetősen magas koncentrációértékeket ér 15 el. Ezen eljáráson túlmenően ismertek más, az ammónia sztrippelésén alapuló eljárások (lásd például a 3 049 563 számú amerikai egyesült államokbeli és a 684 929 számú olasz szabadalmi leírást), amelyek esetében magasabb NH3 : C02 mólarányoknál (3,5—3,8) dolgoznak és így magasabb hozamokat (62—64%) érnek el. A magasabb hozamokkal járó előnyt azonban semlegesíti az a tény, hogy a sztrippelő berendezést elhagyó karbamidoldatban nagyobb az ammónia mennyisége (22—25% NH3 25 és 5—6 súly% széndioxid), miáltal szükségessé válik egy túl nagy, alacsony nyomáson (rendszerint 18—20 at nyomáson) működő ammóniaelkülönítő egység. Következésképpen ezek a sztrippelést alkalmazó eljárások nyújtanak ugyan bizonyos előnyöket a visszamaradó ammónium-karbamát 30 nagy részének a szintézisnyomáson bekövetkező elbomlásá-180880
