168681. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1971. XII. 29. (SA—2297) Hollandiai elsőbbsége: 1970. XII. 31. (7019056) Közzététel napja: 1976.1. 28. Megjelent: 1977. VIII. 31. 168681 Nemzetközi osztályozás: C 07 C 126/02 Feltalálók: Logemann Johan Dietrich vegyész, Geleen, Hollandia Tulajdonos: Stamicarbon N. V. cég, Heerlen, Hollandia Eljárás karbamid előállítására A találmány eljárás karbamid előállítására ammóniából és széndioxidból. Ha ammóniát és széndioxidot megfelelő nyomás (125-350 atm) és hőmérséklet (170-250 C°) alkalmazásával egy szintézis-zónán vezetünk keresztül, akkor először ammóniumkarbamát képződik, amely azután részben karbamiddá alakul át. Az, hogy ez az utóbbi átalakulás milyen mértékben megy végbe, többek között attól függ, hogy az ammónia milyen nagy feleslegben van jelen. Reakciótermékként ennek során egy oly oldat keletkezik, amely lényegileg karbamidból, vízből, ammóniumkarbamátból és meg nem kötött ammóniából áll. Az ammóniumkarbamát és az ammónia eltávolítható az oldatból és vagy melléktermékként kerül felhasználásra, vagy pedig visszavezetik a szintézis-zónába. Egy ismert eljárás szerint a szintézisből kapott oldatot nagy nyomáson melegítik és egyidejűleg gázalakú széndioxiddal hozzák érintkezésbe. Ennek az ún. lehajtó kezelésnek a során az ammóniumkarbamát legnagyobbrészt elbomlik, az így képződő ammónia és széndioxid a már jelenlevő szabad ammóniával és az egyensúly-viszonynak megfelelő menynyiségű vízgőz így kihajtásra kerül az oldatból. Az ily módon kapott gázelegyet azután egy kondenzáló zónában nagy nyomás alkalmazásával részlegesen kondenzálják. A lehajtási műveletnek alávetett szintézis-oldatból azután, a nyomás megszüntetése után további ammónia- és széndioxid-mennyiségeket választanak le, amelyeket azután vizes folyékony közegben lefolytatott kondenzáció útján ammóniumkarbamát-oldattá alakítanak és ezt visszavezetik az eljárás nagynyomású fokozatába. A lehajtási művelet által kiűzött gázelegy kondenzációja során az 5 ammónia a széndioxiddal reagálva ammóniumkarbamáttá alakul. E reakció folytán számottevő mennyiségű kondenzációs hő szabadul fel, mert az ammóniumkarbamát képződése erősen exotherm módon megy végbe. Az ilyen módon rendelkezésre álló hő 10 gőzfeljesztésre vagy az eljárásban részt vevő folyadékok melegítésére hasznosítható. Az eljárás kisnyomású fokozatából kapott ammóniumkarbamát-oldatot mindenkor a kondenzáció-zónán keresztül viszik vissza a szintézis-zónába. Az e zónában keletkező 15 ammóniumkarbamát ugyanis itt oldódik, ami azzal a következménnyel jár, hogy az egyensúlyi hőmérséklet emelkedik és a kondenzációs hőt magasabb hőmérséklet-szinten kapjuk, ugyanakkor elkerülhető a szilárd ammóniumkarbamát kikristályosodásának a 20 veszélye és a készülék emiatti eldugulása vagy lerakódásoknak a készülékben való képződése is. A kondenzáció-zónába vezetik be - ugyancsak az egyensúlyi hőmérséklet növelése céljából - az eljárásban szükséges friss ammónia egy részét is. 25 A gázelegy kondenzálását rendszerint nem teljes egészében folytatják le a kondenzáció-zónában. A kondenzáció-zónából így egy gáz-folyadék elegy áramlik a szintézis-zónába, amely elegyben még oly nagy mennyiségben van jelen szabad ammónia és 30 széndioxid, hogy ennek az ammóniumkarbamáttá 168681 1