DE2917944A1

DE2917944A1 - Urea treated with soln. of bitumen in mineral oil - remaining free flowing after prolonged storage, useful as fertilizer and feed additive

Info

Publication number: DE2917944A1
Application number: DE2917944A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Chem Dr Crahmer; Klaus Dipl Chem Dr Jasche; Manfred Dipl Chem Oertel; Hermann Dipl Ing Rothe; Wolfgang Zaake
Original assignee: SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH
Current assignee: SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1979-05-04
Publication date: 1979-12-13
Also published as: DD136955A1; SU985011A1; CS217437B1; BG37444A1

Abstract

Prodn. of urea with improved flow, transition and storage properties and virtual freedom from dust, comprises treating urea with 0.01-0.2 (pref. 0.05-0.1) wt.% of a 5-40 wt.% soln. of bitumen in mineral oil. The oil has viscosity of is not >50 cst at 50 degrees C; pour point is not >10 degrees C and resin content is not >3%. The bitumen is an extraction bitumen (e.g. propane bitumen) with softening point 60-80 degrees C; penetration is not >15 x 101mm and paraffin content is not >2%. The anticaking agent is added to the urea melt or to the granules; in the latter case the anticaking agent temp. is not 40 degrees C and the granules is not 10 degrees C. Treated urea remains free flowing after is not >12 months storage and is useful as fertiliser or feed additive. Smaller amts. of anti-caking agent are needed so prodn. costs are reduced.

Description

Verfahren zur Herstellung von Harnstoff mit verbesserten Fließ-, Umschlags- und Lagereigenschaften Process for the production of urea with improved flow, handling and storage properties

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Harnstoff, der unter Beibehaltung der Freifließbarkeit über einen Zeitraum von mindestens 12 Monaten lagerfähig ist und Vorteile im Herstellungs- sowie Umschlagsprozeß unter Beibehaltung einer nahezu universellen Einsetzbarkeit aufweist·The invention relates to a method for the production of urea, which while maintaining the free-flowability Can be stored for a period of at least 12 months and has advantages in the manufacturing and handling process while maintaining an almost universal applicability

Characteristic of the known technical solution

Es sind Verfahren bekannt, nach denen in üblicher Weise hergestellter Harnstoff zur Verbesserung der Fließ- und Lagereigenschaften mit Ölen, wie z.B. Mineralölen, pflanzlichen oder tierischen Ölen versetzt wird. Nach DE-AS 2.002.824 werden die Harnstoffkörner in einem Zweistufenverfahren mit Mineralöl, Paraffin und pflanzlichem Öl behandelt. Im DD-¹SP 109.368 wird vorgeschlagen, Harnstoffkörner mit Mineralöl und neutralen Estern von Dicarbonsäuren zu behandeln. Nach DD-WP 101.657 wird der Harnstoffschmelze oder dem gekörnten Harnstoff Mineralöl mit Bitumen zugesetzt.Processes are known by which urea produced in the usual way is mixed with oils, such as mineral oils, vegetable or animal oils, in order to improve the flow and storage properties. According to DE-AS 2.002.824, the urea grains are treated in a two-stage process with mineral oil, paraffin and vegetable oil. In DD- ¹ SP 109.368 it is proposed to treat urea grains with mineral oil and neutral esters of dicarboxylic acids. According to DD-WP 101.657, mineral oil with bitumen is added to the urea melt or the granular urea.

Alle bisher bekannten Verfahren besitzen den gemeinsamen Nachteil, daß ein relativ hoher Anteil an Antibackmittel zur Anwendung kommt. So werden die beschriebenen Substanzen in Mengen bis zu 1 Gew.% bezogen auf Harnstoff, inAll previously known methods have the common disadvantage that a relatively high proportion of anti-caking agents is used. The substances described are used in amounts of up to 1 % by weight, based on urea, in

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jedem Falle aber in Mengen von mindestens 0,2 Gew.55 zugesetzt· Diese vorgeschlagenen Mengen führen jedoch zu einer Reihe von Nachteilen sowohl bei der Herstellung als auch in der Anwendung.in any case, however, added in amounts of at least 0.2 wt. However, these suggested amounts lead to a number of disadvantages in both manufacture and manufacture in the application.

Ein entscheidender Nachteil ist - besonders bei Behandlung von ungesiebtem Harnstoff - die Bildung von stark Öl-Bitumen-haltigen weichen Peingutgranalien, die durch einen örtlich hohen Antibackmittelanteil begünstigt werden und das Transportverhalten frisch erzeugten Harnstoffs durch Neigung zum Anbacken und zur Brückenbildung in Transport- und Umschlagsvorrichtungen ungünstig beeinflussen.A decisive disadvantage is - especially when treating unscreened urea - the formation of strong Soft peingut granules containing oil-bitumen, which are favored by a locally high proportion of anti-caking agents and the transport behavior of freshly produced urea due to the tendency to stick and to form bridges have an unfavorable effect in transport and handling equipment.

Ein v/eiterer Nachteil aus der Anwendung der beschriebenen Mengen an Antibackmittel ergibt sich beim Einsatz des Harnstoffs als Düngemittel in Verregnungsanlagen· Die hohen Konzentrationen Antibackmittel verursachen auf Grund ihrer Wasserunlöslichkeit unerwünschte Suspensions- und Emulsionsbildungen bzw. führen zu schlecht entfernbaren Anhaftungen in Lösegefäßen und Leitungen. Besonders ungünstig wirkt sich ein hoher Antibackmittelanteil auf die universelle Verwendbarkeit des Harnstoffs aus. Harnstoff mit hervorragenden Fließ- und Lagereigenschaften wird nicht nur als Düngemittel, sondern auch als Futterharnstoff benötigt. Ein hoher Anteil der beschriebenen Antibackmittel beeinträchtigt jedoch den Einsatz als Futterharnstoff aus Gründen der physiologischen Bedenklichkeit.A further disadvantage from the use of the amounts of anti-caking agent described results when using the Urea as fertilizer in irrigation systems · The high concentrations of anti-caking agents cause due to their water insolubility undesirable suspension and emulsion formations or lead to difficult to remove Buildup in dissolving vessels and lines. A high proportion of anti-caking agents has a particularly unfavorable effect on the universal usability of urea. Urea with excellent flow and storage properties will not needed only as fertilizer but also as feed urea. A high proportion of the anti-caking agents described however, impairs the use as feed urea for reasons of physiological concern.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den nach bekannten Verfahren hergestellten Harnstoff so zu behandeln, daß eine über mindestens 12 Monate anhaltende Freifließbarkeit gegeben ist, jedoch die beschriebenen Nachteile bei der Herstellung, Lagerung und Anwendung vermindert oder beseitigt werden· Insbesondere gilt es, bei Verringerung der Kosten für seine Herstellung den universellen Einsatz als Dünger und als Futtermittel gleichermaßen zu gewährleisten.The aim of the invention is to treat the urea produced by known processes so that one over at least 12 months lasting free flow is given, but the disadvantages described in the production, Storage and use are reduced or eliminated · In particular, it applies when reducing the cost of his Manufacture to guarantee the universal use as fertilizer and as animal feed alike.

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Explain the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Konditionierungsverfahren zu entwickeln, das es gestattet, unter Beibehaltung der Transport- und Lagereigenschaften bekannter Lösungen den Aufwand an Konditionierungsmittel so zu optimieren, daß weitere- Vorteilswirkungen bei der Herstellung und Anwendung v/irksam werden, so z.B. die Gewährleistung einer weitgehenden Staubfreiheit beim Umschlag des losen Produktes.The invention is based on the object of a conditioning method to develop that allows, while maintaining the transport and storage properties known Solutions to optimize the use of conditioning agents so that additional benefits in production and application become effective, e.g. ensuring that the loose items are largely dust-free Product.

Es wurde gefunden, daß der Einsatz an Konditionierungsmittel auf Basis Öl/Bitumen-Gemisch gemäß DD-WP 101.657 auf 0,01 bis < 0,2 Gew.%, vorzugsweise 0,05 - 0,1 Gew,%, bezogen auf Harnstoff, reduziert werden kann, wenn dem Harnstoff eine 5-40 Gew.&Lge Lösung von Bitumen im Mineralöl zugesetzt wird, bei dem das Mineralöl folgende Kennwerte aufweisen muß:It has been found that the use of conditioning agents based on an oil / bitumen mixture according to DD-WP 101,657 0.01 to <0.2% by weight, preferably 0.05-0.1% by weight, based on on urea, can be reduced if the urea is a 5-40 wt. & Lge solution of bitumen in the mineral oil is added, for which the mineral oil must have the following characteristics:

Viskosität höchstens 50 cSt bei 50 ⁰C Stockpunkt höchstens + 10 ⁰C Harzgehalt höchstens 3 % Viscosity at most 50 cSt at 50 ⁰ C pour point at most + 10 ⁰ C resin content at most 3 %

und als Bitumen ein Extraktionsbitumen wie Propanbitumen mitand an extraction bitumen such as propane bitumen as bitumen

einem Erweichungspunkt von 60 ° - 80 ⁰C einer Penetration von höchstens 15 · 10 mm und einem Paraffingehalt von höchstens 2 % a softening point of 60 ° - 80 mm ⁰ C a penetration of at most 15 · 10 and a paraffin content of at most 2%

eingesetzt wird.is used.

Dieses Gemisch von Öl und Bitumen kann unmittelbar mit der zu verspritzenden Harnstoffschmelze in die Prillzentrifuge oder in den unteren Teil des Prillturmes, in dem die Erstarrung des verprillten Harnstoffs abgeschlossen ist, auf die Harnstoffkörner aufgedüst werden. Vorteilhaft kann die Zugabe des Öl/Bitumen-Gemisches zu den Harnstoffprills in einer geeigneten Vorrichtung im Anschluß an den Prillturm erfolgen. Dabei soll die Temperatur des Konditionierungsmittels 40 ⁰C und die der Harnstoffprills 10 ⁰C nicht un-This mixture of oil and bitumen can be sprayed onto the urea grains directly with the urea melt to be sprayed into the prilling centrifuge or into the lower part of the prilling tower, in which the solidification of the prilled urea is complete. The oil / bitumen mixture can advantageously be added to the urea prills in a suitable device following the prilling tower. The temperature of the conditioning agent should not be 40 ⁰ C and that of the urea prills 10 ⁰ C

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terschreiten, um eine ausreichende Verteilung des Mittels auf der Prilloberflache zu gewährleisten» Es ist weiterhin zu beachten, daß der Wassergehalt des Harnstoffs höchstens 0,4 Gew«$ betragen darf.Failure to ensure adequate distribution of the agent to ensure on the prill surface » It should also be noted that the water content of the urea must not exceed 0.4% by weight.

Execution examples

Die Fließfähigkeit des mit verschiedenen Konditionierungsmittelmengen behandelten Harnstoffs wurde nach 9-monatiger Lagerung unter Praxisbedingungen (ca. 300 t-Chargen in landwirtschaftlichen Lagern) unter Anwendung des Penetrationstests nach TGL 31753 (Mineraldünger-Bestimmung der Freifließbarkeit) bestimmt· Unter Anwendung der in der DDR gültigen Standards ist Harnstoff freifließbar, wenn der Mittelwert der über das Haufwerk verteilt gemessenen Pene-The fluidity of the with different amounts of conditioning agent treated urea was stored under practical conditions (approx. 300 t batches in agricultural camps) using the penetration test according to TGL 31753 (mineral fertilizer determination of Free-flowability) determined · Using the standards valid in the GDR, urea is free-flowing if the Average value of the pen-

2
trationswerte 30 kp cm nicht übersteigt.2
tration values does not exceed 30 kp cm.

example 1

Harnstoff mit einem Gehalt von 0,3 Gew.% Öl-Bitumen, gemäß DD-WP 101.657 oberflächlich aufgebracht, wurde in vier verschiedenen Düngerlagern gelagert (Betonhallen, Holzleichtbauhalle, Traglufthalle). Die Düngerlager befanden sich in den drei Klimazonen:Urea with a content of 0.3 wt.% Oil-bitumen, according to DD-WP 101.657 applied to the surface, was stored in four different fertilizer stores (concrete halls, lightweight wood construction hall, Air dome). The fertilizer stores were in the three climatic zones:

maritime Zone
Mittelgebirgslage und
Binnenflachland.maritime zone
Low mountain range and
Inland.

Folgende Meßwerte wurden bei der Ausspeicherung nach neun Monaten ermittelt:The following measured values were determined during withdrawal after nine months:

P-Testwerte: 8-15 kp/cmP test values: 8-15 kgf / cm

Keine sichtbare Staubentwicklung; nach konimetrischer Staubmessung 150 Teilchen/cm^ am Bandabwurf (MAK-Wert für Kurzzeitbelastung 1500 T/cnP)No visible dust development; according to conimetric dust measurement 150 particles / cm ^ at the belt drop (MAK value for short-term exposure 1500 T / cnP)

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Example 2

Harnstoff, der erfindungsgemäß mit 0,1 Gew.% Öl-Bitumen-Gemisch oberflächlich behandelt war, wurde analog Beispiel 1 in vier verschiedenen Düngerlagern befindlich in drei Klimazonen neun Monate gelagert.Urea, which according to the invention contains 0.1% by weight of an oil-bitumen mixture Was superficially treated, was located in analogy to Example 1 in four different fertilizer stores in three climates stored for nine months.

Bei der Ausspeicherung wurden ermittelt:During the withdrawal, the following were determined:

ρ
P-Te3twerte: 8-14 kp/cm ρ
P-values: 8-14 kp / cm

Keine sichtbare Staubentwicklung; nach konimetrischer Staubmessung 150 Teilchen/cnr unmittelbar am Bandabwurf·No visible dust development; after conimetric dust measurement 150 particles / cnr immediately at the belt drop

Die Einsatzerprobung von erfindungsgemäß hergestellten Produkt bei der Verregnung verlief ohne nennenswerte Schwierigkeiten·The application testing of the product prepared according to the invention in the case of irrigation proceeded without any noteworthy results Trouble·

Example 3

Harnstoff, der erfindungsgemäß mit 0,03 - 0,05 Gew.% Öl-Bitumen-Gemisch oberflächlich behandelt war, wurde in zwei Düngerlagern (Betonhalle, Traglufthalle) analog Beispiel 1 in maritimer und Mittelgebirgslage über neun Monate gelagert.
Bei der Ausspeicherung wurden folgende Werte ermittelt:Urea, which according to the invention had been superficially treated with a 0.03-0.05% by weight oil-bitumen mixture, was stored for nine months in two fertilizer stores (concrete hall, inflatable hall) as in Example 1 in a maritime and low mountain area.
The following values were determined during withdrawal:

P-Testwerte: 15-20 kp/cmP test values: 15-20 kgf / cm

Geringe Staubentwicklung; nach konimetrischer Staubmessung 250 Teilchen/cm-^ unmittelbar am Bandabwurf.Low dust generation; according to conimetric dust measurement 250 particles / cm- ^ directly at the belt drop.

Für den Harnstoff nach Ausführungsbeispiel 3 liegt bezüglich des Einsatzes als Futterharnstoff eine gutachterliehe Zustimmung des Staatlichen Veterinärmedizinischen PrüfInstituts des Ministeriums für Land-, Forst- und Nahrungsgüterwirtschaft der DDR vor.For the urea according to embodiment 3, there is an expert opinion with regard to its use as feed urea Approval of the State Veterinary Testing Institute of the Ministry of Agriculture, Forestry and Food Industry of the GDR.

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Claims

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Invention claim

Process for the production of urea with improved flow, handling and storage properties and more extensive Dust-free through treatment with a mineral oil-bitumen mixture, characterized in that the urea contains 0.01 to <0.2% by weight, preferably 0.05-0.1% by weight, a 5-40% by weight solution of bitumen in mineral oil is added, the mineral oil having the following characteristics must have:

viscosity at most 50 cSt at 50 from 60 - 80 ⁰ C ⁰ C Pour point at most + 10 ⁰ C Resin content at most 3 % and as bitumen an extraction bitumen, such as Propane do gymnastics with a softening point

a penetration of at most 15 * 10 mm and

a paraffin content of at most 2 %

is used.

2. The method according to item 1, characterized in that the anti-caking agent is added to the urea melt or granular urea, the temperature of the anti-caking agent + 40 ⁰ C and the temperature of the urea granules + 10 ⁰ C should not be less in the latter case.

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