[發明專利]用于生產具有低吸濕趨向的尿素肥料的方法

有效

• 申請號: 201180052520.1
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN103189335A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: P·尼滬斯;H·弗蘭茨拉赫;M·珀特霍夫;呂克·艾伯特·凡馬爾科
• 申請（專利權）人: 伍德肥料技術有限責任公司
• 主分類號: C05C9/00
• 分類號: C05C9/00;C05G3/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶;楊淑媛

本發明涉及一種尿素造粒工藝和通過這種工藝生產的尿素顆粒。本發明整合了一種用于使當前被排放到其他的工藝中（例如排放到UAN或NPK工藝中或排放到常規的尿素生產工藝中）的銨鹽再循環的方法。將銨鹽在本發明中的尿素造粒機中均勻混合，使得尿素肥料顯示出低吸濕趨向。

在尿素裝置中，除了尿素粉塵之外，從配備有流化床的尿素造粒機中排出的使用過的空氣還含有氨。在這種廢氣流能被排放到大氣中之前，需要除去這種氨污染。

從廢氣流中除去氨是熟知的技術，例如，如在EP1695755A1中描述的。通常將這種廢氣流用一種酸性洗滌溶液處理。通過將一種酸（如硝酸或硫酸）加入到水中可以容易地制造這種酸性洗滌溶液。通過化學吸收從這種氣體流中除去氨并且將其轉化成相應的銨鹽。分別使用硝酸來生產硝酸銨（AN）和使用硫酸來生產硫酸銨（AS）。

在這樣的工藝中產生了一種排污溶液（bleed?solution），其含有低濃度的銨鹽和高濃度的尿素。這些溶液或者可以從裝置中排放，或者更有利的是，可以被添加到來自合成的尿素熔融物中并且在典型的尿素造粒裝置中成粒。產品的規格和質量并沒有在很大程度上受到少量添加這些銨鹽的影響。尿素產品的N含量仍然高于46%N，使得該產品仍然是一種典型的尿素基肥料。

然而，當將尿素與銨鹽混合時，存在一個顯著的缺點，這個缺點是生成的產品的臨界相對濕度的顯著降低。

一種鹽的臨界相對濕度（CRH）被定義為當材料開始從大氣中吸收水分時的周圍大氣的相對濕度。

當大氣的濕度等于（或大于）鹽樣品的臨界相對濕度時，樣品將會吸收水直到所有的鹽溶解而產生飽和溶液。

具有低臨界濕度的產品難于儲存、運輸以及應用，因為它會趨向于結塊和成團。在高空氣濕度下，如在海洋或者熱帶環境中發現的，這樣一種肥料甚至會被破壞。

這是所有的銨鹽肥料展現出的現象，于是已經開發了許多包衣系統和包衣物質來防止產品的變質。然而，由于尿素通常具有高于70%的相對高的臨界濕度，大多數尿素生產裝置不需要或者不具有在儲存之前處理產品的設施。這將會排除使用推薦的一體化氨回收系統，無需額外投資，但是將會招致用于包衣的操作成本。

然而，當將尿素與銨鹽混合時，成品的臨界濕度顯著下降。尿素與硝酸銨的混合物具有大約20%的臨界濕度，尿素與硫酸銨的混合物的臨界濕度恰好為60%。對于產品的處理，這些值將會引起嚴重的問題。因此，期望的是這樣的產品在它們離開這些裝置之前必須被處理。作為替代方案，必須開發一種用來防止尿素/銨鹽顆粒吸濕的方法。

如在圖1a）中所示的一個尿素造粒機3的進料系統包括一個進料系統5，尿素溶液4從進料系統5被分配到噴嘴6中，噴嘴6位于尿素造粒機3的內部。如在這里所顯示的現有工藝水平系統中，只有尿素溶液被引入尿素造粒機3中。作為替代方案，如在圖1b）所示，尿素溶液4和尿素/銨鹽流8分開地或者作為一種混合物僅在該尿素造粒機的顆粒流入口側1處被引入尿素造粒機3中，并且這種混合物以逆流的方式流到正在尿素造粒機3中積累的顆粒上。因此，經由穿過顆粒流入口側1到顆粒流出口側2，在兩個實例中都產生了包含均勻分布的銨鹽和尿素的產品7。因此，以此方式生產的顆粒顯示出低臨界濕度。使尿素造粒機的廢氣14經過現有技術水平的普通洗滌系統，然后將其釋放到大氣中。

現有技術水平的技術在于針對吸濕的水溶性肥料提供不同性質的包衣以便改進產品的物理或農藝特性。在US3205061中描述了一種用熔蠟覆蓋的肥料的方法。氨基甲酸乙酯樹脂包被可溶性肥料的用途教導了US3372019。通常用耐水密封劑（如油、蠟、還有其他的有機材料）包被吸濕性肥料，以便減少這些單獨的顆粒的吸濕性和后續的結塊。

這些不同的包被的產品顯示出若干缺點，包括低生產率、高操作成本以及對需要使用的包衣材料的大量需求。

在EP0289074中描述了一種用于通過在顆粒流化床中造粒生產含有尿素和硫酸銨的肥料顆粒的工藝。在這個工藝中，引入了用作核的單獨制備的硫酸銨顆粒。通過將含尿素的含水液體噴淋這種核上，這些硫酸銨核與尿素一起應用，這種含尿素的含水液體具有按重量計70%-99.9%的尿素濃度。終產物是具有用尿素包被的硫酸銨芯的顆粒。

在US3725029中，硫酸銨是通過使用一種特殊粘合劑而成粒的。用熔融尿素包被這些顆粒并且使這些包被的顆粒與作為抗結塊劑的干燥粉末接觸。