способ получения сложных азотно-фосфорных удобрений

Формула изобретения

Способ получения сложных гранулированных азотно-фосфорных удобрений на основе аммиачной селитры и фосфорсодержащего компонента, включающий аммонизацию смеси фосфорсодержащего компонента с аммиачной селитрой, выпаривание и гранулирование полученной смеси с последующей обработкой гранул антислеживающим веществом, отличающийся тем, что применяют раствор аммиачной селитры концентрацией 89-92%, а в качестве фосфорсодержащего компонента берут экстракционную фосфорную кислоту концентрацией 52-54% или раствор моноаммонийфосфата, полученный путем аммонизации экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 30-42% в пересчете на P₂O₅.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения сложных гранулированных минеральных удобрений на основе аммиачной селитры, полученной в результате нейтрализации азотной кислоты газообразным аммиаком, и фосфорной кислоты.

Известен способ получения сложных гранулированных удобрений, включающий смешение 98,5%-ного плава аммиачной селитры с упаренной экстракционной фосфорной кислотой концентрацией не менее 70%, аммонизацию полученной смеси, внесение хлористого калия в нитратно-фосфатный плав и гранулирование полученного плава (авторское свидетельство СССР N 197631, С 05 С 1/00, опубликовано 09.06.1967 г.).

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ по авторскому свидетельству N 214548, С 05 В 11/06 от 04.01.1970 г. получения сложных гранулированных азотно-фосфорных удобрений, включающий смешение плава аммиачной селитры с расплавом фосфатов аммония, донейтрализацию, выпаривание и последующее гранулирование полученного плава. По этому способу упаренную экстракционную фосфорную кислоту, нагретую до температуры 120^oC, подают в нейтрализатор и аммонизируют газообразным аммиаком в присутствии раствора моноаммонийфосфата до получения расплава фосфатов аммония концентрацией 98%. Расплав фосфатов аммония с температурой 170^oC подают в донейтрализатор-смеситель для смешения с плавом аммиачной селитры и донейтрализации плава нитроаммофоса до pH 4. Далее плав испаряют и гранулируют. Полученный продукт содержит N - 25,12%, P₂O₅ - 25,07%.

Недостатком данного способа является сложность осуществления технологического процесса в промышленных условиях.

Целью настоящего изобретения является усовершенствование технологического процесса, получение азотно-фосфорного удобрения с содержанием азота в пределах 31-33%, фосфора от 4 до 7% в пересчете на P₂O₅ и низким содержанием влаги на базе действующего оборудования по производству аммиачной селитры.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что экстракционную фосфорную кислоту концентрацией 52-54% в пересчете на P₂O₅ по первому варианту аммонизируют и смешивают в нейтрализаторе с раствором аммиачной селитры концентрацией 89-92%, а по второму варианту разбавленную экстракционную фосфорную кислоту концентрацией 30-42% в пересчете на P₂O₅ аммонизируют в реакторе до получения раствора моноаммонийфосфата, а затем смешивают в нейтрализаторе с раствором аммиачной селитры концентрацией 89-92% с последующей донейтрализацией нитратно-фосфатного раствора, выпариванием, гранулированием полученного плава и обработкой гранул поверхностным антислеживающим веществом.

При реализации предлагаемого изобретения по первому варианту в результате совмещения стадий аммонизации и смешения экстракционной фосфорной кислоты с раствором аммиачной селитры удается отказаться от дополнительной аппаратуры и расширить ассортимент выпускаемой продукции на существующем оборудовании по производству гранулированной аммиачной селитры. При реализации предлагаемого изобретения по второму варианту удается снизить коррозионную активность фосфорсодержащего раствора перед смешением с азотсодержащим компонентом и снизить себестоимость продукции за счет использования слабых растворов аммиачной селитры в процессе приготовления фосфорной кислоты требуемой концентрации.

Способ по первому варианту осуществляют следующим образом (см. чертеж).

Экстракционную фосфорную кислоту концентрацией 52-54% в пересчете на P₂О₅ (поток 1) из хранилища кислоты (поз. E1) насосом подают в реакционную зону нейтрализатора (поз. P2) для аммонизации до моноаммонийфосфата и смешения с раствором аммиачной селитры концентрацией 89-92%, полученным в результате нейтрализации азотной кислоты (поток 6) газообразным аммиаком (поток 4), из расчета содержания фосфора 4-7% в пересчете на P₂O₅ в готовом продукте при температуре 148-165^oC. Полученный нитратно-фосфатный раствор (поток 7) требуемого состава концентрацией 89-92% подают в донейтрализатор, где проводят донейтрализацию раствора газообразным аммиаком до pH 4-5. Далее нитратно-фосфатный раствор выпаривают до состояния высококонцентрированного плава с массовой долей смеси не менее 99,5% и гранулируют с последующей обработкой поверхности гранул антислеживающим веществом.

Способ по второму варианту осуществляют следующим образом (см. чертеж).

Экстракционную фосфорную кислоту концентрацией 52-54% в пересчете на P₂O₅ (поток 1) из хранилища кислоты (поз. E1) насосом подают в емкость для разбавления кислоты (поз. E2) слабым раствором аммиачной селитры (поток 2) до содержания P₂О₅ 30-42%. Разбавленную экстракционную фосфорную кислоту (поток 3) подают в реактор (поз. P1) для аммонизации газообразным аммиаком (поток 4) до моноаммонийфосфата при температуре 110-150^oC и направляют полученный нейтральный раствор моноаммонийфосфата (поток 5) в приемную емкость (поз. E3). Отходящие газы (поток 8) после емкости (поз. E3) поступают на очистку слабым раствором аммиачной селитры (поток 2) в абсорбер (поз. X1) и выбрасываются в атмосферу (поток 9). Раствор моноаммонийфосфата смешивают с раствором аммиачной селитры концентрацией 89-92%, полученным в результате нейтрализации азотной кислоты (поток 6) газообразным аммиаком (поток 4), в нейтрализаторе (поз. P2) при температуре 148-165^oC из расчета содержания фосфора 4-7% в пересчете на P₂O₅ в готовом продукте. Полученный нитратно-фосфатный раствор (поток 7) требуемого состава концентрацией 89-92% подают в донейтрализатор, где проводят донейтрализацию раствора газообразным аммиаком до pH 4 - 5. Далее нитратно-фосфатный раствор выпаривают до состояния высококонцентрированного плава с массовой долей смеси не менее 99,5% и гранулируют с последующей обработкой поверхности гранул антислеживающим веществом.

Пример 1. 11,28 вес.ч. экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 52% в пересчете на P₂O₅ смешивают с 98,9 вес.ч. 90%-ного раствора аммиачной селитры и аммонизируют газообразным аммиаком до pH 4-5. Полученный нитратно-фосфатный раствор упаривают, нагревая до температуры 190^oC, до состояния высококонцентрированного плава и гранулируют с последующей обработкой гранул поверхностным антислеживающим веществом на основе жирных аминов в количестве 0,04-0,1%.

Полученное сложное азотно-фосфорное удобрение содержит:

N - 32,2%, P₂O₅ - 4,8%, H₂O - 0,3%, ПАВ - 0,04%,

pH_10%-ного водного раствора - 5,

статическая прочность гранул составляет 3,0 кг/гран.

Пример 2. 19,60 вес.ч. экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 40% в пересчете на P₂О₅ аммонизируют газообразным аммиаком до получения раствора моноаммонийфосфата при температуре 120-130^oC, смешивают с 94,3 вес.ч. 91,6%-ного раствора аммиачной селитры и донейтрализовывают до pH 4-5. Полученный нитратно-фосфатный раствор упаривают, нагревая до температуры 190^oC, до состояния высококонцентрированного плава и гранулируют с последующей обработкой гранул поверхностным антислеживающим веществом на основе жирных аминов в количестве 0,04-0,1%.

Полученное сложное азотно-фосфорное удобрение содержит:

N - 31,5%, P₂O₅ - 7,05%, H₂О - 0,24%, ПАВ - 0,04%,

pH_10%-ного водного раствора - 5,

статическая прочность гранул составляет 3,0 кг/гран.