Способ получения мочевины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l9 9142

Союз Соевтскик

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 12о, 17/03

Заявлено 03. 1/.1966 (№ 1073990/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13Х11.1967. Бюллетень ¹ 13

Дата опуоликования описания 31 VIII.1967

Комитет по делла иаобрвтвииЯ и открытиЯ при Совете Мииистров

СССР

МПК С 07с

УДК 547.495.2.07 (088.8) Авто,ры изобретения

A. Н. Сарбаев, В. И. Кучерявый и Л. 1т1. Козенко

ДзЕржинский филиал Государственного научно-исследова е1 и проектного института азотной промышленности и проду органического синтеза уазику;; т „,, аг аз

ЯЩ етжЗаявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЪ|

Как известно, реакция синтеза мочевины, на чем основано промышленное производство этого продукта, не протекает целиком: необходимо еще разделение непрореагировавших аммиака, двуокиси углерода и мочевины. Однако капитальные затраты на разделение этих продуктов составляют около 2/3 капитальных затрат на производство мочевины в целом.

При известном способе синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода, с целью увеличения ее выхода, применяют избыточный аммиак, так как в настоящее время единственным путем смещения равновесия синтеза мочевины в сторону образования последней является проведение процесса синтеза при избытке аммиака (против стехиометрии до 100% и более), который частично связывает воду. Выход мочевины в этом случае возрастает с 47 — 48% (при стехиометрическом соотношении между аммиаком и двуокисью углерода) до 69 — 73% при температуре проведения процесса 180 — 190 С и плотности заполнения (загрузки) реактора

0,7 г/см . При промышленном осуществлении этого процесса возникают большие трудности по возврату ненрореагировавшего и избыточного аммиака I. производственный цикл.

Предлагаемый способ синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода заключается и том, что в реакционную зону вводят уротро. пин, который реагирует с водой, выделяющейся в ходе синтеза мочевины, давая аммиак и формальдегид. В условиях синтеза при высокои температуре формальдегид с мочевинои не реагирует. I аким образом, уротропин смещает равноьесие синтеза и имеет то преимущество, что одно из выделяемых веществ (аммиак является исходным компонентом

10 синтеза мочевины. Этот аммиак можно связать дополнительным количеством двуокиси углерода и тогда образуется только одно соединение — формальдегид, значительно более

1cT? tII1É, iPilI вода, котоРый 7

15 удален из реакционного продукта.

На реакцию подают аммиак, двуокись угле* рода и уротронин из такого расчета, чтобы аммиак, выделяющийся при полном разложении уротропина, а также свободный аммиак

2О весь связался двуокисью углерода в карбамат аммония, а вода в процессе синтеза Мочевины образовалась в количестве (из расчета 100%-ного превращения карбамата в мочевин,), которого достаточно было бы для пол25 ного разложения уротропина.

При таком способе удается сместить равIIoIIecIIe синтеза мочевины с увеличением ее выхода при 190 С на 33 — 35% по сравнению со стсхиометрической загрузкой аммиака и

3р двуокиси углерода, и на 7 — 10ор по сравнению

199f42

Составитель В. Андреева

Редактор Л. А. Ильина Текред А. А. Камышиикова Корректоры; Н. И. Быстрова и В. В. Крылова

Заказ 2720/4 Т р.; БЗБ Подписное

ЦНИИП!! Когяптеза по делам пасб!етеш и и огкрыгий прп Совете Мппиетров СССР

Москва, Цептр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2. со 100%-ным избытком аммиака при плотностп загрузки от 0,3 г/сив до 0,7 г/с,нв.

Пример 1. Плотность загрузки по карбамату аммония 0,7 г/с,н:: (с учетом карбамата, образующегося из аммиака уротропина) . а) В автоклав емкостью 29,1 сл» загружают 13,46 г карбамата аммония, 6,1 г гексаметилентетрамина (уротропина) и 3,9 г двуокиси углерода. После проведения синтеза при 190 С в течение 2 — 3 час получают 12 г мочевины. Таким образом, степень конверсии аммиака (суммарно аммиак карбамата и аммиак уротропина из расчета его полного разложения) в мочевину 77%. б) В автоклав емкостью 28,1 смв загружают 13,02 г карбамата аммония, 5,95 г уротропина и 3,8 г двуокиси углерода. После проведения синтеза при 190 С получают 11,52 г мочевины. Степень конверсии аммиака (аммиак карбамата и уротропина) в мочевину

76 4%

Пример 2. Плотность загрузки по карбамату аммония 0,6 г/сл!а (с учетом карбамата, образующегося из аммиака уротропина). В автоклав емкостью 29,1 слав загружают

11,69 г карбамата аммония, 5,24 г уротропина и 3,3 г двуокиси углерода. После проведения синтеза (190 С, время 2 — 3 час) получают 9,89 г мочевины. Степень конверсии аммиака в мочевину 75,2%.

Из получаемого продукта (плава) выделяют мочевину — белое кристаллическое вещество, которое имеет следующие основные характеристики:

Т. пл., С 131,4 — 132,5

Содсрж",íèå азота, % 46,1 — 46,3.

Мол.* в ес 59, 1 — 61, 1.

По данным спектрального анализа, спектр выделяемого вещества идентичен спектру мочевины.

Предмет изобретения

Способ получения мочевины из аммиака и

20 углекислого газа при повышенных температуре и давлении, or>. ичаюи1ийся тем, что, с целью увеличения степени конверсии исходных реагентов, в реакционную зону вводят уротропин.