166923. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamátmentes karbamid oldat előállítására

166923 3 4 ségű vízzel kondenzálják, amelyet visszavezetnek a reaktorba. A nagy mennyiségű víz hátrányosan befolyásolja a konverziót. A 245 076 sz. szovjet szabadalmi leírás szerint az ammóniumkarbamátot egy lépésben termikusan bontják, és a végtermék maradók ammónia- és széndioxid-tartalma is meglehetősen nagy. A találmány célkitűzését oly eljárás kidolgozása képezte, amely lehetővé teszi a fentemlített hátrányok teljes kiküszöbölését, a reaktorból távozó termék-áram összes értékes anyagainak (karbamát, karbonátok, ammónia) teljes visszavezetését az eljárásba, célszerűen a reaktorban fennálló nyomással egyező nyomáson, és egyben lehetővé teszi gyakorlatilag teljesen tiszta vizes karbamidoldat kinyerését is. A találmány további célkitűzése oly eljárásnak a megalkotása volt, amely a reaktorból kapott karbamidoldat teljes tisztítását biztosítja. A találmány szerinti eljárásban ammónia és széndioxid áramát vezetjük be egy reaktorba. A reakcióelegyet 50—300 atm nyomáson és 150—300 °C hőmérsékleten tartjuk; a reaktorból kilépő elegy karbamidot, karbamátot, ammóniát, széndioxidot és vizet tartalmaz; ezt az elegyet egy karbamát-bontóba vezetjük, amely a szintézis-nyomással lényegileg egyező nyomáson dolgozik. Ez a karbamát-bontó egyszerű desztillálókészülékként működik, és egyszerű hőbontás következik be. A karbamát-bontót hevítjük a bontás elősegítése érdekében, a bontás további elősegítése céljából. A karbamát-bontó felső részén kilépő gázáram lényegileg ammóniából, széndioxidból és vízgőzből áll; ezt egy kondenzátorban kondenzáltatjuk, ahol ugyanakkor gázt termelünk magas hőmérsékletszinten. Ezt a gőzt az üzem más részeiben újból felhasználhatjuk. A kondenzált fázist a kondenzátorból való kilépés után visszavezetjük a szintéziszónába. A bontó alsó részénél kilépő folyadékfázist, amely széndioxidtól gyakorlatilag mentes, egy második bontóba vezetjük továbbá, ahol lehajtószerként valamely közömbös gázt, mint nitrogént, nitrogén és hidrogén elegyét és/vagy más inert gázokat alkalmazunk. Ezt a második bontót is fűtjük, és ezt is a szintézis-nyomással lényegileg egyező nyomáson üzemeltetjük. A másik bontóból kilépő gázáram lényegileg ammóniával és vízgőzzel telített inert gázt tartalmaz; ezt a gázelegyet egy kondenzátorba vezetjük, ahol a gázelegy hőtartalmát szintén gőz fellesztésére hasznosítjuk, magas hőmérséklet-szinten. A kondenzáló részt visszavezetjük a szintézisbe, míg a nem kondenzálódó inert gázokat — amennyiben ezek még ammóniát tartalmaznak — egy mosóba vezetjük az ammónia kinyerése céljából. A mosóból gyakorlatilag tiszta állapotban kilépő inert gázt a megfelelő nyomásra komprimáljuk ós visszavezetjük a második bontóba. A második bontó alján gyakorlatilag tiszta karbamid vizes oldata lép ki, ezt azután a következő kezelési műveletekbe vezetjük tovább. Nyilvánvalók az eljárásnak az abból adódó előnyei, hogy az említett üzemi berendezéseket a szintézis-nyomással egyező nyomáson üzemeltetjük. A gőzöket nagy nyomáson kondenzáltatjuk, ami lehetővé teszi az üzem különböző részeiben jól hasznosítható gőz termelését; emellett az eljárás S szabályozása nagymértékben egyszerűsödik és a különböző üzemi nyomásokon dolgozó berendezésekhez viszonyítva jól kevesebb és egyszerűbb szabályozóberendezésre van szükség. Minthogy továbbá nincs szükség nagy nyomások-10 ra történő újrakomprimálási műveletekre, az energiafogyasztás is lényegesen csökken; csupán az inert gázáram keringtetése igényel energiát az üzem e részében. A találmány szerinti eljárást az alábbiakban a raj-15 zok alapján ismertetjük részletesen. Az 1. ábrán az eljárás folyamatábrája látható, összhangban a fentebbi általános ismertetéssel. Az ábrán bemutatott elrendezés esetében az ammónia és a széndioxid az 1, illetőleg 2 vezetéke-20 ken keresztül érkezik az 5 reaktorba. A lényegileg karbamidot, karbamátot, ammóniát, széndioxidot és vizet tartalmazó szintézis-termék a 6 vezetéken keresztül a 8 első bontóba halad tovább. A 8 bontóban a karbamát a hőhatás követ-25 keztében bomlást szenved. A 8 bontó felső részéből kilépő gőzök a 9 vezetéken keresztül a 10 kondenzátorba áramlanak, ahol gőzt termelünk és a kondenzált fázist all vezetéken keresztül visszavezetjük a szintézisbe. 30 A 8 bontóból alul a 12 vezetéken keresztül ammóniában és széndioxidban szegény karbamidoldat lép ki és a 13 második bontóba jut, annak felső részén belépve találkozik az inert gázárammal, amelyet a 16 vezetéken keresztül vezetünk be a 13 bontó alsó 35 részébe. Az inert gáz lehajtó hatása az oldatot teljesen mentesíti az ammóniától; így a 13 bontó alsó részén gyakorlatilag tiszta karbamid vizes oldata lép ki ós halad a 14 vezetéken keresztül a következő kezelési műveletekbe. 40 A 13 bontó felső részén kilépő, gáz-gőz-elegy, amely lényegileg ammóniát és inert gázokat, illetve gőzöket tartalmaz, a 15 vezetéken keresztül a 17 kondenzátorba jut; a kondenzált részt a 23 vezetéken keresztül a 11 vezetékbe csatlakoztatjuk, ahol 45 azt a szintézisbe vezetjük vissza; a nem kondenzálódó gázok a 18 vezetéken keresztül a 19 mosótoronyba haladnak tovább és itt ellenáramban érintkeznek a 24 vezetéken keresztül bevezetett mosófolyadékkal. 50 A 19 mosótorony alján vizes ammónia-oldat lép ki a 22 vezetéken keresztül, míg a mosótorony felső részéből a tisztított inert gázok a 20 vezetéken keresztül a 21 kompresszorba, majd innen a 16 vezetéken keresztül a 13 bontóba kerülnek vissza, ahol 55 újból lehajtószerként alkalmazzuk őket. A találmány szerinti eljárás számos különböző változata lehetséges a 13 bontóban keringtetett inert gázok tisztítási módja, valamint a különféle készülékek, mint az 5 reaktor, a 8 ós a 13 karbamát-bontó, 60 a 10 karbamát-kondenzátor stb. üzemeltetési nyomása, valamint az eljárás egyéb részletei tekintetében. Az 1. ábra szerinti elrendezés fontos módosítása esetében a 13 bontóba lehajtószerként valamely kül-65 ső forrásból származó inert gázt vezetünk, és ezt 2