尿素造粒方法技术

一种尿素熔体造粒的方法，包括：将含有羧甲基淀粉的第一添加剂添加至造粒方法的一个或多个第一工段，以形成含有羧甲基淀粉的尿素颗粒内层，将含有木质素磺酸钙的第二添加剂添加至造粒方法的一个或多个第二工段，所述第二工段在所述第一工段的下游，以形成具有包含木质素磺酸钙涂层的颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尿素造粒方法
本专利技术涉及一种尿素造粒方法以及一种粒状尿素产品。
技术介绍
造粒是将高浓度的含尿素液体(例如尿素熔体)转化为固体粒状尿素产品的已知技术之一。尿素造粒的概述可见于文献，例如Ullmann’sEncyclopediaofindustrialchemistry。通常，尿素熔体的造粒在尿素生产方法的最后工段进行的。在造粒之前或造粒方法的中间工段，向含尿素的液体中加入一种或多种造粒添加剂。WO2005/092486公开了一种尿素造粒方法，其中将至少一部分添加剂直接供应至最后的造粒工段；EP2678097公开了一种尿素造粒方法，其中不同的造粒工段具有用于一种或多种添加剂的专用进料管线。一种已知的造粒添加剂是甲醛。甲醛为尿素颗粒提供良好的抗碎强度，低结块趋势和良好的耐磨性。上述效果来自甲醛与尿素反应形成聚合物的能力，该聚合物充当硬化剂和粘合剂。另外，甲醛通过限制粉尘的形成以利于造粒方法本身。由于甲醛的高挥发性，在工业规模上甲醛以尿素-甲醛(UF)溶液的形式进行处理。在现有技术通常的造粒方法中，将含有96wt％(重量％)或更多的尿素和少于4wt％的水的尿素熔体与含有约60wt％尿素、约25wt％尿素和余量水的UF溶液混合。UF溶液的量通常为0.5至1.7重量％，基于尿素熔体的量计，因此颗粒中甲醛的含量通常为0.3重量％至1重量％。然而，甲醛已被归类为致癌物质，其作为造粒添加剂的用途，特别是用于农业用尿素的生产，引起了严重的健康问题。在最近十年中，已经进行了许多努力来代替甲醛，但是没有替代添加剂被证明是令人满意的。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术的缺点。特别地，本专利技术旨在代替使用甲醛在尿素造粒方法中作为添加剂，同时获得具有改善的抗碎强度和耐磨性以及减少的结块趋势和粉尘形成的尿素粒状产品。这些目的通过包含至少96重量％尿素的含尿素液体(尿素熔体)的造粒方法来实现，该方法包括：将含羧甲基淀粉的第一添加剂添加到造粒方法的一个或多个第一工段中；在所述一个或多个第一工段的下游进行造粒方法的一个或多个第二工段；其中未向所述造粒方法的一个或多个第二工段中添加所述第一添加剂。所述造粒方法的一个或多个第二工段在该方法的一个或多个第一工段的下游。这意味着第二工段在第一工段之后执行。在纵向造粒机中，所述工段根据从造粒机的入口端到出口端的造粒路径来排序。一个优选的实施方案包括向所述造粒方法的一个或多个第二工段中添加第二添加剂，所述第二添加剂为抗结块添加剂。所述第二添加剂优选包括木质素磺酸钙。因此，本专利技术的一个优选实施方案包括：将包含羧甲基淀粉的第一添加剂添加到造粒方法的一个或多个第一工段中；将包含木质素磺酸钙的第二添加剂添加到造粒方法的一个或多个第二工段中；所述造粒方法的一个或多个第二工段在一个或多个第一工段的下游；其中未向造粒方法的一个或多个第二工段中添加第一添加剂；优选地，所述造粒方法的一个或多个第二工段包括造粒方法的最后工段。在优选的实施方案中，这形成了含有涂层的固体尿素颗粒，所述涂层添加了木质素磺酸钙并且不含羧甲基淀粉。在基本上不存在第一添加剂的情况下进行造粒的一个或多个第二工段，不再将第一添加剂添加到造粒的所述工段中。因此，所得的尿素颗粒的一层或多层实际上将不包含任何量的第一添加剂。优选地，未向所述造粒方法的一个或多个第一工段中添加第二添加剂。因此，羧甲基淀粉将仅位于如此获得的粒状尿素产品的内层中，而第二添加剂(如果提供)则仅位于所述内层周围的涂层中。可以通过与一部分含尿素的液体混合而将第一添加剂和第二添加剂添加到所述造粒方法的工段中。例如，每个所述造粒方法的工段均接收与第一添加剂和/或第二添加剂混合的一部分含尿素的液体。在一些实施方案中，例如，可以将添加剂引入集管或添加至含尿素的液体的储罐中。在一个优选的实施方案中，在造粒的一个或多个第一工段中，羧甲基淀粉的添加量为基于进料至所述一个或多个第一工段的尿素的量计的0.1重量％至0.8重量％。在造粒的一个或多个第二工段中，木质素磺酸钙的添加量优选为基于进料至所述一个或多个第二工段的尿素的量计的0.3重量％至1重量％。更优选地，将0.1％至0.8％的羧甲基淀粉和0.3％至1％的木质素磺酸钙的上述特征组合。含尿素的液体优选包含至少97重量％的尿素。在一个优选的实施方案中，含尿素的液体是97％的尿素和3％的水。所述含有96％或更多尿素的含尿素的液体也称为尿素熔体。本专利技术的造粒方法可以是尿素合成方法的一部分。特别地，这可能是尿素生产方法的最后工段。尿素生产方法可以包括：在高压合成回路中由氨和二氧化碳合成尿素；在至少一个回收部分中回收未转化的反应物，产生尿素水溶液(例如约70％的尿素和30％的水)；将所述尿素溶液浓缩为尿素熔体，用于造粒。羧甲基淀粉是以固体粉末形式工业化生产的。因此，可能需要将羧甲基淀粉溶解在合适的溶剂中以获得液态的第一添加剂。第一添加剂优选通过将羧甲基淀粉溶解在尿素水溶液中获得。所述尿素水溶液可以包括在尿素装置的回收部分之后获取的溶液和/或从造粒洗涤器获取的尿素水再循环溶液。所述尿素水溶液优选包含至多45％的尿素和余量的水。所述第一添加剂优选在搅拌反应器中生产。将羧甲基淀粉溶解在尿素水溶液中的一个优点是避免将额外的水引入尿素合成方法中。在本专利技术的一个替代实施方案中，来自造粒洗涤器的尿素-水再循环溶液(至多45％w/w尿素)用于溶解和稀释羧甲基淀粉。尿素熔体流也用于增加尿素浓度。该替代实施方案的优点是降低了输送至造粒洗涤器的游离氨的负荷。第二添加剂是本专利技术的可选特征。通常优选使用第二添加剂以获得最佳的抗结块效果。然而，例如造粒的一个或多个第二工段也可加入不含第二添加剂的尿素熔体。在不添加所述第二添加剂的实施方案中，所述尿素熔体优选包含至少99.5重量％的尿素。与使用木质素磺酸钙作为第二添加剂相比，该实施方案具有较高的结块指数；然而，在某些情况下它可能是优选的，因为它可以增强颗粒的白度。本专利技术适用于几种造粒技术。在一个优选的实施方案中，造粒方法在纵向造粒机中进行，并且所述造粒方法的工段分布在所述造粒机的整个长度上。更优选地，造粒方法在流化床条件下进行。然而，本专利技术适用于其他造粒技术，例如降帘造粒(fallingcurtaingranulation)。当使用流化床造粒时，一个特别优选的实施方案提供了通过适当地进料流化介质(通常是空气)在流化床中形成涡旋状态。流化床的涡流状态可以通过横向涡流或双横向涡流布置来实现，这意味着涡流的轴线基本平行于流化床的主流动方向。WO02/083320中记载了一个优选的涡旋状态的细节。一个特别优选的实施方案包括：通过多个尿素输入端(input)将所述含尿素的液体进料到造粒环境中，其中在每个所述造粒方法的工段中都具有各自的尿素输入端；通过将所选尿素输入端的含尿素液体与所述添加剂混合，将第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含至少96重量％尿素的液态尿素熔体的造粒方法，该方法包括：/n将包含羧甲基淀粉的第一添加剂(10)添加到造粒方法的一个或多个第一工段(12、13)中；/n在所述一个或多个第一工段的下游进行造粒方法的一个或多个第二工段(14)；/n其中未向所述造粒方法的一个或多个第二工段中添加所述第一添加剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180712 EP 18183134.81.一种含至少96重量％尿素的液态尿素熔体的造粒方法，该方法包括：
将包含羧甲基淀粉的第一添加剂(10)添加到造粒方法的一个或多个第一工段(12、13)中；
在所述一个或多个第一工段的下游进行造粒方法的一个或多个第二工段(14)；
其中未向所述造粒方法的一个或多个第二工段中添加所述第一添加剂。


2.根据权利要求1所述的方法，包括向所述造粒方法的一个或多个第二工段中添加第二添加剂(11)，所述第二添加剂(11)为抗结块添加剂。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二添加剂能够使尿素颗粒缓慢地释放氮。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述第二添加剂(7)包括木质素磺酸钙。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述造粒方法的一个或多个第二工段包括造粒方法的最后工段。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中未向所述造粒方法的一个或多个第一工段中添加第二添加剂。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过与一部分尿素熔体混合，将第一添加剂和任选地第二添加剂加入所述造粒方法的工段。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中每个所述造粒方法的工段接收与所述第一添加剂和/或所述第二添加剂混合的一部分尿素熔体。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
在造粒的一个或多个第一工段中，羧甲基淀粉的添加量为基于进料至所述一个或多个第一工段的尿素的量计的0.1重量％至0.8重量％。


10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法，其中：
在造粒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱昂纳多·马罗内，安德烈·贝雷蒂，
申请(专利权)人：卡萨乐有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH