PT842131E - Metodo para preparacao de oligometilenoureia - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "MÉTODO PARA PREPARAÇÃO DE OLIGOMETILENOUREIA" O invento relaciona-se com um método para a preparação de um produto de oligometilenoureia utilizável como um fertilizador tratando ureia e formaldeído em vários passos.

Oligometilenoureias são produtos de reacção de ureia e formaldeído, também chamados ureia formaldeídos. Oligometilenoureias são usadas, por exemplo, como fertilizadores de libertação lenta de azoto, quer como tais quer misturados com outros fertilizadores. Oligometilenos tendo diferentes comprimentos de cadeia molecular decompôe-se a diferentes taxas no solo. As propriedades de oligometilenoureias podem também ser avaliadas quimicamente usando o método chamado análise do índice de actividade (processo de análise oficial AO AC) cujo índice de actividade é determinado como se segue:

AI=(CWIN-HWIN> 100/CWIN em que CWIN representa Azoto Insolúvel em Água Fria (Cold Water Insoluble Nitrogen) e HWIN representa Azoto Insolúvel em Água Quente (Hot Water Insoluble Nitrogen).

Apenas isto não é suficiente para caracterizar uma composição de oligometilenoureia, visto o seu índice de actividade AI (IA) ser relativamente variável. As quantidade absolutas dos vários componentes são vitais em termos de actividade fertilizadora. E ainda sabido que a fracção HWIN se mineraliza -2- ftflõ w wafri \ èti com extrema lentidão sendo assim apropriado para fertilizar plantas que devam ser fertilizadas com intervalos muito longos. A fracção CWSN (=Ntot_ CWIN) mineraliza com relativa rapidez. A fracção central (CWIN-HWIN) é a mais apropriada para muitas finalidades de utilização e processos que ffequentemente têm como objectivo maximizar esta fracção.

Os processos para a preparação de composições de oligometileno-ureia podem ser divididos em duas categorias principais.

No processo de solução concentrada, uma solução concentrada formada por ureia e formaldeído é acidificada, de modo a que a ureia e o formaldeído sejam condensados num produto sólido. O processo tem a vantagem do liquido não necessitar de ser processado em grandes quantidades em relação à quantidade de produto, contudo, o processo sofre da desvantagem de difícil neutralização da massa de produto sólido obtida, originando raramente um produto com um valor de pH homogéneo. Além disso, é de difícil realização sob controlo de modo a conseguir-se as características de solubilidade apropriadas para o produto.

No processo de solução diluída, soluções aquosas de ureia e de formaldeído são misturadas em grandes quantidades em relação à quantidade do produto. As partículas geradas após reacção de condensação com um pH ácido são neutralizadas, e em seguida o produto é separado da fase aquosa por filtração e/ou centrifugação. O filtrado é reciclado no processo e a massa do produto é seca de modo a formar um fertilizador. Embora o processo de solução diluída origine uma melhor neutralização, ele apresenta ainda a desvantagem de necessitar de grandes quantidades de água para ser processado. -3 -3

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Os processos para a preparação de produtos de oligometileno podem também ser divididos em processos de um passo e de dois passos.

No processo de um passo, uma solução aquosa contendo ureia e formaldeído é imediatamente acidificada, proporcionando um condensado em estado sólido. Este processo é exemplificado na especificação de patente DE 2 422 238, em que a solução de formaldeído é adicionada lentamente a uma solução aquosa de ureia em condições determinadas de um modo rigoroso.Um segundo processo em dois passos é descrito na especificação da patente dos E.U.A. No. 4.173.582, em que ureia e formalina (solução aquosa de formaldeído) são postas em contacto, a solução formada é acidificada a fim de proporcionar um condensado sólido, e a massa de produto formada é filtrada, e em seguida o produto filtrado é devolvido ao recipiente de dissolução da ureia.

No processo em dois passos, o pH de uma solução aquosa de ureia e formaldeído é primeiro levada a um estado alcalino a fim de proporcionar produtos de metilolureia. Em seguida, a mistura da reacção é acidificada a fim de condensar os produtos de metilolureia originando produtos sólidos de oligometilenoureia. Esse método foi descrito na especificação de patente DE 3 639 581, em que ureia é feita reagir com formaldeído numa solução aquosa, a qual foi levada a um estado alcalino por meio de sal de ácido fosfórico. Os produtos de metilolureia assim produzidos são condensados por adição de ácido à mistura da reacção. A mistura da reacção é totalmente seca.

As referências acima citadas não alcançaram uma solução satisfatória para o problema causado por difícil filtração e utilização de grandes quantidades de água. Analisando estas referências, verifica-se que é ainda verdade que filtração eficaz é apenas conseguida usando quantidades de água muito grandes em relação à quantidade do produto. -4- a

Assim, o objectivo do invento consiste em proporcionar um método para a preparação de um produto de oligometilenoureia utilizável como um fertilizador, que utilize quantidades mínimas de líquido em relação ao rendimento de produto. Além disso, o método pretende conseguir um produto de elevada qualidade e com filtração eficaz em particular. Estes objectivos foram agora atingidos com um novo método, o qual se caracteriza principalmente pelos passos que se seguem: a) introduzir pelo menos ureia e uma solução aquosa de formaldeído numa relação molar total entre ureia e formaldeído do passo 1:1-2:2, para um primeiro reactor, com um tempo de permanência de pelo menos 0,5 horas, a uma temperatura mantida entre 40 e 95° C e com um pH mantido entre 6,5 e 11, para produzir uma composição de metilolureia, b) levar a composição de metilolureia a um segundo reactor a uma temperatura mantida entre 5 e 35° C e um pH mantido entre 1,8 e 3,5, para produzir uma primeira pasta de oligometilenoureia, ou facultativamente, c) levar a composição de metilolureia ou a primeira pasta de oligometilenoureia a um terceiro reactor com uma temperatura mantida entre 5 e 35° C e um pH mantido entre 1,8 e 3,5, para produzir uma segunda pasta de oligometilenoureia, d) conduzir unia pasta de oligometilenoureia, seleccionada de entre a primeira e a segunda pasta de oligometilenoureia, para um filtro e sua filtração para formar uma massa de oligometilenoureia e um produto filtrado, e) reciclar o produto filtrado para o reactor, seleccionado de entre o segundo e o terceiro reactor, e -5- f) neutralizar e secar o precipitado de oligometilenoureia e recuperá-lo sob a forma do referido produto oligometilenoureia.

Os vários passos do método de acordo com o invento são ilustrados na figura acompanhante.

Assim, verificou-se que a reciclagem do filtrado a partir do filtro para um reactor de condensação em vez de um recipiente para dissolver ureia permite que sejam realizadas as operações que se seguem: 1 .dissolução da ureia para formar uma solução concentrada em formaldeído no primeiro reactor, 2. reacção da ureia durante um longo período de tempo já no passo de dissolução, o que toma a consecutiva reacção de condensação mais rápida e mais completa e reduz a necessidade de volume no segundo ou facultativamente no segundo e no terceiro reactor, proporcionado assim um processo mais flexível, mais fácil de controlar, 3. actuação sobre a eficácia do processo por meio da taxa de reciclagem do filtrado de modo a que a taxa de reciclagem aumentada aumente o líquido de filtração e melhore o resultado da filtração sem grandes quantidades totais de água, 4. obtenção de soluções concentradas mesmo com operação em lote.

Consequentemente, no passo a) do método de acordo com o invento, ureia e uma solução aquosa de formaldeído é introduzida no primeiro reactor numa relação molar total entre ureia e formaldeído do passo 1:1-2:1. Quando necessário, água pode ser introduzida no primeiro reactor, Ureia e formaldeído são então introduzidos, de preferência, no reactor em quantidades tais que a concentração reunida de ureia, formaldeído e quaisquer produtos de reacção em água, calculados como formaldeído e ureia puros, varie entre 600 e 900 g/kg, com maior preferência variando entre 700 e 800 g/kg. Esta concentração corresponde então a uma solução a aproximadamente 70 a 80%. É óbvio que uma reacção rápida entre ureia e formaldeído tem lugar nessa solução concentrada.

Tal como foi acima referido, o tempo de permanência no primeiro reactor, isto é do passo a), é de pelo menos 0,5 h, implicando que num processo descontínuo, os reagentes são retidos no primeiro reactor durante este período, e num processo contínuo, o tempo de permanência médio dos reagentes é igual a este período.O primeiro reactor é mantido a uma temperatura variando entre 40 e 95° C e com um pH variando entre 6,5 e 11. Com uma temperatura elevada e com um pH neutralizado ou alcalino, ureia e formaldeído irão reagir de modo a formar uma composição de metilolureia. Nesta conjunção, uma composição de metilolureia implica uma composição contendo, inter alia ureia, monometilol-ureia NH2CO-NHCH2OH e dimetilolureia HOCH2NH-CO-NHCH2OH. A relação molar total entre ureia e formaldeído no passo a) significa que podem ser introduzidos no primeiro reactor a uma velocidade variável e com uma relação variável de velocidades, contudo, esta relação determina a sua relação da quantidade total num processo descontínuo, e a sua relação de velocidade de adição média durante o processo num processo contínuo. A introdução de ureia, formaldeído e água no primeiro reactor tal como é mencionado no passo a) implica que ureia pode ser introduzida no reactor quer num estado sólido quer como uma solução e formaldeído pode ser adicionado sob - 7 - Jçimié* a forma de uma solução aquosa estabilizada ou sob a forma de um concentrado de formaldeído-água estabilizado, e nesse caso água pode ser adicionada separadamente, caso seja necessário.

No passo b) do método de acordo com o invento, a composição de metilolureia é conduzida para o segundo reactor. A temperatura do segundo reactor é mantida entre 5 e 35° C, a qual é consideravelmente mais baixa do que a temperatura do primeiro reactor. De acordo com o invento, a conversão em metilolureia que ocorre no passo a) é tão elevada que permite que a temperatura no passo b) seja mantida a este baixo nível, enquanto que a taxa de condensação elevada é simultâneamente mantida devido ao elevado conteúdo de metilol. O pH do segundo reactor é mantida entre 1,8 e 3,5, noutras palavras num estado marcadamente ácido. O tempo de permanência neste reactor varia de preferência entre 10 e 90 minutos, implicando num processo do tipo lote que a composição de metilolureia seja mantida nas condições do passo de preferência durante o referido período, enquanto que num processo contínuo, significa que o tempo de permanência médio da composição de metilolureia introduzida no segundo reactor varia de preferência entre 10 e 90 minutos. Este passo compreende condensação das metilolureias numa composição de oligometilenoureia, a qual se precipita silultâneamente em água, formando a pasta de oligometilenoureia acima mencionada.

Mesmo que um único reactor de condensação, isto é o segundo reactor acima mencionado, seja suficiente para que o invento seja operacional, é, contudo, preferível que pelo menos um terceiro reactor seja ligado após o segundo reactor ou de um modo paralelo com este, de modo que, tal como é definido no passo c) a composição de metilolureia obtida a partir do primeiro reactor, ou a primeira pasta de oligometilenoureia obtida a partir do segundo reactor, seja conduzida para o terceiro reactor. As condições que prevalecem no -8-

terceiro reactor não são necessariamente idênticas às condições do segundo reactor, contudo é preferível mante-las dentro de limites idênticos aos do segundo reactor, isto é as temperaturas variando entre 5 e 35° C e o pH variando entre 1,8 e 3,5. O tempo de permanência varia de preferência entre 10 e 90 minutos , cf. acima. No passo c), isto é no terceiro reactor, uma parte major do produto intermediário metilolureia e os condensados de ureia não reagidos, formam oligometilenoureia, que precipita, formando assim uma segunda pasta de oligometilenoureia juntamente com a primeira pasta de oligometilenoureia.

No passo d) a pasta de oligometil ureia, seleccionada de entre a primeira e a segunda pasta de oligometil ureia, é conduzida para o filtro. Isto quer dizer que, na ausência do passo c), a primeira pasta de oligometil ureia pode ser conduzida para o filtro, ou quando o passo c) é aplicado, a segunda pasta de oligometilenoureia, ou uma mistura destas pastas de oligometilenoureia é levada para o filtro, de modo a conseguir-se características tão úteis quanto possível para a filtração e o precipitado de oligometilenoureia e o rendimento do filtrado. Contudo, é vantajoso conduzir a referida segunda pasta de oligometilenoureia isoladamente, resultante do acoplamento seriado, para o filtro.

Após filtração, o produto filtrado a partir da filtração no passo e) é reciclado para o reactor, o qual é seleccionado a partir do segundo e terceiro reactores. Sendo o filtrado uma solução aquosa ácida, a composição de metilolureia do passo a) será realmente introduzida numa solução aquosa ácida, que não tenha sido produzida nos processos anteriores. Isto tem a vantagem das metilolureias reagirem sob controlo e dos produtos desejados serem produzidos. Quando os reactores são ligados em série, o produto filtrado é de preferencia reciclado para o segundo reactor. Visto ser sabido que a ideia do invento ser melhor realizada mantendo concentrações mais elevadas no passo a) e mais baixas nos passos b) e c), é vantajoso conduzir a referida composição de -9-

,ΜΜ1) metilolureia no passo b) para o segundo reactor, para conduzir a referida composição de oligometilenoureia no passo c) para o terceiro reactor, e para reciclar o filtrado para o reactor no passo e), sendo o reactor seleccionado a partir do segundo e terceiro reactor, numa relação tal que a concentração reunida da ureia, formaldeído e produtos da reacção destes no segundo ou no segundo e terceiro reactor, calculada como formaldeído e ureia puros, varie entre 350 e 600 g/kg, de preferência variando entre 400 e 500 g/kg. Esta regulação pode também ser definida de modo a que a relação ponderai entre produto filtrado reciclado e composição de metilolureia removida do primeiro reactor, isto é do passo a), varie entre 1,2 e 2,4, de preferência variando entre 1,5 e 2,1.

Na mesma altura em que o produto de filtração do passo d) é reciclado para os reactores no passo e), o precipitado de oligometilenoureia é neutralizado e seco caso seja necessário, sendo eventualmente recuperado como um produto do processo, isto é sob a forma de um produto de oligometilenoureia.

Embora um processo em lote, um processo em semí-lote e um processo contínuo tenham sido acima discutidos, é feita melhor justiça aos benefícios do invento num processo contínuo. Neste caso, no passo a) ureia e formaldeído e água são introduzidos de um modo contínuo no primeiro reactor, no passo b) a composição de metilolureia é levada de um modo contínuo para o segundo reactor, no passo c) a primeira pasta de ologometileno ureia é conduzida de um modo contínuo para o terceiro reactor, no passo d) a pasta de oligometilenoureia é conduzida de um modo contínuo para o filtro para uma massa de oligometilenoureia e um produto filtrado, no passo e) o produto filtrado é reciclado de um modo contínuo para o reactor, e no passo f) a massa de oligometilenoureia é neutralizada de um modo contínuo e seca. Quantidades maiores numa determinada altura podem naturalmente ser introduzidas no processo, e material poder-se-á acumular em vários passos do processo, dentro dos limites da prática normal do processo. - 10-

Apresentações preferidas dos parâmetros do método de acordo com o invento são apresentadas mais abaixo. Nalgumas apresentações preferidas do invento, os parâmetros que se seguem são implementados independentemente uns dos outros no passo a): - a relação molar total entre ureia e formaldeído varia entre 1,2:1 e 1,9:1 neste passo, - o tempo de permanência no primeiro reactor varia entre 0,5 e 6 horas, de preferência entre 1 e 3,5 horas, - a temperatura é mantida entre 50 e 60° C, - o pH é mantido entre 7 e 10.

No passo a) o pH do primeiro reactor é mantido entre 6,5 e 11 por meio de uma base, de preferência uma base seleccionada de entre hidróxido de sódio, amónia, fosfato trissódico, triopolifosfato de sódio, pirofosfato de sódio e os correspondentes sais de potássio.E preferível que o pH seja mantido na gama alcalina usando um tampão alcalino.

Nalgumas apresentações preferidas os parâmetros que se seguem são validados independentemente uns dos outros no passo b) e/ou c): - o tempo de retenção no segundo e/ou terceiro reactor varia entre 10 e 35 minutos, - a temperatura é mantida entre 10 e 25° C, - o pH é mantido entre 2,1 e 3,0.

No passo b) e c) o pH do segundo e terceiro reactores é mantido entre 1,8 e 3,5 por meio de um ácido seleccionado de entre ácidos inorgânicos, tais como ácido sulfúrico ou ácido fosfórico, e ácidos inorgânicos, tais como ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico ou ácido acético. - 11 -

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Sempre que necessário, no método do invento, o tanque de produto filtrado intermediário poderá ser disposto de modo a que no passo e), o produto filtrado seja reciclado para o reactor, o qual é seleccionado de entre os referidos segundo e terceiro reactores, sobre o tanque intermediário.

Sendo a ureia uma substancia sólida, ela poderá ser adicionada no passo a) ou como tal ou sob a forma de uma solução aquosa. A contrastar, o formaldeído é um gás, e assim deverá ser fornecido ao reactor sob a forma de uma solução aquosa na prática. Uma solução aquosa típica é uma solução aquosa a de 35 a 40% de formaldeído, isto é uma chamada solução de formalina. Se se preferirem soluções aquosas de formalina mais concentradas, elas terão que ser mantidas quentes. E particularmente vantajoso adicionar uma solução aquosa concentrada, por exemplo variando entre 45 e 55% no passo a). O formaldeído poderá também ser estabilizado e adicionado sob a forma de uma solução aquosa estabilizada. Um seu exemplo típico é uma solução aquosa de formaldeído que tenha reagido com uma pequena quantidade de ureia, a partir da qual, com maior preferência, água tenha sido evaporada para se concentrar a solução. O método de acordo com o invento permite que sejam produzidos produtos que são apropriados para as várias finalidades de utilização de fertilizadores.

Um certo número de exemplos de apresentações será apresentada mais abaixo com uma única finalidade ou seja a de ilustrar o invento.

Exemplo 1 840 g de uma solução a 48% de formaldeído foram introduzidos - 12- num reactor de extravasamento de 2,5 litros e o seu pH foi ajustado para 9 usando uma solução a 25% de hidróxido de sódio. 1.242 g de ureia foram adicionados e a mistura foi aquecida até 53° C. A mistura foi deixada reagir a 53° C e com um pH de 9 durante uma hora, e em seguida 507 g/h de ureia e 343 g/h de uma solução a 48% de formaldeído foi introduzida no reactor (relação molar U.F de 1,54). A mistura foi conduzida como extravasamento para um reactor de extravasamento de 0,8 litro arrefecido, contendo primeiro água e em seguida líquido mãe reciclado a partir do filtro. No reactor, o pH foi mantido a 2,6 por meio de ácido sulíurico a 50% e a temperatura foi de 10° C. A partir deste reactor, a mistura foi conduzida como um extravasamento até um terceiro reactor com um volume de 0,6 litro e condições idênticas ao do reactor anterior. A partir deste reactor, a mistura foi levada para um filtro, a filtração foi realizada, e o produto filtrado foi reciclado até um reactor de 0,8 litro com uma taxa de fluxo de 1.500 ml/h. O precipitado foi neutralizado e seco a 80° C. Após cinco horas de produção foi retirada uma amostra para análise. Ntot foi de 40,3%, CWIN 25,3. HWIN 9,4 e AI 63,4. Porque o material foi removido a partir do equipamento de produção exclusivamente sob a forma de um fluxo de material, não se tendo acumulado material no processo, foi obtido um rendimento quantitativo.

Exemplo 2 855 g de uma solução a 48% de formaldeído foram introduzidos num reactor de extravasamento de 2,5 litros e o seu pH foi ajustado para 9 usando uma solução a 25% de hidróxido de sódio. 1.400 g de ureia foram adicionados e a mistura foi aquecida até 53° C. A mistura foi deixada reagir a 53° C e com um pH de 9 durante uma hora, e em seguida 560 g/h de ureia e 342 g/h de uma solução a 48% de formaldeído foram introduzidos no reactor (relação molar U.F de 1,71). - 13 -

«êhÍA A mistura foi conduzida como extravasamento para um reactor de extravasamento de 0,8 litro arrefecido, contendo primeiro água e em seguida líquido mãe reciclado a partir do filtro. No reactor, o pH foi mantido primeiro a 2,6 por meio de ácido sulfurico a 50%, mas caiu para 2,0 após cinco horas.A temperatura da mistura foi mantida a 13° C. A partir deste reactor, a mistura foi conduzida como um extravasamento até um terceiro reactor com um volume de 0,6 litro e condições idênticas ao do reactor anterior. A partir deste reactor, a mistura foi levada para um filtro, a filtração foi realizada, e o produto filtrado foi reciclado para um reactor de 0,8 litro com uma taxa de fluxo de 1.500 ml/h. O precipitado foi neutralizado e seco a 80° C. Após 2 horas de produção com um pH de 2, foi retirada uma amostra para análise. Ntot foi de 40,0%, CWIN 17,1. HWIN 4,3 e AI 74,7.

Exemplo 3

As condições do exemplo 2 foram alteradas de modo ao pH ser ajustado para 3,3 no segundo e terceiro reactores. Após três horas de produção, foi retirada uma amostra para análise. Ntot foi de 40,1%, CWIN 15,2%, HWIN 2,4% e AI 84,4.

Exemplo 4 1,100 g de uma solução a 45% de formaldeído foram introduzidos num reactor de extravasamento de 2,5 litros e o seu pH foi ajustado para 9 usando uma solução a 25% de hidróxido de sódio. 1,267 g de ureia foram adicionados e a mistura foi aquecida até 53° C. A mistura foi deixada reagir a 53° C e com um pH de 9 durante uma hora, e em seguida 507 g/h de ureia e 440 g/h de uma solução a 45% de formaldeído foram introduzidos no reactor (relação molar U.F de 1,28). A mistura foi conduzida como extravasamento para um reactor de - 14- extravasamento de 0,8 litro arrefecido, contendo primeiro água e em seguida líquido mãe reciclado a partir do filtro. No reactor, o pH foi mantido a 2,6 por meio de ácido sulfúrico a 50% e a temperatura a 13° C. A partir deste reactor, a mistura foi conduzida como um extravasamento até um terceiro reactor com um volume de 0,6 litro e condições idênticas ao do reactor anterior. A partir deste reactor, a mistura foi levada para um filtro, a filtração foi realizada, e o produto filtrado foi reciclado para um reactor de 0,8 litro com uma taxa de fluxo de 1.500 ml/h. O precipitado foi neutralizado e seco a 80° C. Após seis horas de produção foi retirada uma amostra para análise. Ntot foi de 38,7%, CWIN foi de 31,3, HWIN foi de 19,4 e AI 38,2.

Exemplo 5 90,6 g de uma solução a 48% de formaldeído foram introduzidos num reactor de extravasamento de 0,2 litro e o seu pH foi ajustado para 7 usando uma solução a 25% de hidróxido de sódio. 134,3 g de ureia foram adicionados e a composição foi aquecida até 53° C. A mistura foi deixada reagir durante uma hora a esta temperatura e pH, e em seguida 40 g/h de ureia e 27,1 g/h de uma solução a 48% de formaldeído foram adicionados (relação molar U.F de 1,54). A mistura foi conduzida como extravasamento para um segundo reactor, contendo primeiro 68 g de água a 10° C com um pH mantido a 2,6. Após uma hora as adições de ureia e de solução de formaldeído foram interrompidas durante um momento e o produto precipitado no segundo reactor foi filtrado. O líquido mãe foi reciclado para o mesmo reactor e as operações de fornecimento foram retomadas. Em seguida, a filtração do produto teve lugar com intervalos de meia hora. Após a quinta filtração, o produto foi neutralizado, seco e analisado. Ntot foi de 39,7%, CWIN foi de 22,4%. HWIN foi de 6,2% e AI 72,4. - 15-

Exemplo 6

As condições foram idênticas às do exemplo 5, exceptuando o facto do pH do reactor de dissolução ser mantido a 9 e a temperatura a 75° C. O produto a partir da sexta filtração foi neutralizado, seco e analisado; Ntot foi de 39,1%, CWIN foi de 21,1%. HWIN foi de 4,7% e AI 77,5.

Exemplo 7

As condições foram idênticas às do exemplo 5, exceptuando o facto da taxa de fornecimento da ureia ser de 120 g/h e da taxa de fornecimento da solução a 48% de formaldeído ser de 81,3 g/h, sendo o tempo de permanência médio no reactor de dissolução de 1 hora. A quantidade de água no reactor de precipitação foi inicialmente de 204 g. O produto a partir da terceira filtração foi neutralisado, seco e analisado: Ntot foi de 40,3%, CWIN foi de 24,0%. HWIN foi de 6,1% e AI 74,6.

Exemplo 8

As condições foram idênticas às do exemplo 5, exceptuando o facto da taxa de fornecimento da ureia ser de 80 g/h e da taxa de fornecimento da solução a 48% de formaldeído ser de 54,2 g/h, sendo a quantidade de água no reactor de precipitação inicialmente de 136 g. Uma diferença básica foi a temperatura no reator de precipitação, a qual foi mantida a 25° C.

Lisboa, 3 de Março de 2000

JOÃO PEREIRA DA CRUZ

ENGENHEIRO

Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Um método para a preparação de um produto de oligometilenoureia utilizável como fertilizador fazendo reagir ureia e formaldeído em vários passos, caracterizado pelo facto de compreender os passos que se seguem: a) introdução de pelo menos ureia e uma solução aquosa de formaldeído num primeiro reactor numa relação molar total entre ureia e formaldeído do passo 1:1-2:1, tendo o reactor um tempo de permanência de pelo menos 0,5 horas, uma temperatura mantida entre 40 e 95° C e com um pH mantido entre 6,5 e 11, para produzir uma composição de metilolureia, b) condução da composição de metilolureia para um segundo reactor, tendo uma temperatura mantida entre 5 e 35° C e um pH mantido entre 1,8 e 3,5, para produzir uma primeira pasta de oligometilenoureia, e facultativamente, c) condução da composição de metilolureia ou da primeira pasta de oligometilenoureia para um terceiro reactor, tendo uma temperatura mantida entre 5 e 35° C e um pH mantido entre 1,8 e 3,5, para produzir uma segunda pasta de oligometilenoureia, d) condução da pasta de oligometilenoureia, seleccionada de entre a primeira e a segunda pastas de oligometilenoureia, para um filtro e sua filtração para formar um precipitado de oligometilenoureia e um produto filtrado, e) reciclagem do produto filtrado para o reactor, o qual é seleccionado de entre o segundo e o terceiro reactor, e -2- f) neutralização e secagem do precipitado de oligometilenoureia e sua recuperação sob a forma do referido produto oligometilenoureia.
2. 2. Um método tal como foi reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de no passo a) ureia e formaldeído serem introduzidos no primeiro reactor de tal modo que a concentração reunida em água da sua ureia, formaldeído e quaisquer produtos de reacção destes, calculada como formaldeído e ureia puros, varie entre 600 e 900 g/kg, de preferência entre 700 e 800 g/kg.
3. 3. Um método tal como é reivindicado na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de no passo b) a referida composição de metilolureia ser levada para um segundo reactor, no passo c) a referida primeira composição de oligometilenoureia ser levada para um terceiro reactor e no passo e) o produto filtrado ser reciclado para o reactor, o qual é seleccionado de entre o segundo e o terceiro reactor, numa relação tal que a concentração reunida da ureia, formaldeído e quaisquer produtos de reacção destes neste reactor (estes reactores), calculada como formaldeído e ureia puros, varie entre 350 e 600 g/kg, de preferência entre 400 e 500 g/kg.
4. 4. Um método tal como é reivindicado na reivindicação 3, caracterizado pelo facto da relação em peso entre o produto filtrado reciclado e a composição de metilolureia removida a partir do primeiro reactor variar entre 1,2 e 2,4, de preferência entre 1,5 e 2,1.
5. 5. Um método tal como é reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de ser um processo contínuo.
6. 6. Um método tal como é reivindicado em qualquer uma das -3- WQM? ÕW*·»·* reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de no passo a) os parâmetros que se seguem prevalecerem independentemente uns dos outros: - a relação molar total entre ureia e formaldeído no passo varia entre 1,2:1 e 1,9:1, - o tempo de permanência no primeiro reactor varia entre 0,5 e 6 horas, de preferência entre 1 e 3,5 horas, - a temperatura é mantida entre 50 e 60° C, - o pH é mantido entre 7 e 10.
7. 7. Um método tal como é reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de no passo a) o pH do primeiro reactor ser mantido entre 6,5 e 11 por meio de uma base, de preferência uma base seleccionada de entre hidróxido de sódio, amónia, fosfato de trisódio, tripolifosfato de sódio ou pirofosfato de sódio e correspondentes sais de potássio.
8. 8. Um método tal como é reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de no passo b) e/ou c), os parâmetros que se seguem prevalecerem independentemente uns dos outros: o tempo de permanência no segundo e/ou terceiro reactores varia entre 10 e 90 minutos, de preferência entre 10 e 35 minutos, - a temperatura mantem-se entre 10 e 25° C, - o pH mantem-se entre 2,1 e 3,0.
9. 9. Um método tal como é reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de no passo b) e/ou c) o pH do segundo e/ou terceiro reactores se manter entre 1,8 e 3,5 por meio de um ácido, de preferência um ácido seleccionado de entre ácidos -4- inorgânicos, tais como ácido sulfúrico ou ácido fosfórico, e ácidos orgânicos tais como ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico ou ácido acético.
10. 10. Um método tal como é reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de no passo e) o filtrado ser reciclado para o reactor, o qual é seleccionado de entre o segundo ou o terceiro reactor, sobre um tanque intermediário.
11. 11. Um método tal como é reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de no passo a) formaldeído e água serem introduzidos no primeiro reactor sob uma forma seleccionada de entre as que se seguem: - uma solução aquosa de formaldeído, de preferência uma solução aquosa concentrada de formaldeído, com a maior preferência uma solução aquosa, aquecida, a de 45 a 55% de formaldeído, - uma solução aquosa de formaldeído feita reagir com uma pequena quantidade de ureia, a partir da qual água tenha, de preferência, sido evaporada a fím de concentrar a solução. Lisboa, 3 de Março de 2000 JOÃO PEREIRA OA CRUZ ENGENHEIRO Agente Oficiai da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14-3° 1200 LISBOA