合成尿素
由氨和二氧化碳制成的化合物
合成尿素是利用氨和二氧化碳为原料,在高压、高温下进行合成尿素的过程。
基本信息
中文名
合成尿素
两个阶段
氨 基甲酸该心简称甲钱)的生成和它水解成尿素
原料
利用氨和二氧化碳
基本介绍
反应分成两个阶段,即氨基甲酸该心简称甲钱的生成和它水解成尿素。有以下若干方法
(1)合成尿素生产初期采用的不循环法,氨和二氧化碳只利用一次;
(2)等压双循环流程,系意大利蒙特爱迪生公司开发的汽提法合成尿素流程;
(3)领先的节能降耗流程,又称ACES流程,是日本三井东压和东泽L程公司开发的二氧化碳汽提工艺流程;
(4)关国尿素工艺公司开发的“尿素工艺公司”合成尿素流程;
(5)水溶液全循环法,著名生产工艺有斯塔米卡本法、开米科法、一井东压改良C法和n法:蒙特爱迪生法等;
(6)斯那姆法氨提流程,利用原料氨(气态〕作汽提剂;
(7)斯塔米卡本法二氧化碳汽提流程,利用原料二氧化碳气体作汽提剂。
生产方法:工业上用液氨和二氧化碳为原料,在高温高压条件下直接合成尿素,化学反应如下。 尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解生成氨和二氧化碳。 对热不稳定,加热至150~160℃将脱氨成缩二脲。若迅速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚氰酸。(机理:先脱氨生成异氰酸(HN=C=O),再三聚。) 与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。 在乙醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲(又称巴比妥酸,因其有一定酸性)。 在氨水等碱性催化剂作用下能与甲醛反应,缩聚成脲醛树脂。 与水合肼作用生成氨基脲。 2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O尿素易溶于水,在20℃时100毫升水中可溶解105克,水溶液呈中性反应。尿素产品有两种。结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形,吸湿性强。粒状尿素为粒径1~2毫米的半透明粒子,外观光洁,吸湿性有明显改善。20℃时临界吸湿点为相对湿度80%,但30℃时,临界吸湿点降至72.5%,故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质,其吸湿性大大下降。 尿素是一种高浓度氮肥,属中性速效肥料,也可用了生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质,长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。 但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲,又称双缩脲,对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5%。缩二脲含量超过1%时,不能做种肥,苗肥和叶面肥,其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。 尿素是有机态氮肥,经过土壤中的脲酶作用,水解成碳酸铵或碳酸氢铵后,才能被作物吸收利用。因此,尿素要在作物的需肥期前4~8天施用。