175487. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a karbamid előállításánál keletkező szintézisoldat megbontására
5 175487 6 A szintézis lefolytatására szolgáló 1 autoklávban 225—500 atmoszféra nyomáson és 195—235 °C hőmérsékleten a 2 vezetéken keresztül bevezetett ammóniából és a 3 vezetéken keresztül belépő gáz-folyadék-elegyből — amely ammónium-karbamátot, ammóniát, szén-dioxidot és vizet tartalmaz - karbamid-szintézis-oldatot képezünk. A reakciókörülményeket és a beadagolt anyagok mennyiségét úgy szabályozzuk, hogy a karbamidoldat legalább 205 °C-on lépjen ki a szintézisre szolgáló autoklávból. Ezt az oldatot a 4 vezetéken keresztül az 5 kolonnába vezetjük, ahol az oldatot a karbamidszintézishez szükséges szén-dioxiddal vagy más gázzal, például ammóniával vagy ammóniaszintézisgázzal - amely a 6 vezetéken át lép be az 5 kolonnába — ellenáramban érintkezésbe hozzuk. Az oldathoz az 5 kolonnában sem nem vezetünk, sem nem vonunk el belőle hőt, így azt adiabatikus körülmények között kezeljük. A karbamidszintézis-oldat tartózkodási idejét az 5 kolonnában lehetőleg rövidre — előnyösen 10 másodpercnél rövidebbre — választjuk, így a karbamid hidrolízise a rektifikálás során elfogadható határokon belül marad. A két követelménynek — nevezetesen az ellenáramú kezelésnek és a rövid tartózkodási időnek, — olyan kolonna alkalmazásával tudunk eleget tenni, amelynek falán az oldat végigfolyik és amelyben a rektifikálandó oldat vékony film formájában több, függőlegesen elrendezett lap mentén folyik végig. Úgy is eljárhatunk, hogy a karbamidszintézis-oldatot a kolonnában minden eszköz beépítése nélkül finom cseppekké porlasztjuk és ezeket a finom cseppeket felfelé áramló sztrippelő gázban hagyjuk leesni. Azt az oldatot, amely a sztrippelő folyamat után az 5 kolonnában alul összegyűlik, a 7 vezetéken és a 8 redukáló szelepen keresztül egy a rajzon nem jelölt kisnyomású lépcsőbe visszük, ahol a még jelenlevő ammónium-karbamátot ismert módon elbontjuk és a keletkező ammónia és szén-dioxidot elkülönítjük, majd ammónium-karbamát-oldattá kondenzáljuk, ezután pedig az így kapott vizes karbamidoldatot betöményítjük. Az 5 kolonnából lényegében ammóniából, szén•dioxidból és vízgőzből álló elegyet vezetünk el és a 9 vezetéken keresztül a 10 kondenzátorba viszszük, amelybe egyidejűleg a 11 vezetéken át ammónia áramlik, a 13 mosóból pedig a 12 vezetéken keresztül ammónium-karbamát-oldat folyik, amely mosóban a kisnyomású lépcsőből a 14 vezetéken át visszavitt ammónium-karbamát-oldat segítségével ammóniát és szén-dioxidot távolítunk el a közömbös alkotórészeket tartalmazó gázelegyből, amely a szintézis lefolytatására szolgáló 1 autoklávból távozik. A 10 kondenzátorban a bevezetett gázelegy egy részét kondenzáljuk, hogy folyadék-gáz-elegyet kapjunk, amely még éppen annyi nem kondenzált ammóniát és szén-dioxidot tartalmaz, hogy a 2 vezetéken bevitt friss ammóniával való keverés és a szintézisre szolgáló 1 autoklávban folytatott kondenzálás után a kívánt 205 °C-os végső hőmérséklettel rendelkező karbamidszintézis-oldatot kapjunk. A találmány szerinti eljárás fent vázolt foganatosítási módja még tovább egyszerűsíthető oly módon, hogy az ammónium-karbamát képzését és a karbamidnak ammónium-karbamátból való előállítását egyetlen berendezésben hajtjuk végre. A találmány nem korlátozódik azokra az eljárásváltozatokra, amelyeknél a sztrippelő folyamat ugyanazon a nyomáson történik, mint a karbamidszintézis. Lényegében lehetőség van arra is, hogy a sztrippelést a szintézisnyomásnál kisebb nyomáson végezzük. Ebben az esetben azonban a sztrippelő folyamatnál kihajtott gázt komprimálni kell, mielőtt az a kondenzációszónába lépne be. Példa Naponta 1000 tonna karbamid előállításához 23610 kg/óra NH3 és 30555 kg/óra C02 szükséges. A csatolt vázlaton bemutatott eljárás alkalmazása esetén 14060 kg/óra NH3-t vezetünk a 2 vezetéken keresztül a szintézis kivitelezésére szolgáló 1 autoklávba és a fennmaradó 9550 kg/óra mennyiséget a 11 vezetéken keresztül a 10 kondenzátorba vezetjük. A szintézisre szolgáló 1 autoklávba továbbá a 3 vezetéken át gáz-folyadék-elegyet viszünk, amelynek a hőmérséklete 190 °C és összetétele a következő: 57065 kg/óra NH3, 53105 kg/óra C02, 17690 kg/óra H20. A karbamidszintézist a karbamidszintézis-oldat sztrippelését és a sztrippelésnél kihajtott gázelegy kondenzációját 360 kg/cm2 nyomáson végezzük. Az 5 sztrippelő kolonnába folyó karbamidszintézis-oldat hőmérséklete 225 °C. Ennek az oldatnak az összetétele a következő: 42220 kg/óra NH3, 17440 kg/óra C02, 43860 kg/óra karbamid, 30550 kg/óra H20-Ezt az oldatot fent tápláljuk be az 5 kolonnába, amelyben függőlegesen elrendezett lapok vannak. Ezek mentén a folyadék vékony film alakjában ellenáramban áramlik lefelé a kolonnába alul belépő és a szintézishez szükséges 30555 kg/óra mennyiségű és 170 °C hőmérsékletű C02-höz. Ebből az 5 kolonnából olyan oldatot vezetünk el, amely 41665 kg/óra karbamidon és 27590 kg/óra H2On felül még 12715 kg/óra NH3-t és 14960 kg/óra C02-t is tartalmaz és hőmérséklete 190 °C. Az 5 kolonna fejrészéről olyan gázelegyet vezetünk el, amely 30750 kg/óra NH3-ból, 34645 kg/óra C02-ből és 2300 kg/óra H2 O-ból áll és a 10 kondenzátorba vezetjük-A kisnyomású lépcsőből a 13 mosó felé vezetett hígított ammónium-karbamát-oldat a távozó gázelegyből felvett komponensekkel együtt olyan oldatot alkot, amely 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
