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Schwefelhaltige Harnstoff-Düngemittel Shell und Uhde Fertilizer Technologies entwickeln neues Verfahren

| Redakteur: M.A. Manja Wühr

Düngemittelhersteller treibt schon länger die Frage um, ob in ihr Harnstoffgranulat nicht auch Schwefel eingebettet werden kann. Shell und Uhde Fertilizer Technologies erarbeiten derzeit ein Fließbettgranulierverfahren, das die Produktion von schwefelhaltigem Harnstoff-Düngemittel ermöglicht.

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Anlage zur Fließbettgranulierung
Anlage zur Fließbettgranulierung
(Bild: thyssenkrupp Industrial Solutions)

Essen – Shell und Uhde Fertilizer Technologies (UFT), Teil von thyssenkrupp Industrial Solutions, entwickeln derzeit ein Verfahren, um Schwefel in Harnstoff-Düngemittel einzubetten. Hierfür kombinieren die Partner im Mai 2015 vorgestellten Harnstoff-ES-Technologie von Shell und die durch UFT lizenzierten Fließbettgranulierung für Harnstoff. Zuletzt hatten die beiden Unternehmen mit Hilfe des von Shell entwickelten Mischverfahrens eine Harnstoff-ESEmulsion erzeugt und diese in der UFT-Pilotanlage in Leuna im Fließbettgranulierverfahren erfolgreich in Granulat umgewandelt. Ziel ist es mithilfe von schwefelangereicherten Harnstoff und der Fließbettgranulierung schwefelhaltigen Harnstoff in granulierter Form in den größten Düngemittelanlagen der Welt produzieren zu können.

"Düngemittelhersteller haben uns seit längerer Zeit immer wieder nach Lösungen für die Einbindung von Schwefel in ihr Harnstoffgranulat gefragt", so Matthias Potthoff, Geschäftsführer von Uhde Fertilizer Technologies. Seit 2014 arbeiten Shell und UFT an ihrer Partnerschaft zur Urea-ES-Technologie. Die Pilotversuche zeigen nun, dass schwefelhaltiger Harnstoff in UFT-Fließbettgranulierungsanlagen sicher hergestellt werden kann, so die Unternehmenssprecher.

Homogene Verteilung von Schwefelpartikeln

Die Harnstoff-(oder Englisch Urea-)ES-Technologie basiert auf dem durch Shell Thiogro patentierten Verfahren zur gleichmäßigen Emulgierung von flüssigen Mikropartikeln elementaren Schwefels in Harnstoff zur Formung einer homogenen Emulsion. Dieses Verfahren steht im Gegensatz zu herkömmlichen Technologien, bei denen Harnstoff typischerweise mit einer Schicht aus elementarem Schwefel überzogen wird. Die mikroskopische Größe der Schwefelpartikel, die bei unter 40 Mikrometer (μm) liegt, fördert die Oxidation des Schwefels im Boden durch Mikroorganismen während der Wachstumsphase der Pflanzen.

Der Granulationsprozess des UFT-Fließbettgranulierverfahrens ist durch tropfenweisen Aufbau des Granulats anstelle von Schichtung gekennzeichnet. Die Schmelze aus elementarem Schwefel wird in der Harnstoffschmelze feinst verteilt, bevor die Lösung in den Granulator eingeleitet wird. Durch die Flexibilität des UFT-Granulationsverfahrens kann die Herstellung von Harnstoff-ES ohne größere Modifikationen realisiert werden. Ebenso wie bei der herkömmlichen Harnstoff-Granulierung wachsen die Harnstoff-ES-Partikel durch die Verfestigung winziger Tropfen auf dem Keimmaterial. Im Ergebnis entsteht ein sehr hartes Granulat, das einem in Schichtungs- oder Agglomerationsverfahren erzeugten Granulat qualitativ weit überlegen ist, so UFT. Dieser langsame Anlagerungsprozess ist einzigartig, da er einen kontinuierlichen und gründlichen Entzug des in der Lösung enthaltenen Wassers ermöglicht, sodass das Endprodukt einen bemerkenswert niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Die Dispersion des Schwefels im Harnstoff führt zu einer homogenen Verteilung von mikrometergroßen Schwefelpartikeln im Harnstoff-ES-Granulat. Der Großteil der bei der Verfestigung frei werdenden Kristallisationswärme wird durch Verdampfen des Wassers in der Lösung abgeführt. Durch diese Methode der Wärmeabfuhr verringert sich die Menge der für die Kühlung benötigten Umgebungsluft; zudem ist die Verdampfung sehr effektiv, da sie unmittelbar auf der Granulatoberfläche erfolgt.

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