СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ Советский патент 1967 года по МПК C07C273/04 

Как известно, реакция синтеза мочевины, на чем основано промышленное производство этого продукта, не протекает целиком; необходимо еще разделение ненрореагировавших , 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 мочевнны 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 стехио.метрнческом 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 но возврату непрореагировавшего и избыточного аммиака в производственный цикл.

том, что в реакционную зону вводят уротрО пин, который реаги.рует с водой, выделяющейся в ходе синтеза мочевины, давая аммиак и формальдегид. В условиях синтеза при высокой те1мпературе формальдегид с мочевиной не реагирует. Таким образом, уротропин смещает равновесие синтеза и имеет то преимущество, что одно из выделяемых веществ (аммиак) является исходным компонентом синтеза мочевины. Этот аммиак можно связать дополнительным количеством двуокиси углерода и тогда образуется только одно соединение - формальдегид, значительно более летучий, чем вода, который легко может быть

удален из реакционного нродукта.

На реакцию подают аммиак, двуокись угле рода и уротронин из такого расчета, чтобы аммиак, выделяющийся при полном разложении уротропина, а также свободный аммиак весь связался двуокисью углерода в карбамат аммония, а вода в процессе синтеза мочевины образовалась в количестве (из расчета 100%-ного превращения карбамата в мочевину), которого достаточно было бы для пол1ЮГО разложения уротропина.

При таком способе удается сместить равновесие синтеза мочевины с увеличением ее выхода при 190°С на 33-35% но сравнению со стехиометрической загрузкой аммиака и

со 100%-ным избытком аммиака при плотиостн загрузки от 0,3 г/сл«з до 0,7 ejCM.

Пример 1. Плотность загрузки ио карбамату аммоиия 0,7 г/смл (с учетом карбамата, образующегося из аммиака уротропина).

а)В автоклав емкостью 29,1 слг загружают 13,46 г карбамата аммония, 6,1 г гексаметилеитетрамина (уротропина) и 3,9 з 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 см 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 г1см (с учетом карбамата, образующегося из аммиака уротропииа).В автоклав емкостью 29,1 см загружают 11,69 г карбамата аммония, 5,24 г уротропипа 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

Содержание азота, % 46,1-46,3.

Мол.вес 59,1--61,1.

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

Предмет изобретения

Способ получения мочевины из аммиака и углекислого газа при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени конверсии исходных реагентов, в реакционную зону вводят уротропин.