CN105367175A - 一种含锌尿素的生产工艺 - Google Patents

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费建民
李永华
杨德福
张成林
张晓晖
崔永坤
王素岩
汉秀英
刘裕
高新忠
殷国良
石枫
温晓辉
张玉轩
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Abstract

本发明公开一种可化学物质的生产工艺，具体的涉及一种含锌尿素的生产工艺。所述生产工艺包含将含尿素溶液引入溶解有锌源的尿素溶液的工艺步骤，所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%。本发明的含锌尿素的生产工艺可以有效降低工艺能耗，降低对系统装置的腐蚀压力，提高系统装置使用年限。

Description

一种含锌尿素的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种化学物质的生产工艺，具体的涉及一种含锌尿素的生产工艺。
背景技术
尿素的化学名称为碳酰二胺，其分子式为CO（NH2）2，含氮量为46.65%，是含氮量最高的固体氮。含锌尿素是一种新型的化工产品，其生产工艺主要是在尿素合成后所得含尿素溶液中引入锌源，从而制备含锌尿素产品。
但在实际生产过程中，含锌尿素的生产工艺往往局限为将所得含尿素溶液在进行蒸发之前以水为溶剂配置硫酸锌溶液加入系统，经过蒸发后去除多余水分，从而造粒生产含锌尿素产品。上述生产工艺过程中，存在许多问题，例如加入的水分会给蒸发过程增加大量的能耗，同时由于大部分的锌源，例如硫酸锌水溶液所具有的酸性会对系统装置带来腐蚀压力，从而降低系统装置使用年限；另外，上述生产工艺在实际操作过程中，为了控制所得产品的水分，通常是选择在含尿素溶液蒸发前加入硫酸锌水溶液，但这样操作会给产品生产带来限制，操作不够简洁的同时生产不够灵活；尤其是当需要同时生产尿素产品和含锌尿素产品或其他尿素产品时，需要首先对所得产品产量进行估计，以在含尿素溶液蒸发前对尿素溶液进行分类，以制备不同需求量的尿素产品。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种含锌尿素的生产工艺，其可以有效降低工艺能耗，降低对系统装置的腐蚀压力，提高系统装置使用年限。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案为采用一种含锌尿素的生产工艺，所述生产工艺包含将含尿素溶液引入溶解有锌源的尿素溶液的工艺步骤，所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%。
优选的，所述生产工艺具体为以下步骤：
1）将含尿素溶液蒸发，得蒸发液；
2）在步骤1）所得蒸发液中引入溶解有锌源的尿素溶液混合，得含锌混合液；
3）将步骤2）所得含锌混合液进行造粒制备含锌尿素；
所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%。
优选的，所述锌源为硫酸锌。
优选的，所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量为10%-15%。
优选的，所述步骤1）中含尿素溶液进行一段蒸发和二段蒸发后得蒸发液。
优选的，所述含尿素溶液中尿素为通过氨与二氧化碳经高温高压反应而成。
优选的，所述溶解有锌源的尿素溶液为以熔融尿素或水分质量含量不高于20%的尿素水溶液为溶剂溶解硫酸锌而制备得到。
优选的，所述溶解有锌源的尿素溶液为以熔融尿素或水分质量含量为10%-15%的尿素水溶液为溶剂溶解硫酸锌而制备得到的。
优选的，所述锌源为一水合硫酸锌。
优选的，所述溶解有锌源的尿素溶液为以熔融尿素为溶剂溶解一水合硫酸锌而制备得到的。
本申请所述含锌尿素的生产工艺，其可以有效降低工艺能耗，降低对系统装置的腐蚀压力，提高系统装置使用年限。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本申请所述含锌尿素的生产工艺主要包含将含尿素溶液引入溶解有锌源的尿素溶液的工艺步骤，所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%。
所述生产工艺具体可为以下步骤：1）将含尿素溶液蒸发，得蒸发液；2）在步骤1）所得蒸发液中引入溶解有锌源的尿素溶液混合，得含锌混合液；3）将步骤2）所得含锌混合液进行造粒制备含锌尿素；所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%。
本申请所述含锌尿素的生产工艺中可以不用限定溶解有锌源的尿素溶液的加入点，其通过在含尿素溶液中加入溶解有锌源的尿素溶液后，由于规避了大量水分的引入，并且加入的溶液由于含有尿素，一定程度上减弱了以往单纯加入锌源水溶液的酸性，从而有效降低工艺能耗，降低对系统装置的腐蚀压力，提高系统装置使用年限。
本申请优选采用上述具体步骤，即在将含尿素溶液蒸发后加入溶解有锌源的尿素溶液混合，然后进行造粒制备含锌尿素的方式；该方式除具有本申请效果外，其还可以直接不通过蒸发的方式去除加入的水分依然可以得到符合水分要求含量的含锌尿素产品；通常情况下，将含尿素溶液蒸发后即可进行造粒得到尿素产品，但由于本申请中需要加入溶解有锌源的尿素溶液，这必然会引入一部分水分，为了能简化操作步骤，控制溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量在20%以下可以选择在含尿素溶液蒸发后引入上述锌源溶液，同时该锌源溶液的引入不会影响后续造粒步骤的进行，也即意味着在蒸发后引入锌源溶液，其依然可以直接造粒得到符合水分含量要求的含锌尿素产品。
本申请所采用的锌源可以为各种含锌盐类，尤其是传统工艺上使用的硫酸锌，在本申请生产工艺中，可进一步优选为采用一水合硫酸锌以促使锌源更好的溶解于水分含量较低的尿素溶液中从而形成溶解有锌源的尿素溶液。
本申请发明人通过实验证实，溶解有锌源的尿素溶液中的水分质量含量可以优选为10%-15%，相较于不高于20%具有更好的简化生产工艺的效果。
本申请所述含尿素溶液蒸发步骤可以为现有生产尿素的蒸发工艺步骤，例如采用一段蒸发和二段蒸发的方式。
本申请所述含尿素溶液中的尿素来源可以是通过各种合成工艺步骤而获得，例如通过氨与二氧化碳经高温高压反应而成。
本申请所述溶解有锌源的尿素溶液可以是通过以下制备方式制备而得到的：例如采用以熔融尿素或水分质量含量不高于20%的尿素水溶液作为溶剂溶解硫酸锌而得到，其中可以优选为采用水分质量为10%-15%的尿素水溶液作为溶剂，或者更可以进一步优选为采用熔融尿素作为溶剂来溶解一水合硫酸锌从而制备相关溶液。
本申请所述含尿素溶液为主要含有尿素和水分的溶液，含有的其余成分均为杂质成分；本申请所述溶解有锌源的尿素溶液为主要含有锌源、尿素和水分的溶液，含有的其余成分均为杂质成分。
本申请将采用以下实施方式进行详细说明。
实施方式1—本申请第一种实施方式的生产工艺：
实施例1.1
1）在含尿素溶液中引入溶解有锌源的尿素溶液混合，得含锌混合液；
2）将步骤1）所得含锌混合液进行一段蒸发和二段蒸发后，造粒制备含锌尿素。
所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%，并且锌源为硫酸锌，采用水分质量含量不高于20%的尿素水溶液为溶剂溶解硫酸锌制备溶解有锌源的尿素溶液，其溶解时溶液温度为60-100℃。
在上述工艺进行过程中，测定最终所得含锌尿素的水分质量含量d1（%）及尿素质量含量m1（%）。并且采用上述生产工艺持续利用同一系统装置生产含锌尿素，测定系统装置的使用年限T。
采用溶解有锌源的尿素溶液的不同水分质量含量D（%），其余条件相同，例如溶解有锌源的尿素溶液的质量H1（g），含尿素溶液质量H2（g）、其尿素质量含量m2（%），蒸发后水分质量含量d2（%）等。
所得结果如下表：
实施例1.2
其余条件与实施例1.1相同，但采用锌源为一水合硫酸锌，并且采用熔融尿素作为溶剂溶解一水合硫酸锌制备溶解有锌源的尿素溶液。所得结果如下表：
实施方式2—本申请第二种实施方式的申请生产工艺：
实施例2.1
1）将含尿素溶液进行一段蒸发和二段蒸发后，得蒸发液；
2）在步骤1）所得蒸发液中引入溶解有锌源的尿素溶液混合，得含锌混合液；
3）将步骤2）所得含锌混合液进行造粒制备含锌尿素。
所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%，并且锌源为硫酸锌，采用水分质量含量不高于20%的尿素水溶液为溶剂溶解硫酸锌制备溶解有锌源的尿素溶液，其溶解时溶液温度为60-100℃。
在上述工艺进行过程中，测定最终所得含锌尿素的水分质量含量d1（%）及尿素质量含量m1（%）。并且采用上述生产工艺持续利用同一系统装置生产含锌尿素，测定系统装置的使用年限T。
采用溶解有锌源的尿素溶液的不同水分质量含量D（%），其余条件相同，例如溶解有锌源的尿素溶液的质量H1（g），含尿素溶液质量H2（g）、其尿素质量含量m2（%），蒸发后蒸发液的水分质量含量d2（%）等。
所得结果如下表：
实施例2.2
其余条件与实施例2.1相同，但采用锌源为一水合硫酸锌，所得结果如下表：
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺包含将含尿素溶液引入溶解有锌源的尿素溶液的工艺步骤，所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%。
2.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺具体为以下步骤：
1）将含尿素溶液蒸发，得蒸发液；
2）在步骤1）所得蒸发液中引入溶解有锌源的尿素溶液混合，得含锌混合液；
3）将步骤2）所得含锌混合液进行造粒制备含锌尿素；
所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量不高于20%。
3.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述锌源为硫酸锌。
4.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述溶解有锌源的尿素溶液的水分质量含量为10%-15%。
5.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述步骤1）中含尿素溶液进行一段蒸发和二段蒸发后得蒸发液。
6.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述含尿素溶液中尿素为通过氨与二氧化碳经高温高压反应而成。
7.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述溶解有锌源的尿素溶液为以熔融尿素或水分质量含量不高于20%的尿素水溶液为溶剂溶解硫酸锌而制备得到。
8.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述溶解有锌源的尿素溶液为以熔融尿素或水分质量含量为10%-15%的尿素水溶液为溶剂溶解硫酸锌而制备得到的。
9.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述锌源为一水合硫酸锌。
10.根据权利要求1所述的含锌尿素的生产工艺，其特征在于：所述溶解有锌源的尿素溶液为以熔融尿素为溶剂溶解一水合硫酸锌而制备得到的。
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