A ureia é um dos compostos químicos mais produzidos e utilizados no mundo, com aplicações que atingem setores tanto da agricultura como das indústrias química e ambiental. Sua relevância está principalmente na alta concentração de nitrogênio, essencial para diversas reações e processos de interesse comercial. Dessa maneira, compreender o processo de fabricação da ureia torna-se cada vez mais importante e significa uma grande oportunidade de investimento, visto que a demanda por esse produto têm apresentado crescente aumento. Venha conhecer mais sobre a produção de ureia e sobre como a Propeq, consultoria em Engenharia Química, pode te ajudar!
Neste conteúdo abordaremos:
- Importância e aplicações da ureia;
- Etapas do processo produtivo de ureia;
- Como a Propeq pode te ajudar.
Importância e aplicações da ureia:
A ureia CO(NH₂)₂ é um composto orgânico nitrogenado, sintetizado a partir da reação entre amônia (NH₃) e gás carbônico (CO₂), formando um composto altamente solúvel em água. O químico alemão Herman Boerhaave descobriu a ureia em 1773, e a indústria começou a produzir a substância em larga escala com o desenvolvimento do processo sintético durante o século XX. Hoje, é uma das substâncias mais produzidas no mundo, com uma variedade de aplicações, desempenhando um papel fundamental em várias indústrias, sendo especialmente importante para o setor agrícola, químico e cosmético.
Na agricultura, a ureia é um dos fertilizantes mais populares devido à sua alta concentração de nitrogênio, essencial para o crescimento das plantas. Ela promove o aumento da produtividade das culturas com alta eficiência, além de se destacar pelo baixo custo de transporte e pelo pouco impacto ambiental. Na indústria química, utilizam-na na fabricação de resinas, plásticos e adesivos, além de reduzir as emissões veiculares, atuando como um agente redutor associado ao catalisador. Enquanto isso, na área de cosméticos, aplicam a ureia em cremes e pomadas devido às suas propriedades hidratantes e esfoliantes, e ela é eficiente no tratamento de deficiências dermatológicas. Fica claro a grande versatilidade desse composto devido sua aplicação em ramos completamente diferentes.
Etapas da produção de ureia:
A produção de ureia em escala industrial envolve um processo complexo que combina amônia (NH₃) e dióxido de carbono (CO₂) sob condições de alta pressão e temperatura para formar o composto desejado. Para obter essas substâncias necessárias para a produção de ureia, pode-se comprar de um fornecedor ou produzi-las diretamente. No caso da amônia, o nitrogênio (N₂), extraído do ar e o hidrogênio (H₂), obtido principalmente a partir do gás natural, são combinados através do processo de Haber-Bosch. Após a reação, resfria-se a amônia gasosa, a armazenando ou utilizando diretamente na produção de ureia. Já para o gás carbônico, pode-se obtê-lo pela gaseificação do carvão ou gás natural.
Síntese
A etapa central na produção de ureia ocorre em um reator de alta pressão, onde a amônia e o dióxido de carbono reagem para formar. Essa reação ocorre em duas fases principais: a formação do carbamato de amônio e a decomposição do mesmo. Na primeira etapa, os reagentes se combinam de maneira a formar um composto intermediário na produção de ureia, o carbamato de amônio (NH₂COONH₄) dissolvido em solução. Por fim, ocorre a reação de desidratação desse composto, ou seja, quebra com liberação de água para, assim, formar o produto de interesse, a ureia.
Purificação e secagem
Entretanto, o processo de reação não consome todos os reagentes, e diversos deles permanecem em solução, resultando em um produto final impuro. Dessa maneira, é necessário realizar um processo de separação de cada uma dessas substâncias, visando purificar a ureia e reciclar os outros compostos. Para isso, a mistura é submetida a trocadores de calor e torres de absorção, enquanto que a ureia é purificada por processos de evaporação para remover toda a água.
O produto final desses processos é a ureia líquida, isso pode não ser ideal dependendo de qual será a aplicação dessa substância. Portanto, é comum converter essa solução em em grânulos ou pellets, baseando-se em dois processos principais: granulação ou prilling. O primeiro usa agentes aglomerantes para formar grânulos uniformes, que depois são secados para chegar no estado sólido. Enquanto isso, o segundo método, a ureia líquida é derramada em pequenas gotas em uma torre de resfriamento. À medida que as gotas caem, elas se solidificam, formando pequenos grânulos esféricos.
Como a Propeq pode te ajudar:
A produção de ureia representa uma grande oportunidade de investimento, visto a crescente demanda por ela em diversas indústrias. Entretanto, é necessário ter um conhecimento profundo do processo produtivo e dos detalhes que podem tornar sua produção o mais eficiente possível. Seja você um pequeno investidor ou uma grande corporação, a consultoria da Propeq pode ser o diferencial para se destacar da concorrência. A Propeq realiza revisões bibliográficas para estabelecer novas rotas produtivas baseadas na realidade do investidor, além de estudar como implementar uma linha produtiva na prática. Além disso, analisa a viabilidade técnico-econômica de novas implementações e busca maneiras de otimizar processos já existentes, tornando-os mais eficientes e atualizados com o que há de mais novo na indústria e ciência. Entre em contato e marque uma reunião conosco!
