制备尿素-硫肥料的方法技术

本发明专利技术提供了一种制造尿素‑硫肥料组合物的方法，所述方法包括：提供包含单质硫、尿素和任选地表面活性剂如多官能离子型表面活性剂的进料；汇合所述进料以获得合并进料；使所述合并进料通过混合阶段以获得混合进料；和使所述混合进料通过加工阶段以获得所述尿素‑硫肥料组合物。还提供了通过该方法获得的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供了一种制备尿素-硫组合物的方法，所述组合物通常用作肥料和/或土壤改良剂。
技术介绍
尿素通常被用作肥料，向植物供给氮。许多土壤还需要硫作为植物营养物，因此已发展了既含尿素又含单质硫的肥料。理想地，单质硫需要以小的分散颗粒存在，以允许其在土壤中氧化成植物可用的硫酸根离子。US3,100,698公开了一种通过合并熔融尿素和熔融硫并使混合熔体经受球粒化工艺而制得的尿素-硫肥料。混合熔体也可通过向熔融硫中加入固体尿素球粒或通过向熔融尿素中加入固体硫来制备。熔融硫和熔融尿素可能是能量密集的并因此是昂贵的过程，并且可能需要庞大的设备。另外，如果尿素的熔融不是快速且以受控的方式(即，控制温度使其不显著超过尿素的熔点)进行，则存在尿素降解的风险。特别地，存在产生缩二脲的风险。缩二脲是两分子尿素的缩合产物并且是植物毒素：对植物有毒的物质。当尿素被加热或保持在升高的温度下达长的时间段时，可能形成它。缩二脲将干扰植物中的氮代谢和蛋白质合成。因此，希望最小化或是最好消除意在用作肥料或土壤改良剂的组合物中缩二脲的量。此外，在混合熔融尿素和熔融硫时可能发生反应，导致杂质如硫脲的形成。硫脲对水生系统有毒并为疑似致癌物。硫脲可通过硫和尿素中溶解的硫化氢和多硫化物的反应生成。这些杂质的形成程度受共同加工熔融尿素和熔融硫所需的时间影响。因此，在加工这些材料时，最小化熔融尿素和熔融硫的混合是关键。本专利技术人已寻求提供一种制备尿素-硫肥料的改进方法，所述方法比已知方法理想地更简单且更节能。优选地，所述方法将允许最小化使尿素保持在升高的温度下的时间，并因此减少肥料组合物中缩二脲的形成。
技术实现思路
在第一个方面，本专利技术提供了一种制造尿素-硫肥料组合物的方法，所述方法包括：(a)提供包含单质硫的第一进料和提供包含尿素的第二进料；(b)汇合所述第一和第二进料以获得合并进料；(c)使所述合并进料通过混合阶段以获得混合进料；和(d)使所述混合进料通过加工阶段以获得尿素-硫肥料组合物。在本专利技术的一个实施方案中，步骤(a)可包括包含表面活性剂、合适地多官能离子型表面活性剂的第三进料。合适地，所述第一、第二和(如果存在)第三进料可基本上同时汇合以形成合并进料。在本专利技术的一个具体实施方案中，混合阶段包括选自静态混合器或分散磨机中的至少一种混合器，任选地所述分散磨机为高剪切分散磨机。在本专利技术的一个具体实施方案中，混合阶段包括多个混合器。合适地，所述多个混合器串联或并联布置。本专利技术的第二个方面提供了一种制造尿素-硫肥料组合物的方法，所述方法包括：(a)提供包含单质硫的第一进料和包含尿素的第二进料；(b)汇合所述第一和第二进料以获得第一合并进料；(c)使所述第一合并进料通过以并联构造布置的多个混合阶段以获得多个混合进料；和(d)使所述多个混合进料中的每一个通过加工阶段以获得尿素-硫肥料组合物。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述多个混合阶段包括选自以下的至少一种混合器：静态混合器；和分散磨机，任选地所述分散磨机为高剪切分散磨机。通常，所述加工阶段可包括选自以下的一个或多个步骤：干燥；粒化；锭化；和分选。在本专利技术的实施方案中，所述多个混合阶段选自：至少两个、合适地大于三个、任选地至少四个。通常，本专利技术的任何方面的加工阶段可包括选自以下的一个或多个步骤：干燥；粒化；锭化；和分选。在本专利技术的一个实施方案中，步骤(a)可包括提供包含表面活性剂、合适地多官能离子型表面活性剂的第三进料。任选地所述方法可还包括向所述合并或混合进料中加入一种或多种植物微量营养物，其中所述植物微量营养物选自以下中的一者或多者：硼；硒；钠；锌；锰；铁；铜；钼；钴；钙；和镁。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述第一、第二和(如果存在)第三进料中的一者或多者呈液体形式。合适地，硫和尿素中的任一者或二者可呈熔融形式。在本专利技术的一个具体实施方案中，将包含尿素的第四进料与所述混合进料汇合以提供合并的混合进料。合适地，所述第四进料包含熔融尿素。任选地，可在加工阶段之前使所述合并的混合进料通过又一混合阶段，混合器如上所述以串联或并联构造布置。本专利技术的第三个方面提供了一种通过/可通过本文描述的方法获得的尿素-硫肥料组合物。附图说明本专利技术将结合以下附图进一步说明，在附图中：图1示出了常规工艺排线(lineup)的工艺流程图；图2示出了本专利技术的一个实施方案的工艺流程图；图3示出了本专利技术的一个实施方案的工艺流程图，其中串联布置了多个静态混合器；图4示出了本专利技术的一个实施方案的工艺流程图，其中并联布置了多个静态混合器，在(A)中，来自混合器的输出在前进到加工阶段之前被合并，而在(B)中，来自混合器的输出不被合并而是每一个单独加工；图5示出了本专利技术的一个实施方案的工艺流程图，其中串联布置了多个分散磨机混合器；图6示出了本专利技术的一个实施方案的工艺流程图，其中并联布置了多个分散磨机混合器，在(A)中，来自混合器的输出在前进到加工阶段之前被合并，而在(B)中，来自混合器的输出不被合并而是每一个单独加工；图7示出了本专利技术的又一个实施方案的工艺流程图，其中第二进料在初始混合阶段之后引入；图8示出了本专利技术的又一个实施方案的工艺，其中第二进料在初始混合阶段之后引入并且并联布置了多个混合器，其中来自混合器的输出不被合并而是每一个单独加工。图9示出了本专利技术的又一个实施方案的工艺流程图，其中通过任何上述实施方案制得的混合流被用作涂布和/或增肥(fattening)剂。具体实施方式本专利技术方法提供了用于混合还包含尿素的硫肥的组分的改进方法和布置以形成最终的颗粒状产品。或者，所述混合组分可作为涂布和/或增肥剂施加到出售的基材如颗粒。供给该方法的硫可以从任何合适的源获得。所述硫可以是从克劳斯(Claus)法获得的高纯度(>99.9％S)化学品硫。然而，本专利技术的方法可使用纯度显著低于此的硫。这样的硫源的实例有如从硫熔融和过滤操作获得的硫滤饼和从各种化学和生物H2S气体移除过程获得的硫。通常，这样的硫源可含有30至99.9重量％、优选50至99.5重量％、更优选60至99.0重量％的范围内的任何量的硫。用于本专利技术方法中的硫可以固体或熔融形式供给。固体硫可以颗粒、小球、板、粉末或任何其他固体形式加入。固体硫也可以以液体悬浮液的形式例如作为浆料提供。浆料的液体组分可为水性液体。水性液体可为酸性水溶液如磷酸或硫酸的水溶液，最优选选自磷酸的水溶液、磷酸铵的水溶液、硫酸铵的水溶液以及它们的组合。在液体为磷酸的水溶液的情况下，磷酸优选具有对应于水中1至60％的P2O5、更优选5至50％的P2O5的强度。优选地，水性液体含尽可能少的水以避免引入过量的工艺水；引入到肥料生产过程中的任何过量的水需在稍后阶段消除，从而导致更复杂和更耗能的过程。任选地，一定比例的硫以熔融形式提供而一部分以固体形式提供。本专利技术方法中使用的尿素可以以固体或熔融形式供给。固体尿素适合地作为尿素球粒供给。在本专利技术的具体实施方案中，硫以肥料总重量的至少1重量％、合适地至少7重量％、通常至少15重量％、更通常至多约20重量％、或合适地至多约40重量％存在，余量包括尿素和任何其他添加剂。已知的是，如果在生产过程中加入至少一种表面活性剂并分散在整个肥料组合物中，则可在含硫磷酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造尿素‑硫肥料组合物的方法，所述方法包括：(a)提供包含单质硫的第一进料和包含尿素的第二进料；(b)汇合所述第一和第二进料以获得合并进料；(c)使所述合并进料通过混合阶段以获得混合进料；和(d)使所述混合进料通过加工阶段以获得所述尿素‑硫肥料组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 US 62/029,6001.一种制造尿素-硫肥料组合物的方法，所述方法包括：(a)提供包含单质硫的第一进料和包含尿素的第二进料；(b)汇合所述第一和第二进料以获得合并进料；(c)使所述合并进料通过混合阶段以获得混合进料；和(d)使所述混合进料通过加工阶段以获得所述尿素-硫肥料组合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合阶段包括选自静态混合器或分散磨机中的至少一种混合器，任选地所述分散磨机为高剪切分散磨机。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合阶段包括多个混合器。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个混合器串联布置。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个混合器并联布置。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述汇合步骤(b)基本上同时发生。7.一种制造尿素-硫肥料组合物的方法，所述方法包括：(a)提供包含单质硫的第一进料和包含尿素的第二进料；(b)汇合所述第一和第二进料以获得合并进料；(c)使所述合并进料通过以并联构造布置的多个混合阶段以获得多个混合进料；和(d)使所述多个混...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·阿莱，K·J·赫特，R·A·加西亚马丁内斯，C·J·英格尔兹比，C·托马兹，J·T·奥布赖恩，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL