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BRPI0416384B1 - Processo para a preparação de grânulos de uréia - Google Patents

Processo para a preparação de grânulos de uréia Download PDF

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Publication number
BRPI0416384B1
BRPI0416384B1 BRPI0416384-2A BRPI0416384A BRPI0416384B1 BR PI0416384 B1 BRPI0416384 B1 BR PI0416384B1 BR PI0416384 A BRPI0416384 A BR PI0416384A BR PI0416384 B1 BRPI0416384 B1 BR PI0416384B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
urea
melt
process according
evaporator
urea melt
Prior art date
Application number
BRPI0416384-2A
Other languages
English (en)
Inventor
Stanislaus Martinus Petrus Mutsers
Original Assignee
Stamicarbon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stamicarbon filed Critical Stamicarbon
Publication of BRPI0416384A publication Critical patent/BRPI0416384A/pt
Publication of BRPI0416384B1 publication Critical patent/BRPI0416384B1/pt

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds

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Description

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE GRÂNULOS DE URÉIA Vários métodos são conhecidos para a produção de grânulos de uréia. No passado, o método predominante era a granulação, no qual uma massa fundida de uréia substancialmente anidra é pulverizada a partir do topo de uma coluna de granulação em uma corrente ascendente de ar à temperatura ambiente em que as gotas se solidificam para formar os assim chamados grânulos. Estes grânulos possuem um diâmetro máximo relativamente pequeno e são mecanicamente fracos.
Atualmente, os grânulos de uréia que possuem dimensões maiores e melhores propriedades mecânicas são produzidos por granulação de uma massa fundida de uréia substancialmente anidra ou de uma solução aquosa de uréia em um leito fluidizado, por exemplo, conforme descrito em US-4.619.843 Nesta publicação de patente, um processo é descrito para a preparação de grânulos em um processo de leito fluidizado alimentando-se uma massa fundida de uréia a um leito fluidizado de núcleos de uréia sólida, sob o qual os núcleos crescem por solidificação da massa fundida de uréia sobre os núcleos. O processo é adequado não apenas para a preparação de grânulos de uréia, mas também para a granulação de outros materiais tais como enxofre e nitrato de amônio. No leito fluidizado, dispositivos de alimentação são usados compreendendo um canal central de onde o material líquido é fornecido como um filme cônico virtualmente fechado e um canal concêntrico com este através do qual uma corrente gasosa é fornecida. A principal vantagem deste processo consiste no fato de que ele é de baixo consumo de energia.
Além da uréia, a massa fundida de uréia que é alimentada ao leito fluidizado contém água. A massa fundida de uréia pode, por exemplo, ser obtida concentrando-se uma corrente contendo uréia aquosa oriunda de uma fábrica de uréia. Esta concentração ocorre a altas temperaturas e/ou baixas pressões. As condições de concentração estimulam a formação de biureto. O biureto é um subproduto orgânico que pode ser obtido durante a produção de uréia. Ele não possui nenhum efeito adverso sobre a saúde humana ou no ambiente.
Durante a granulação em leito fluidizado, o % em peso de biureto sempre apresenta um aumento pequeno. A água presente na massa fundida de uréia evapora em grande escala durante a granulação em leito fluidizado da uréia. A presença de água na massa fundida de uréia usada para granulação em leito fluidizado possui algumas vantagens importantes.
Primeiro, a concentração da massa fundida de uréia em um evaporador antes de alimentã-la ao leito fluidizado é mais simples e menos consumidora de energia quando alguma água é deixada na massa fundida de uréia. Segundo, a evaporação da água no leito fluidizado melhora o equilíbrio de calor, de forma que menos ar fluidificante é necessário para o resfriamento. Como um resultado deste, uma seção de purificação menor é necessária para limpar o ar fluidificante. A principal desvantagem da presença de água na massa fundida de uréia é a alta concentração de aditivos de granulação que necessita estar presente na massa fundida de uréia para ser capaz de formar grânulos de uréia a partir da massa fundida em um granulador de leito fluidizado. Os aditivos de granulação são caros e nocivos â saúde e ao ambiente. Exemplos de aditivos de granulação usados na granulação da uréia são formaldeído, metiloluréia, formuréia e hexametilenotetramina. Os aditivos de granulação são adicionados para reduzir a formação de pó durante a granulação, para se obter grânulos de uréia com propriedades mecânicas satisfatórias e para se obter grânulos de uréia de alta fluidez. A presente invenção está baseada em investigações abrangentes dirigidas à redução da concentração dos aditivos de granulação durante a granulação enquanto, ao mesmo tempo, mantém ou até mesmo melhora as propriedades mecânicas, tal como resistência ao esmagamento e tendência à aglomeração, e as propriedades de alta fluidez dos grânulos. Um outro objetivo era reduzir a formação de pó.
Foi recentemente descoberto de forma surpreendente que durante a granulação em leito fluidizado as quantidades de biureto e água na massa fundida de uréia e nos grânulos de uréia satisfazem a seguinte relação: onde: bm = o % em peso de biureto na massa fundida de uréia bg = o % em peso de biureto nos grânulos de uréia wm = o % em peso de água na massa fundida de uréia wg = o % em peso de água nos grânulos de uréia; A concentração exigida de aditivos de granulação pode ser enormemente reduzida. Os aditivos de granulação podem até mesmo estar ausentes durante a granulação.
Durante a granulação era leito fluidizado, o valor da relação supracitada varia de 0,1 a 20, preferivelmente de 0,1 a 10, mais preferivelmente de 0,2 a 5. Quando o valor da relação supracitada está abaixo de 0,1, uma grande concentração de aditivos de granulação é sempre necessária e um valor da relação acima de 20 leva a custos inaceitavelmente altos por consumo de energia relacionado à seção de evaporação e/ou à emissão aumentada de amônia.
As quantidades de água e biureto na massa fundida de uréia podem ser obtidas através de um grande número de diferentes métodos. Exemplos destes métodos são fornecidos abaixo.
As quantidades {fornecidas como percentuais em peso) de água e biureto na massa fundida de uréia podem ser obtidas em e/ou abaixo de um ou mais evaporador (es) que estão localizados acima do dispositivo de alimentação.
Preferivelmente, dois evaporadores em série são usados.
Todos os tipos de evaporadores comercialmente disponíveis podem ser usados; por exemplo, evaporadores do tipo VOP.
Também, entre o evaporador e a água do dispositivo de alimentação, uma solução de uréia rica em água ou uma corrente rica em biureto pode ser adicionada à massa fundida de uréia para influenciar os percentuais em peso de água e biureto na massa fundida de uréia.
Os percentuais em peso de água e biureto na massa fundida de uréia podem também ser obtidos em um recipiente que está presente entre o evaporador e o dispositivo de alimentação. O biureto pode ser obtido na massa fundida de uréia quando a temperatura da massa fundida é maior que 130°C. O recipiente pode ser mantido a uma temperatura acima de 130“C e o tempo de permanência da massa fundida de uréia pode ser escolhido de forma que uma massa fundida de uréia seja obtida com o % em peso desejado de biureto.
Os percentuais em peso de água e biureto na massa fundida de uréia entre o evaporador e o dispositivo de alimentação podem também ser obtidos de outras formas, por exemplo, aquecendo-se a tubulação usada para alimentar a massa fundida de uréia ao dispositivo de alimentação.
Preferivelmente, os percentuais em peso de água e biureto na massa fundida de uréia são obtidos usando-se dois evaporadores dispostos em série, onde parte da massa fundida de uréia que deixa d primeiro evaporador está sendo alimentada ao segundo evaporador e parte da massa fundida de uréia que deixa o primeiro evaporador está sendo combinada com a massa fundida de uréia que deixa o segundo evaporador. Isto possui a vantagem de que as quantidades de biureto e água na massa fundida de uréia podem ser mudadas facilmente variando-se a parte da massa fundida de uréia que flui do primeiro evaporador ao segundo evaporador. O dispositivo de alimentação entrega a massa fundida de uréia na forma de um filme a um leito fluidizado de núcleos de uréia sólida, sob o qual os núcleos crescem por solidificação da massa fundida de uréia sobre os núcleos. A massa fundida de uréia tem que ser alimentada ao leito fluidizado na forma de um filme a fim de impedir a formação de pó. A princípio, o filme pode ter todos os tipos de configuração, mas um filme cônico virtualmente fechado é preferido. A massa fundida de uréia é introduzida no leito fluidizado dos núcleos a partir do fundo e de forma ascendente com a ajuda de pelo menos um dispositivo de alimentação fornecidos com um canal central através do qual a massa fundida de uréia é fornecida e um canal concêntrico com este através do qual uma corrente gasosa é fornecida com uma velocidade linear ascendente maior que aquela do gás de fluidização. A corrente gasosa cria uma zona rarefeita no leito acima do dispositivo de alimentação.
Após sair do canal central, a massa fundida de uréia entra na zona rarefeita. Antes de atingir o filme, o corrente gasosa captura os núcleos do leito, carreia os mesmos e é portanto retardada, de forma que tanto o filme quanto a corrente gasosa são desviados com o impacto, e os núcleos carreados penetram o filme e são assim umidificados com uma pequena quantidade de massa fundida de uréia, que subsequentemente, nas zonas rarefeitas, podem se solidificar a um certo grau que após saírem da zona rarefeita, as partículas estejam suficientemente secas para impedir a aglomeração.
Um filme cônico fechado pode, a princípio, ser obtido de várias formas. Por exemplo, a massa fundida de uréia pode ser convertida a um filme com a ajuda de uma parte estreitada na extremidade do canal de saída.
Preferivelmente, o filme cônico é obtido transmitindo-se uma rotação à massa fundida de uréia. É claro que além da velocidade rotacional transmitida ao material, a pressão hidrostática da massa fundida de uréia é também importante.
Em geral, a massa fundida de uréia é fornecida sob uma pressão hidrostática de 0,15 a 0,60 MPa, particularmente de 0,18 a 0,40 MPa. Por referência, um dispositivo de alimentação fornecido com uma câmara de rotação é usado.
Foi descoberto que para se obter uma superfície lisa do filme, a velocidade de fusão deve em geral ser de no máximo 30 m/s e preferivelmente de 10 a 25 m/s. A corrente gasosa absorve os núcleos e é portanto retardada antes de atingir o filme. Isto é preferivelmente alcançado fazendo com que o canal de gás leve ao leito fluidizado em um local mais inferior que o canal central.
Desta forma, a corrente gasosa pode carrear os núcleos por alguma distância e transmitir uma certa velocidade a eles antes que eles atinjam o filme. Esta assim chamada distância livre pode variar dentro de limites amplos, por exemplo, de 0,5 a 5,0 cm. Preferivelmente, uma distância livre de 1 a 4 cm é usada.
No presente processo, ar é preferivelmente usado como a corrente gasosa e é fornecido com uma velocidade de pelo menos 50 m/s, particularmente de 50 a 400 m/s, em geral sob uma pressão de alimentação de 0,11 a 0,74 MPa. A temperatura desta corrente gasosa pode variar. Em geral, uma corrente gasosa é usada, a qual possui uma temperatura que é aproximadamente igual àquela da massa fundida de uréia. A quantidade exigida desta corrente gasosa é excepcionalmente baixa na presente invenção. Em geral, uma proporção de peso entre gás e massa fundida de uréia entre 0,1 e 0,8, particularmente entre 0,2 e 0,6, é aplicada.
Após sair do canal de gás, a corrente gasosa captura os núcleos do leito e carreia os mesmos. A velocidade da corrente gasosa, portanto diminui, enquanto os núcleos adquirem uma certa velocidade, por exemplo, de 0,1 a 10 m/s.
Quando o filme e a corrente gasosa se chocam, os núcleos carreados na corrente gasosa são transportados quase sempre em frente, isto é através do filme, levando-se em consideração a sua massa. Estes núcleos são desta forma umedecidos com uma camada fina de massa fundida de uréia, que se solidifica completamente ou quase completamente na zona rarefeita. A quantidade da massa fundida de uréia absorvida depende, entre outras coisas, da espessura do filme e do diâmetro de partícula. A corrente gasosa não apenas transporta partículas mas também serve para criar a zona rarefeita acima do dispositivo de alimentação. Esta zona deve ser de altura suficiente para permitir que a massa fundida de uréia nas partículas se solidifique a um grau suficiente, por exemplo, cerca de 30 cm, mas por outro lado deve-se evitar que a superfície do leito se quebre localmente, em vista do risco de emissão de pó. Estas condições são determinadas pela massa e velocidade da corrente gasosa e altura do leito, que é, por exemplo, de 40 a 100 cm.
Como núcleos no leito fluidizado, a princípio todos os tipos de pelotas podem ser usadas, por exemplo, grânulos separadamente preparados a partir de uma parte da massa fundida de uréia a ser pulverizada, ou a partir de uma massa fundida obtida fundindo-se a fração excessivamente grande obtida após a peneiração do granulado.
Preferivelmente, como núcleos, grânulos são usados, os quais foram obtidos durante a peneiração e/ou esmagamento de uma pequena parte do granulado obtido do leito. 0 diâmetro médio destes núcleos pode variar, em parte dependendo da natureza do material a ser granulado e especialmente do tamanho de partícula desejado do produto. A quantidade de núcleos introduzida pode também variar. 0 leito do núcleo é mantido em um estado fluidizado por um gás ascendente, em particular ar. Este gás de fluidização deve possuir uma velocidade superficial mínima para assegurar que o leito inteiro seja mantido em um estado fluidizado. Por outro lado, esta velocidade não deve ser tão alta para impedir a emissão de finos de uréia. A invenção será agora explicada em detalhes com referência âs figuras em anexo.
Nas Figuras 1 a 5, diferentes processos para a preparação de grânulos de uréia de acordo com a invenção são mostrados.
As Figuras Dl a D3 estão incluídas como locais possíveis para medir os dispositivos de aditivos de granulação. A Figura 1U representa o processo de uréia no qual a massa fundida de uréia foi obtida. Nesta massa fundida de uréia, bm era 0,4% em peso e wm era 20% em peso. A massa fundida de uréia foi conduzida ao evaporados (El) para se obter um valor de bm de 0,7% em peso e um valor de wm de 5% em peso e depois ao evaporador (E2) para se obter um valor de bm de 0,9% e um valor de wra de 1,3% em peso. Após o evaporador, a massa fundida de uréia foi conduzida aos dispositivos de pulverização (S) no granulador (G) . Nos dispositivos de pulverização, a massa fundida de uréia foi pulverizada junto com a corrente de ar (A) . O ar fluidificante foi também alimentado ao granulador. Grânulos com um valor de bg de 0,92% em peso e um valor de wg de 0,1% em peso foram obtidos. O valor do quociente na relação acima mencionada era de 0,53.
Na Figura 2, um processo para a preparação de grânulos de uréia foi apresentado de acordo com a Figura 1. Uma massa fundida de uréia com um valor de bm de 0,4% em peso e um valor de wra de 2 0% em peso foi conduzida ao primeiro evaporador. A massa fundida de uréia que deixa o primeiro evaporador tinha um valor de bm de 0,7% em peso e um valor de wm de 5% em peso e 75% desta foi conduzida ao segundo evaporador. Após o segundo evaporador, uma corrente com um valor de bm de 0,9% em peso e um valor de wm de 1,3% em peso foi obtida. Esta corrente de massa fundida de uréia foi combinada com o resto da massa fundida de uréia que deixa o primeiro evaporador, resultando em uma massa fundida de uréia com um valor de bm de 0,85% em peso e um valor de wm de 2,2% em peso, que foi conduzida aos dispositivos de pulverização. Grânulos com um valor de bg de 0,88% em peso e um valor de wg de 0,3% em peso foram obtidos. O valor do quociente na relação acima mencionada era de 0,18. A Figura 3 representa um processo para a preparação de grânulos de uréia de acordo com a Figura 1, no qual após o evaporador, um recipiente (V) foi colocado para tratamento adicional da massa fundida de uréia. A massa fundida de uréia que entra no evaporador tinha um valor de bm de 0,4% em peso e um valor de wm de 2 0% em peso. Após o evaporador, a massa fundida de uréia foi obtida com um valor de bm de 0,7% em peso e um valor.de wm de 2% em peso. No recipiente, a massa fundida de uréia foi mantida a uma temperatura de 135°C por 10 minutos, após os quais ela foi conduzida aos dispositivos de pulverização. Os valores de bm e wm na massa fundida de uréia que foi pulverizada eram de 1,2% em peso e 2% em peso, respectivamente. Grânulos com um valor de bg de 1,3% em peso e um valor de wg de 0,3% em peso foram obtidos. O valor do quociente na relação acima mencionada era de 0,42. A Figura 4 mostra um processo para a preparação de grânulos de uréia de acordo com a Figura 1, no qual após o evaporador, um dispositivo de aquecimento (H) foi colocado para tratamento adicional da massa fundida de uréia. Os % em peso de biureto e água na massa fundida de uréia que entrou no evaporador eram de 0,4 e 20, respectivamente.
Após o evaporador, uma massa fundida de uréia foi obtida com um valor de bm de 0,9% em peso e um valor de wm de 1% em peso. No dispositivo de aquecimento, a massa fundida de uréia foi mantida a uma temperatura de 150°C por 1 minuto, após os quais ela foi conduzida aos dispositivos de pulverização. Os valores de bra e wm na massa fundida de uréia que foi pulverizada eram de 2,5% em peso e 1,0% em peso, respectivamente. Grânulos com um valor de bg de 2,6% em peso e um valor de wg de 0,1% em peso foram obtidos. 0 valor do quociente na relação acima mencionada era de 7,2. A Figura 5 mostra um processo para a preparação de grânulos de uréia de acordo com a Figura 1, no qual após o evaporador, um dispositivo de aquecimento (H) e um resfriador (C) foram colocados para tratamento adicional da massa fundida de uréia. Os % em peso de biureto e água na massa fundida de uréia que entrou no evaporador eram de 0,4 e 20, respectivamente. Após o evaporador, a massa fundida de uréia com um valor de bm de 0,8% em peso e um valor de wm de 1,5% em peso foi obtida No dispositivo de aquecimento, a massa fundida de uréia foi mantida a uma temperatura de 160°C por 30 segundos, após os quais ela foi conduzida ao resfriador. No resfriador, a massa fundida de uréia foi mantida a uma temperatura de 135°C por 10 segundos, após os quais ela foi conduzida aos dispositivos de pulverização. Na massa fundida de uréia que foi pulverizada, o valor de bra era 2,2% em peso e wm era 1,5% em peso. Grânulos com um valor de bg de 2,3% em peso e um valor de wg de 0,2% em peso foram obtidos. 0 valor do quociente na relação acima mencionada era de 2,59.
EXEMPLOS
As propriedades mecânicas do granulado produzido no granulador são caracterizadas por vários parâmetros de qualidade. Um parâmetro de qualidade é a resistência ao esmagamento de um grânulo, definida como a pressão na qual um grânulo quebra-se em partículas finas. A resistência ao esmagamento de um grânulo é importante na manipulaçao e armazenamento do produto de uréia entre a instalação do fabricante e o usuário final. A fim de assegurar que o produto adéqüe-se às expectativas do usuário (tais como facilidade de manipulação, boa capacidade de espalhamento, pouca/nenhuma perda na aplicação) no usuário final, também, a resistência ao esmagamento do granulado conforme produzido na instalação do fabricante deve ser maior que 2 MPa e preferivelmente maior que 3 MPa. Foi recentemente descoberto que a resistência ao esmagamento do granulado produzido pode ser influenciada modificando-se os parâmetros na relação acima mencionada. Em um valor da relação supracitada acima de 0,1, o granulado com uma boa resistência ao esmagamento pode ser obtido com medições consideravelmente menor, ou mesmo nenhuma, dos aditivos de granulação supracitados.
Exemplo A: Um granulador de leito fluidizado incluindo um dispositivo de alimentação que alimenta a massa fundida de uréia na forma de um filme cônico virtualmente fechado foi usado em um processo configurado conforme mostrado na Figura 1. Uma massa fundida de uréia possuindo um valor de bm de 0,9% em peso e um valor de wm de 1,3% em peso foi fornecida a este dispositivo de alimentação. Os valores para bg e wg nos grânulos foram de 0,92% em peso e 0,1% em peso. O valor da relação era de 0,52. Sem que qualquer formaldeido tendo sido medido, a resistência ao esmagamento dos grânulos de uréia produzidos possuía um valor aceitável de 3,0 MPa. Após a medição de 0,2% em peso de formaldeído (em relação â quantidade total de massa fundida fornecida ao dispositivo de alimentação), a resistência ao esmagamento dos grânulos de uréia aumentou para 4,2 MPa.
Experimento Comparativo 1: Grânulos de uréia foram preparados de acordo com o mesmo processo descrito no Exemplo A.
Usando-se apenas o evaporador El para o tratamento da massa fundida de uréia, uma massa fundida de uréia com um valor de bm de 0,7% em peso e um valor de wm de 5,0% em peso foi fornecida ao dispositivo de alimentação. Grânulos com um valor de bg de 0,7% em peso e um valor de wg de 1,0% em peso foram obtidos. 0 valor da relação era 0,024. 0,5% em peso de formaldeído (em relação ao fornecimento total de massa fundida ao dispositivo de alimentaçao) foi adicionado através de um dispositivo de medição (Dl). Grânulos de uréia com uma resistência ao esmagamento inaceitável de 0,7 MPa foram obtidos. Quando a medição de formaldeído foi interrompida, a resistência ao esmagamento dos grânulos de uréia caiu a um valor ainda mais baixo de 0,5 MPa.
Uma outra propriedade mecânica importante do granulado produzido é sua tendência à aglomeração. Um produto de alta fluidez não aglomerado é importante para assegurar a facilidade de manipulação e derramamento mínimo do produto durante o transporte, assim como em sua aplicação final. A aplicação final mais comum da uréia é como fertilizante. Em muitos países, o fertilizante é atualmente espalhado sobre a terra por dispositivos mecânicos giratórios. É muito importante que nestes dispositivos mecânicos, a uréia seja de alta fluidez e esteja livre de grumos. Um comportamento aglomerante ou de baixa fluidez do granulado de ureia resultará em distribuição desigual do fertilizante sobre a terra, com uma influência negativa no rendimento da produção naquelas áreas de terra onde uma dosagem do fertilizante menor que a média é aplicada. A tendência à aglomeração da uréia pode, por exemplo, ser medida em um teste onde uma . amostra do granulado é armazenada por um certo período de tempo sob uma pressão específica. A pressão que é exigida para quebrar a amostra após este armazenamento é uma medida da tendência â aglomeração do granulado. Quanto maior esta pressão de ruptura, maior a tendência â aglomeração do produto. Em geral, a tendência à aglomeração deve ser menor que 80 kPa a fim de assegurar que a aplicação do fertilizante no usuário final será livre de problemas. Ê também bem conhecido que a tendência à aglomeração do granulado de uréia pode ser reduzida adicionando-se aditivos de granulação. É também sabido que a tendência à aglomeração do granulado de uréia pode ser reduzida cobrindo-se a superfície do granulado com componentes tensoativos. Para este propósito, algumas vezes, soluções aquosas de um saponificante (tais como sulfonato de alquila ou sulfato de alquila) são pulverizadas sobre a superfície do granulado de uréia. Uma desvantagem deste tipo de proteção de superfície do granulado é o alto custo destes aditivos.
Foi recentemente descoberto que a tendência â aglomeração do granulado de uréia pode também ser influenciada pelo valor da relação acima definida, entre os valores de biureto e água. Escolhendo-se os valores certos para biureto e água, um produto granular com um comportamento de bom a excelente não-aglomerante pode ser obtido sem medição dos aditivos acima mencionados, ou com quantidades enormemente reduzidas de aditivos.
Exemplo B: Um granulador de leito fluidizado que incluía aplicar um dispositivo de alimentação que alimentava a massa fundida de uréia na forma de um filme cônico virtualmente fechado foi usado em uma configuração de processo conforme fornecidos na Figura 5. Com esta disposição de alimentação, uma massa fundida de uréia com um valor de bm de 2,2% em peso e um valor de wm de 1,5% em peso poderá ser obtida.
Nos grânulos, o valor de bg era de 2,3% em peso e wg era de 0,2% em peso. O valor da relação era 2,59. A tendência â aglomeração dos grânulos de ureia possuxa um valor aceitável (40 kPa) . Após a adição de apenas 0,05% de uma solução aquosa de sulfato de etil-hexila através do dispositivo de dosagem (D3), a tendência à aglomeração dos grânulos de uréia possuía um excelente valor de menos de 10 kPa. Desta forma, a manipulação de uma solução de formaldeído tóxico poderia ser evitada, enquanto que o custo da dispendiosa medição de sulfato de etil-hexila foi reduzido à metade comparado ao experimento comparativo 2.
Experimento Comparativo 2: A seção de evaporação entre a fábrica de uréia e o dispositivo de alimentação ao granulador foi modificada da maneira indicada na Figura l com apenas um evaporador. Uma .massa fundida de uréia possuindo um valor de bm de 0,7% em peso e um valor de wm de 5,0% em peso foi fornecida a este dispositivo de alimentação. Os valores de bg e wg foram respectivamente de 0,7% em peso e 1,0% em peso. 0 valor da relação era 0,024. 0,5% em peso de formaldeído (em relação ao fornecimento total de massa fundida ao dispositivo de alimentação) foi adicionado através de um dispositivo de medição (Dl). 0,1% em peso (em relação à massa fundida total fornecida ao dispositivo de alimentação) de uma solução aquosa de sulfato de etil-hexila foi adicionado ao granulado através de um dispositivo de medição (D3).
Grânulos de uréia com um bom comportamento não-aglomerante foram obtidos (tendência â aglomeração menor que 10 kPa).
Quando a medição de formaldeído e do sulfato de etil-hexila foi interrompida, a tendência à aglomeração dos grânulos de uréia pareceu ser completamente inaceitável (tendência â aglomeração de 200 kPa).

Claims (15)

1. Processo para a preparação de grânulos de uréia em um granulador de leito fluidizado, através do uso de pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar uma massa fundida de uréia na forma de um filme a um leito fluidizado de núcleos de uréia sólida, sob o qual os núcleos crescem por solidificação da massa fundida de uréia nos núcleos, caracterizado pelo fato de que as quantidades de biureto e água na massa fundida de uréia e nos grânulos de uréia satisfazem a seguinte relação: onde: bm = o % em peso de biureto na massa fundida de uréia bg = o % em peso de biureto nos grânulos de uréia wm = o % em peso de água na massa fundida de uréia wg = o % em peso de água nos grânulos de uréia.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor do quociente na relação é de 0,1 a 10.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor do quociente na relação é de 0,2 a 5.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 e 3, caracterizado pelo fato de que a massa fundida de uréia é obtida em e/ou abaixo de um evaporador.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 e 4, caracterizado pelo fato de que a massa fundida de uréia é obtida usando-se dois evaporadores dispostos em série, com parte da massa fundida de uréia que deixa o primeiro evaporador sendo alimentada ao segundo evaporador e parte da massa fundida de uréia que deixa o primeiro evaporador sendo combinada com a massa fundida de uréia que deixa o segundo evaporador.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 e 5, caracterizado pelo fato de que a água é adicionada à massa fundida de uréia entre o evaporador e o dispositivo de alimentação para se obter a massa fundida de uréia.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 e 6, caracterizado pelo fato de que a corrente rica em biureto é adicionada entre o evaporador e o dispositivo de alimentação para se obter a massa fundida de uréia.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, caracterizado pelo fato de que um recipiente está presente entre o evaporador e o dispositivo de alimentação em que a massa fundida de uréia é obtida.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8, caracterizado pelo fato de que a temperatura da massa fundida de uréia é elevada entre o evaporador e o dispositivo de alimentação para se obter a massa fundida de uréia.
10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9, caracterizado pelo fato de que a massa fundida de uréia é alimentada ao leito fluidizado na forma de um filme cônico virtualmente fechado.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de alimentação compreendem um conduite central para alimentar a massa fundida de uréia ao leito fluidizado e um conduite concêntrico com o conduite central através do qual uma corrente gasosa é entregue.
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11, caracterizado pelo fato de que a velocidade da massa fundida de uréia quando sai do canal central do dispositivo de alimentação está entre 10 e 25 m/s.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 e 12, caracterizado pelo fato de que a massa fundida de uréia é alimentada ao leito fluidizado em um local mais alto do que a corrente gasosa.
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 e 13, caracterizado pelo fato de que a corrente gasosa é aplicada com uma velocidade de 50 a 400 m/s, sob uma pressão de alimentação de 0,11 a 0,74 MPa.
15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 e 14, caracterizado pelo fato de que a proporção de peso entre a corrente gasosa e a massa fundida de uréia é de 0,2 a 0,6.
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