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Tecnología Química Industrial


Urea, fórmula química: (NH2-CO-NH2)

Compuesto sólido con alto contenido en N2 (46%), derivado del amoníaco.

Empleo como abono simple o como mat. prima para fertilizantes complejos.

Fuerte crecimiento en los últimos años (2-3%) y se esperan incrementos del 4%.

El 86% se dedica a fertilizantes.

Producción mundial: 25 millones de toneladas de N2

Características y usos


Consideraciones sobre la producción de urea

NH4+ -O-CO-NH2 2NH3 + CO2

Carbamato amónico

ΔH=-28000kcal/kmol P,T>145ºC

NH4+ -O-CO-NH2 NH2-CO-NH2+H2O ΔH=3700kcal/kmol

(fase líquida)

Evitar la descomposición del carbamato Evitar la solidificación del carbamato


Conversión-tiempo Relación NH3/CO2=2/1

Efecto de Relación NH3/CO2 sobre conversión a urea a 155ºC


Diagrama de bloques de la fabricación de urea

Recirculación

Descomponedor

NH3 en exceso

CO2

Urea+H2O+carbamato+NH3

CO2+H2O+(carbamato)+NH3

CO2+H2O+(carbamato)+NH3 Urea+H2O

Evaporación

Granulación

Urea

Urea

H2O

Reactor de Síntesis

170-200ºC y 130-200atm


DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO


Requisitos de un proceso energéticamente eficiente:

a) Alta eficacia en la conversión de CO2 a urea en el reactor. b) Eficiente descomposición del carbamato y eficiente separación de los productos de la descomposición y del exceso de amoníaco. c) Máxima recuperación y eficiente empleo del calor liberado en la reacción.

Las plantas de gran escala se basan en alguno de los siguientes procesos de stripping:

Proceso STAMICARBON (stripping con CO2) Proceso SNAMPROGETTI (stripping térmico) Proceso TOYO (stripping con CO2)


Stripping con CO2


Stripping térmico

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