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
Tecnología Química Industrial
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
Tecnología Química Industrial
Conversión-tiempo Relación NH3/CO2=2/1
Efecto de Relación NH3/CO2 sobre conversión a urea a 155ºC
Tecnología Química Industrial
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
Tecnología Química Industrial
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)