Способ получения жидкого азотнофосфорного удобрения

(51) 4 КИДКОГО АЗОТНОПОЛУЧЕНИЯУДОБРЕНИЯтение отнодства минебыть испо 54 ) СПОСОФОСФОРНОГО 57) Изобр нолобреится к те г ьных уд зовано д гии произв ний и може УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Институт химии АН УЗССР(56) Авторское свидетельство СУ 893974, кл,. С 05 В 7/00., 198 получения азотно-фосфорного удобре ния. Цель изобретения - исключение расхода воды для охлаждения реакционной массы, получения стабильного жидкого удобрения при длительном хранении. Способ получения жидкого азотно- фосфорного удобрения включает нейтрализацию сульфополифосфорных кислот газообразным аммиаком при 280-300 С,о в полученный план вводят мочевину при массовом соотнопении плава и мочевины 1:0,19-1:0,90, выдерживают при 120-130 С в течение 5-10 мин и затем растворяют полученный продукт в воде. В результате осуществления предложенного способа интенсифицируется процесс-производства примерно в 6 раз, исключается расход воды для охлаждения реакционной смеси, получают стабильные жидкие 1 удобрения.Изобретение относится к технологии производства минеральных удобрений и может быть использовано дляполучения жидкого азотно-Фосфорногоудобрения,Цель изобретения - исключениерасхода воды для охлаждения реакционной массы, получение стабильного жидкого удобрения при длительном хранении.П р и м е р 1, 100 г сульфопслифссфорной кислоты концентрацией 80 %РО нейтрализуют газообразным аммиаком в стеклянном реакторе, снабженном мешалкой, при 280-300 С и интенсивном перемешивании. При этом получают 126,0 г плана аммиачно-сульфопо"лифосфата. Горячий план схлажаст дс150 С и добавляют к нему 27,40 г моченины (массовое соотношение планаЛСПФ и моченины составляет 1;0,22) ивзаимодействие указанных компонентовосуществляют нри 120-130 С в течение7 миц. Полученные 153 40 г плана кар" 25бамидо в аммиачно в сульфополифосрастворяют в 76,7 г ноды, Полученноежидкое азотно-фосфорное удобрениеимеет состав, мас,%: И 1739;1 оннерсии полиформы РО 93,76;рН 5,5; вязкость при 20 С 37,20 мПа с,:оплотность при 20 С 1425 кг/м"; температура кристаллизации 5,9 С," суммапитательных компонентов 52, 16%; соотношение питательных компонентовИ: Р 05 =0,5: 1.П р и м е р 2, 100 г сульфополифосфорной кислоты концентрацией 80%Р,Онейтрализуют газообпазцым аммиаком в стеклянном реакторе снабженноммешалкой, при 280-300 С и интенсивОном перемешивании до рН 5, При этомполучают 16,0 г плана аммиачно-сульфополифосфата. Гоярячий план охлаждают до 150 С и добавляют к нему24,44 г мочевины (массовое соотношение плана и моченины составляет1;0,19), взаимодейстние указанных50компонентов осуществляют при 120130н течение 5 мин и дополнительоно нейтрализуют газообразным аммиаком до рН 6,5. Полученные 151,86 гплан карбамидо-аммиачно-сульфополиз 5фосфата раствоояют в 7593 г водыПолученное жидкое азотнофосФорноеудобрение имеет следующий состав,мас.%; 11 осч 17,56, Ыд 505; ИР О срто 2, 17; степець коцнерсии полиФормы Р 10 93,82; рП 6,5; вязкостьпри 20 С 52,15 мПа с; пло:ность прио20 С 1435 кг/11," температура кристал -лизации 4,7 С; сумма питательных компонентов 52,68%; соотношение питательных компонентов Б."Р.О= 0 ;1 вП р и м е р 3,. 100 г сульфополифосфорной кислоты концентрацией 80%Онейтрализуют газообразным аммиаком в стеклянцом реакторе, снабженном мешалкой, при 280-300"С и интенсивном перемешинании до р 11 5. Приэтом получают 26,0 г плана аммиачно-сульфополифссфата. Горячий главсх 1 аждают при 150 С и добавляют кнему 109,30 г;очевицы (массовое соотношение плана и мсчгнины составляет 1:090), взаимодействие указанныхком:1 сцецтсв осу 11 естнляют при 120130 С в течение 10 миц и дополнительно цейтрализукт газообразным аммиакам до рН 6,5. Полученный 237.,60 гплана карбамидо-аммиачно-сульфополифссфата растворяют н 237 60 г воды.Полученное жидкое азотно-фосфорноеудобрение цмег: с:.г 11 у 1 ащ й состав,Р;О,р, 1,09; стгпгнь конверсии полиФормы Р О;, 93,.53,.; рН 6,5; вязкостьпри 20 С00 мла с; плотность при2 ООС 1224 кг/ь 1-, температура кристаллизации 8,0 С; сумма питательных компонецтон 33,68, ;сотношение питательных компонентов 11:РО=1:1,8 предлагаемом способе сульфополифосфорцые кислоты (СПФК) нейтрализуютбез стадии подготовки водных растворов. Процесс нсйтрализации СПФК -зкзотермический, сопровождается вьделением большого количества тепла, в результате чего температура реакционноймассы повышается При повышении температуры увеличива,ется текучесть реакционной массы, что способствует лучшемукоьтакту ажяака с СПФК и процесс значительно интенсифицируется,Повышение температуры находится впрямой зависимости от молярного соотношения 3:РгОуЗависимость температуры от молярного соотношения МНз.РО приведена втаблице. Как видно из указанного что чем сольше соотношения ИН з,Р 10т,е. больше количества аммиака тем В 1 Шс тем пература процесса, При молярцом соотношении 1111,:Р,О., = 3,3-3,5 температура реакционцой массь находится в пределах 280-300 Г. Выбор температуры обусловлен тем, что именно при этой температуре образ,ется сильнотекучая реакционная масса,. создаюшая благоприятые условия для ицтецсивцого 10 взаимОдейст 131",я сульфо 1011(фосОрной кислоты (СПФК) с амяаком,Ведение процесса неттрализации(при температуре цкже 280 С нецелесообразно, так как при этом по мере 15 ней грализа.ции образуется вязкая и малоподги"(цая . а сса, просходт цеавцомсрцая це.- рагизац СПФ 1. а;. . - ,а -коы роцесс и,.,г; с ".; д: - р.;, тся Нарцер, г .-"тразаи:.1 СТФК 20ние 30 и:1 ц ропе се 1:с зВорается,конецЙ проукт был це тек,ч;.;и 1: полностью не ейтг 0,ззц "гВедеце процс оса цейт,;згзаСн 25 при т омпер ат";. г ч и. . 0 . та( е краи не нсжела с.1 Но, "ак как 1 ри э т Ом ро исходит Образ(3 ас;3 ь 1 соко.О:Окалр ньх похорас".".ор . гьгх с-,с.01 й за счет дегдр 1 та 111 аммиачно-су:ьфополифосфатцых соедицеиг По.учецть 1 й ЗО прОдукт при зтх 1 сгониях являе"ся/плохораствор 1 г.м растворимость составляется вс , о лишь 507), что препятстВует пОлучению жидких удобреций,оТемпературу 280-300 С устанавливают путем поддер;.;ация молярногосоот 101 цения г 111(Р О В пределах 3 335, Именно при этой температуреицтенсифицруется п 30 цесс нейтрализации за счет образования сильноте"кучего плана, б:агоприятствуюп,еголучшему контакту сульфоголифосфорцой 40 плана мочевица моментально расплавит 55 ся и пойдет процесс взаимодействия между планом ЛСПФ и планом мочевины с образованием карбамидо-аммиачносульфополифосфатных соединений. Реак 3 кислоты с амгахом,Согласно прелагаемому способу пос ь45 сле нейтрализации сульфополифосфор- ИОЙ кислоты гмм.ако полу ч г го РЯЧИй ПЛан аММиаЦО-СУЛЬфОПО 1 фОСфатов (ЛСПФ) охлаждается с 280-300 доо150 С и поступает в реактор. куда50 одновременно гОдается расчетное количество мочевиыы, Плав АСПФ не содержит воду и при добавлении мочевины к плаву АСПФ за счет температуры ция взаимоде 1 стВця 1 лава АСПФ с планом мочевины - эцдотермический процесс, т.е, процесс протекает с поглощением тепла. Поэтому после добавлеция мочевины к плаву ЛСПФ (план имеет температуру 150 С) температура в реакторе в зависимости от количества добавляемой мочевцны моментально (через 1-2 мин) спжается до 120- 130 С, Далее температура продогсясает0быстро св(аться, например через 3- г3 ьпц температу ра реакционной массе 1 сникается до 100 С, Поскольку темпегатура 120-130 С является оптимальной поэтому Да 1 ьнейшее ЛОДДержание тем пс рагуы в нтерва".е 120-1.0 С. Ес (11; е Одер;ать температуру :.а этомур 0 В0 т 0 г егд с р а т у 3 а 3 е 11; .Р 1 ц 0 11 массь Уже через 10 м:и сзТся до 80 С, В 3 езуг:=ат чего масса затвердее, реакция пртгскает це ;олцостью,Та 1(И."1 ОбваЗОМ, МОЕ;и:а , ПгачвЛСПФ ц раст:;опяется 1 следовательнотемг;еэз-ра00-130(Г е явветсС.Е,С 1 13 СМ 1-р цСССа раСТ 30 Е 1 Пя ДЛНицтсцсОго протекания процессаГэаъ ЕС -. Я дава И ОЧЕВЦ,Оба",оздцпем кдрбадо-амманосу 3 ьфополифосфатньх соединегпп Необходимо огтимальное соотноше;це план. СО (. П,)11.0 1 Ц:0,90 ц температура 1.0 в 1 С, Эги два фактора тесновзаиь.Освязань Друг с другом.Интенсивное протекание процесса взамодествия мочевины с планом ЛСПФ зависит от массового их соотцошения и температуры. Оптимальной температурой указанной стадии является 120-130 С. 1 ри увегиченги соотношения более чсм ;0,19, т,е. При уеьшен 1 КО:1 ичестВс. МоСвины Образуется кашеобразная, густая масса, в результате чего взаимодействие между плазом АСПФ и мочевиной с образованием соединения 1 ЫСПФ не происходит до конца. 1 громе того, конечньг продукт из реактора не удаляется. Зто обьясняется тем. что при массовом соотношении плава ЛСПФ: СО (Н ) более чем 1:О, 19 количество мочевины недостаточно для образования сильно- текучего плана.Уменьшение соотношения плана АСПФ к моченице менее чем 1:0,90, т.е. увеличение количества мочевины, способствует повышению текучести образующегося плана КАСФ. В этом случае из-за бошьшого количества мочеЕ Ся НВИГ(у Ч Г Г) СИТлкОТЕ ГС 1 ЧТЙ,Г Одна" родНЫй ГЛЯН ОбраэултС,Н Гг)1 С)ТТИМА)3 ЬНЫ)С МЯССОВЫХ СООТГО)ЦЕ(5 Х 1)г.яан 3 Л(т)С 0 (ЪП 1 Г =1;0 19 - : 1:0:,Г 90", с Нр; Втой температу 1)з и Оптимапьцлск Гл(этпс)е)ВТ" ЯХ ПЛана И ОЧЕ)3 ТтЦЬ Г 1;ОДЕС ", О РЯЗОэа" цця СОЕд)НЕ)ТИ 5 Ь 4 сСР) ЭЯГГЕГ Г)ЯЕТ Т. быстро за 5-10 мин,. Кроме тога, по- ПЕ ЗЯВЕР)гЕГИЯ ПРОДЕССЯ НЗЯИМОДЕйСтЯ ЗО)3-,тцьтй га В (,1 С) (Т) ХОРОВТУ(3 ТЕС(ТЕСТЬ. ЛГ"; ТТЛГ 1(Л 1 с)ТО гЯПТТТ 3 З Т)лаТСТОТЯ ГТЛ гс т,;.;л,1 й перера.ботки на жидкие удобрети 5СциСГНИЕ ТЕМПЕратурЫ В - с)тс)1;",ТЕт 5 СТ.- Нкя П 3 яня ТСЦФ С Матглнтгца 1 яв 5 лтс 5 Г яецелесаобразнис Тас как (ПЗИ атом образуется не текучая реа.с.ионная ЧЯССЯ,)3 РЕЗУЛЬтатЕ ЧЕГО ЦЕ Саэг)аЕТСЯ желаемое условие для интенсивно( о завер)пения процесса увети(тивяется ПРОДОТППТЕЛЬНОСТЬ НЕДЕЦИЯ тРОЦЕССЯ. Например, при ведении процесса при ГВины часть ее нступя.ет В рсакди)о с плавок ЛСПФ с образоваь 3 еь КАСПф остальная часть остается В тродукте н Виде матенины, Таким обРсззом, полУ члнный продукт состотл- иэ " меси 1. С 11("1 и МОЧЕ 3 ИНЬ РЯСТВОРИМОСТЬ С Егт 2 лНИЯКАС 1 Тсф В Водс В Г 1)ксутСТВИ .ГО.-,"ВИНЬ рсэ - са уменьае с 51 абхтндл етг я ВсГС л пи 3 ЯВ- ее их тлстве друг ня др,г.) Но ТОТ.Г,рркцс П;г ятНООЕНИИ брал(3 ВЯНО- го продукта (с:есь мотевны и КАС.,(11)г Т 53 ВОГЕ ПОЛУ ЯГлсС сГгтцЬЩ растт-;Оррез 2"3 ч паслс Ого) ггр)и)3(,Гнтетт 5ПядтяЮг В Огядан илвестог,е,гтц л ч."аВь а т.ерез 10-15 дней В(та)дас)т В Оса док также и другие растворегнье сом:-.:те цейтралиэапии супьот(гг)сос.ОГ)ойЛ)т Н С СОГОЛЬ )Сп.2 " Ч"1)гтат 3С(1) (ГХПЯЕНЯ лг" я С;:11" )О)Г Ол)0 С )1 Г.)туя-т, ЕВ)Г-,Т) )гудяодпсптро) спно Тадяется расс Гчое )сс)к)2 у 13 )Л 3 Я ( 1 ( л стлг " 1 3 Ст Г)ТТИ 1".,(1 В Об;)зттемай мотл )иц Г и, с(я еГ"ч ТО2 ГС Зтс) л"гл)1 тс)гГ 5 с.)ЕТСТ ОТГТТ",ЯГЬТОТТ Г 13 Н К(Г, ) )ОС, Л Г) )Л иется с)льне текупгй однор(.1 т.;)сь 11 пл(аС)3 ГЯЮТС 5 т 6 ЛЯГС)Прц 5 УЕ у(.;О)3 тя г 1 яттлгСИВ ОГО ттЕрлслттРВ(т ;,г .1 п)тс(о дайСТВИя ИСХОдцЫХ КОПОГЕВ 0;.3 Г" Обрса-" зонапием сол 5 ицец)ю КР Стс(1) 1 з " ь Тть, --)с,й)3 е не)сенат. ельца,;ак:сяк при1 3 с).-1 с;.0 С Ь Отв)(Ь(ц 3 рт,;1)Вял".Ся Эа-.ОМЕтНОМУ Раэ;О)ЭГО С ВДЕЛЕГНСМ В ГаЭавув Фазу СО, Г 1111 ТЯПП.МЕО гГИ Во, -ведении процесса )р 5 1 -0 С В течение гЭ МИН до )-71, )сО(ТЕВИЫ О-, ОбЕГО Каличестна р)яэг.,"Яе)ся, 13 геэ:льтятеего часть азота - Втле аминас: Г,".(111, 1 Ц С В 1 1 Г) )1"Г; Г Г, ) 1Вой ТТ РТТУ( Т г 1 (,(, 1 о 11 .;( г 2Г 1 ) о-т,гэлно;" -ем Орс 111 (120 ( с );т;ГОС Г "ТО(НО С т 1 6 т НЬВ В 3 ДГНЬВС ряс 3 норах, что сос)та)л 5 ет ОГ 5(ОВ)сГ.Тг - " Ттт 1 сн-ГКТ-с с ПО. Е и)1,вгт гОО;г 1,ТЕ:.И Отта ант-;Ц . )Лс)ву 1,(3,"9:0,0(9 иочоннна полностью В.)(имо)тейстн) ет с Ттано ЛСГ 1 ф с обра- ЗонацИЕМ )Сарб)ЯМТг,О-ЯМЬИЯЧНО-СуЛЬфапол 5 тфосфат 5 ьнс ссГединений 1(сСПФ) . В продуктах Взаимодействия содержится толька КЛСН(1), М(идкке лЯзотно-фосфорньте удобрения ГТО;учают путем растВорения КАС 11(1) В лоде. Р жидких удобренттях растворенные н них )(")СГ 1 Ф практиескк не подвергается гтдролкзт 1 с,1 ости аемая температура нейтрализации, С Образуется совершенна нетекучийплан, плохо идет взаимодействиеаммиака с сульфополифосфатнойкислотой. Процесс полностью незавершается. 200-220 2,.5 250-270 В начале образуется текучая масса, после достижения рН 2,8-30плав начинает загустевать и значительно ухудшается дальнейшаядонейтрализация плава. Процесс полностью не завершается даже в течение 30 мин. Конечный продукт трудно удаляется из аппарата (нейтрализатора) Образуется сильнотекучая масса. Создаются благоприятные условия дляинтенсивного протекания процесса.Лучше контактируется аммиак с сульфо"полифосфорной кислотой. Процесс завершается в течение 5-10 мин,3,3-3,5 280-300 3)7-3,8 325-335 Образуется текучая масса, процесснейтрализации происходит интенсивно,но при высокой температуре одновременно идет процесс дегидратации плава аммиачно-сульфополифосфатов с об"раэованием плохорастворимых высоко"молекулярных соединений, Полученныйпродукт при этих условиях являетсяплохорастворимым (растворяется всего507 продукта), что препятствует получению жидких удобрений. образованием ортофосфатов. Если быв предлагаемом способе КЛСПФ в жидкихудобрениях подвергался бы гидропизу,то постепенно по мере хранения жидких удобрений увеличивались бы продукты гидролиза - ортофосфаты, в результате чего последние выпадали быв осадок,Таким образом, стабильность жидких азотно-фосфорных удобрений достигается только за счет образованиякарбамидо-аммиачно-сульфополифосфатных соединений (КАСПФ), являющихсядостаточно устойчивыми и негидролизуемымми соединениями в водных растворах.В результате осуществления предлагаемого способа по сравнению с прототипом в 6 раз интенсифицируют процесс,20исключают стадию приготовления водныхрастворов сульфополифосфатных кислот,расход воды для охлаждения реакционной смеси, получают стабильные жидкиеудобрения при длительном хранении. Формула и 3 о б р е т е н и я Способ получения жидкого азотно- фосфорного удобрения, включающий нейтрализацию сульфополифосфатных кислот газообразным аммиаком, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью исключения расхода воды для охлаждения реакционной массы, получения стабильного жидкого удобрения при длительном хранении, нейтрализацию проводят при 280-300 С, в полученный плав вводят мочевину при массовом соотношении плава и мочевины 1.0,19-1.0,90, высдерживают при 120-130 С в течение 5- 10 мин и затем растворяют полученный продукт в воде,