[发明专利]包括两个分开的反应区的尿素合成方法

权利要求书

1．由氨和二氧化碳经过生成作为中间体的氨基甲酸铵合成尿素的方法，其中包括：

(a)在一个反应步骤中使氨和二氧化碳在9.09-25.25MPa的总压下、在NH₃/CO₂以其自身或氨基甲酸铵形式存在的摩尔比为2.1-10之间反应，生成含尿素、氨基甲酸铵、水和氨的第一液体混合物；

(b)将所述第一液体混合物送到至少一个分解-汽提步骤；

(c)在所述分解-汽提步骤中加热所述第一液体混合物，所述步骤基本上在与前述步骤(a)中所用的相同压力下操作以使至少一部分氨基甲酸铵分解成氨和二氧化碳，并同时使所述液体混合物进行汽提生成含氨和二氧化碳的第一气体混合物和含尿素、水、氨和未分解的部分氨基甲酸铵的第二液体混合物；

(d)将至少一部分所述第一气体混合物送到至少一个冷凝步骤，该步骤基本上在与步骤(a)相同的压力下操作，并使所输送的混合物冷凝生成含氨基甲酸铵、水和氨的第三液体混合物；

(e)将所述第三液体混合物和其余部分的第一气体混合物送至反应步骤(a)；

(f)在一个或多个后续的分解、冷凝和分离步骤中回收被包含在第二液体混合物中的尿素以得到基本上纯的尿素并将未转化的氨和二氧化碳以其自身或氨基甲酸铵形式循环至合成过程中；

其特征在于：

上述反应步骤(a)在至少两个不同的区中进行，所述区域相互连通并基本上保持相同的压力，其中第一个区域在170-230℃下操作，生成第一液体混合物和主要含有氨、水和二氧化碳的第二气体为主的混合物，并且第二区域在比第一区域低的温度下操作，使得相对于上述第一液体混合物的重量至少5％第二气态为主的混合物被从第一区送至第二区，在第二区中随后生成含氨和氨基甲酸铵的另一种液体混合物，该混合物再从第二区送至第一反应区。

2．权利要求1的方法，其特征在于冷凝步骤(d)在一个在150-180℃下操作的冷凝器中进行。

3．权利要求1或2的方法，其特征在于在步骤(a)中，被从第一区送至第二反应区的第二气体为主的混合物为第一液体混合物的重量的20-40％。

4．权利要求1的方法，其特征在于在步骤(a)中，压力在13.13～18.18MPa范围内。

5．权利要求1的方法，其特征在于含有氨基甲酸铵的任何液体混合物的温度保持在高于130℃。

6．权利要求1的方法，其特征在于所述第一反应区在190-210℃下操作，总进料中氨/二氧化碳摩尔比为2.5-4.5。

7．权利要求1的方法，其特征在于所述第二反应区在140-200℃下操作，相对于第一区的温差为5-60℃。

8．权利要求1的方法，其特征在于在所述第二反应区中生成尿素。

9．权利要求1的方法，其特征在于第一液体混合物和第二气体为主的混合物被看作来自第一反应区的单一两相混合物，并且随后被分离并分别被输送至第二反应区和分解-汽提步骤(c)。

10．权利要求1的方法，其特征在于第一反应区包括第一反应器，而第二反应区包括第二反应器，在该反应器前面、在来自第一反应器的气体为主的混合物进料管上有一个冷凝器。

11．权利要求1的方法，其特征在于第一反应区包括第一反应器，第二反应区包括一个换热器-分凝器。

12．权利要求11的方法，其特征在于所述换热器-分凝器在底部设有与下面的第一反应器连通的叠板。

13．权利要求11或12的方法，其特征在于在分凝器中的接触时间为0.2～5分钟，温度为150-170℃。

14．权利要求1的方法，其特征在于第一反应区包括第一反应器，第二反应区包括由换热器-冷凝器组成的第二反应器。

15．权利要求14的方法，其特征在于所述换热器-冷凝器与冷凝步骤(d)的冷凝器重合，并在150-170℃下操作，接触时间为0.2～5分钟。

16．权利要求1的方法，其特征在于分解-汽提步骤(c)在一个汽提塔中进行，该塔在160～220℃下操作且借助于高压蒸汽间接加热。