Способ получения модифицированного карбамида Советский патент 1992 года по МПК C05C9/02 

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений, в частности к способу получения модифицированного карбамида.

Известен способ получения модифицированного карбамида путем введения в плав карбамида мочевиноформальдегидно- го раствора, приготовленного путем взаимодействия мочевины с формальдегидом, причем часть формалина (12-15% от общего количества) предварительно подкисляется концентрированной серной кислотой до рН 0,8, а в остальной вводится мочевина до молярного соотношения между мочевиной и формальдегидом 1,3-1,8:1, дозируется 40%- ный раствор гидроксида натрия или газообразный аммиак до рН 9,5-10,0 и плав направляется на грануляцию. Массовая доля добавки в пересчете на сухое вещество готового продукта составляет 0,4-1,0%.

При введении 0,4 и 0,7 мас.% добавки статическая прочность гранул (СПГ) составляет 430 и 437 г/гранулу, рассыпчатость после шестимесячного хранения насыпью 75- 80 и 80-85% соответственно.

Однако известный способ не обеспечивает заметного увеличения прочности гранул карбамида и полной их рассыпчатости в процессе хранения и перевозки, а наличие метанола в растворе добавки делает процесс получения модифицированного карбамида пожаровзрывоопасмым и токсичным.

Цель изобретения - предотвращение слеживаемости готового продукта в процессе длительного хранения и транспортировки, а также повышение его прочности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения модифицированного карбамида путем введения в плав карбамида добавки на основе карбамидоформальде- гидных соединений (КОС), в качестве последней используется предварительно обезметаноленный 45-70%-ный водный раствор монометилол- или диметилолметиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 140-170, взятый в

XJ XI

СО

ю ся

V4

СА)

количестве 0,2-0,5 мас.% в пересчете на сухое вещество готового продукта.

Способ получения модифицированного карбамида заключается в следующем.В термостатированную емкость с мешалкой помещают плав карбамида, в который вводят 45-70%-ный водный раствор монометилол- или диметилолметиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 140-170 в количестве 0,2-0,5 мас.% в пересчете на сухое вещество готового продукта, выдерживают при остаточно давлении 5,0-6,5 кПа и температуре 136°С до достижения концентрации расплава 99,8%, после чего гранулируют известным способом. СПГ 650-780 г/гранулу (здесь И далее размер гранул 2 мм}.

Используемый в качестве модифицирующей добавки водный раствор монометилол- или диметилолметиленовых соединений карбамида получают следующим образом.

1.В термостатированный реактор с мешалкой загружают формалин, содержащий 5-11 мас.% метанола, добавляют 10-40%- ный раствор гидроксида натрия или калия рН 7,0-7,5 и вводят кристаллический карбамид или 50-70%-ный раствор карбамида до молярного соотношения между формальдегидом и карбамидом 1:1 Карбамидформаль- дегидный раствор интенсивно перевешивают 30 мин при 35-40°С, затом проводят поликонденсацию при 80-90°С в слабощелочной среде (рН 7,5-8,0) с отгонкой метанола до получения монометилолме- тиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 140-170. Для поддержания рН добавляют 10-40%-ный раствор гидроксида натрия или калия. Смесь паров воды и метанола конденсируют в холодильнике.

Полученный водный обезметаноленный раствор монометилолметиленовых соединений карбамида имеет концентрацию 45- 70%, рН 7,2-7,5, содержит 0,3-0,5 мас.% свободного формальдегида.

2.Аналогичным образом, но при молярном Соотношении межд/ формальдегидом и карбамидом 2:1 после перемешивания при 35-40°С в течение 60 мин и поликонденсации получают карбамидоформзльдегидные олигомеры, состоящие из диметилолметиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 140-170.

Полученный водный обезметаноленный раствор диметилолметиленовых соединений карбамида имеет концентрацию 45- 70%, рН 7,2-7,5, содержит 0,5 мас.% свободного формальдегида.

Пример 1. В термостатированной емкости с мешалкой п-ри 136°С расплавляют 300 г карбамида, вводят 1,8 г 50%-ного раствора монометилол метилен о в ых соединений

карбамида с молекулярной массой 140 и выдерживают при обтаточном давлении 5,0-6,5 кПа и температуре 136°С до достижения концентрации расплава 99,8%, Грануляция путем разбрызгивания с высоты

20м под давлением через отверстия 1,0 мм. Готовый продукт содержит 0,3 мас.% модифицирующей добавки. СПГ 650 г/гранулу.

В примерах 2-4 поступают, как в примере 1.

Пример 2. При введении 2,1 г 70%-ного раствора монометйлолметиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 170 готовый продукт содержит 0,5 мас.% модифицирующей добавки. СПГ 720 г/грапулу.

Пример 3. Используя 1,3 г45%-ного раствора диметилолметиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 150, получают продукт, содержащий 0,2 мас.% мрдифицирующей добавки. СПГ 670 г/гранулу. -Примэр 4. При подаче 2,5 г 60%-ного раствора диметилолметиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 170 готовый продукт содержит 0,5 мас.% модифицирующей добавки. СПГ 760 г/гранулу,

Пример 5. Технологический процесс получения модифицированного карбамида на Чирчикском производственном объединении Электрохимпром включает основные стадии приготовления водных растворОЁ низкомолекулярных карбамидо- формальдегидных олигомеров на опытно- промышленной установке КФС в цехе ПГС и введение добавок в плав карбамида на

действующем производстве азотного удобрения.

Получение диметилолметиленовых соединений карбамида состоит из стадий подготовки формллина путем нейтрализации

ею 40%-ным раствором гидроксида натрия до рН 7,5, получения карбамидоформальде- гидного раствора в реакторе с мешалкой при молярном соотношении между формальдегидом и карбамидом 2:1, рН 8,0 и

температуре 40°С в течение 60 мин, получения 50%-ного обезметаноленного раствора диметилслметиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 170 при 80°С в реакторе с мешалкой, снабженном паровой

рубашкой, конденсации парометанольной смеси в водяном трубчатом холодильнике с последующей утилизацией 10%-нсго раствора метанола.

Приготовленный обезметаноленный

50%-ный раствор диметилолметиленовых

соединений карбамида подают в передвижную емкость и затем о цех карбамида. При производительности цеха карбамида по готовому продукту 30 т/ч и концентрации вводимой модифицирующей добавки 0,3 мае. % из приемной емкости с помощью центробежного насоса в бак-дозатор поступает 0,2 т/ч 50%-ного раствора диметилолмети- леновых соединений карбамида, который через кассетный фильтр и расходомер по- ступает в сепаратор 11 ступени выпарки в плащ карбамида. При остаточном давлении в сепараторе 5, 0-6,5 кПа и температуре плава 13б°С достигается концентрация расплава 99,8 мас.%. Грануляцию плава карбамида, содержащего 0,3 мас.% добавки, проводят в грануляционной башне высо- той 70 м с помощью центробежного гранулятора. В нижней части башни гранулы карбамида в кипящем слое охлаждаются до 25-40°С и подаются на транспортер для погрузки в железнодорожные вагоны насыпью.

СПГ 780 г/гранулу

Пример 6. Аналогично примеру 5, но в плав карбамида, поступающего в сепаратор И ступени выпарки, подают 0,25 т/ч 50%-ного раствора монометилолметиленовых соединений карбамида с молекулярной массой 160. Готовый продукт содержит 0,4 мас.% модифицирующей добавки. СЛГ 750 г/гранулу.

Как видно из полученных данны СПГ карбамида, модифицированного предлагаемым способом, в 1,7-1,8 раза выше, чем у карбамида, модифицированного известным способом. При этом обеспечивается 100%- ная рассыпчатость продукта при его хранении в течение шести месяцев на складе насыпью, тогда как в известном способе рассеваемость карбамида понижается до 70-85%, что затрудняет его хранение, засыпку в вагоны насыпью, транспортировку. При транспортировке карбамида, модифицированного предлагаемым способом, в железнодородных вагонах насыпью сохраняется гранулометрический состав продукта, его 100%-ная рассыпчатость и СПГ на уровне 700-750 г/гранулу, что позволяет организовать его бестарную перевозку. Формула изобретения Способ получения модифицированного карбамида, включающий введение в плав карбамида добавки на основе низкомолеку- лярных карбамидоформальдегидных соединений, грануляцию, отличающийся тем, что, с целью предотвращения слежива- емости готового продукта в процессе длительного хранения и транспортировки, а также повышения его прочности, в качестве добавки используют 45-70%-ный водный раствор монометилол- или диметиломешле- новых соединений карбамида с молекуяяр- ной массой 140-170, полученный поликонде сацией при 80-90°С карбамидо- формальдегидногс раствора в слабощелочной среде, в количестве 0,2-0,5 мас.% в пересчете на сухое вещество готового продукта.

Изобретение относится к технологии минеральных удобрений, в частности к способам получения модифицированного высокопрочного карбамида. Способ осуществляют путем введения в плав карба мида модифицирующей добавки - предварительно обезметаноленного 45-70%-ного водного раствора низкомолекулярных мо- нометилол - или диметилолметиленовых соединений карбамида, взятых в количестве 0,2-0,5 мас.% в пересчете на сухое вещество в готовом продукте.