(57)【要約】  本発明は、尿素を含む材料の仕上げプロセス、尿素を含む材料を仕上げするプラント、既存のプラントを改修する方法、及び使用に関する。仕上げセクションと処理セクションとの間のオフガスの導管の詰まりを防止するための方法が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素仕上げセクションで尿素を含む液体流を凝固させ、固形の尿素を含む生成物、並びに空気、尿素ダスト、及びアンモニアを含むオフガス流を生成することと、
前記オフガス流を前記尿素仕上げセクションの排出口から壁を有する導管を通じてオフガス処理セクションに移送することであって、前記オフガスが前記排出口で温度Ｔ１を有する、移送することと、
前記処理セクション内の前記空気から前記尿素ダスト及び／又はアンモニアの少なくとも一部を除去するために前記オフガス流に処理を施すことと、
前記導管の少なくとも１つの屈曲部において、前記導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は前記導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、前記導管の壁温度をＴｗ，ｍｉｎよりも高く維持することであって、ここでＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−５０℃である、維持することと、
を含む、尿素を含む材料の仕上げプロセス。
【請求項２】
前記導管の前記壁が、断熱材及び加熱要素を備える、請求項１に記載の仕上げプロセス。
【請求項３】
前記壁温度が、Ｔ１以上の温度で維持される、請求項１又は２に記載の仕上げプロセス。
【請求項４】
前記壁から２ｃｍ未満のゾーンにおける前記オフガス流の温度が、６０℃より高く、好ましくは６５℃より高く、更により好ましくは７０℃より高い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項５】
前記導管の前記壁付近の前記ガス流と、前記導管の断面の中心の前記ガス流との間の温度差が、前記導管の長さにわたって同じ位置で、１０℃未満、好ましくは５℃未満である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項６】
前記壁を少なくとも６０℃の温度に維持することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項７】
前記固形尿素を含む生成物が、尿素粒子、尿素硝酸アンモニウム（ＵＡＮ）粒子、又は尿素硫酸アンモニウム（ＵＡＳ）粒子を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項８】
前記凝固が、尿素含有溶融液をプリルし、尿素プリルを得ることを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項９】
冷却空気を使用し、送風機及び／又はファンを使用した強制通風尿素プリル塔内で尿素をプリルすることであって、前記プリル塔が、前記塔の塔頂部にオフガスのための排出口を有し、前記オフガスが、前記排出口で温度Ｔ１を有する、尿素をプリルすることと、
前記オフガスを、地表レベルから０〜２０ｍの高さにオフガスのための流入口を有するオフガス処理セクションにおいて、ダストスクラブすること、所望により、酸スクラブすることと、
前記尿素プリル塔の塔頂部にある前記排出口から前記オフガス処理セクションの前記流入口にオフガスを供給することと、
前記導管の前記壁温度を、Ｔｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−１０℃よりも高く維持することと、
を含む、請求項１に記載の仕上げプロセス。
【請求項１０】
尿素を含む材料を仕上げるためのプラントであって、前記プラントが、
尿素含有液体流を凝固させるための仕上げセクションと、
オフガス処理セクションと、
前記仕上げセクションの排出口から前記処理セクションの流入口までのオフガス用導管と、を備え、前記導管は壁を有し、
前記導管の少なくとも一部又は全ては、前記壁の最低温度を維持するための、断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素を備え、前記断熱材及び前記１つ以上の加熱要素が、前記導管の少なくとも１つの屈曲部において、前記導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は前記導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、前記導管の壁温度をＴｗ，ｍｉｎよりも高く維持するように構成され、ここでＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−５０℃であり、式中、Ｔ１は、前記排出口における前記オフガスの温度である、
プラント。
【請求項１１】
前記導管が、断熱材及び加熱要素を備え、前記加熱要素が、電気トレース及び／又は蒸気トレースを含む、請求項１０に記載のプラント。
【請求項１２】
前記仕上げセクションが尿素プリル塔であり、前記処理セクションの前記オフガス用流入口が、地表レベルから０〜２０ｍの高さである、請求項１０〜１１のいずれか一項に記載のプラント。
【請求項１３】
前記導管が、１．０Ｗ／（ｍ．Ｋ）未満の熱伝導率を有し、少なくとも１０ｍｍの厚さを有する断熱材を備え、好ましくは、前記導管が、ポリマー材料、繊維系材料、及び無機非金属材料の群から選択される１つ以上の材料を含む断熱材を備える、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のプラント。
【請求項１４】
尿素を含むダスト、アンモニア、及びイソシアン酸を含むガス流の導管の詰まりを防止するためのヒートトレースの使用。
【請求項１５】
前記仕上げセクションからのオフガスのための壁を有する導管内の詰まりを回避するために尿素含有材料を凝固させるための既存の仕上げセクションを改修する方法であって、前記導管が、前記仕上げセクションと、前記仕上げセクションからのオフガスを処理するための処理セクションとの間に設けられ、前記方法が、前記導管の前記壁のコールドスポットを回避するために、前記導管に断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素を提供することを含み、及び／又は前記断熱材及び前記１つ以上の加熱要素が、前記導管の少なくとも１つの屈曲部において、前記導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は前記導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、前記導管の壁温度をＴｗ，ｍｉｎよりも高く維持するように構成され、ここでＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−５０℃であり、式中、Ｔ１は、前記排出口における前記オフガスの温度である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿素及び尿素含有肥料の製造、特に尿素仕上げに関する。特に、本発明は、仕上げセクションからオフガス処理セクションへのオフガス（すなわち、尿素及びアンモニアを含む排出空気）の移送に関する。処理セクションは、例えば、ダストスクラブ及び／又は酸スクラブのためのものであり、オフガスから尿素及び／又はアンモニアを除去する。仕上げセクションでは、典型的には尿素含有溶融液が凝固して、例えば、尿素粒子、尿素硝酸アンモニウム（ＵＡＮ）粒子、又は尿素硫酸アンモニウム（ＵＡＳ）粒子が製造される。
【背景技術】
【０００２】
尿素プラントは、しばしば、尿素含有液体流（例えば、尿素溶融液）を尿素含有固形生成物に凝固させるための仕上げセクションを含む。一般的な仕上げセクションは、プリル塔及び造粒機である。プリル塔及び造粒機は冷却空気を使用し、この結果、尿素含有ダスト及びアンモニアが混入した気流であるオフガスとして得られる。尿素ダストは、多くの場合、例えば尿素、ＵＡＳ、又はＵＡＮを含有するサブミクロン粒子を含む。このオフガスは、処理されたオフガス流（清浄な空気流）が大気中に排気される前に、固形分及びアンモニアの大部分（あるいは本質的に全て）を除去するために処理される必要がある。オフガス処理は、一般に、尿素及びアンモニアに許容される排出を制限する環境規制に準拠するために必要である。尿素及びアンモニアなどのガス流から成分を回収することも経済的に望ましい。これによりプラントの効率性が向上する。
【０００３】
尿素ダストの除去は、それ自体が困難であるが、これは、オフガス（主に空気）の量が莫大である一方で、尿素ダストの濃度が低いためである。例えば、１日当たり約１５００メートルトンの比較的小さな尿素プリル塔の空気流は、５０００００Ｎｍ３／時である。より大きな尿素プリル塔は、例えば約２５００メートルトン／日の尿素容量、又はより高い尿素容量で、例えば１．０×１０６Ｎｍ３／時の空気流を有し得る。その中の尿素ダストの典型的な濃度は、約０．０２重量％である。更に、尿素ダストの一部はサブミクロンサイズである。現行の規格を満たすためには、このサブミクロンの尿素ダストの大部分を除去する必要性がある。
【０００４】
プリル塔は、例えば６０ｍ〜８０ｍの高さを有することができる。より小さなプラントは、５０ｍ以下の自由落下距離を有し得る。最も大きなプラントのうちのいくつかは、高さ１２５ｍのプリル塔を有する。一部の既存の尿素プリル塔に関しては、２００ｍｇ／Ｎｍ３を超える尿素ダストの排出が報告されている。
【０００５】
古いプリル塔は、ダスト削減又はアンモニア削減を全くせずに、大気に直接オフガスを排気することが多い。塔構造は、一般に、その塔頂部の最大利用可能スペース、及びその構造により支持され得る最大追加重量が設定されており、このため、改造の一環として塔頂部に設置される任意の削減システムの設計が制限される。既存の排出削減技術は、典型的に、更に圧力を低下させる必要を解消するために、大型及び重いファン又はポンプを必要とする。ダストの捕集効率が高くなるほど、特にサブミクロン粒子の除去に対処する際に、必要とされる圧力低下が大きくなる。多くのオフガス処理システムは、その重量により、既存のプリル塔の塔頂部への設置に適さないが、地上レベル又はその付近（例えば、０〜２０ｍの高さの流入口による）に設置することができる。このシステムは、最初に、導管（例えばダクト）を通じてオフガスをより低い高さまで運ぶことを伴い得、それゆえに尿素プリル塔の塔頂部からほぼ地上レベルまでのダクトの構築も伴い得る。ダクトは、一般に、プリル塔の外側に配置される。
【０００６】
オフガス処理は、一般に、オフガスの流入口を有し、尿素仕上げセクションからの導管によって接続された、独立した処理セクション（排出削減セクション）内で実施される。一般に、接続導管は、外部環境に露出している主要部のための壁を有することができる。この環境では、例えば０℃未満又は−１０℃未満の低温を、例えば終夜又は冬季に有することができる。
【０００７】
オフガス処理は、典型的には、水溶液でスクラブしてダストを除去すること（スクラブ）、又はガス流を酸溶液でスクラブしてアンモニウム塩に変換することによりアンモニアを除去すること（酸スクラブ）、又は順番に若しくは同時にこれらの両方を行うことを含む。ダストスクラブ及び酸スクラブの両方が順番に使用される場合、ダストスクラブは、典型的には最初に行われる。同時に行われる場合、尿素は、ＵＡＳ及びＵＡＮのようなアンモニウム塩と組み合わされる。スクラバーでは、スクラブ液（例えば、溶液）が、例えば並流及び／又は向流でガス流に噴霧される。スクラブ溶液は、典型的には、所望の濃度の尿素を有するように循環する。パージ流は、例えば水によるダストスクラブの場合に、尿素の回収のために尿素プラントへリサイクルすることによって、スクラバーから除去され、廃棄される。
【０００８】
典型的には、残りのスクラブ液滴は、例えばミストエリミネータを使用して、処理セクション内のガス流から除去される。時には、排出規制に準拠するように、オフガス処理セクションの十分な洗浄を実現するために、作業原理の異なる装置を組み合わせる必要がある。他の種類の削減装置の例は、湿式電気集塵装置、及びベンチュリースクラバーである。その結果、必要な装置は、ある程度の重量及びサイズを有することになる。
【０００９】
オフガス処理セクションの中には、スクラブの前に、例えば、ガス流のサイズを低減するように、及びスクラブなどの下流処理工程において装置の小型化を可能にするように、蒸発冷却を生じさせる方法で水溶液を噴霧する、急冷工程が適用されるものもある。更に、国際公開第２０１５／００２５３５号及び米国特許第２０１６／０１８４７５８号は、尿素製造プラントの仕上げセクションのオフガスから尿素ダストを除去する方法を記載しており、この方法は、オフガスを水で急冷して約４５℃未満の温度を有する急冷したオフガスを生成することと、急冷した当該オフガスに、少なくとも１つのベンチュリースクラバーを使用してスクラブを行うことと、を含む。
【００１０】
本発明は、尿素仕上げセクションからオフガス処理セクションへのオフガスの移送に関する。オフガスは、一般に、尿素仕上げセクションとオフガス処理セクションとの間の導管を介して運ばれる。
【００１１】
一般に、そして本発明において、導管は、例えば、チューブ、パイプ、若しくはダクト、又は任意の他の種類のガス移送システムである。導管は、一般に、壁及びガス流経路を含む。導管は、例えば、少なくとも２ｍ、少なくとも５ｍ、少なくとも１０ｍ、少なくとも２０ｍ、又は少なくとも４０ｍの長さを有し得る。
【００１２】
例えば、プリル塔は、地上レベルから少なくとも１０ｍ、少なくとも２０ｍ、少なくとも４０、又は少なくとも６０ｍの高さ、すなわち、塔頂部に、オフガス排出口を有することができる。いくつかの小型のオフガス処理セクションは、場合により尿素プリル塔の塔頂部に配置することができるが、多くのより大きなオフガス処理セクションは、装置の重量及び／又はサイズのために地上レベルに設置される必要があり、例えば、地上レベルから０〜５ｍに流入口を有する。これにより、例えば、少なくとも１０ｍ、少なくとも２０ｍ、少なくとも３０ｍ、少なくとも４０、又は少なくとも６０ｍの、対応する導管長を必要とする。また、他の種類の尿素仕上げセクション及びオフガス処理セクションでは、プラントの設計上の制約により、特定の最小導管長が与えられ得る。最小導管長はまた、例えば、既存の尿素プラントが、いわゆる改造において改修される場合にも同様であり得る。
【００１３】
更に、例えば６０℃を超える高温では、純粋な固形尿素は、ケーキングする（すなわち凝集して塊を形成する）傾向を有することが知られている。したがって、導管内に沈降するあらゆる尿素ダストは、特に空気の湿度などの水分に曝された際に、温度の上昇によりケーキングを生じる危険性がある。
【００１４】
尿素仕上げセクションから処理セクションへとオフガスを移送するための導管における問題は、オフガス処理セクションのある程度の稼働時間の後に、圧力低下の増大が発生する傾向があることである。これは、オフガス処理セクションの稼働コストの高額化及び／又はスループットの低下に繋がる恐れがある。この圧力低下の増大は、仕上げセクションとオフガス処理セクションとの間の導管（例えばダクト）の詰まりによって引き起こされることが多い。この詰まりは、導管内の固体堆積物によって引き起こされる。固体堆積物は、尿素、例えば、導管の壁の少なくとも一部に形成される固形尿素材料を含む。詰まりは、稼働を遮断し得る圧力低下の増大を引き起こし、又はオフガスを処理セクションに移送するために（ベンチュリチューブ又はベンチュリエジェクターの場合）抽出ファン又はポンプに更にエネルギーを消費させる必要がある。
【００１５】
いくつかの先行技術は、尿素仕上げオフガスを処理するためのスクラバーの詰まりを扱っている。欧州特許第００８４６６９号は、液体をガス流に噴霧するためのノズルが詰まることについて記載している。これに対処するために、洗浄溶液にホルムアルデヒドを添加する。しかしながら、ホルムアルデヒドは有毒かつ高価であり、したがって、大気中に清浄な空気流を排気することを目的としたオフガス処理セクションでは非常に望ましくない。米国特許第４１０４０４１号は、約１μｍの粒径を有する尿素ダストを除去するために、スクラブ溶液の液体フィルムが通路全体にわたって横断するように形成されている、尿素プリルオフガス処理プロセスについて記載している。これは、先行技術のバッグフィルタの孔詰まりの問題を解決するものである。米国特許第４１５３４３１号はまた、従来技術のフィルタの詰まりの問題について、自然通風及び強制通風の尿素プリル塔の主な欠点として認識される、圧力低下の増大を引き起こすとして言及している。ガスの流れと並流するフィルタに対してスクラブ液を向けることを含むプロセスが記載される。欧州特許第００８４６６９号、米国特許第４１０４０４１号、及び米国特許第４１５３４３１号は、仕上げセクションとオフガス処理セクションとの間の導管内の尿素堆積物に対処しておらず、むしろ各処理セクション内部の尿素堆積物に対処する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、第１の態様では、尿素を含む材料の仕上げプロセスであって、
尿素仕上げセクションで尿素を含む液体流を凝固させ、固形尿素を含む生成物、並びに空気、尿素ダスト、及びアンモニアを含むオフガス流を生成することと、
該オフガス流を尿素仕上げセクションの排出口から壁を有する導管を通じてオフガス処理セクションに移送することであって、該オフガスが排出口で温度Ｔ１を有する、移送することと、
処理セクション内の空気から尿素ダスト及び／又はアンモニアの少なくとも一部を除去するためにオフガス流に処理を施すことと、
導管の少なくとも１つの屈曲部において、導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、導管の壁温度をＴ１−５０℃よりも高く維持することと、
を含む、仕上げプロセスに関する。
【００１７】
本発明はまた、尿素を含む材料を仕上げるプラントであって、該プラントは、尿素含有液体流を凝固させるための仕上げセクションと、オフガス処理セクションと、仕上げセクションの排出口から処理セクションの流入口までのオフガスのための導管と、を備え、該導管は壁を有し、該導管の少なくとも一部又は全ては、壁の最低温度を維持するための、断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素を備える、プラントに関する。
【００１８】
本発明はまた、尿素を含むダスト、アンモニア、及びイソシアン酸を含むガス流の導管の詰まりを防止するための、ヒートトレースの使用に関する。
【００１９】
本発明はまた、仕上げセクションからのオフガスのための壁を有する導管内の詰まりを回避するために尿素含有材料を凝固させるための、既存の仕上げセクションを改修する方法であって、該導管は、仕上げセクションと、仕上げセクションからのオフガスを処理するための処理セクションとの間に設けられ、該方法は、導管の壁のコールドスポットを回避するために、導管に断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素を提供することを含む、方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】仕上げセクションと処理セクションとの間の比較導管において内壁に付着した固形材料の写真である。
【図２】本発明の実施形態によるプロセス及び尿素仕上げプラントを概略的に示す。
【図３】本発明によるプリル塔とスクラバーとの間の断熱されたダクトの写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、いくつかの実施形態では、仕上げセクションとオフガス処理セクションとの間の導管内の尿素堆積物を、導管壁内のコールドスポットを防止することにより回避することができるという慎重な洞察に基づく。したがって、尿素堆積物は、例えば、導管壁又はその少なくとも一部を加熱及び／又は断熱することにより対処することができる。
【００２２】
理論に束縛されるものではないが、導管、例えばダクト内、特にオフガス流に曝された導管の内壁表面への初期の堆積は、オフガス流中に存在する少なくとも一部のイソシアン酸の縮合及び接着、並びにＮＨ３との反応によるイソシアン酸の尿素へのバック変換によって引き起こされると考えられる。
【００２３】
イソシアン酸（ＨＮＣＯ）は、アンモニウムシアネート（ＮＨ４ＮＣＯ）の熱分解から生じる。アンモニウムシアネートは、尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）と化学平衡している：
ＮＨ２ＣＯＮＨ２⇔ＮＨ４ＮＣＯ⇔ＨＮＣＯ＋ＮＨ３  （１）
（尿素⇔アンモニウムシアネート⇔イソシアネート＋アンモニア）
【００２４】
イソシアン酸及びアンモニアへのアンモニウムシアネートの分解は、低圧及び高温によって、例えば、尿素溶液が凝固のために濃縮される場合、例えばプリル稼働中に、促進する。反応生成物は、オフガス中に揮発する。したがって、オフガスは、例えば少なくとも１０ｍｇ  ＮＨ３／Ｎｍ３、又は少なくとも５０ｍｇ  ＮＨ３／Ｎｍ３、又は少なくとも１００ｍｇ  ＮＨ３／Ｎｍ３を含有する。オフガスは、例えば少なくとも１０ｍｇダスト／Ｎｍ３、又は少なくとも５０ｍｇダスト／Ｎｍ３、又は少なくとも１００ｍｇダスト／Ｎｍ３、好ましくはそのような量の尿素含有ダストを含有する。好ましくは、オフガスは、少なくとも１０ｍｇ  ＮＨ３／Ｎｍ３、又は少なくとも５０ｍｇ  ＮＨ３／Ｎｍ３、又は少なくとも１００ｍｇ  ＮＨ３／Ｎｍ３尿素を含む。オフガスは、例えば、少なくとも５．０ｍｇイソシアン酸／Ｎｍ３、又は少なくとも１０ｍｇイソシアン酸／Ｎｍ３、又は少なくとも５０ｍｇイソシアン酸／Ｎｍ３を含有する。
【００２５】
逆反応は、導管の壁のコールドスポットでイソシアン酸が縮合し、オフガス流中にも存在するアンモニアと反応して尿素を形成する時に、導管内で起こり得る。イソシアン酸とアンモニアとの反応は、縮合前、縮合と同時に、又は縮合の後に発生し得る。
【００２６】
形成された尿素粒子は、空気流によって引っ張られ得、その形成機構の化学的性質によりサイズは小さく、例えば１μｍ未満であることが予想される。しかしながら、アンモニアとの反応は壁でも発生し、固体の付着をもたらし得る。最終的には、これは、例えば図１に示されるように、導管の壁に、特に、固形材料の大きな詰まり又は塊の堆積において、尿素蓄積をもたらす。
【００２７】
例えば導管を断熱及び／又は加熱することによって導管の壁上のコールドスポットを回避すること、又は、例えば加熱要素としてトレースを使用することによって少なくともその壁の一部のコールドスポットを回避することによって、導管の内壁上のコールドスポットが回避され、尿素堆積物の問題が解決される。有利には、維持及び洗浄のためのダウンタイムが短縮されるため、仕上げプラント（仕上げセクション及び処理セクション）の稼働時間が長くなる。有利には、導管をすすぐために水又は蒸気を使用する必要がないため、稼働が単純であり、追加のフラッシングシステムが必要ない。更なる利点は、詰まりを防止するために、ホルムアルデヒドなどの添加剤をプロセス流に添加する必要がないことである。
【００２８】
更に、有利には、処理セクションの流入口におけるサブミクロン尿素粒子の量を低減することができる。
【００２９】
一般に、本発明は、例えば、上述した種類の仕上げセクション及び／又はオフガス処理セクションに適用することができる。
【００３０】
したがって、本発明は、一態様では、尿素仕上げプロセスに関する。本明細書で使用する場合、尿素仕上げとは、尿素含有溶液、特に尿素含有溶融液の凝固のためのプロセスを指す。例としては、尿素、尿素硝酸アンモニウム（ＵＡＮ）及び尿素硫酸アンモニウム（ＵＡＳ）の溶融液が挙げられる。尿素仕上げプロセスの例としては、尿素、ＵＡＮ、及びＵＡＳの造粒及びプリルが挙げられる。溶融液は、典型的には、５重量％未満の水、及び典型的には５０重量％を超える尿素を含む。
【００３１】
一実施形態におけるプロセスは、尿素を含む液体流を尿素仕上げセクションにおいて凝固させることを含む。これにより、固形の尿素を含む生成物と、アンモニア及び尿素を含むダスト粒子を含むオフガス流と、が得られる。オフガス流は、空気、及び（少量の）ビウレット及びイソシアン酸、並びに造粒の場合はホルムアルデヒドを更に含む。プロセスは、オフガス流を、尿素仕上げセクションの排出口から壁を有する導管を通じて、例えばダクトを通じてオフガス処理セクションに移送することを更に含む。好ましくは、移送は、例えば送風機又はファンを使用した、強制通風を伴う。オフガスは、排出口に温度Ｔ１を有する。温度Ｔ１は、排出口の断面の平均温度である。プロセスは、オフガスを少なくとも部分的に洗浄するために、例えば処理セクション内の尿素含有ダスト及び／又はアンモニアの少なくとも一部を除去するために、オフガス流に処理を施すことを更に含む。
【００３２】
いくつかの実施形態では、仕上げセクション、凝固工程、処理工程、及び／又は処理セクションが、例えば、本出願の導入部分に記載されている。
【００３３】
仕上げセクションは、例えば、プリル塔又は造粒機である。本発明は、プリル塔に特に有利である。プリル塔は、例えば、強制通風、又は自然通風タイプである。造粒機は、例えば、流動層型造粒機、噴流層型造粒機、パン型造粒機、又はドラム型造粒機である。流動層及び噴流層造粒機が好ましく、これらは空気流を使用する。凝固工程は、例えば、プリル塔でのプリル化又は造粒機での造粒を含む。凝固は、結晶化の熱を除去すること、及び典型的には、凝固した尿素生成物の過冷却も伴う。凝固は、例えば、冷却空気を使用して、尿素を含む液体の液滴を冷却することを含む。通常、結晶化／冷却熱の大部分は、空気冷却によって除去される。例えば、最終凝固生成物１ｋｇ当たり３〜３０ｋｇの空気が冷却に使用され、好ましくは５〜１５ｋｇの空気が使用される。所望により、凝固は造粒を伴い、熱の一部は水の蒸発によって除去される。冷却空気は、冷却プロセスの性質により、高温のオフガスとして仕上げセクションから出る。仕上げセクションでは、空気は、尿素溶融液及び凝固した尿素粒子と直接接触する。これは、多少の尿素ダスト及びアンモニアによる空気の多少の汚染を招く。仕上げセクションの種類及び稼働条件に応じて、任意のスクラブの前に、仕上げセクションの排出口でガス流中に存在するダストの量は、（ガス流の質量に基づいて）例えば０．０１〜１．０重量％である。尿素プラントの仕上げセクションから出る（すなわち排出口での）オフガスの典型的な温度は、例えば、少なくとも３０℃、少なくとも５０℃、少なくとも７０℃、例えば少なくとも８０℃、少なくとも９０℃、少なくとも１００℃、及び典型的には１５０℃未満、１４０℃未満、又は１２０℃未満である。造粒、特に流動層造粒の場合、温度は、例えば７０〜１５０℃又は８０〜１４０℃、例えば約１０５℃である。
【００３４】
尿素を含む液体は、例えば、少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、又は少なくとも９５重量％の尿素を含む、尿素を含む溶液又は溶融液である。液体は、例えば、尿素硝酸アンモニウム（ＵＡＮ）又は尿素硫酸アンモニウム（ＵＡＳ）の溶液及び／又は溶融液であってもよい。ＵＡＳの流動層造粒は、例えば、国際公開第２０１７／００７３１５号に記載されている。
【００３５】
更なる実施形態では、液体は、例えばオフガスの酸スクラブによる塩の廃棄のために、例えば硝酸アンモニウム及び／又は硫酸アンモニウムなどの少量のアンモニウム塩（例えば１重量％まで又は５重量％まで）を含んでもよい。液体はまた、ホルムアルデヒドなどの添加剤を含んでもよい。液体は、造粒のために、典型的には５重量％未満の水、例えば２．０重量％未満の水、及び、プリルのために、典型的には０．５０重量％未満の水を含む。
【００３６】
処理セクション及びオフガス処理工程は、典型的には、ダストスクラブ及び／又は酸スクラブを伴う。スクラブは、一般に、ガス流を、例えば、溶液をオフガス流に噴霧することによって、例えば尿素を含む水溶液と接触させることを伴う。この溶液は、例えば、ダストスクラブして尿素ダストを除去するために中性ｐＨ（ｐＨ６〜８、例えばｐＨ７）、又は酸スクラブのために低ｐＨ（４未満又は３未満のｐＨ）を有する。ダストスクラブ及び酸スクラブが組み合わされる場合、酸スクラブは、例えば、ダストスクラブと同時に、又はその下流で適用される。ダストスクラブは、一般に、スクラブ溶液を再循環させることを伴い、このスクラブ溶液から、例えば、１０〜６０重量％の尿素を含むパージ流が回収される。パージ流は、例えば、水蒸発によって濃縮され、仕上げセクションに戻され、廃棄される。
【００３７】
処理セクションは、数多くのデザインを備えることができるが、典型的には、メッシュデミスター及びシェブロンデミスターなどの液滴除去装置を含む。処理セクションはまた、ベンチュリースクラバーを備えることができる。例えば、国際公開第２０１５／００２５３５号に記載されているようなベンチュリースクラバーは、集束部、狭部又は「スロート」部、及び典型的には拡散部を有する１つ以上のチューブを含む。空気がスロートを通って移動すると、高速に加速される。液滴、典型的には水溶液の形態のスクラブ流体が、通常はスロートでベンチュリに添加され、ガス流に入り込む。使用される水滴は、一般に、回収される汚染物質粒子（尿素ダスト）よりも桁違いに大きく、結果としてベンチュリを介して異なる速度で加速する。差分加速度は、水滴と汚染物質粒子との間の相互作用を引き起こし、それにより汚染物質粒子が水滴によって収集される。
【００３８】
ある例示的実施形態では、ダスト除去システムは、並行して動作する複数のベンチュリエジェクターを備える。例えば、ＭＭＶ−セクション（マイクロミストベンチュリ）を使用することができ、特に造粒に使用することができる。ＭＭＶ−セクションは、複数の平行なベンチュリチューブを含む。ＭＭＶ−セクションでは、液体は、各ベンチュリチューブのスロートに、例えば集束管部のすぐ上流に配置された単相ノズルを通るガス流と並流して噴霧され、典型的には５０μｍ〜７００μｍの範囲の均一かつ調節可能な液滴サイズが生成される。所望により、ガス流に対して向流のスロートスプレーを使用して、例えばスロート内部のノズルを用いて、ベンチュリセクションでの圧力低下を制御する。
【００３９】
一実施形態では、処理工程は、オフガスを水で急冷して、例えば約４５℃未満の温度を有する急冷されたオフガスを生成することと、急冷されたオフガスをスクラブすることと、を含む。スクラブ工程は、例えば、少なくとも１つのベンチュリースクラバーを使用する。
【００４０】
処理工程は、例えば、オフガス流に、冷却工程、例えば４５℃未満若しくは４０℃未満の温度に急冷する工程、及び／又は例えば少なくとも５０℃若しくは少なくとも６０℃まで冷却する工程を行うことを含む。冷却は、例えば、尿素溶液などの水溶液流の噴霧及び蒸発によるものであり、例えば、Ｎｍ３のオフガス当たり少なくとも１．０ｇ、少なくとも１０ｇ、又は少なくとも２０ｇの水を蒸発させることによるものである。冷却後のガス流は、例えば、少なくとも７０％又は少なくとも８０％の相対湿度（ＲＨ）を有する。噴霧は、例えば、１００μｍ未満、４０μｍ未満、又は２０μｍ未満の平均液滴径を有する液滴をもたらす。好ましくは、並流噴霧が急冷に使用される。
【００４１】
仕上げセクションとオフガス処理セクションとの間の導管は、例えば、パイプ、チューブ、及び／又はダクトを含む。より一般的には、任意のガス流移送ラインを使用することができる。導管は、外部大気とのガス不透過性境界として作用する壁を有する。導管は、例えば、少なくとも２ｍ、少なくとも５ｍ、少なくとも１０ｍ、少なくとも２０ｍ、少なくとも４０ｍ、又は少なくとも６０ｍの長さを有する。導管は、例えば、尿素プリル塔の塔頂部からより低いレベルまで、例えば、より低い高さに配置された、例えば、地面レベルに配置された、若しくは０〜２０ｍの高さに流入口を有する処理セクション、及び／又はオフガス排出口の高さより少なくとも５ｍ、少なくとも１０ｍ、少なくとも２０ｍ、若しくは少なくとも４０ｍ低い高さを有する処理セクションまで延びる。
【００４２】
本発明は、一般に、この壁のコールドスポットを防止することを目的とする。
【００４３】
フィーチャＡ〜Ｆ
したがって、それぞれ個別に、及び／又は互いに組み合わせて、以下の手段Ａ〜Ｆを適用することができる。
【００４４】
Ａ）プロセスは、仕上げ装置の排出口におけるガス流の温度Ｔ１よりも６０℃以内で低い温度で壁を維持することを含み得る。したがって、プロセスは、Ｔｗ，ｍｉｎ以上である壁温度Ｔｗを維持することを含むことができ、Ｔｗ，ｍｉｎ＝（Ｔ１−６０℃）、又はＴｗ，ｍｉｎ＝（Ｔ１−５０℃）、又はＴｗ，ｍｉｎ＝（Ｔ１−３０℃）、又はＴｗ，ｍｉｎ＝（Ｔ１−１０℃）、又は更にはＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１である。後者の場合、Ｔｗ≧Ｔ１である。このような壁温度Ｔｗは、典型的には、導管の少なくとも１つの屈曲部において、導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、維持される。壁温度（Ｔｗ）は、壁の内側の温度（すなわち、内壁の温度、すなわち、オフガスと接触している壁の表面における温度）を指す。
【００４５】
Ｂ）プロセスは、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃、少なくとも６０℃、少なくとも８０℃、少なくとも１００℃、又は少なくとも１２０℃の温度に維持することを含み得る。このような壁温度は、典型的には、導管の少なくとも１つの屈曲部において、導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、維持される。壁温度とは、壁の内側（オフガスと接触している壁の表面における）の温度を指す。
【００４６】
Ｃ）壁付近、例えば、壁（内部表面、すなわちオフガスに曝露された表面）から２ｃｍ未満又は１ｃｍ未満のゾーンにおけるオフガス流の温度は、好ましくは６０℃より高く、好ましくは６５℃より高く、更により好ましくは７０℃より高い。したがって、壁付近のガス流の温度は、導管の長さの（例えば、ガス流に沿った）少なくとも１つの位置のために、典型的には、導管の少なくとも１つの屈曲部において、導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、そのような好ましい温度を有する。
【００４７】
Ｄ）ダクトの壁付近（例えば、壁の内部表面から２ｃｍ未満又は１ｃｍ未満のゾーン）のガス流と、導管の断面の中心のガス流との間の温度差は、導管の長さにわたって同じ位置で、好ましくは１０℃未満、より好ましくは５℃未満、更により好ましくは３℃未満である。したがって、横断面におけるガス流（ガスの流れに対して垂直）の温度差は、好ましくは小さい。
【００４８】
Ｅ）好ましくは、プロセスは、導管の壁の少なくとも一部を加熱することを含む。例えば、導管の長さ（例えば、ガス流に沿った）の少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、及び／又は壁の表面、例えば壁の外側表面の少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％まで、加熱してもよい。壁全体を加熱してもよい。例えば、電気加熱によって、及び／又は直接若しくは間接熱交換などによる加熱流体を用いて加熱してもよい。加熱流体は、好ましくは蒸気又は凝縮物である。蒸気は、例えば、いくつかの実施形態では、尿素プラントの高圧カーバメート凝縮器から供給される低圧蒸気であり得る。好ましくは、ヒートトレースが、導管の壁に適用される（例えば、電気トレース及び／又は蒸気ジャケットなどの加熱流体トレース）。
【００４９】
Ｆ）以下に記載されるように、断熱材を適用してもよい。これらのフィーチャＡ〜Ｆは、個別に、又は任意の組み合わせで使用することができる。好ましいサブフィーチャについても同様である。いくつかの例示的な組み合わせは、フィーチャＡ及びＢ、Ａ、Ｂ、及びＥ及び／又はＦ、Ｃ及びＥ、Ｄ及びＥ、Ｃ及びＤ、並びに所望によりＥ、並びにＢ及びＥである。
【００５０】
上記の手段は、プリル塔内の尿素含有固形粒子をプリルすることを含むプロセスにおいて特に有利であり、該塔は、塔頂部（例えば、プリル塔の噴霧装置の上方）にオフガスとしての冷却空気のための排出口を有し、該オフガスは排出口で温度Ｔ１を有し、該プロセスは、オフガスを処理し、例えば、地表レベル（例えば、２０ｍ未満の高さ）に配置されたオフガス処理セクション内で、好ましくはダストスクラブすること、及び所望により、酸スクラブすることを含み、該処理セクションは、地表レベル（例えば、０〜２０ｍ又は０〜１０ｍの高さ）でオフガスのための流入口を有する。プロセスは、更に、尿素プリル塔の塔頂部にある排出口からのオフガス流を、プリル塔の外側に配置された導管を通過させて、処理セクションの流入口まで運ぶことを更に含む。処理セクションは、好ましくは、上述のようにベンチュリースクラバー、及び例えば急冷噴霧器を含む。
【００５１】
好ましい尿素仕上げプロセスは、
冷却空気を使用して、好ましくは送風機又はファンを使用した強制通風によって、尿素プリル塔内で尿素をプリルすることであって、該プリル塔が、該塔の塔頂部にオフガスのための排出口を有し、該オフガスが、排出口で温度Ｔ１を有する、尿素をプリルすることと、
オフガスを、地表レベルから０〜２０ｍの高さにオフガスのための流入口を有するオフガス処理セクションにおいて、ダストスクラブすること、所望により、酸スクラブすることと、
尿素プリル塔の塔頂部にある排出口からオフガス処理セクションの流入口にオフガスを供給することと、
導管の壁温度をＴ１−１０℃より高く維持することと、
を含む。
【００５２】
本発明はまた、尿素を含む材料を仕上げるためのプラントにも関する。尿素を含む材料を仕上げるプラントは、尿素含有液体流（造粒機又はプリル塔など）を凝固させるための仕上げセクション、及びオフガス処理セクションを含む。尿素を含む材料を仕上げるプラントはまた、仕上げセクションのオフガスのための排出口から、処理セクションのオフガスのための流入口までの、オフガスのための導管を含む。特定の実施形態では、仕上げセクションは尿素プリル塔である、及び／又は処理セクションは、０〜２０ｍの高さ、例えば地表レベルに配置される。
【００５３】
導管の少なくとも一部は、断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素を備え、好ましくは断熱材及び加熱要素の両方を備える。好ましくは、プラントは、記載されるプロセスを実行するように構成される。好ましくは、断熱材及び１つ以上の加熱要素は、使用される場合、導管の少なくとも１つの屈曲部において、導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、導管の壁温度をＴｗ，ｍｉｎよりも高く維持するように（それぞれ別々に又は一緒に）構成され、ここでＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−５０℃であり、式中、Ｔ１は、排出口におけるオフガスの温度であり、更により好ましくは、記載されるようにＴｗ，ｍｉｎである。
【００５４】
加熱要素は、例えば、外部の熱源として機能するか、又は外部の熱源から熱を提供する。断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素は、導管の壁の最低温度を維持するように構成される。加熱要素は、例えば、蒸気又は凝縮物などの加熱流体と熱交換するための電気加熱要素、又は熱交換器である。加熱要素は、例えば、トレースヒーティングとして提供される。電気トレース加熱要素は、例えば、パイプの長さに沿って物理的に接触する電気加熱要素として、例えば、ヒートトレーステープとして提供される。加熱流体トレース加熱要素は、例えば、導管の長さにわたって導管と物理的に接触する流体を加熱するための導管として提供される。
【００５５】
ヒートトレーステープは、例えばポリマーテープに覆われた電線を含む。導管は、例えば、その電気抵抗が温度と共に変化する自己調節式のヒートトレーステープを備える。このようなテープは、例えば炭素を充填した半導電性ポリマーに覆われた２本の平行なバスワイヤを含むケーブルを含む。
【００５６】
例えば、導管は、導管の長さの少なくとも一部又は全てにわたって（ガス流の方向に）、例えば、導管の少なくとも１つの屈曲部、及び／又は少なくとも、導管の直径が減少する導管のセクションにおいて、少なくとも１ｍの長さ、少なくとも２ｍの長さ、又は少なくとも５ｍの長さ、又は全長にわたって、電気トレース及び／又は加熱流体トレースなどのヒートトレースを備える。好ましくは、導管は外周を有し、断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素は、例えば、そのような長さの部分において、導管の外周の少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも５０％、又は更には少なくとも９０％にわたって、提供される。
【００５７】
好ましくは、断熱材は、少なくとも１．０ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも５ｃｍ、又は少なくとも１０ｃｍ、例えば５〜１５ｃｍの厚さを有する。好ましくは、断熱材は、多孔質である、及び／又は繊維を含む。例えば、材料は発泡材料を含む。好ましくは、断熱材は、空気で満たされた空隙を含み、少なくとも１０％、少なくとも２０％、又は少なくとも５０％の空隙体積分率を有する。好ましくは、断熱材は、ポリマー材料、繊維系材料、及び無機非金属材料の群から選択される１つ以上の材料を含む。好ましくは、材料は、ガラス系材料、例えばガラス繊維である。断熱材は、例えば、１バール及び２９３Ｋで１．０Ｗｍ−１Ｋ−１（Ｗ／（ｍ．Ｋ））未満又は０．２０Ｗ／（ｍ．Ｋ）未満又は０．１０Ｗ／（ｍ．Ｋ）未満の熱伝導率を有し、好ましくは、上述のような厚さを有する。好ましくは、材料は、少なくとも０．５０ｍ２、少なくとも１．０ｍ２、少なくとも５ｍ２、又は少なくとも１０ｍ２にわたって適用される。
【００５８】
好ましくは、プラントは、強制空気プリル塔を備え、例えばファン又は送風機が使用される。このようなプラントでは、送風機によって生じる減圧は、イソシアン酸のより多くの形成を誘発し、したがって、生じる可能性のある詰まりをより誘発し得る。この誘発は、特に、既存の仕上げセクションへの処理セクションの追加が、仕上げセクション内又はその下流に送風機又はファンの設置を必要とする場合のものであり得る。
【００５９】
本発明はまた、尿素含有材料（例えば、尿素仕上げセクション）を凝固させるための既存の仕上げセクションを改修する方法を提供し、この改修は、導管内の詰まりを回避する、又は少なくとも低減する目的のためのものである。したがって、導管の詰まりを回避する（例えば、防止又は低減する）ために少なくとも部分的に改造が行われ、該導管は、仕上げセクションと、仕上げセクションからのオフガスを処理するための処理セクションとの間に設けられる。したがって、導管は、既存の尿素仕上げセクションの一部であるか、又は既存の尿素仕上げセクションに追加される。例えば、本方法は、処理セクションをまだ有していない仕上げセクションのための、代替処理セクション、追加の処理セクション、及び／又は新規処理セクションなどの処理セクションを設置することを含んでもよい。このような処理セクションの設置により、そのオフガス用流入口は、追加の導管により仕上げセクションの排出口に接続される。本発明の方法では、既存の又は新しい導管は、断熱材及び／又は加熱要素を備える。好ましくは、断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素は、導管の壁のコールドスポットを回避するために提供される。したがって、断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素は、コールドスポットを回避するように構成される。コールドスポットは、例えば、壁の内部表面、すなわち、オフガス流と接触する壁面部分に位置する。コールドスポットは、イソシアネートの縮合を可能にする温度を有するスポットを含む。本発明の方法では、内壁のコールドスポットが回避される。コールドスポットは、一般に、オフガス温度より低温を有する。コールドスポットは、断熱材及び／又は加熱要素の非存在下で常に必然的に存在するわけではない。例えば、コールドスポットは、夜間又は冬に形成され、日中又は夏には形成されない。典型的には、コールドスポットは、稼働時間の少なくとも１０％の間、オフガスよりも冷たい壁（内部表面）のスポットである。断熱材は、プラントについて説明したとおりであることが好ましい。加えられた断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素（使用される場合）は、このようなコールドスポットを回避することによって導管の詰まりを低減するように調整される。
【００６０】
好ましくは、加えられた断熱材及び１つ以上の加熱要素は、導管の少なくとも１つの屈曲部において、導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、導管の壁温度をＴｗ，ｍｉｎよりも高く維持するように構成され（使用される場合）、ここでＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−５０℃であり、式中、Ｔ１は、排出口におけるオフガスの温度であり、より好ましくは、記載されるようにＴｗ，ｍｉｎである。
【００６１】
あるいは及び／又は組み合わせて、仕上げセクションからのオフガスのための壁を有する導管内の詰まりを回避するために既存の尿素仕上げセクションを改修する方法は、仕上げセクションと、仕上げセクションからのオフガスを処理するための処理セクションとの間に導管を提供することを含み、該導管の長さは、１０ｍ未満、５ｍ未満、又は更には２．０ｍｍ未満である。この長さは、導管の詰まりの危険性を低減する目的で使用され、具体的には、導管の壁の内部表面上のイソシアネート縮合及び尿素バック反応の危険性を低減するために使用される。好ましくは、処理セクションの流入口は、仕上げセクションのオフガスのための排出口とほぼ同じ高さ（例えば、最大で５ｍより低いか若しくは高い、又は最大で２ｍより低いか若しくは高い）に配置される。例えば、処理セクションは、尿素プリル塔の塔頂部に配置される。好ましくは、このような短い導管長を有する導管は、断熱材及び／又は上述のようなヒートトレーステープなどの１つ以上の加熱要素を備える。
【００６２】
このプロセスは、好ましくは、記載されるようなプラントにおいて実施される。このプラントは、好ましくは、記載されるようなプロセスに好適である。既存の尿素仕上げセクションを改修する方法は、好ましくは、記載されるようなプラントをもたらす。プラントは、グラス・ルーツ・プラント（すなわち、新たに建設された）として建設してもよく、又は既存の尿素仕上げプラントを改修若しくは改造することによって建設してもよい。
【００６３】
本発明は更に、尿素を含むダスト、アンモニア、及びイソシアン酸を含むガス流の導管の詰まりを防止するための、ヒートトレース（電気トレース及び／又は熱流体トレースなど）の使用に関する。
【００６４】
本発明は更に、尿素を含むダスト、アンモニア、及びイソシアン酸を含むガス流のための導管の詰まりを低減する方法であって、該導管は壁を有し、該方法は、フィーチャＡ〜Ｆのうちの１つ以上を適用することと、該導管の流入口にガス流を供給することと、該導管の排出口でガス流を回収することと、を含む方法に関する。
【００６５】
ガス流の供給源は、任意の供給源、典型的には尿素が製造されるプラントの供給源であり得る。導管は、例えば、説明されるように、例えば、ベント、スタック、又は処理セクションに接続することができる。
【００６６】
ガス流は、導管の始端部、及び導管の終端部においても、例えば、少なくとも１０ｍｇのイソシアン酸／Ｎｍ３、又は少なくとも２０ｍｇ、又は少なくとも５０ｍｇ、又は少なくとも１００ｍｇのイソシアン酸を含む。好ましくは、導管の排出口におけるイソシアン酸濃度は、導管の流入口における濃度の少なくとも８０％、又は少なくとも９０％、又は更には少なくとも９９％である。
【００６７】
ガス流は、導管の流入口において、典型的には導管の排出口においても、例えば、少なくとも１０ｍｇ  ＮＨ３／Ｎｍ３、又は少なくとも２０ｍｇ、又は少なくとも５０ｍｇ、又は更には少なくとも１００ｍｇ  ＮＨ３／Ｎｍ３を含む。導管は、例えば、チューブ、パイプ、又はダクトである。
【００６８】
本発明の実施形態は、本発明又は特許請求の範囲を限定しない以下の図及び実施例（複数可）に更に例示される。
【００６９】
図１は、パイロットプラントの連続稼働１０日後に観察された、仕上げセクションと処理セクションとの間の比較導管内の堆積物を示す。導管は、断熱又は加熱されなかった。固体が、ダクトの全外周に形成され、これは凝縮及び結晶成長に起因する。
【００７０】
図２は、地表レベルに配置された尿素プリル塔Ａ及び処理セクションＢ（ダストスクラブ及び／又は酸スクラブ用）を含む、本発明の例示的な実施形態を概略的に示す。尿素溶融液１は、プリル塔Ａの塔頂部に供給され、より具体的には、噴霧装置、例えば、プリルバケットＣに供給される。噴霧装置、例えば、プリルバケットＣから、尿素溶融液が塔Ａの内部に落下する。冷却空気３を使用して、固形尿素粒子２へと冷却、結晶化、及び凝固し、更にオフガス４を得る。オフガス４は、壁Ｗを有するダクトＤを通じて塔の塔頂部のプリル塔Ａの排出口からスクラブユニットＢに供給される。オフガスを、ユニットＢでスクラブして、例えば排気された清浄な空気流５と、液体尿素含有パージ流６を得る。尿素を含有するパージ流６は、例えば尿素プラントへのリサイクルによって廃棄される。本発明では、ダクトＤは、ダクトＤの壁Ｗの少なくとも一部に熱損失を防止するための加熱及び／又は断熱要素Ｅを備える。加熱及び／又は断熱要素Ｅは、例えばトレースであり、例えば、電熱、又は蒸気若しくは凝縮物などの加熱流体７を使用して、壁の少なくとも一部の上に提供される。オフガス流４中のアンモニアとの、イソシアン酸縮合及びその反応による壁Ｗ上の尿素の堆積は、加熱及び／又は断熱要素Ｅによって回避される。
【００７１】
図３は、本発明によるプリル塔とスクラバーとの間の断熱されたダクトの２つの写真を示す。写真は、パイロットプラントの２週間の不連続稼働後に撮影した。堆積した固体は、ダクトの底部のみに位置し、これは、重力による尿素粒子（尿素ダスト）の沈降に起因するものである。図１とは対照的に、固体堆積物の大きな詰まりは形成されない。沈降した粒子は壁に付着せず、図３の右側パネルに示されるように容易に除去される。
【００７２】
実施例１
比較プラント１では、スクラバーはダクトによって仕上げセクションに接続された。ダクトは、断熱又は加熱されなかった。外部温度に応じて、１μｍ未満の微粒子の量は１０〜７０重量％であり、低温では微粒子の量がより多かった。更に、低温になるほど、ダクトの終端部のガス流は、低温になるほど、イソシアネート及びアンモニアの含有量が少なかった。ガス流は、スクラバーの流入口における温度（４４〜６３℃の範囲であった）に応じて、スクラバーの流入口に１０〜９０ｍｇのイソシアネート／Ｎｍ３からなった。
【００７３】
仕上げセクション（プリル塔）とスクラバーとの間に断熱ダクトを備えた本発明のプラント２では、１μｍ未満の微粒子の量は通常５〜２５％であった。この量は、外部周囲温度と相関しなかった。ガス流は、スクラバーの流入口において１００〜２２０ｍｇのイソシアネート／Ｎｍ３を含有し、スクラバーの流入口におけるオフガスの温度、すなわち、プリル塔の下流側及びダクトの下流終端部におけるオフガスの温度（５８〜７０℃の範囲であり、これは外部周囲温度により変化した）に相関しなかった。
【００７４】
これは、イソシアネート及びアンモニアが、非断熱ダクト内でより低温で反応し、サブミクロンの尿素ダストもまた形成されることを示す。本発明のプラント２では、これは回避される。
【図１】
2020526564.tif 000002
【図２】
2020526564.tif 000003
【図３】
2020526564.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月10日(2020.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素仕上げセクションで尿素を含む液体流を凝固させ、固形の尿素を含む生成物、並びに空気、尿素ダスト、及びアンモニアを含むオフガス流を生成することと、
前記オフガス流を前記尿素仕上げセクションの排出口から壁を有する導管を通じてオフガス処理セクションに移送することであって、前記オフガスが前記排出口で温度Ｔ１を有する、移送することと、
前記処理セクション内の前記空気から前記尿素ダスト及び／又はアンモニアの少なくとも一部を除去するために前記オフガス流に処理を施すことと、
前記導管の少なくとも１つの屈曲部において、前記導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は前記導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、前記導管の壁温度をＴｗ，ｍｉｎよりも高く維持することであって、ここでＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−５０℃である、維持することと、
を含む、尿素を含む材料の仕上げプロセス。
【請求項２】
前記導管の前記壁が、断熱材及び加熱要素を備える、請求項１に記載の仕上げプロセス。
【請求項３】
前記壁温度が、Ｔ１以上の温度で維持される、請求項１又は２に記載の仕上げプロセス。
【請求項４】
前記壁から２ｃｍ未満のゾーンにおける前記オフガス流の温度が、６０℃より高く、好ましくは６５℃より高く、更により好ましくは７０℃より高い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項５】
前記導管の前記壁付近の前記ガス流と、前記導管の断面の中心の前記ガス流との間の温度差が、前記導管の長さにわたって同じ位置で、１０℃未満、好ましくは５℃未満である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項６】
前記壁を少なくとも６０℃の温度に維持することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項７】
前記固形の尿素を含む生成物が、尿素粒子、尿素硝酸アンモニウム（ＵＡＮ）粒子、又は尿素硫酸アンモニウム（ＵＡＳ）粒子を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項８】
前記凝固が、尿素含有溶融液をプリルし、尿素プリルを得ることを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の仕上げプロセス。
【請求項９】
冷却空気を使用し、送風機及び／又はファンを使用した強制通風尿素プリル塔内で尿素をプリルすることであって、前記プリル塔が、前記塔の塔頂部にオフガスのための排出口を有し、前記オフガスが、前記排出口で温度Ｔ１を有する、尿素をプリルすることと、
前記オフガスを、地表レベルから０〜２０ｍの高さにオフガスのための流入口を有するオフガス処理セクションにおいて、ダストスクラブすること、所望により、酸スクラブすることと、
前記尿素プリル塔の塔頂部にある前記排出口から前記オフガス処理セクションの前記流入口にオフガスを供給することと、
前記導管の前記壁温度を、Ｔｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−１０℃よりも高く維持することと、
を含む、請求項１に記載の仕上げプロセス。
【請求項１０】
尿素を含む材料を仕上げるためのプラントであって、前記プラントが、
尿素含有液体流を凝固させるための仕上げセクションと、
オフガス処理セクションと、
前記仕上げセクションの排出口から前記処理セクションの流入口までのオフガス用導管と、を備え、前記導管は壁を有し、
前記導管の少なくとも一部又は全ては、前記壁の最低温度を維持するための、断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素を備え、前記断熱材及び前記１つ以上の加熱要素が、前記導管の少なくとも１つの屈曲部において、前記導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は前記導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、前記導管の壁温度をＴｗ，ｍｉｎよりも高く維持するように構成され、ここでＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−５０℃であり、式中、Ｔ１は、前記排出口における前記オフガスの温度である、
プラント。
【請求項１１】
前記導管が、断熱材及び加熱要素を備え、前記加熱要素が、電気トレース及び／又は蒸気トレースを含む、請求項１０に記載のプラント。
【請求項１２】
前記仕上げセクションが尿素プリル塔であり、前記処理セクションの前記オフガス用流入口が、地表レベルから０〜２０ｍの高さである、請求項１０〜１１のいずれか一項に記載のプラント。
【請求項１３】
前記導管が、１．０Ｗ／（ｍ．Ｋ）未満の熱伝導率を有し、少なくとも１０ｍｍの厚さを有する断熱材を備え、好ましくは、前記導管が、ポリマー材料、繊維系材料、及び無機非金属材料の群から選択される１つ以上の材料を含む断熱材を備える、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のプラント。
【請求項１４】
前記仕上げセクションからのオフガスのための壁を有する導管内の詰まりを回避するために尿素含有材料を凝固させるための既存の仕上げセクションを改修する方法であって、前記導管が、前記仕上げセクションと、前記仕上げセクションからのオフガスを処理するための処理セクションとの間に設けられ、前記方法が、前記導管に断熱材及び／又は１つ以上の加熱要素を提供することを含み、前記断熱材及び前記１つ以上の加熱要素が、前記導管の少なくとも１つの屈曲部において、前記導管の直径が変化する少なくとも１つのセクションにおいて、及び／又は前記導管の長さの少なくとも１０％、少なくとも５０％、若しくは少なくとも９０％にわたって、前記導管の壁温度をＴｗ，ｍｉｎよりも高く維持するように構成され、ここでＴｗ，ｍｉｎ＝Ｔ１−５０℃であり、式中、Ｔ１は、前記排出口における前記オフガスの温度である、方法。
【国際調査報告】
2020526564.tif 000005
2020526564.tif 000006