153085. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid szintézisére ammóniából és széndioxidból, az átalakulatlan kiindulóanyagok teljes visszakeringtetésével
153085 nyomás alatt visszakeringtetünk ammónia-oldat ^ alakjában. Az ammóniát és széndioxidot, amelyet a kar- . barnát elbontása útján nyertünk, az ammóniának a karbamidoldattól való. előzetes elválasz- 5 tása során kapott vizes ammóniaoldattal nyeletjük el; ily módon ammóniatartalmú ammóniumkarbamátoldatot kapunk. Az ammóniumkarbamát képződési hőjét, vízgőz termelésére hasznosítjuk, minthogy ezt a hőt.nagy hőmér- 10 sékleten nyerjük. Az ammóniát és a széndioxidot a találmány szerinti eljárásban nagy nyomáson kapjuk, ez lehetővé teszi, hogy az elnyeletést nagy (150 C° feletti) hőmérsékleten folytassuk le, ezáltal az abszorbcióban termelt 15 hő hasznosíthatóvá válik. Az^e hő segítségével . termelt vízgőzt közvetlenül felhasználhatjuk a visszakeringtetési lépésben; ez is előnyös különbséget jelent az ismert eljárásokhoz képest, > amelyeknél az abszorbciót több fokozatban, ala- 20 csony nyomáson folytatják le és így az alacsony hőmérséklet-szinten nyert hő csak korlátozott mértékben vagy egyáltalán nem hasznosítható. Azt találtuk, hogy a fent vázolt eljárás alkalmazása révén az ammóniát és a széndioxidot 25 meglepően kis mennyiségű víz kíséretében keringtethetjük vissza; az e művelethez szükséges energiafogyasztás az ismert eljárásokhoz képest igen csekély; a határozottan kisebb termelési költségek mellett a karbamidhozam a találmány 30 szerinti eljárásban igen nagy. A találmány szerinti eljárás kiviteli módjának közelebbi megvilágítása érdekében az eljárás egy jellegzetes kiviteli módját a csatolt rajzzal kapcsolatban részletesen ismertetjük. .35 Még kell azonban jegyezni, hogy a találmány szerinti eljárásnak számos más kiviteli módja is lehetséges; a találmány köre tehát semmiképpen sincsen e példaként szolgáló esetre korlátozva. - 40 Egy (1) reaktorba a (2) csővezetéken, (3) szivattyún és (4) előhevítőn keresztül ammóniát, az (5) csővezetéken és (6) kompresszoron keresztül pedig széndioxidot vezetünk, be; ugyanakkor a (7) csővezetéken és (&) szivattyún ke- 45 resztül a visszakeringtetendő termékeket tápláljuk be, ammóniumkarbamát vizes ammóniás oldata alakjában, olyan mennyiségi arányban, hogy az ammónia szándioxidhoz viszonyított mólaránya 3:1 és 5:1 között legyen. 50 Az autoklávot 180—300 kg/cm2 nyomás alatt, 180 C° és Í40 C° közötti hőmérsékleten tartjuk. A reakcióterméket a (9) csővezetéken keresztül vezetjük el és a (10) szelepen át, 150—100 kg/ cm2 nyomás alatt hagyjuk expandálni, majd 55 bevezetjük egy (11) szeparátorba, ahol a reagálatlan ammónia -nagyobb része felszabadul. A reagálatlan ammónia nagyobb részétől megszabadított karbamidoldatot azután a (12) csővezetéken és a (13) szelepen keresztül az elsődleges 60 (14) karbamát-Jbontóba vezetjük. A (14) bontóban, amely a bontási reakcióhoz szükséges hő betáplálására alkalmas (15) szervekkel van felszerelve, a karbamát első hasítási reakciója 120—80 kg/cm2 nyomás alatt, 150 65 C° és 200 C° közötti hőmérsékleten megy végbe. Ebben az elsődleges bontóban a reakcióelegy eredeti karbamát-tartalmának 20—40%-nyi része ,kerül elbontásra. A (11) szeparátorból a (16) csővezetéken és (17) szelepen keresztül a (18) másodlagos bontóba kerül az elkülönített ammónia, esetleg a (19) csővezetéken és (20) szelepen keresztül betáplált friss ammóniával együtt, 120 kg/cm2 és 80 kg/om2 közötti nyomás alatt. A (18) másodlagos bontóban, amely a bontási reakcióhoz szükséges hő betáplálására szolgáló (21) szervekkel van felszerelve, 120 kg/cm2 és 80 kg/cm2 nyomás alatt, 150—200 C° hőmérsékleten, megy végbe a karbamát meg-' maradt részének a teljes elbontása. • A (18) másodlagos bontó fenekéhez közeli /szintben elrendezett (22) csőcsatlakozáson keresztül bevezetett gázalakú, ammónia ellenáramban halad a (18) bontó legfelső részén elrendezett (23) csőcsatlakozáson keresztül betáplált folyékony fázishoz képest., A lényegileg karbamátmentes karbamidoldatot a (24) csővezetéken keresztül vezetjük el, a (25) szelepen keresztül expandálni hagyjuk és a (25) szeparátorba vezetjük, ahol az oldatban maradt ammóniát 15—25 kg/cm2 nyomás alatt gázalakban részben elkülönítjük; a (18) bontóból távozó oldatban jelenlevő összes ammónia 50% és 80% közötti része különíthető el ily módon. -\ ' A (18) bontóban termelt vízgőzt, amely 120 kg/cm2 és 80 kg/cm 2 közötti nyomással nyerhető, a (27) csővezetéken keresztül a (28) elnyeletőbe vezetjük, mely utóbbi a (29) hőcserélővel van felszerelve, az abszorbció és karbamát újraképződése során fejlődő hő közepes nyomású vízgőz termelésére való hasznosítása céljából. Az említett (28) elnyeletőben, 120 kg/cm2 ás 80 Jíg/cm2 közötti nyomás alatt, 140—170 C° hőmérsékleten bevezetett ammóniatartalmú oldat szolgál elnyelető közegként; ezt az oldatot a (30) csővezetéken keresztül vezetjük be. Az oldatban ismét ammóniumkarbamát képződik és így oly vizes ammóniás ammóniumkarbamát»' " oldatot nyerünk, amelyet a (7) csővezetéken és (8) -szivattyún keresztül visszakeringtetünk az (1) reaktorba. Az említett oldat víztartalma az oldat teljes súlyának 5—16 súly0 / 0 Ma között van. A (26) szeparátorban elkülönített ammóniát a (28) elnyelőből- kilépő közömbös gázokkal együtt, a (31) csővezetéken és (32) szelepen keresztül, majd a (33) Vezetéken át a (34) rektifikáló oszlopba vezetjük, amely 15—25 kg/cm2 nyomás alatt dolgozik és amelynek felső részéből ammóniát és közömbös gázokat nyerünk. Ezt a felső terméket a (35) csővezetéken keresztül (36) kondenzátorba továbbítjuk, ahol az ammónia cseppfolyósodik, míg a közömbös gázokat lehajtjuk és a (37) csővezetéken keresztül elvezetjük. A cseppfolyós ammóniát részben a (38) csővezetéken keresztül visszakeringtetjük a szin-
