SU1002276A1 - Способ получени мочевино-формальдегидного удобрени - Google Patents

Description

Изобретение относится к производству медленно действующих удобрений на основе формалина - технического раствора формальдегида, содержащего 5-13 мае % метанола, мочевины, аммиака и минеральных кислот, применяемых на засоленных землях под культуры с длительным вегетационным периодом.

Известен способ получения'сложных мочевино-формальдегидных удобрений (МФУ)путем смешения мочевины с формалином в присутствии суперфосфорной кислоты [1].

Недостатком данного способа получения удобрений является отсутствие стадии очистки от метанола. Как следствие этого, технология получения удобрений по этому способу на основе технического формалина, содержащего от 5 до 13 мае % метанола, имеет существенный недостаток - выброс в атмосферу технического метанола.

Наиболее близок к предлагаемому способ получения мочевино-формальде/идного удобрения, включающий обработку формалина, содержащего, метанол, минеральным компонентом с последующим взаимодействием с мочевиной и введением кислого катализатора, поликонденсацией и сушкой [2]. По данному способу в качестве минерального компонента используют аммиак, который вводят в количестве 5-10 мае % от веса формалина, а поликонденсацию 5 и сушку ведут при 450-650^0.

Недостатки способа - токсичность и пожароопасность за счет присутствия метанола в газовых выбросах на всех технологических стадиях процес10 са и высокая гигроскопичность продукта. Гигроскопическая точка 60,2%.

Целью изобретения является снижение токсичности и пожароопасности процесса за счет уменьшения токсичности газовых выбросов на стадиях поликонденсации и сушки и снижение гигроскопичности удобрения.

Поставленная цель достигается тем, что при получении мочевино-формальде20 гидного удобрения Способом, включающим обработку формалина, содержащего метанол, минеральным компонентом с последующим взаимодействием с мочевиной и- введением кислого катализатора, поликонденсацией и. сушкой, в качестве минерального компонента используют аммиак или сульфат аммония или фосфорную кислоту или жидкий полупродукт производства ее солей, а формалин после обработки минеральным компонентом нагревают до 35-85°С в течение 10-30 мин с одновременной отгонкой метанола. Причем аммиак вводят в количестве 15-25 мае % , а сульфат аммония или фосфорную кислоту или жидкий полупродукт производства ее солей-в количестве 0,5-1,5 мае % в пересчете на 50д или Ρ^Ος- соответственно от веегг формалина.

Пример 1. В колбу заливают ' 100 мл формалина, содержащего 13% метанола, и пропускают 13,3 г газообразного аммиака . Колбу устанавливают в термостат,соединяют с нисходящим, холодильником и выдерживать при 85°С ^: в течение J0 мин. Метанол улавли- .

. вают в ловушке с водой. По истечении 30 мин делают анализ формалина на метанол, содержание которого падает с 13 до 0,8%. Степень очистки от метанола 93%.' В очищенном таким образом от метанола формалине растворяют мочевину при 25-40°С в режиме пульсации в течение 8-15 мин, смешивают с кислым катализатором - фосфорной кислотой или жидкими'по- лупродуктами производства ее солей и в тонких слоях при 450-650°С проводят сушку и грануляцию продукта. Гигроскопическая точка - 69.,6%.

Пример 2. В колбу со 100 мл формалина, содержащего 5 % метанола и 37% формальдегида, подают газообразный аммиак до приращения веса в 6,65 г. Колбу устанавливают в термостат, соединяют с нисходящимхолодильником и выдерживают при 35^еС в течение 20 мин_? после чего делают ана- . лиз на метанол, содержание -которого падает с 5 до 0,3%. Степень очистки формалина от метанола 92%. Очищенный таким образом от метанола формалин смешивают, с мочевиной, фосфорной кис-дд лотой и/или жидкими полупродуктами производства ее солей и получают удобрения аналогично примеру 1. Гигроскопическая точка 68,1%.

Прим формалина, гида и 10% ный аммиак '10 г. Колбу устанавливают в термостат, соединяют с нисходящим холодильником и выдерживают при 80°С в течение 25 мин, после чего .делают анализ на метанол, содержание которого составляет 0,2%, степень очистки 98%. Очищенный таким образом от метанола формалин смешивают с мочевиной, фосфорной кислотой и/или жидкими полупродуктами производства ее~ солей и получают удобрения аналогично при-: мерам 1 и 2. Гигроскопическая точка69,8%.

Пример 4. К 1Ό0 мл 36,2% формалина, содержащего 5 мае.% метанола , прибавляют фосфорную' кислоту, или аммофосную пульпу, или пульпу двойного суперфосфата или сульфат аммо10 е р 3. В колбу со 100 мл ,45 содержащего 37% формальдеметанола , подают газообраздо- приращения веса колбы ния в количестве 0,5 мас.% в пересчете на пятиокись фосфора (ΐ’χΟ^) и сульфат ион (50д), смесь нагревают до 50**С и выдерживают при этой температуре 20 мин. При этом проводят поглощение отходящего газа - метанола-водой с температурой 20-2.5° С в склянке Тыщенко. Гигроскопическая точка 70-,3%. Степень очистки Формалина от метанола 98,3%.

Пример 5. К 100 мл 36,2% формалина, содержащего 13, мае. % метанола, прибавляют фосфорную кислоту, или аммофосную пульпу, или пульпу двойного суперфосфата, или раствор сульфата аммония - отхода производства капралактама в количестве . 1,5 мае % в пересчете на пятиокись фосфора и сульфат ион (5¾) , смесь нагревают до 50°С и выдерживают при этой температуре 20 мин. При этом проводят поглощение отходящего газа -метанола водой с температурой 2025°С в склянке Тыщенко. Гигроскопическая точка 69,3%. Степень очистки формалина от метанола 99,3%.

Пример 6. К-100 мл 36,2% формалина, содержащего 5 мае,. % метанола, прибавляют фосфорную кислоту, или аммофосную пульпу, или пульпу двойного суперфосфата, или раствор сульфата аммония - отхода производства капралактама в количестве 0,5 мас,% в пересчете на пятиокись фосфора (.Р2.О5-) и сульфат ион (S СД) , смесь нагревают до 70°С и выдерживают при этой температуре 10 мин.При этомпроводят поглощение отходящего газа - метанола водой с температурой 2и-25°С в склянке Тыщенко. Гигроскопическая точка 70,1%. Степень очистки формалина от метанола 99,2%.

При температуре ниже 35°C отгонка метанола идет со скоростью не удовлетворяющей требования практики (слишком медленно). При температуре более 85°С вместе с метанолом отгоняется формальдегид, что недопустимо вследствие загрязнения конденсата метанола.

Г

Времени менее 10 мин недостаточно для полного удаления метанола, при времени отгонки более 30 мин начинает выделяться формальдегид.

Количества добавок, меньшие 'указан-* ных в формуле изобретения, недостаточно эффективно влияют на отгонку -метанола. Большие указанных в формуле изобретения количества добавок в формалин усложняют технологию дальнейшей его переработки.

Как видно из приведенных в примерах данных, получение МФУ по способу, включающему предварительную обработку формалина минеральным компонентом с нагреванием смеси до 35-85°С и выдерживанием при такой температуре 10-30 мин позволяет снизить концент60

100227Б рацию метанола в газовых выбросах ₃ (при прежнем объеме) до 30-45 мг/м „ т.е. в 50 раз.

МФУ, полученные с предварительной •очисткой от метанола, имеют гигроскопическую точку 68-71% при влагосодержании 4-7%, что на 10% превышает таковую для МФУ, .полученных без очистки от метанола.

При получении одной тонны мочевино-формальдегидного удобрения в Ю среднем в зависимости от мольного соотношения мочевина: формальдегид и весового соотношения N: ₽2°5 ^те~ ряется около 30-60 кг метанола. Устранение потерь метанола экономит 15 6-12 рублей. При потребности Средней Азии в мочевино-формальдегидном удобрении 350 тыс. тонн в год экономический эффект составит 2,1-4,2 млн.руб.

Claims (2)

1. в течение 10-30 мин с одновременной от гонкой метанола. Причем аг-миак вво д т в количестве 15-25 мае % , а сульфат аммони  или фосфорную кисло или жидкий полупродукт производства ее солей-в количестве 0,5-1,5 мае % в пересчете на SO или P-iP соответственно от веса формалина. Пример 1. В колбу заливают 100 мл формалина, содержащего 13% м танола, и пропускают 13,3 г гаэообразного аммиака . Колбу устанавливают в термостат,соедин ют с нисход щи холодильником и выдерживать при 85°С в течение JO мин. Метанол улавли-. ,вают в ловушке .с водой. По истечеНИИ 30 мин делают анализ формалина на метанол, содержание которого падает с 13 до 0,8%. Степень очистки от метанола 93%. В очищенном таким образом от метанола формалине раствор ют мочевину при 25-40 -С в режиме пульсации в течение 8-15 ми-н, смешивают с кислым катализатором - фосфррной кислотой или жидкимиполупродуктами производства ее солей и в тонких сло х при 450-650С провод т сушку и гранул цию продукта. Гигроскопическа  точка - 69.,6%. Пример 2. в колбу со 100 мл формалина, содержащего 5 % метанола и 37% формальдегида, подают газообразный аммиак до приращени  веса в 6,65 г. Колбу устанавливают в термостат , соедин ют с нисход щимхолодиль ником и выдерживают при в течение 20 мин у после чего делают анаЛИЗ на метанол, содержание -которого падает с 5 до 0,3%. Степень очистки формалина от метанола 92%. Очищенный таким образом от метанола формалин смешивают, с мочевиной, фосфорной кис лотой и/или жидкими полупродуктами производства ее солей и получают удобрени  аналогично примеру 1. Гигр скопическа  точка 68,1%. ЛримерЗ. В колбу со 100 мл формалина, содержащего 37% формальде гида и 10% метанола, подают газообра ный а лмиак до- приращени  веса колбы 10 г. Колбу устанавливают в термоста соедин ют с нисход щим холодильником и выдерживают при 80°С в течение 25 мин, nocjie чего .делают анализ на метанол, содержание которого составл ет 0,2%, степень очистки 98%. Очищенный таким образом от метанола формалин смешивают с мочевиной, фосфорной кислотой и/или жидкими полупродуктами производства ее-солей и получают удобрени  аналогично при-: мерам 1 и 2. Гигроскопическа  точка 69,8%. Пример 4. К 100 мл 36,2% формалина, содержащего 5 мае, % метан ла , прибавл ют фосфорную кислоту, ил аммофосную пульпу, или пульпу двойного суперфосфата или сульфат аммони  в количестве 0,3 мас.% в пересчете на п тиокись фосфора ) к сульфат ион (5О), смесь нагревают до и выдерживают при этой температуре 20 мин. При этом провод т поглощение отход щего-газа - метанола-водой с температурой 20-2.5° С в скл нке Тыщенко. Гигроскопическа  точка 70-,3%. Степень очистки Формалина от метанола 98,3%. Пример 5. К 100 мл 36,2% формалинаj .содержащего 13, мае, % метанола , прибавл ют фосфорную кислоту, или аммофосную пульпу, или пульпу двойного суперфосфата, или раствор сульфата аммони  - отхода производства капралактама в количестве . 1,5 мае % в пересчете на п тиокись фосфора (РТ.- сульфат ион(ВО|.) , смееь нагревают до 50с и выдержива-ют при этой температуре 20 мин. ПРИ этом провод т поглощение отход щего газа -метанола водой с температурой 2025°С в скл нке Тыщенко. Гигроскопическа  точка 69,3%. Степень очистки формалина от метанола 99,3%. Пример 6. К-100 мл 36,2% формалина, содержащего 5 мае.. % метанола , прибавл ют фосфорную кислоту, или аммофоеную пульпу, или пульпу двойного еуперфоефата, или раетвор еульфата аммони  - отхода производетва капралактама в количеетве 0,5 мае,% в пересчете на п тиокись фосфора 2.-) и сульфат ион CS Qj) / смесь нагревают до 7р°С и выдерживают при этой температуре 10 мин.При этомпровод т поглощение отход щего газа- метанола водой с температурой 2(}-25°С в скл нке Тыщенко. Гигроскопическа  точка 70,1%. Степень очистки формалина от метанола 99,2%. При температуре ниже З5с отгонка метанола идет со скоростью не удовлетвор ющей требовани  практики (слишком медленно;. При температуре более 85°С вместе с метанолом отгон етс  формальдегид, что недопустимо вследствие загр знени  конденсата метанола . Времени менее 10 мин недостаточно дл  полного удалени  метанола, при времени отгонки более 30 мин начинает выдел тьс  формальдегид. Количества до&авок, меньшие указан- ных в формуле изобретени , недостаточно эффективно вли ют на отгонку метанола. Большие указанных в формуле изобретени  количества добавок в формалин усложн ют технологию дальнейшей его переработки. Как видно из приведенных в примерах данных, получение МФУ по способу, включающему предварительную обработку формалина минеральным компонентом с нагреванием смеси до ЗЗ-БЗ С и выдерживанием при такой температуре 10-30 мин позвол ет снизить концентрацию метанола в газовых выбросах , (при прежнем объеме) до 30-45 мг/м „ т.е. в 50 раз. МФУ, гтолученные с предварительно очисткой от метанола, имеют гигроскопическую точку 68-71% при влагосодержании 4-7%, что на 10% превышает таковую дл  МФУ, .полученных без очистки от .метанола. При получении одной тонны мочевино-формальдегидного удобрени  в среднем в зависимости от мольно.го соот.ношени  мочевина: формальдегид и весового соотношени  N: Р2.5 р етс  около 30-60 кг метанола. Устранение потерь метанола экономит 6-12 рублей. При потребности Средней Азии в мочевино-Формальдегидном удобрении 350 тыс. тонн в год экономический эффект составит 2,1-4,2 млн.рУ Формула изобретени  1. Способ получени  мочевино-форм альдегидиого удобрени , включающий .обработку формалина, содержащего меранол , минеральным компонентом с пос ледуюцим взаимодействием с мочевиной и введением кислого катгшизатора, -по ликонденсацией и сушкой, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью снижеки  токсичности и пожароопасности процесса за счет уменьшени  токсичности газовых выбросов на стади х поликонденсации и сушки и снижени  гигроскопичности удобрени , в ка.честве минерального компонента используют аммиак или сульфат или фосфорную кислоту, или жидкий полупродукт производства ее сблей, а формалин после обработки минеральным компонентом нагревают до 35-85 С в течение 10-30 мин с одновременной отгонКой метанола. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что аммиак ввод т в формалин в количестве 15-25 мае %, а сульфат а1««они  или фосфорную кислоту , или жидкие полупродукты производства ее солей - в количестве 0,51 ,5 мае % в пересчете на SQ или соответственно от веса формалина . Источники инфо ххации, « прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 331052, кл. С 05 С 9/02, 1970.
2. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке 284239.7/26, С 05 С 9/02, 1979.