CN107848903A - 尿素产品的制粒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备包含尿素和盐诸如尿素硫酸铵且具有高含量的所述盐的尿素产品的颗粒的方法。所述高含量是为了提供超过所述盐在尿素中的溶解度限度的盐量。本发明的所述颗粒的特征在于具有光滑的表面，例如在尿素硫酸铵的情况下，对于具有上述高硫酸铵含量的颗粒而言通常不是这种情况。根据本发明，这通过划分进料液体以进行制粒来实现。这种划分基于盐含量足够高的非最终制粒液体和盐含量低于盐的溶解度限度或完全不含盐的最终制粒液体(确定表面)。例如，在尿素硫酸铵的情况下，所述非最终制粒液体可能是尿素和超过20重量％的硫酸铵的浆液。所述最终制粒液体具有0重量％至20重量％(即，低于所述溶解度限度)的硫酸铵。

Description

尿素产品的制粒

技术领域

本发明涉及一种用于生产尿素产品的颗粒剂的方法，所述尿素产品包含不溶解量的盐，诸如硫酸铵(AS)或氯化钾。本发明特别涉及尿素硫酸铵(UAS)的颗粒剂。

背景技术

尿素产品是包含尿素并且优选还包含通常适合于施肥目的的另一种组分的产品。除了已知的主要宏量营养素磷和钾之外，此类组分还可以是例如硫酸铵，硝酸铵，氯化钾，或者基于硫的其它盐、钙盐、镁盐、锌盐(例如氧化锌、硫酸锌)，以及B、Cu、Fe、Cl、Mn、Mo的其它盐。

这反映在同一产品中含有多种这些营养素(例如氮和硫)的化肥的广泛存在。一种这样的产品是尿素硫酸铵(UAS)。UAS的一个重要优势是它可以固体形式生产。这有利于长途运输这种化肥产品，并有利于其在土地上的分布。

通常在流化床制粒机中生产尿素颗粒剂，其中粒子通过气流保持运动。液体尿素以液滴或膜的形式喷洒在这些粒子上，从而引起粒子生长。所得的颗粒具有优异的强度，允许其可以通过船或陆路进行长途运输。

硫酸铵是通常通过使氨与硫酸反应制得的盐。将所得溶液浓缩并转化成固体粒子或浆液。硫酸铵(AS)可溶于浓度高达约20％的尿素(诸如尿素熔体)中，然后形成溶液，即均匀的液体。这种均匀的液体可以在流化床制粒机中以与标准尿素溶液基本上相同的方式加工。

涉及这种制粒方法的背景参考文献是US2013/0319060。本文公开了一种方法，该方法用于再循环从洗擦系统获得的铵盐，该洗擦系统用于从尿素制粒机的废气中除去氨，具体方式为将这些盐在尿素制粒机中均匀地混合。将UAS(尿素/铵盐料流)和尿素溶液都加入到制粒机中。因此，UAS的量在制粒机的第一隔室中是最高的，并且沿着制粒机的轴向下游方向减少。在颗粒剂流出口侧将最高量的尿素溶液喷洒到制粒机中，并且尿素溶液的量沿着制粒机的轴向上游方向减少。氨盐的量低于20重量％。公开了具有如下优点的方法：所得尿素铵盐颗粒剂的吸湿量与尿素颗粒的吸湿量相似。

应当理解，根据所公开的方法生产的颗粒剂中硫酸铵的总含量将远低于20重量％。事实上，所得的产品被公开为满足尿素的规格。然而，在实践中，也希望生产具有明显更高含量，尤其是超过20重量％的硫酸铵的UAS。这意味着将生产其中硫酸氨的浓度将超过最大可溶浓度的UAS。由于会产生大量粉尘，因此具有如此高浓度(通常大于20重量％)的AS的UAS颗粒剂的生产尤其是在技术上是有挑战性的。

在制粒方法中发生的许多加工步骤(例如，在流化床制粒机中的流化、在颗粒冷却器中的流化、输送、筛分等)期间，这种较高分数的粉尘从颗粒剂中释放。在这些加工步骤中释放的所有粉尘或者被流化空气夹带(在制粒机中和/或在颗粒冷却器中和/或在最终产品冷却器中)，或者通过中央除尘系统夹带(真空吸尘)并通过防尘垫圈洗去。UAS-粉尘粒子易溶解于其中的洗涤水由尿素和硫酸铵溶于水的溶液组成，并且需要蒸发以供进一步加工。所有这些都导致需要再加工的UAS-溶液的量增加，从而导致更高的资本和运营成本。

当生产具有高AS含量的UAS颗粒时，大部分的粉尘由硫酸铵组成，这对于再加工/再循环硫酸铵提出了额外的限制和要求。一般来说，粉尘被洗擦，产生稀释的UAS含水料流。该料流通过在一个或多个蒸发器中浓缩进行再加工。由于希望加工均匀的溶融料流而不是浆液料流，所以必须采取额外措施来防止在这些情况下超过硫酸铵在尿素中的溶解度。

产品的增加的粉尘释放/增加的粉尘含量也将导致在制粒方法中在所有过程设备的内壁上的积垢/结垢产品积累趋势增加。这种积垢将导致阻塞/堵塞的风险增加，并因此增加清洁的必要性等。这将导致制粒装置停机时间的增加。

在制粒装置下游的处理和加工步骤期间，粉尘的存在将导致各种众所周知的后果，诸如结块、粉化、质量问题、堆积、产品损失等。

因此期望提供一种能够生产UAS颗粒剂的方法，该方法能够生产包含不溶性量的硫酸铵的UAS，由此减轻或消除一个或多个上述问题。

类似的考虑适用于生产其它尿素产品的颗粒剂，其包含一种或多种添加剂诸如盐，添加剂比例超过其溶解度限度。

发明内容

为了更好地解决上述需求，本发明提供了一种生产包含尿素和至少一种盐的尿素产品的颗粒剂的方法，该方法包括：提供包含尿素和相对于尿素的一定量的盐的浆液，该盐的量超过该盐在尿素中的溶解度限度；使所述浆液经受流化床制粒方法，从而形成尿素产品颗粒中间体；提供包含尿素以及任选地一定量的盐的液体，所述盐的量低于该盐在尿素中的溶解度限度，所述盐溶解在尿素中；将所述液体作为最终制粒液体提供给尿素产品颗粒中间体，从而获得尿素产品的颗粒。

具体地讲，本发明提供了用于生产UAS颗粒剂的方法，该方法包括：提供包含尿素和相对于尿素超过20重量％的硫酸铵的浆液；使所述浆液经受流化床制粒方法，从而形成UAS颗粒中间体；提供包含尿素和相对于尿素的量为0重量％至20重量％的硫酸铵的液体，所述硫酸铵溶解在尿素中；将所述液体作为最终制粒液体提供给UAS颗粒中间体，从而获得具有超过20重量％硫酸铵的尿素硫酸铵颗粒。

在又一个方面，本发明提供了可通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的尿素产品颗粒。具体地讲，在另一个方面，本发明涉及可通过前一段中所述的方法获得的尿素硫酸铵颗粒，所述颗粒包含具有超过20重量％的硫酸铵的颗粒剂，并具有重量分数对应于颗粒剂的3重量％至40重量％的表层，所述表层包含小于20重量％的硫酸铵。

附图说明

图1是示意性地示出用于尿素产品的传统制粒装置的框图。

图2是示意性地示出用于根据本发明的实施方案的尿素产品的制粒装置的框图。

具体实施方式

本发明涉及制备包含尿素和至少一种盐的尿素产品的颗粒剂，所包含的盐的量超过盐在尿素中的溶解度限度。本发明特别涉及一种制备具有高于硫酸铵(AS)的可溶浓度的尿素硫酸铵(UAS)颗粒剂的方法。

不希望受到理论的束缚，本发明人认为，产生过量的粉尘与这样的事实有关：在制备这种颗粒剂时，不再能够向流化床制粒机提供均匀的液体。相反，部分UAS以在UAS熔体中包含固体硫酸铵粒子的浆液(即悬浮液)的形式存在。当将这种浆液进料到流化床中时，所形成的颗粒剂具有由从表面突起的AS粒子所形成的不规则表面。据信由于这种不规则表面，与处理光滑的颗粒相比，摩擦和磨损将导致产生更多粉尘。

与光滑的尿素颗粒剂相比，UAS颗粒剂的不光滑表面也可能不利地影响这些颗粒剂的流动性质。因此，这些UAS颗粒剂将具有较低的流动性指数、较高的休止角、较低的堆密度、较高的内部摩擦等。UAS颗粒剂的这些性质的恶化可/将导致一些问题。例如，在从仓/料仓流出的重力流动期间流速较小等，重力管道/溜槽中阻塞/堵塞的风险增加，以及撒肥机上撒播特性差。

因此，为了解决上述的粉尘产生问题，本发明人明智地考虑了解决制备具有高AS浓度的UAS颗粒剂的问题，而不具有不光滑表面的缺点。由于如上所述的具有高盐含量的颗粒剂需由诸如UAS浆液的浆液(悬浮液)而不是均质液体制成，因此这带来了技术挑战。

根据本发明，通过区分高浓度浆液的早期阶段制粒以及包含低于溶解度限度的盐量或不存在盐类的均质尿素液体的最终阶段制粒，来适应浆液进入制粒方法的进料。本发明包括盐的混合物。

广义而言，本发明基于这样的明智见解：通过确保颗粒的内部具有相对高比例的盐(诸如AS或氯化钾)，同时颗粒外部的所述盐的比例明显低于该盐在尿素中的溶解度限度，而在颗粒剂中获得所需的高浓度。可以理解的是，解决高浓度UAS颗粒剂的不光滑表面问题的方式也可以应用于具有不溶性量的其它盐(诸如氯化钾)的尿素产品。

为此，本发明的制粒方法包括将至少两种液体流提供给制粒方法。一种作为非最终液体的液体流是包含尿素和高于盐在尿素中的溶解度限度量的盐的浆液。就AS而言，这意味着非最终液体包含相对于其总体成分而言超过20重量％的硫酸铵。作为最终液体的另一液体流是包含尿素的溶液，其不含盐或仅含有溶解量的盐。就AS而言，这意味着最终制粒液体包含相对于其总体成分而言0重量％-20重量％的量的硫酸铵。因此基本上所有的硫酸铵(如果存在的话)都溶解在尿素中。通常，非最终液体是包含未溶解AS的浆液，而最终液体是不包含AS或仅包含溶解的AS的均质尿素液体。对于AS以外的盐，本领域技术人员将意识到适用的溶解度限度。

根据本发明，盐浓度相对较低(可溶)的最终液体将被进料到制粒方法的最终步骤。在所述最终液体之前，盐浓度相对较高(不溶)的非最终液体将被进料到同一制粒方法。

制粒方法的阶段数目并不是关键。该方法仅需要获得制粒设备，从而允许随后多次将制粒液体进料。这种设备可以是包括多个串联的制粒机的系统。优选地，该设备是设置有串联的多个进料部分的单台制粒机。而且，可以使用上述类型的制粒机的组合。

除了上述非最终制粒液体和最终制粒液体之外，可以在上述最终制粒液体的上游使用更多的制粒液体。根据制粒方法可能的后续进料次数，可以使用高盐浓度和低盐浓度的多种制粒液体。应该理解，如果在所述最终液体的上游也使用低(可溶)盐浓度的液体，则由一种或多种高浓度非最终液体所提供的盐量将必须成比例地变高，以确保颗粒剂中盐的总浓度达到高于该盐在尿素中的溶解度限度的所需高值。在UAS的情况下，上述盐为AS，并且适用的溶解度限度为20重量％。这是参考下文非限制性计算实施例CE1至CE5来说明的。

CE1两种制粒液体以1:1的比率使用，最终液体具有10重量％的AS。在该实施例中，非最终制粒液体将具有超过30重量％的AS，以便最终得到具有超过20重量％的AS的颗粒剂。

CE2使用两种制粒液体，即，具有25重量％的AS的非最终液体(a)，以及具有15重量％的AS的最终液体(b)。在该实施例中，这两种液体的相对比例将是这样的，(a):(b)的比率超过1:1。

CE3使用三种制粒液体：含有10％的AS的第一非最终液体(c)、含有25％的As的第二非最终液体(d)，以及含有5％的AS的最终液体(e)。在此，第二非最终液体的比例将必须占制粒液体总量的相对较高部分(诸如超过约75重量％)，以确保在最终的颗粒中AS的总体百分比超过20％。例如，1重量份的(c)+6重量份的(d)+1重量份的(e)。这将使得颗粒中AS的颗粒总体浓度为20.625重量％：(1/8x10)+(3/4x25)+(1/8x5)＝1.25+18.75+0.625＝20.625。

CE4使用四种制粒液体：含有40％的As的第一非最终液体(f)、含有30％的As的第二非最终液体、含有20％的As的第三非最终液体，以及含有0％的AS的最终液体。如果这些液体的使用量相同，则最终颗粒中AS的总体百分比将是1/4x(40+30+20+0)＝22.5％。

CE5使用五种制粒液体，其中四种随后的非最终制粒液体均具有25％的AS，并且都以相同的比例使用。为了达到超过20％的AS总浓度，则具有小于20重量％的AS的最终制粒液体将包含至少最小量的AS，例如至少1重量％(诸如至少5重量％、诸如至少10重量％)。

本领域技术人员将毫无困难地确定所应用的任何数量和类型的制粒液体的所需量和相对比例。因此，技术人员将以所需的总体百分比(超过20％的AS)以及最终液体中的所需百分比(小于20％的AS)作为充分指导。同样，对于其它盐来说，技术人员将能够考虑该盐的溶解度限度来调整所需的量和相对比例。

在一个令人关注的实施方案中，随后提供给制粒方法的制粒液体的种数在二至六的范围内。该数字优选地是三至四。

如在传统的尿素或UAS制粒中那样，颗粒剂的核由其上施加有制粒液体的晶种粒子提供。在UAS的情况下，这些晶种粒子通常由粉状(通常是粗制的)尿素或UAS颗粒提供。此类粉末通常可以通过合适的尺寸减小技术来获得，诸如粉碎、磨削、研磨或其它粉化颗粒的方法。晶种的成分可以有很多种。具体地讲，它们可以源自具有高AS浓度的颗粒剂的一部分和/或源自具有低AS浓度的颗粒剂的一部分中的任一者或两者。优选地，通过粉碎根据本发明所生产的颗粒来提供晶种粒子。因此，晶种粒子中的平均AS-浓度通常将等于流化床制粒机中产生的颗粒剂中的平均AS-浓度。然而，也可以采用纯的尿素粒子作为晶种或纯AS粒子(既作为初始晶种粒子而采用，又在整个过程中采用)。前述内容相应地适用于除AS之外的盐、或盐的混合物。

应当理解，在最终制粒液体以所需最小厚度的层施加的情况下，通过本发明的方法可获得的颗粒的光滑度得到更好的保证。还应当理解，如果前面紧邻的非最终液体的盐的百分比诸如AS也低于溶解度限度，则对最终液体的这种要求将不那么严格。优选地，具有0重量％至20重量％的硫酸铵的最终液体的相对比例为至少3重量％、优选至少5重量％，还更优选至少10重量％。可以设想，将同样具有低于溶解度限度的盐百分比(诸如0重量％至20重量％的AS)的非最终制粒液体直接施加到所述最终液体的上游(即，不需要在所述液体之间施加具有超过20％的AS或适用的不溶性浓度的另一种盐的制粒液体)。在这种情况下，这两种液体的相对比例均在上述范围内。还应当理解，参考AS的示例，具有至多20重量％的AS的制粒液体的比例越高，需要另一非最终制粒液中的AS浓度越高。还应当理解，后者要求的严格性将取决于AS浓度在0重量％至20重量％范围内的值。逻辑上讲，相比于相对较低含量的具有20重量％的AS的最终液体的情况，相对较高含量的不含AS的最终液体将导致一种或多种非最终液体中较高的AS百分比。最终制粒液体优选包含10重量％至20重量％的硫酸铵。更优选地，最终制粒液体包含15重量％至20重量％，并且最优选地其包含最大可溶性量，通常为20重量％。

为了实际可加工，具有超过20重量％的AS的制粒液体将优选具有至多约50重量％、优选至多40重量％、还更优选高于20重量％和至多30重量％的AS浓度。

在所有上述具有超过可溶性盐量(诸如超过20重量％的AS)的制粒液中，包含盐溶解量的尿素可被认为是浆液的连续相。因此，尿素通常将是高度浓缩的，这意味着其作为含有最多的少量水和溶解盐(诸如AS)的尿素液体存在。一般来讲，水量将不超过10％。优选地，尿素液体包含至少95重量％的脲和缩二脲，以及更优选至少98.5重量％的脲和缩二脲。至于缩二脲，这是尿素的常规组分，是尿素合成的副产物。对于尿素产品诸如UAS的典型用途，即作为化肥，尽管缩二脲的量一般低于5重量％、优选不超过1重量％至1.3重量％，但其含量并不是特别关键的。缩二脲含量优选为最多1重量％，并且对于某些应用更优选低于0.3重量％。

用于本发明的尿素可以以任何方式制备。本领域技术人员熟知现有的用于制备尿素的各种方法。

经常使用的根据汽提方法制备尿素的方法是二氧化碳汽提方法，如例如Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,Vol.A27,1996,pp 333-350中所描述。在这种方法中，合成区段后接一个或多个回收区段。合成区段包括反应器、汽提器、冷凝器和涤气器，其中操作压力介于12MPa和18MPa之间并且优选介于13MPa和16MPa之间。在合成区段中，将离开尿素反应器的尿素溶液进料至汽提器，其中大量的未转化的氨和二氧化碳与尿素水溶液分离。这种汽提器可以是壳管式热交换器，其中尿素溶液在管侧进料至顶部部分并且进料至合成的二氧化碳被添加至汽提器的底部部分。在壳侧，添加蒸汽以加热溶液。尿素溶液在底部部分离开热交换器，而蒸气相在顶部部分离开汽提器。离开所述汽提器的蒸气含有氨、二氧化碳和少量的水。所述蒸气在降膜型热交换器或者可为水平型或垂直型的浸没型冷凝器中冷凝。水平型浸没式热交换器描述于Ullmann's Encyclopedia of IndustrialChemistry,Vol.A27,1996,pp 333-350中。在所述冷凝器中由放热氨基甲酸酯缩合反应释放的热量通常用于产生蒸汽，其被用于下游尿素加工区段中以对尿素溶液进行加热和浓缩。由于在浸没型冷凝器中产生特定液体滞留时间，因此一部分尿素反应已在所述冷凝器中发生。所形成的含有冷凝氨、二氧化碳、水和尿素以及非冷凝的氨、二氧化碳和惰性蒸气的溶液被送至反应器。在反应器中，从氨基甲酸酯到尿素的上述反应接近平衡。离开反应器的尿素溶液中的氨与二氧化碳的摩尔比一般介于2.5mol/mol和4mol/mol之间。也有可能将冷凝器和反应器组合在一台设备上。该台设备的示例如Ullmann's Encyclopedia ofIndustrial Chemistry,Vol.A27,1996,pp 333-350中所述。离开尿素反应器的所形成的尿素溶液被供给至汽提器并且含有非冷凝氨和二氧化碳的惰性蒸气被送至在与反应器类似的压力操作的洗擦区段。在所述洗擦区段中，从惰性蒸气中洗擦氨和二氧化碳。来自下游回收系统的所形成的氨基甲酸酯溶液被用作所述洗擦区段中的吸收剂。在该合成区段中离开汽提器的尿素溶液需要至少45重量％且优选至少50重量％的尿素浓度在汽提器下游的一个单一回收系统中进行处理。回收区段包括加热器、液体/气体分离器和冷凝器。该回收区段中的压力介于200kPa至600kPa之间。在回收区段的加热器中，通过对尿素溶液进行加热来使大部分氨和二氧化碳与尿素和水相分离。通常使用蒸汽作为加热剂。尿素和水相含有少量溶解的氨和二氧化碳，其离开回收区段并被送至下游尿素处理区段，在所述尿素处理区段中通过从所述溶液中蒸发水来浓缩尿素溶液。

本发明不限于任何特定的尿素生产方法。其它方法和设备包括基于以下技术的那些方法和设备，诸如：由Urea Casale公司开发的HEC方法，由Toyo EngineeringCorporation开发的ACES方法，以及由Snamprogetti开发的方法。在本发明的尿素修整方法之前，可使用所有这些方法和其它方法。

尿素制备通常涉及使尿素熔体进入所需的颗粒形式的修整步骤，这通常涉及造粒、制粒和粒化中的任一种。为了制备根据本发明的UAS颗粒，预成形的固体尿素可被重新熔化然后经受与AS的混合并制粒。优选地，在修整之前，与AS的混合采用从尿素制备设备直接获得的尿素熔体来完成。

优选的尿素修整方法以及优选用于本发明中用于尿素产品(诸如UAS)的制粒的尿素修整方法是流化床制粒。其中，将尿素熔体喷洒在随方法继续而尺寸增大的颗粒剂上。术语“尿素熔体”在本领域中是已知的，并且被施加至具有小于10％的水，诸如小于5％的水以及优选至多1.5％的水(并且通常包含如上所述的缩二脲))的尿素。尿素的浓缩通常在高温和亚大气压下进行。通常将尿素溶液浓缩至无水尿素熔体中所需的含水量在包括一个浓缩器或一系列串联的一个或多个浓缩器的浓缩区段中进行。

离开浓缩区段的尿素熔体通常由泵输送到尿素修整区段。通常用于尿素设备中以制备尿素最终产品的尿素修整区段是尿素制粒修整和尿素造粒修整。对于尿素制粒修整，送至制粒机的尿素熔体中所需的尿素浓度为介于95重量％和99重量％之间。送至修整区段的尿素熔体包含尿素，该尿素包含缩二脲、水和少量的氨。送至所述尿素修整区段的尿素熔体中的氨浓度的量为介于100ppm和900ppm之间。

制粒优选在流化床制粒机中进行。此类制粒机通常包括用于晶种粒子的入口、用于颗粒剂产品的出口、用于分配流化空气的穿孔底板以及气体出口。为了适应本发明的方法，优选的制粒机还包括被构造成在用于晶种粒子的所述入口和用于颗粒剂产品的出口之间的多个隔室。每个隔室包含用于进料浆液或尿素、UAS或其它适用的尿素产物制粒液体的熔体的至少一个或多个喷嘴。可以使用不同类型的喷嘴。具体地讲，一种类型产生液滴，另一类型用作将浆液或熔体以膜的形式进料至流化床。制粒机被构造成用于将粒子从入口移动到出口，由此从入口到出口粒子尺寸增加。在本发明的方法中，第一进料流(即，离入口最近)通常将是浆液。最后的料流(即，离出口最近)将是均匀的液体。

在实施本发明的方法时，在此参考UAS示出，最靠近入口的第一隔室(即，第一上游隔室)通常将进料UAS的浆液流。该浆液的AS浓度大于20重量％、优选大于22重量％、并且最优选大于25重量％。最后的隔室(下游)进料如上所述的最终制粒液体，即进料具有小于20重量％(诸如小于15重量％)的浓度的AS的尿素或UAS的熔体流，任选地进料不含AS的尿素的熔体。优选地，所有制粒溶液中的AS浓度与浆液的连续相中的AS浓度相同。优选地，制粒机包括最终制粒隔室上游的多个隔室。这适应了如上所述的将相应的多个非最终制粒液体进料至制粒方法。应当理解，在最终制粒隔室的下游，用于本发明的制粒机可包括不用于进料制粒液体的一个或多个另外的隔室。这通常包括冷却隔室。

硫酸铵(AS)可以来自任何来源。在一个令人关注的实施方案中，AS是通过中和从尿素修整获得的氨形成的。在这方面，请参考US 2013/0319060。关于用硫酸中和NH3废气随后形成UAS的另一背景参考是US 2012/0240649。在另一个令人关注的从经济角度来看有利的实施方案中，AS作为副产物或通过另一种方法提供，诸如通过己内酰胺生产或煤脱硫提供。

在传统的尿素制粒方法中，来自尿素蒸发区段的废气和冷凝物被运送至进一步的加工步骤(在尿素熔融装置中)，并且需要加大处理/再加工的力度，能量消耗相对较高。与本发明有关的是，来自含有大量NH3的UAS蒸发区段的废气和冷凝物被优选运送至粉尘和NH3洗涤区段。在此处，NH3被简单地中和以便形成AS，即通过与硫酸反应转化成硫酸铵。

应当理解，在本发明的生产UAS的目的的上下文中，选择使用从蒸发区段获得(例如，通过洗涤)的氨生产AS是对来自蒸发的废气和冷凝物的非常高效的利用。这减少了必须单独添加的AS的量。

可使用任何合适类型的流化床制粒机和流化床制粒方法。如本领域所知，制粒液体可以各种方式施加。一般来讲，该液体将以雾化液滴的形式提供，或者作为喷涂膜提供。参见例如“Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,Urea”，JozefH.Meessen，Stamicarbon,Sittard,the Netherlands。应当理解，制粒流体在足够高的温度下被提供，以便实际上处于液态。如本领域已知，对于尿素制粒，制粒液体的温度在132℃-140℃的范围内。由于硫酸铵的存在降低了制粒液体的结晶温度，因此制粒液体的UAS制粒的典型温度在118℃-140℃的范围内。对于其它盐，技术人员将能够根据需要调整温度。

在所有其实施方案中，本发明还涉及可通过上述方法获得的尿素硫酸铵颗粒。本发明的颗粒包含具有超过20重量％的硫酸铵并且具有包含小于20重量％的硫酸铵的表层的颗粒剂。所述表层对应于颗粒剂的3重量％至40重量％、优选5重量％至20重量％的重量分数。应当理解，此处的术语“表层”不一定是指单个施加的层，而是还可包括多个随后施加的层。

本发明将参考实施例和附图进一步说明。应当理解，实施例和附图并不限制本发明。例如，本发明不限于所示的具体类型的设备和具体装置系统。所有附图示出与本发明的实施方案相关的设备部件和工艺料流的示意图。

在图1中，提供了示意性地示出用于尿素产品(诸如，UAS)的传统制粒装置的框图。图中示出了下列工艺料流和制粒机设备部件：

1-制粒液体的进料料流(UAS熔体或悬浮液)；

2-流化床制粒机的第一制粒隔室；

3-流化床制粒机的第二制粒隔室；

4-流化床制粒机的第三(和最终)制粒隔室；

5-(任选)流化床制粒机的冷却隔室；

6-流化床制粒机；

如图所示，将制粒液体的进料料流进料到三个制粒隔室，在每个随后的制粒阶段，相同制粒液体(诸如，UAS浆液)形成颗粒剂。

图2是示意性地示出根据本发明的实施方案的尿素产品的制粒装置的框图。在本文中，相同的工艺料流和设备部件如图1所示。然而，制粒液体的进料料流(1)仅作为非最终制粒液体送入非最终制粒隔室(2)和(3)。将最终制粒液体(通常为尿素或仅含有溶解的盐诸如AS的尿素)的进料料流(8)进料到最终制粒隔室(4)。

实施例

参考图2。在下面的表1中，给出了本发明的示例性实施方案中的制粒机的非最终制粒隔室和最终制粒隔室的进料料流的组成。

表1

组分	非最终进料中的重量％	最终进料中的重量％
			尿素	42.8	85.7
AS液体	10.7	12
			AS固体	44.6	-
甲醛	0.3	0.045
			缩二脲	0.5	0.7
氨	0.05	0.055
			水	1.05	1.5

虽然在附图和以上说明中详细地说明并描述了本发明，但是这种说明和描述应被认为是说明性或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施方案。

例如，可以在其中通过一个或多个进料料流将另一种组分加入到颗粒剂中的实施方案中操作本发明。这是指例如甲醛以及其它制粒添加剂和/或辅助剂，以及硫和/或其它微量营养素。

通过研究附图、本公开内容和所附权利要求书，实践受权利要求保护的本发明的本领域技术人员可理解并实施所公开实施方案的其它变型。在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它要素或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”并不排除复数。本发明的某些特征在相互不同的从属权利要求中引用的这一不争事实并不表明这些特征的组合不能被有效利用。

总而言之，本发明包括一种制备包含尿素和盐诸如尿素硫酸铵且具有高含量的盐的尿素产品的颗粒的方法。高含量是为了提供超过盐在尿素中的溶解度限度的盐量。本发明的颗粒的特征在于具有光滑的表面，例如在尿素硫酸铵的情况下，对于具有上述高硫酸铵含量的颗粒而言通常不是这种情况。根据本发明，这通过划分进料液体以进行制粒来实现。这种划分基于盐含量足够高的非最终制粒液体和盐含量低于盐的溶解度限度或完全不含盐的最终制粒液体(确定表面)。例如，在尿素硫酸铵的情况下，非最终制粒液体可能是尿素和超过20重量％的硫酸铵的浆液。然后最终制粒液体具有0重量％-20重量％(即，低于溶解度限度)的硫酸铵。

Claims (10)

1.一种用于生产尿素硫酸铵的颗粒剂的方法，所述方法包括提供包含尿素和相对于所述尿素超过20重量％的硫酸铵的浆液；使所述浆液经受流化床制粒方法，从而形成尿素硫酸铵颗粒中间体；提供包含尿素和相对于所述尿素的量为0重量％至20重量％的硫酸铵的液体，所述硫酸铵溶解在所述尿素中；将所述液体作为最终制粒液体提供给所述尿素硫酸铵颗粒中间体，从而获得具有超过20重量％的硫酸铵的尿素硫酸铵颗粒。

2.根据权利要求1所述的方法，包括通过使通过根据权利要求1所述的方法生产的尿素硫酸铵颗粒经受合适的尺寸减小技术诸如粉碎、磨削、或研磨来获得粒子，并且将所述粒子晶种进料至所述制粒方法。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括将二至六种随后的制粒液体提供给所述制粒方法。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述制粒液体的种数是三至四种。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述最终制粒液体包含10重量％至20重量％、优选15重量％至20重量％的硫酸铵。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述浆液包含至多40重量％、优选大于20重量％并且至多30重量％的硫酸铵。

7.一种尿素硫酸铵颗粒，其能够通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得。

8.根据权利要求7所述的尿素硫酸铵颗粒，包含具有超过20重量％的硫酸铵的颗粒剂，并具有重量分数对应于所述颗粒剂的3重量％至40重量％的表层，所述表层包含小于20重量％的硫酸铵。

9.根据权利要求8所述的颗粒，其中所述表层的重量分数对应于所述颗粒剂的5重量％至20重量％。

10.根据权利要求8或9所述的颗粒，其中所述表层作为颗粒化层从制粒机的单个隔室提供。