Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein wirtschaftlich günstiges Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei welchem die Bildung von Biuret weitergehend gemindert wird.

Die Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung von harnstoffhaltigem Düngemittel mittels einer Synthesestufe, einer Eindampfung und einer Granulationseinheit gerichtet, bei welchem zur Verringerung der Verweilzeit die Einleitung der Produktlösung in die Granulationseinheit mittels einer selbstregulierenden Kreiselpumpe eingesetzt wird, wie sie beispielsweise in AT 281609 oder AT 291003 beschrieben ist.

Die in AT 281609 oder AT 291003 genannten Pumpen, werden für den Einsatz nicht gleichbleibender Zulaufmengen und geringer Zulaufhöhen beschrieben und sind seit über 30 Jahren bekannt. Der erfindungsgemäße Einsatz im Rahmen einer Düngemittelherstellung hat zur Folge, dass der Verdampfer in derselben Ebene wie der Granulator aufgestellt werden kann und die Kreiselpumpe nur geringfügig tiefer angeordnet werden muss. Damit entfallen bzw. verkürzen sich die Versorgungsleitungen, wodurch die Verweilzeit des Produktes in den Leitungswegen wird entsprechend verkürzt. Diese Verringerung der Verweilzeit führt zu einer Verminderung der Bildung von Neben- und Folgeprodukten in der Produktlösung.

Es zeigte sich überraschenderweise, dass der Einsatz der selbstregelnden Kreiselpumpe weiterhin zu einer Verminderung des freien Ammoniaks im Abgas führt. Freies Ammoniak, welches zum Teil aus der unvollständigen Synthese stammt oder in den nachfolgenden Rohrleitungen und Behandlungsstufen entsteht, wird üblicherweise mit dem Abgas aus dem Verdampfer in die Synthesestufe zurück geführt. Freies Ammoniak, welches sich nach der Eindampfung bildet, muss gemeinsam mit dem Abgas, welches den Granulator verlässt, gereinigt werden. Da durch den Einsatz der selbstregulierenden Kreiselpumpe die Bildung des Biuret vermindert wird, wird auch die Bildung des zweiten Reaktionsproduktes Ammoniak gehindert.

Wie in UK 1 404 098 beschrieben, verläuft die Bildung des Biuret nach der Summenformel 2 OCN₂H₄ ⇔ O₂C₂N₃H₅ + NH₃, so dass pro nicht gebildetes Molekül Biuret ebenfalls die Bildung eines Moleküls NH₃ verhindert wird. Es kann bei dem erfindungsgemäßen Einsatz der selbstregulierenden Pumpe bei der Herstellung eines Ureagranulates eine Verminderung des Ammoniakgehaltes im Abgas von über 10 % erreicht werden gegenüber konventionellen Verfahren.

Weiterhin vereinfacht sich durch den Einsatz der selbstregulierenden Kreiselpumpe der Regelungsaufwand vorrangig für An- und Abfahrvorgänge erheblich, da diese Pumpe aufgrund ihrer Unabhängigkeit von der Zulaufmenge auf der Saugseite die Zulaufbedingungen zum Granulator länger stabil hält. Die Pumpe ermöglicht ein fast völliges Entleeren der Saugleitung, bevor der Zulauf zum Granulator unterbrochen wird. Weiterhin kann nach einem Stillstand schneller wieder im Granulator Produktlösung bereitstellt werden, da die Saugleitung nicht bis zu einem gewissen Füllstand gefüllt werden muss. Somit muss die Produktion von spezifikationsgerechtem Granulat im Verhältnis zum Stand der Technik kürzer unterbrochen werden, was wirtschaftlich vorteilhaft ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei Abfahrvorgängen die Saugleitung noch während der Produktion nahezu vollständig entleert wird, so dass eine gesonderte Entleerung und Rückführung der Lösung aus diesem Leitungsabschnitt entfällt.

Vorteilhafter Weise wird die selbstregulierende Pumpe entgegen der Darstellung in AT 281609 oder AT 291003 in unmittelbarer Nähe zum Granulator als an dem nachfolgenden Ausrüstungsteil aufgestellt oder in der idealen Aufstellungsvariante direkt am Granulator angeflanscht. Dies hat den großen Vorteil, dass die bauformbedingte Entgasung der Pumpe beziehungsweise der Produktlösung am Ende der heißen Rohrleitung zwischen Verdampfer und Granulator stattfinden kann. Diese Entgasung erfolgt über die Bohrung in der Welle, welche Verbindung mit dem Gasraum des Verdampfers hat. Dies ist besonders wirkungsvoll bei Verdampfereinheiten, bei denen Temperaturen von über 120°C vorliegen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die selbstregulierende Förderpumpe räumlich direkt neben dem Verdampfer angeordnet oder an diesen Verdampfer angeflanscht.

Nachfolgend wird beispielhaft in 1 der Stand der Technik mit Angaben der Höhen gezeigt. 2 zeigt beispielhaft die optimierte Aufstellung des Verfahrens unter Einsatz einer selbstregulierenden Kreiselpumpe.

Wie in 1 zu erkennen, wird das in der Synthesestufe 1 gebildete Produkt über den Leitungsweg 6 in einen Vorlagebehälter 2 geleitet und von dort mittels einer Pumpe 7 in der Leitung 8 von der Bodenebene in den auf der 20 m-Bühne stehenden Verdampfer 3 gefördert. Der im Verdampfer 3 ausgetriebene Wasserdampf sowie das freie Ammoniak und andere gasförmige Komponenten werden über den Leitungsweg 17 in die Synthesestufe zurückgeleitet.

Die aufkonzentrierte Urealösung verlässt über den Leitungsweg 9, der Saugleitung der Kreiselpumpe 4, den Verdampfer. Über die Höhendifferenz, welche der Leitungsweg 9 in Fallrichtung überwindet, wird die Einhaltung des erforderlichen Vordrucks beziehungsweise NPSH-Wertes der Kreiselpumpe 4, welche auf einer Höhe von ca. 7 m aufgestellt ist, sichergestellt. Im Leitungsweg 10, der Druckleitung dieser Kreiselpumpe 4, wird diese Lösung in das Verteilersystem 11 des Granulators 5 gefördert, wobei der Granulator 5 auf einer Bühnenhöhe von 10 m aufgestellt ist. Die Urealösung wird gemeinsam mit einem inerten Trägergas 14 in den Granulator 5 eingedüst und über den Einlass 13 feinkörniges Ureagranulat in den Granulator eingeleitet. Das feste Granulat verlässt über den Auslass 15 den Granulator zu nicht dargestellten und tiefer angeordneten, nachfolgenden Behandlungsstufen und das Abgas aus dem Granulator wird über Leitung 16 in die ebenfalls nicht dargestellte Abgasreinigungseinheit geleitet.