尿素技术的与时俱进
作者/来源:沈华民(上海化工研究院,上海,200062) 日期: 2004-02-16 点击率:1424
自从1773年法国鲁埃尔(Rouelle)发现尿素之后,经过几十年的研究,直到1828年德国的佛勒(Wuhler)反应:
NH3+HCNO===NH4CNO====NH4CONH2
才开始出现尿素合成反应。虽然该反应仅具有历史价值,但他是打击生命力论的第4个有机合成反应。
1863年俄国巴扎罗夫(Bayarob)的甲铵脱水法:
2NH3 +CO2 ==== NH4CONH2====NH2CONH2+H2O
是尿素合成工业的基础反应。该反应的优点在于可利用来自合成氨系统生产的 NH3和CO2,从而取代了其他尿素合成反应。
笔者认为,尿素的工业化生产和技术发展可分为4个阶段,分述如下。
1 工业化试生产阶段
本阶段在20世纪20~50年代。1920年德国法本(Farben)公司最先用巴氏方法实现工业试生产。1932年美国杜邦(Dupont)公司将原来的氰氨化物水解法改为巴氏合成法。1938年日本 Mitsui(三井东压)公司建厂试生产。
本阶段主要的尿素流程是不循环法和半循环法,其原则流程见图1。该流程为1次合成尿素流程,未反应物不回收或半回收,氨利用率低,尿素的下游联产副产品的工厂很庞大,硫铵比 [(NH4)2SO4/U]在3~5,年产10万吨的尿素可副产30~50万t(NH4)2SO4。由于生产成本高,不能与当时的化肥品种NH4)2SO4、NH4NO3竞争,1950年产量仅10万t。
试生产阶段遇到的主要困难是设备腐蚀和未反应物的回收问题。腐蚀问题在195....