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DE10039753A1 - Production of ammonia for use in e.g. synthetic fertilizers, comprises forming silicon nitride from silicon (compound) and nitrogen, in the presence of a transition metal (oxide) catalyst, and reacting it with a strong base - Google Patents

Production of ammonia for use in e.g. synthetic fertilizers, comprises forming silicon nitride from silicon (compound) and nitrogen, in the presence of a transition metal (oxide) catalyst, and reacting it with a strong base

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DE10039753A1
DE10039753A1 DE10039753A DE10039753A DE10039753A1 DE 10039753 A1 DE10039753 A1 DE 10039753A1 DE 10039753 A DE10039753 A DE 10039753A DE 10039753 A DE10039753 A DE 10039753A DE 10039753 A1 DE10039753 A1 DE 10039753A1
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ammonia
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Abstract

Production of ammonia (I) involves: (a) reacting silicon and/or its compounds (especially silicon-hydrogen compounds) with nitrogen in the presence of a transition metal element (or oxide) catalyst, at moderate temperature; and (b) reacting the obtained silicon nitride (Si3N4) with a strong base or its aqueous solution. Independent claims are included for two variations to the process, involving: (i) step (a) as above, followed by (b) reaction of the silicon nitride with carbon dioxide and water to give ammonium carbonate and silicon dioxide and (c) subjecting the ammonium carbonate to thermal decomposition or acid treatment to give (I); or (ii) step (a) as above, followed by (b) reaction of the silicon nitride with hydrofluoric acid to give (I).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewin­ nung von Ammoniak.The present invention relates to a method for winning ammonia.

Es ist bekannt, Ammoniak (NH3) im Haber-Bosch-Verfahren durch Reaktion von Stickstoff und Wasserstoff bei hohen Drücken, erhöhter Temperatur sowie unter Einsatz von Kata­ lysatoren herzustellen. Dieses Verfahren stellt die bisher einzige Möglichkeit dar, um verhältnismäßig einfach an wichtige Stickstoffverbindungen, beispielsweise Kunstdünger und andere Nitrate, zu gelangen.It is known to produce ammonia (NH 3 ) in the Haber-Bosch process by reaction of nitrogen and hydrogen at high pressures, elevated temperature and using catalysts. This method has so far been the only way to get to relatively important nitrogen compounds, such as synthetic fertilizers and other nitrates, relatively easily.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak zur Verfügung zustel­ len, das sich auf besonders wirtschaftliche Weise durchfüh­ ren läßt.The present invention is based on the object Process for the production of ammonia available len, which is carried out in a particularly economical manner ren leaves.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten gelöst:
According to the invention, this object is achieved by a method with the following steps:

  • a) Umsetzen von Silicium und/oder Siliciumverbindungen, insbesondere Siliciumwasserstoffverbindungen, mit Stickstoff mit Hilfe eines als Katalysator dienenden Nebengruppenelementes oder Nebengruppenelementoxides zu Siliciumnitrid (Si3N4) bei moderaten Temperaturen; unda) reacting silicon and / or silicon compounds, in particular silicon hydrogen compounds, with nitrogen with the aid of a subgroup element or subgroup element oxide serving as catalyst to give silicon nitride (Si 3 N 4 ) at moderate temperatures; and
  • b) Umsetzen des gewonnenen Siliciumnitrides mit einer starken Base oder deren wässeriger Lösung zu Ammoniak (NH3).b) reacting the silicon nitride obtained with a strong base or its aqueous solution to ammonia (NH 3 ).

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus zwei Schritten. In einem ersten Schritt wird Siliciumnitrid hergestellt, das in einem zweiten Schritt mit einer starken Base oder deren wässeriger Lösung zu Ammoniak umgesetzt wird.The method according to the invention consists of two steps. In a first step, silicon nitride is produced in a second step with a strong base or whose aqueous solution is converted to ammonia.

Es ist bekannt, Siliciumnitrid durch Erhitzen von Silicium­ pulver auf 1350°-1450°C in einer Stickstoff-Atmosphäre herzustellen. Bei diesem Verfahren ist nachteilig, daß in Folge der Erhitzung auf die genannten Temperaturen ein re­ lativ hoher Energiebedarf erforderlich ist.It is known to silicon nitride by heating silicon powder to 1350 ° -1450 ° C in a nitrogen atmosphere to manufacture. This method has the disadvantage that in As a result of heating to the temperatures mentioned, a re relatively high energy consumption is required.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das als Ausgangs­ verbindung zur Herstellung von Ammoniak dienende Silicium­ nitrid auf katalytischem Wege durch Reaktion von Silicium und/oder Siliciumverbindungen mit Stickstoff gewonnen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß unter Einsatz ei­ nes als Katalysator dienenden Nebengruppenelementes oder Nebengruppenelementoxides Siliciumnitrid bei moderaten Tem­ peraturen (100-300°C) hergestellt werden kann, die wesent­ lich unter dem vorstehend aufgeführten Bereich liegen. So ist zum Initiieren der Reaktion des Siliciums mit dem Stickstoff lediglich ein Vorerwärmen des Siliciums und des Katalysators erforderlich. Hierdurch wird eine Aktivierung des Siliciums zur nachfolgenden Umsetzung mit Stickstoff auf exotherme Weise (ab etwa 700°C) erreicht, wobei sehr gro­ ße Energiemengen frei werden.In the method according to the invention, this is the starting point compound for the production of ammonia-serving silicon nitride catalytically by reaction of silicon and / or silicon compounds obtained with nitrogen. Surprisingly, it has been shown that using egg nes serving as a catalyst subgroup element or Subgroup element oxide silicon nitride at moderate tem temperatures (100-300 ° C) can be produced, the essential Lich below the range listed above. So is to initiate the reaction of the silicon with the Nitrogen just preheats the silicon and the Catalyst required. This is an activation  of the silicon for subsequent reaction with nitrogen reached in an exothermic way (from about 700 ° C), whereby very large large amounts of energy are released.

Als Katalysator findet ein Nebengruppenelement oder Neben­ gruppenelementoxid Verwendung. Mit Nebengruppenelementen sind hierbei die entsprechenden Elemente der Nebengruppen des Periodensystems der Elemente gemeint. Nebengrupbenele­ mentoxide sind die Oxide hiervon. Besonders gute Ergebnisse lassen sich hierbei mit den Elementen der Nebengruppe der Gruppe I, nämlich Cu, Ag, Au, erzielen, wobei der Einsatz von Kupfer oder Kupferoxid zu besonders guten Ergebnissen führt. Kupferoxid (CuO) hat sich dabei als besonders geeig­ net erwiesen.A subgroup element or minor is used as the catalyst group element oxide use. With subgroup elements are the corresponding elements of the subgroups of the periodic table of the elements. Subsidiary group Mentoxides are the oxides of these. Particularly good results can be used with the elements of the subgroup of Group I, namely Cu, Ag, Au, achieve the use of copper or copper oxide for particularly good results leads. Copper oxide (CuO) has proven to be particularly suitable not proven.

Für das erfindungsgemäße Verfahren werden Si in elementarer Form und/oder Si-Verbindungen eingesetzt. Beispiele für Si-Verbindungen sind Siliciumwasserstoffverbindungen.For the process according to the invention, Si are more elementary Form and / or Si compounds used. examples for Si compounds are silicon hydrogen compounds.

Weitere Beispiele sind Silicium-Metall-Verbindungen (Silicide).Further examples are silicon-metal compounds (silicides).

Ferner sollen auch Siliciumlegierungen unter das erfindungsgemäße Verfahren fallen.Furthermore, silicon alloys should also be included in the invention Procedures fall.

Das Silicium und/oder die Siliciumverbindungen werden be­ vorzugt als mit dem Katalysator vermischtes oder beschich­ tetes Pulver umgesetzt. Eine Verfahrensvariante wird bevor­ zugt, bei der eine Mischung aus fein verteiltem Staub aus Si und/oder den Si-Verbindungen und dem Katalysator auf etwa 200°C vorgewärmt wird, wodurch die Reaktion 3Si+2N2→Si3N4 initiiert wird.The silicon and / or the silicon compounds are preferably implemented as powder mixed or coated with the catalyst. A process variant is given before, in which a mixture of finely divided dust of Si and / or the Si compounds and the catalyst is preheated to about 200 ° C., whereby the reaction 3Si + 2N 2 → Si 3 N 4 is initiated.

Die Wirkung des Katalysators kann durch Promotoren, wie beispielsweise Zink, Zinkverbindungen, erhöht werden. The effect of the catalyst can be promoted by such for example zinc, zinc compounds, can be increased.  

Auf die vorstehend beschriebene Weise läßt sich Siliciumni­ trid in großen Mengen auf besonders wirtschaftliche Weise herstellen. Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß große Energiemengen freigesetzt werden, die ge­ nutzt werden können, beispielsweise als Heizenergie, An­ triebsenergie (Verbrennungsmotor, Raketentriebwerk, Strahl­ triebwerk etc.). Siliciumnitrid steht daher als Ausgangs­ substanz für die nachfolgende Reaktion zur Ammoniakgewin­ nung in großen Mengen zur Verfügung, das entweder gezielt hergestellt werden kann oder als "Abfallprodukt" beim Be­ treiben eines derartigen Antriebes anfällt.In the manner described above, silicon ni trid in large quantities in a particularly economical way produce. There is a significant advantage of the method in that large amounts of energy are released, the ge can be used, for example as heating energy, to driving energy (internal combustion engine, rocket engine, jet engine etc.). Silicon nitride is therefore the starting point substance for the subsequent reaction to ammonia available in large quantities, either targeted can be produced or as a "waste product" at Be Driving such a drive occurs.

Beim zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das gewonnene Siliciumnitrid mit einer starken Base oder deren wässeriger Lösung zu Ammoniak umgesetzt. Dabei wird vorzugsweise so vorgegangen, daß das katalytisch gewonnene Siliciumnitrid aus einem für Schritt a. verwendeten Reaktor ausgetragen und in die starke Base oder deren wässerige Lö­ sung eingetragen wird. Vorzugsweise wird das Siliciumnitrid mit einer heißen Base oder einer heißen wässerigen Lösung hiervon umgesetzt.In the second step of the method according to the invention the silicon nitride obtained with a strong base or their aqueous solution converted to ammonia. Doing so preferably proceeded so that the catalytically obtained Silicon nitride from one for step a. reactor used discharged and into the strong base or its aqueous solution solution is entered. Preferably the silicon nitride with a hot base or a hot aqueous solution implemented from this.

Gemäß einer Verfahrensvariante wird das katalytisch gewon­ nene Siliciumnitrid mit der starken Base oder deren wässe­ riger Lösung zuerst zu einem Amid umgesetzt, das danach in ein Ammoniumsalz überführt wird, aus dem der Ammoniak ge­ wonnen wird.According to a variant of the method, the process is catalytically won Silicon nitride with the strong base or its water Solution first converted to an amide, which then in an ammonium salt is transferred from which the ammonia is won.

Als starke Base finden vorzugsweise NaOH, KOH oder Ca(OH)2 Verwendung. Bei Umsetzung mit diesen Basen fallen weitere Produkte an, die zahlreiche Anwendungsgebiete besitzen. NaOH, KOH or Ca (OH) 2 are preferably used as the strong base. When implemented with these bases, further products are obtained which have numerous areas of application.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegender Erfindung wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Verfahren zur Ge­ winnung von Ammoniak gelöst, das die folgenden Schritte um­ faßt:
According to a second aspect of the present invention, the above-mentioned object is achieved by a method for the extraction of ammonia, which comprises the following steps:

  • a) Umsetzen von Silicium und/oder Siliciumverbindungen, insbesondere Siliciumwasserstoffverbindungen, mit Stick­ stoff mit Hilfe eines als Katalysator dienenden Neben­ gruppenelementes oder Nebengruppenelementoxides zu Sili­ ciumnitrid (Si3N4) bei moderaten Temperaturen;a) reacting silicon and / or silicon compounds, in particular silicon hydrogen compounds, with nitrogen with the aid of a subgroup element or subgroup element oxide serving as a catalyst to form silicon nitride (Si 3 N 4 ) at moderate temperatures;
  • b) Umsetzen des gewonnenen Siliciumnitrides mit CO2 und H2O zu Ammoniumcarbonat ((NH4)2CO3) und Siliciumdioxid (SiO2); undb) reacting the silicon nitride obtained with CO 2 and H 2 O to ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ) and silicon dioxide (SiO 2 ); and
  • c) Zersetzen des Ammoniumcarbonates auf thermischem Wege oder durch Versetzen mit einer Base zu Ammoniak.c) Thermal decomposition of the ammonium carbonate or by adding a base to ammonia.

Bei diesem zweiten Verfahren der erfindungsgemäßen Lösung ist Schritt a. mit Schritt a. des vorstehend beschriebenen ersten Verfahrens identisch. Insofern gelten daher auch sämtliche vorstehend wiedergegebenen Modifikationen, Eigen­ schaften und Vorteile in bezug auf die Herstellung von Si­ liciumnitrid.In this second method of the solution according to the invention is step a. with step a. of the above first procedure identical. In this respect, therefore, also apply all modifications given above, Eigen properties and advantages in relation to the production of Si licium nitride.

In einem weiteren Schritt wird das katalytisch gewonnene Siliciumnitrid dann mit Kohlendioxid und vorzugsweise hei­ ßem Wasser zu Ammoniumcarbonat umgesetzt, das dann in einem dritten Schritt zu Ammoniak zersetzt wird. In a further step, the catalytically obtained Silicon nitride then with carbon dioxide and preferably hot ßem water converted to ammonium carbonate, which is then in a third step is decomposed to ammonia.  

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die vorste­ hend wiedergegebene Aufgabe durch ein Verfahren zur Gewin­ nung von Ammoniak gelöst, das die folgenden Schritte auf­ weist:
According to a third aspect of the invention, the above object is achieved by a process for the extraction of ammonia, which comprises the following steps:

  • a) Umsetzen von Silicium und/oder Siliciumverbindungen, insbesondere Siliciumwasserstoffverbindungen, mit Stick­ stoff mit Hilfe eines als Katalysator dienenden Neben­ gruppenelementes oder Nebengruppenelementoxides zu Sili­ ciumnitrid (Si3N4) bei moderaten Temperaturen; unda) reacting silicon and / or silicon compounds, in particular silicon hydrogen compounds, with nitrogen with the aid of a subgroup element or subgroup element oxide serving as a catalyst to form silicon nitride (Si 3 N 4 ) at moderate temperatures; and
  • b) Umsetzen des gewonnenen Siliciumnitrides mit Flußsäure (HF) zu Ammoniak.b) reacting the silicon nitride obtained with hydrofluoric acid (HF) to ammonia.

Auch bei diesem Verfahren ist Schritt a. mit den Schritten a. der vorstehend wiedergegebenen Verfahren identisch. Es gelten daher auch hier sämtliche Modifikationen, Vorteile und Eigenschaften, die vorstehend aufgeführt wurden, in be­ zug auf die Herstellung von Siliciumnitrid.In this process too, step a. with the steps a. of the methods reproduced above are identical. It Therefore, all modifications, advantages apply here too and properties listed above in be train on the production of silicon nitride.

In Schritt b. wird jedoch nunmehr mit einer Säure, nämlich Flußsäure, gearbeitet, um Ammoniak zu gewinnen. Vorzugswei­ se wird bei dieser sauren Zersetzung heiße Flußsäure oder heißer Fluorwasserstoff verwendet.In step b. is now, however, with an acid, namely Hydrofluoric acid, worked to produce ammonia. Preferred two With this acidic decomposition, it becomes hot hydrofluoric acid or hot hydrogen fluoride used.

Dabei wird das gewonnene Siliciumnitrid zweckmäßigerweise mit Flußsäure zu Ammoniumhexafluorosilicat ((NH4)2SiF6) um­ gesetzt, woraus durch Erhitzen Ammoniak und Siliciumte­ trafluorid (SiF4) gewonnen werden. The silicon nitride obtained is expediently reacted with hydrofluoric acid to form ammonium hexafluorosilicate ((NH 4 ) 2 SiF 6 ), from which ammonia and silicon tetrafluoride (SiF 4 ) are obtained by heating.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels beschrieben.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game described.

In einen mit Heizstäben versehenen liegenden Reaktor wurde eine Gemisch aus feinem Si-Pulver und feinem CuO-Pulver eingeführt. Der Reaktor wurde dann auf etwa 200°C vorer­ hitzt. Anschließend wurde Luft in den Reaktor eingepresst. Das auf diese Weise katalytisch erzeugte Si3N4 wurde aus dem Reaktor ausgetragen und in heiße Natronlauge einge­ führt. Dabei entstanden Na-Silicate und gasförmiger Ammo­ niak.A mixture of fine Si powder and fine CuO powder was introduced into a horizontal reactor provided with heating rods. The reactor was then preheated to about 200 ° C. Air was then injected into the reactor. The Si 3 N 4 generated catalytically in this way was discharged from the reactor and introduced into hot sodium hydroxide solution. This produced sodium silicates and gaseous ammonia.

Der hier verwendete Begriff "moderate Temperaturen" bezieht sich auf Temperaturen unter 1000°C, insbesondere von 100-300°C, wobei eine Temperatur von etwa 200°C besonders be­ vorzugt wird.The term "moderate temperatures" used here refers at temperatures below 1000 ° C, in particular from 100-300 ° C, with a temperature of about 200 ° C particularly be is preferred.

Die verwendeten Begriffe "Katalysator, Katalyse, kataly­ tisch" schließen nicht aus, daß der Katalysator auch in größeren Mengen als bei katalytischen Reaktionen üblich zu­ gesetzt wird, beispielsweise in Mengen bis zu 40% bezogen auf Silicium oder die Siliciumverbindung.The terms used "catalyst, catalysis, cataly table "do not rule out that the catalyst also in larger amounts than usual in catalytic reactions is set, for example in quantities up to 40% on silicon or the silicon compound.

Claims (9)

1. Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak mit den folgenden Schritten:
  • a) Umsetzen von Silicium und/oder Siliciumverbindun­ gen, insbesondere Siliciumwasserstoffverbindungen, mit Stickstoff mit Hilfe eines als Katalysator die­ nenden Nebengruppenelementes oder Nebengruppenele­ mentoxides zu Siliciumnitrid (Si3N4)) bei moderaten Temperaturen; und
  • b) Umsetzen des gewonnenen Siliciumnitrides mit einer starken Base oder deren wässeriger Lösung zu Ammo­ niak (NH3).
1. A process for the production of ammonia with the following steps:
  • a) reacting silicon and / or silicon compounds, in particular silicon hydrogen compounds, with nitrogen with the aid of a catalyst as the catalyst or the subgroup element or subgroup element oxide to silicon nitride (Si 3 N 4 ) ) at moderate temperatures; and
  • b) reacting the silicon nitride obtained with a strong base or its aqueous solution to ammonia (NH 3 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytisch gewonnene Siliciumnitrid aus einem für Schritt a. verwendeten Reaktor ausgetragen und in die starke Base oder deren wässerige Lösung eingetragen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the catalytically obtained silicon nitride from a for Step a. discharged used reactor and in the strong base or its aqueous solution entered becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das katalytisch gewonnene Siliciumnitrid mit der starken Base oder deren wässeriger Lösung zuerst zu einem Amid umgesetzt wird, das danach in ein Ammo­ niumsalz überführt wird, aus dem der Ammoniak gewonnen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that the catalytically obtained silicon nitride with the strong base or its aqueous solution first  is converted to an amide, which is then converted into an ammo nium salt is transferred from which the ammonia is obtained becomes. 4. Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak mit den folaenden Schritten:
  • a) Umsetzen von Silicium und/oder Siliciumverbindun­ gen, insbesondere Siliciumwasserstoffverbindungen, mit Stickstoff mit Hilfe eines als Katalysator die­ nenden Nebengruppenelementes oder Nebengruppenele­ mentoxides zu Siliciumnitrid (Si3N4) bei moderaten Temperaturen; und
  • b) Umsetzen des gewonnen Siliciumnitrides mit CO2 und H2O zu Ammoniumcarbonat ((NH4)2CO3) und Siliciumdi­ oxid (SiO2); und
  • c) Zersetzen des Ammoniumcarbonates auf thermischem Wege oder durch Versetzen mit einer Base zu Ammoniak.
4. Process for the production of ammonia with the following steps:
  • a) reacting silicon and / or silicon compounds, in particular silicon hydrogen compounds, with nitrogen with the aid of a catalyst as the catalyst or the subgroup element or subgroup element oxide to silicon nitride (Si 3 N 4 ) at moderate temperatures; and
  • b) reacting the silicon nitride obtained with CO 2 and H 2 O to ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ) and Siliciumdi oxide (SiO 2 ); and
  • c) decomposing the ammonium carbonate thermally or by adding a base to ammonia.
5. Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak mit den folgenden Schritten:
  • a) Umsetzen von Silicium und/oder Siliciumverbindun­ gen, insbesondere Siliciumwasserstoffverbindungen, mit Stickstoff mit Hilfe eines als Katalysator die­ nenden Nebengruppenelementes oder Nebengruppenele­ mentoxides zu Siliciumnitrid (Si3N4) bei moderaten Temperaturen; und
  • b) Umsetzen des gewonnenen Siliciumnitrides mit Fluß­ säure (HF) zu Ammoniak.
5. A process for the production of ammonia with the following steps:
  • a) reacting silicon and / or silicon compounds, in particular silicon hydrogen compounds, with nitrogen with the aid of a catalyst as the catalyst or the subgroup element or subgroup element oxide to silicon nitride (Si 3 N 4 ) at moderate temperatures; and
  • b) reacting the silicon nitride obtained with hydrofluoric acid (HF) to ammonia.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gewonnene Siliciumnitrid mit Flußsäure zu Ammoni­ umhexafluorosilicat ((NH4)2SiF6) umgesetzt wird, woraus durch Erhitzen Ammoniak und Siliciumtetrafluotid (SiF4) gewonnen werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the silicon nitride obtained is reacted with hydrofluoric acid to form ammonium hexafluorosilicate ((NH 4 ) 2 SiF 6 ), from which ammonia and silicon tetrafluotide (SiF 4 ) are obtained by heating. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Silicium und/oder die Siliciumverbindungen als mit dem Katalysator vermisch­ tes oder beschichtetes Pulver umgesetzt werden.7. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the silicon and / or the Silicon compounds as mixed with the catalyst tes or coated powder are implemented. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus fein ver­ teiltem Staub aus Silicium und/oder den Siliciumver­ bindungen und dem Katalysator auf etwa 200°C vorge­ wärmt wird, wodurch die Reaktion 3Si+2N2→Si3N4 initi­ iert wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a mixture of finely divided dust from silicon and / or the silicon compounds and the catalyst is preheated to about 200 ° C, whereby the reaction 3Si + 2N 2 → Si 3 N 4 is initiated. 9. Verfähren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß als Katalysator Kupfer oder Kupferoxid verwendet wird.9. Method according to one of the preceding claims, since characterized in that copper or Copper oxide is used.
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EP2539315A1 (en) * 2010-02-26 2013-01-02 Spawnt Private S.à.r.l. Process for preparing urea

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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