Phương pháp sản xuất đạm urê

Đạm urê có công thức; (NH₂)₂CO

a) HOCN + NH₃  = (NH₂)₂CO

Phương pháp này ít được sử dụng do phản ứng xảy ra ở nhiệt độ áp suất cao, HOCN gây độc hại.

b) COCl₂  + 2NH₃ = (NH₂)₂CO + 2HCl

Tuy nhiên có xảy ra phản ứng phụ:  NH₃  +  HCl  = NH₄Cl  làm cho lượng NH3 thực tế sử dụng lớn hơn lý thuyết. Do đó phương pháp này cũng ít được sử dụng.

c) COS + 2NH₃ =  NH₂COSNH₄  thiô carbamat amôn

Nhiệt phân:  NH₂COSNH₄ -->  (NH₂)₂CO + H2 S

COS rất độc, thường được dùng làm chất độc trong chiến tranh. Hơn nữa phương pháp này đòi hỏi nhiệt độ, áp suất cao nên cũng ít được sử dụng.

d) 2NH₃   + CO₂  =  NH₂COONH₄  (1)

NH₂COONH₄  --> (NH₂)₂CO  + H₂O   (2)

Đây là quá trình ngược với quá trình thủy phân carbamat amôn, hay nói cách khác đây là quá trình dehydrat hóa. 

Phản ứng (1) xảy ra nhanh và tỏa nhiệt được thực hiện đến cùng. Phản ứng (2) là phản ứng thu nhiệt, xảy ra chậm và không hoàn toàn, hiệu suất chuyển hóa tính trên lượng CO₂ khoảng 50 – 80 %.

Nhiệt độ quá trình sản xuất cao hơn nhiệt độ nóng chảy của đạm urê nên đạm urê trong quá trình sản xuất ở dạng nóng chảy, áp suất hơi lớn. Nước tạo nên sự xuất hiện carbamat và sản phẩm trung gian là (NH₄)₂CO₃ … Do đó cần phải chưng luyện làm sạch.

Đây là nguyên tắc được áp dụng sản xuất ngoài thực tế. Tuy nhiên quy trình sản xuất vẫn luôn được nghiên cứu để làm sao hạ thấp được giá thành sản phẩm và giảm thiểu chất thải ra môi trường.

Với những cải tiến quan trọng, ngày nay người ta ưa chuộng hai hệ thống sản xuất đạm urê theo nguyên tắc trên được gọi là “quy trình tận dụng” (stripping process) giúp tiết kiệm chi phí cũng như năng lượng. Một hệ thống dùng CO₂ thu hồi (CO₂ stripping process) và một hệ thống dùng NH₃ thu hồi (ammonia stripping process). Ngoài ra còn có hệ thống kết hợp sử dụng hai kỹ thuật trên.