168681. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid előállítására

7 168681 8 vízgőzből és 1180 kg/óra nem kondenzálható gázokból áll. A 23 mosóoszlopban az ammóniát, széndioxidot és vizet teljes mértékben kondenzáljuk. A fentiekben vázolt ismert eljárás során óránkint 2200 kg vizet vezetnek be a folyamatba. A mosóoszlopban történő abszorpció és kondenzáció során 2 900 000 kgkal/óra szabadul fel, ennek egy csekély részét (220 000 kgkal/óra) a víz 70 C°-ról 170 C°-ra való felmelegítésére hasznosítják, míg a hő további részét (2 680 000 kgkal/óra) a hűtővízzel kell elvezetni. Ez utóbbi hőmennyiségből annak alacsony, 100 C° körüli hőmérséklete folytán csupán egy kis rész hasznosítható. A mosóoszlopból kilépő oldat a szintézis-reaktor alsó részébe lép be. Ennél az eljárásnál a kisnyomású fokozatból ide vezetett híg ammóniumkarbamát-oldatot közvetlenül vezetik a 18 kondenzátorba. Ez a 4700 kg/óra ammóniát, 5780 kg/óra széndioxidot és 4400 kg/óra vizet tartalmazó oldat 80 C° hőmérsékleten kerül bevezetésre és ezt az oldatot a kondenzátorban a kb. 170 C° kondenzációs hőmérsékletre kell felmelegíteni; ehhez a képződő kondenzációhő 1 380 000 kgkal/óra részét használják fel. A találmány szerinti eljárás esetén mosófolyadékként ezt az ammóniumkarbamát-oldatot használjuk víz helyett. így a mosóoszlopban az oldat 1 380 000 kgkal/óra hőt vesz fel, amely szükséges arra, hogy ezt az oldatot kb. 170 C° hőmérsékletre melegítjük. Ebben az esetben tehát a mosóoszlopból a hűtővízzel elvezetendő hőmennyiség csupán 1 520 000 kgkai/ óra. A mosóoszlopból elvezetendő ammóniumkarbamát-oldatot, amelynek összmennyisége 23 390 kg/óra, a 30 folyadéksugár-szivattyú segítségével továbbítjuk a 18 kondenzátorba. Ezt a szivattyút 11 600 kg/óra folyékony ammóniával hajtjuk, és a szivatytyú egyidejűleg kb. 20 000 kg/óra oldatot szív fel a szintézis-reaktorból a kondenzátorba. Minthogy az ammóniumkarbamát-oldatot a mosóoszlopban már 170 C° hőmérsékletre melegítettük, ezt az oldatot már nem kell a kondenzátorban felmelegíteni, mint az ismert eljárás esetében. A kondenzátorban tehát további 1 380 000 kgkal/óra hőmennyiség válik felhasználhatóvá további értékesítés céljaira. Ezzel a hőmennyiséggel pl. további kisnyomású (3-4 att) gőzt fejleszthetünk, 2700 kg/óra mennyiségben. Ez a karbamid 1 tonnájára számítva 65 kg-nak felel meg. Emellett a kondenzátor-csövek ammóniümkarbamát- és gőz-oldala közötti hőmérsékletkülönbség most 3°-kal nagyobb, ami a korábbi eljárás 20 C° hőmérséklet-különbségéhez képest 15% növekedést jelent. Ugyanolyan hőmennyiség elvezetésére tehát a találmány szerinti eljárás esetében 15%-kal kisebb hőkicserélő-felület szükséges, mint az ismert eljárásban. A találmány szerinti eljárás esetén nem kerül további vízmennyiség a mosóoszlopon keresztül a szintézis alsó részébe bevezetésre. Ezáltal az ammóniümkarbamát karbamiddá való átalakulásának mértéke 2-3%-kal növekszik. 5 Ezért a lehajtóban kevesebb ammóniumkarbamátot kell elbontani és kevesebb gázt kell elvezetni, mint az eddig ismert eljárás esetében, ami 1 tonna termelt karbamidra számítva 75 kg nagynyomású (20 att) vízgőz megtakarítását jelenti. 10 Egy napi 1000 t termelőképességű karbamid-termelő berendezés esetében tehát a találmány szerinti eljárással az alábbi előnyöket érjük el: 1 tonna termelt karbamidra számítva 65 kg kisnyomású vízgőztöbblet termelése; 75 kg nagynyomású vízgőz meg-15 takarítása; a nagynyomású kondenzátorban a szükséges hőkicserélő-felület 15%-ós csökkenése. 20 Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás karbamid előállítására ammóniából és széndioxidból, erre alkalmas nyomás- és hőmérséklet-viszonyok mellett, amelynek során a kapott szintézis-oldatban jelenlevő ammóniumkarbamátot nagy 25 nyomáson messzemenően elbontjuk és az ezután jelenlevő ammóniát és széndioxidot kiűzzük, majd az ezekkel együtt áramló vízgőzzel, ammónia hozzávezetése közben, ugyancsak nagy nyomáson egy kondenzáció-zónában legalább részlegesen kondenzál-30 juk, majd az így kapott gáz-folyadék elegyet egy szintézis-zónába vezetjük, míg a visszamaradt szintézis-oldatból kis nyomáson ammóniát és széndioxidot távolítunk el és ezeket vizes ammóniumkarbamát-oldattá dolgozzuk fel, amelyet visszavezetünk, 35 mimellett a szintézis-zónából oly gázelegyet vezetünk el, amely az eljárásba bevitt inert alkotórészeket tartalmazza és amelyből egy mosó-zónában ammóniát és széndioxidot távolítunk el, majd a kapott oldatot szintén visszavezetjük az eljárásba, azzal jel-40 lemezve, hogy az inert alkotórészeket tartalmazó gázelegyet a kisnyomású fokozatból származó ammóniumkarbamát-oldattal mossuk és az e mosási művelet során kapott oldatot a szintézis-zónából származó karbamid-tartalmú oldat egy részével a kon-45 denzációs-zónába vezetjük, az e zónába bevezetésre kerülő ammóniával együtt. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a karbamid-tartalmú oldatot a szintézis-zóna alsó feléből vezetjük el. 50 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a mosó-zónában az említett ammóniumkarbamát-oldattal együtt egy melamintermelő berendezésben karbamidból képződő ammóniumkarbamát-oldatot haszná-55 lünk mosófolyadékként. 1 db rajz A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 77.3949.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató 4