RU2223249C1 - Method for preparing complex nitrogen-phosphorus fertilizer - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical industry, fertilizers. SUBSTANCE: invention relates to preparing ammonium nitrate-base fertilizer "nitrogen-phosphate" with addition of water-soluble phosphate. Method involves step-by-step neutralization of nitric acid with ammonia in reactors with addition of phosphoric acid taken in the amount 2-6% as measured for P₂O₅ of fertilizer mass and feeding to the first neutralization of an aqueous solution containing aluminum sulfate taken in the amount 3.5-10.5 kg of aluminum sulfate per 1 t of P₂O₅ in fertilizer content. Neutralized solution is evaporated and fed to granulation of product. Addition of aluminum sulfate provides reducing dusting in granulation, transporting and package of product by 2-fold. EFFECT: improved preparing method. 1 ex

Description

Изобретение относится к способам получения сложного азотно-фосфорного удобрения на основе аммиачной селитры с добавкой фосфата и может быть использовано в химической промышленности в производстве удобрения для сельского хозяйства с названием "азотофосфат", в котором питательные вещества находятся в водорастворимой форме. The invention relates to methods for producing complex nitrogen-phosphorus fertilizer based on ammonium nitrate with the addition of phosphate and can be used in the chemical industry in the production of fertilizer for agriculture with the name "nitrogen phosphate", in which the nutrients are in water-soluble form.

Известен способ получения сложного азотно-фосфорного удобрения, который включает ступенчатую нейтрализацию в реакторах аммиаком азотной кислоты с добавкой фосфорной кислоты в количестве 3-5 кг на 1 т целевого продукта, упаривание нейтрализованного раствора и гранулирование продукта [Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной мощности. Под редакцией В.М. Олевского. Второе издание. М., Химия, 1990. C. 130-164]. Получаемый продукт содержит питательные вещества в количестве, мас.%: азот 34,5-35,0; пятиокись фосфора Р₂O₅ 0,3-0,5. Недостаток способа состоит в невысоком содержании Р₂О₅ в получаемом продукте, что обесценивает его потребительские свойства.A known method of producing a complex nitrogen-phosphorus fertilizer, which includes the stepwise neutralization in reactors of ammonia nitric acid with the addition of phosphoric acid in an amount of 3-5 kg per 1 ton of the target product, evaporation of the neutralized solution and granulation of the product [Production of ammonium nitrate in units of large unit capacity. Edited by V.M. Olevsky. Second edition. M., Chemistry, 1990. C. 130-164]. The resulting product contains nutrients in the amount, wt.%: Nitrogen 34.5-35.0; phosphorus pentoxide P ₂ O ₅ 0.3-0.5. The disadvantage of this method is the low content of P ₂ About ₅ in the resulting product, which devalues its consumer properties.

Известен способ получения сложного азотно-фосфорного удобрения на основе аммиачной селитры, наиболее близкий к заявляемому по совокупности существенных признаков [патент РФ 2174970, кл. С 05 С 1/00, С 05 G 1/06, опубл. 20.10.2001] . Способ включает ступенчатую нейтрализацию в реакторах аммиаком азотной кислоты с добавкой фосфорной кислоты в количестве 2-6% в пересчете на Р₂О₅ от массы удобрения и серной кислоты, упаривание нейтрализованного раствора и гранулирование продукта. При этом получают удобрение с соотношением питательных веществ, мас.ч.: азот 32-34; пятиокись фосфора 2-6.A known method of producing complex nitrogen-phosphorus fertilizer based on ammonium nitrate, closest to the claimed combination of essential features [RF patent 2174970, class. C 05 C 1/00, C 05 G 1/06, publ. 10/20/2001]. The method includes the step-wise neutralization in reactors of ammonia with nitric acid with the addition of phosphoric acid in an amount of 2-6% in terms of P ₂ O ₅ by weight of fertilizer and sulfuric acid, evaporation of the neutralized solution and granulation of the product. At the same time receive fertilizer with a ratio of nutrients, parts by weight: nitrogen 32-34; phosphorus pentoxide 2-6.

Недостаток известного способа состоит в получении продукта с повышенным пылением при его гранулировании, транспортировании на склад и затаривании. The disadvantage of this method is to obtain a product with increased dust during its granulation, transportation to a warehouse and packaging.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанного недостатка. An object of the present invention is to remedy this drawback.

Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.

В способе получения сложного азотно-фосфорного удобрения на основе аммиачной селитры, включающем ступенчатую нейтрализацию в реакторах аммиаком азотной кислоты с добавкой фосфорной кислоты в количестве 2-6% в пересчете на Р₂О₅ от массы удобрения, упаривание нейтрализованного раствора и гранулирование продукта, согласно изобретению на первую ступень нейтрализации подают раствор сульфата алюминия в количестве 3,5-10,5 кг сульфата алюминия на 1 т Р₂О₅ в удобрении. При этом соотношение питательных веществ в получаемом удобрении сохраняется такое же, как в известном способе, а именно, мас.ч: азот 32-34; пятиокись фосфора 2-6.In a method for producing a complex nitrogen-phosphorus fertilizer based on ammonium nitrate, comprising stepwise neutralization of nitric acid in an ammonia reactor with the addition of phosphoric acid in an amount of 2-6% in terms of P ₂ O ₅ by weight of the fertilizer, evaporation of the neutralized solution and granulation of the product, according to The invention at the first stage of neutralization serves a solution of aluminum sulfate in an amount of 3.5-10.5 kg of aluminum sulfate per 1 t P ₂ About ₅ in the fertilizer. The ratio of nutrients in the resulting fertilizer remains the same as in the known method, namely, parts by weight: nitrogen 32-34; phosphorus pentoxide 2-6.

Пример
Опыты проводят на промышленном агрегате получения аммиачной селитры АС-72. В реактор-нейтрализатор подают 31,55 т/ч 58%-ной (здесь и далее проценты массовые) азотной кислоты, 1,92 т/ч фосфорной кислоты с концентрацией Р₂О₅ 52,0%, 5,07 т/ч аммиака и 3,5-10,5 кг сульфата алюминия в расчете на 1 т вводимой Р₂O₅ в видe водного раствора с концентрацией 5 г/л. Раствор сульфата алюминия вводят в сепарационную часть реактора-нейтрализатора первой ступени. Остаточную кислотность в указанном реакторе-нейтрализаторе поддерживают на уровне 20 г/л в пересчете на азотную кислоту. Реакционную массу из реактора-нейтрализатора направляют на вторую ступень нейтрализации, куда также подают 0,1 т/ч аммиака. Нейтрализованный раствор упаривают в выпарном аппарате до содержания воды 0,15%, и после контрольной донейтрализации аммиаком с расходом последнего 0,3 т/ч направляют на гранулирование. В контрольных опытах (по прототипу) вместо сульфата алюминия используют серную кислоту, которую вводят на вторую ступень нейтрализации в количестве 0,25 т/ч, туда же вводят аммиак в количестве 0,18 т/ч. Ряд контрольных опытов проводят без сульфатной добавки. В опытах по изобретению варьируют подачу фосфорной кислоты в пределах 0,96-2,88 т/ч, изменяя соответственно расход азотной кислоты. Получают 25 т/ч целевого продукта со следующим соотношением питательных веществ, мас.ч.:
Азот - 32-34
Пятиокись фосфора - 2-6
При проведении опытов фиксируют пылеобразование на стадиях гранулирования, транспортирования и затаривания целевого продукта. Суммарное пылеобразование составляет, кг на 1 т целевого продукта:
Работа без ввода сульфатов - 24
Работа с вводом серной кислоты (прототип) - 24
Работа с вводом сульфата алюминия - 12
Содержание химических составляющих в удобрении, полученном по предлагаемому способу, находится в пределах, %:
Нитрат аммония - 89,5-95,5
Моноаммонийфосфат - 3,3-9,7
Сульфат алюминия - 0,007-0,063
Таким образом, заявляемый способ позволяет получать сложное азотно-фосфорное минеральное удобрение с содержанием азота 32-34% и пятиокиси фосфора в водорастворимой форме 2-6%, удовлетворяющее потребностям сельхозпроизводителей.Example
The experiments are carried out on an industrial unit for producing ammonium nitrate AS-72. 31.55 t / h of 58% (hereinafter weight percent) nitric acid, 1.92 t / h of phosphoric acid with a concentration of Р ₂ О ₅ 52.0%, 5.07 t / h are supplied to the neutralizing reactor ammonia and 3.5-10.5 kg of aluminum sulfate per 1 ton of introduced P ₂ O ₅ in the form of an aqueous solution with a concentration of 5 g / l. The solution of aluminum sulfate is introduced into the separation part of the reactor-converter of the first stage. The residual acidity in said neutralizing reactor is maintained at 20 g / l in terms of nitric acid. The reaction mass from the neutralizing reactor is sent to the second stage of neutralization, which also serves 0.1 t / h of ammonia. The neutralized solution is evaporated in an evaporator to a water content of 0.15%, and after control de-neutralization with ammonia at a flow rate of 0.3 t / h, it is sent to granulation. In control experiments (on the prototype) instead of aluminum sulfate, sulfuric acid is used, which is introduced into the second stage of neutralization in an amount of 0.25 t / h, ammonia in an amount of 0.18 t / h is also introduced there. A number of control experiments are carried out without sulfate additives. In the experiments according to the invention, the supply of phosphoric acid is varied in the range of 0.96-2.88 t / h, respectively changing the flow rate of nitric acid. Get 25 t / h of the target product with the following ratio of nutrients, parts by weight:
Nitrogen - 32-34
Phosphorus pentoxide - 2-6
When conducting experiments record dust formation at the stages of granulation, transportation and packaging of the target product. The total dust formation is, kg per 1 ton of the target product:
Work without input of sulfates - 24
Work with the input of sulfuric acid (prototype) - 24
Work with input of aluminum sulfate - 12
The content of chemical components in the fertilizer obtained by the proposed method is in the range,%:
Ammonium Nitrate - 89.5-95.5
Monoammonium phosphate - 3.3-9.7
Aluminum sulfate - 0.007-0.063
Thus, the inventive method allows to obtain complex nitrogen-phosphorus mineral fertilizer with a nitrogen content of 32-34% and phosphorus pentoxide in a water-soluble form of 2-6%, satisfying the needs of agricultural producers.

Достоинством предлагаемого способа является получение продукта с пониженным пылением при его гранулировании, транспортировании на склад и затаривании. The advantage of the proposed method is to obtain a product with reduced dust during its granulation, transportation to the warehouse and packaging.

Claims (1)

Способ получения сложного азотно-фосфорного удобрения, включающий ступенчатую нейтрализацию в реакторах аммиаком азотной кислоты с добавкой фосфорной кислоты в количестве 2-6% в пересчете на Р₂О₅ от массы удобрения, упаривание нейтрализованного раствора и гранулирование продукта, отличающийся тем, что на первую ступень нейтрализации подают раствор сульфата алюминия в количестве 3,5-10,5 кг сульфата алюминия на 1 т Р₂О₅ в удобрении.A method of producing a complex nitrogen-phosphorus fertilizer, including stepwise neutralization in reactors with ammonia nitric acid with the addition of phosphoric acid in an amount of 2-6% in terms of P ₂ O ₅ from the fertilizer mass, evaporation of the neutralized solution and granulation of the product, characterized in that the first the neutralization stage serves a solution of aluminum sulfate in an amount of 3.5-10.5 kg of aluminum sulfate per 1 t of P ₂ About ₅ in the fertilizer.