國內外復合肥料生產狀況.doc

國內外NPK復合肥料生產狀況及我國復合肥企業(yè)發(fā)展趨勢1.- ?( |; kZ i; |8 e# j國內外NPK復合肥料生產狀況/ S# D6 d. p9 B Z n: A/ s * ed: Y! * L1 g% ( E據聯(lián)合國糧農組織統(tǒng)計，1995年世界化肥產量為3.5億噸，含植物主要營養(yǎng)成分m（N+P2O5+K2O）1.2億噸。19901995年間，國際肥料開發(fā)中心（IFDC）對各種肥料，特別是復合肥料的生產作了調研，1994年度世界各種肥料的產量及比例：單體肥料17800萬噸，54；散裝摻混肥料5000萬噸，15；粒狀肥料4600萬噸，14；二元肥料3100萬噸，9；流體肥料2500萬噸，8。% r- k# _5 Y% |% o J8 j70年代中期以后，世界化肥生產中尿素、磷酸銨增長最快。1990年，尿素以占氮肥總產量的40。1997年，磷酸銨的消費量已占世界磷肥總消費量的50。盡管90年代中期以來發(fā)達國家的化肥生產、使用已出現(xiàn)衰退，但P、K養(yǎng)分的復合化率遠高于發(fā)展中國家，表一列出國際肥料協(xié)會1997年統(tǒng)計的數據。1997年，世界平均氮肥的15，磷肥的66，鉀肥的30被加工成復合肥料。6 ; y8 _ A0 d% 1 ; E1 m2 o S表一 H9 r, c3 v+ 7 _1997年一些國家和地區(qū)化肥的復合化率6 N$ G8 _) S; N& u) k% K6 p% M( D- G 國家或地區(qū)NP2O5K2O美國199433西歐288769印度138331中國1025世界平均14.565.830% o. 1 u% 2 I9 P$ 9 m, A復合肥料的主要類型有：非粒形復合肥料，粒形均勻復合肥料，顆粒摻混肥料，流體復合肥料。隨著不同地區(qū)氣候、作物、土壤和國情的不同，復合肥料的發(fā)展狀況不同。; W+ g0 C. d+ 3 |8 j f美國施用復合肥料有百年以上歷史，經歷了上述各種復合肥料的生產使用過程：1948/49年度，非粒狀混合肥料占美國肥料總消費量1854.2萬噸的69.2。1960年度，美國肥料總消費量為2300萬噸，均勻粒狀肥料NPK為1200萬噸，占總量的52，有團粒形復合肥料廠260家，我廠現(xiàn)在就處于這一水平，比人家整整晚了40多年。隨著農業(yè)耕作的大型化、機械化；化肥基礎肥料品種改進、大型工廠集中在資源地區(qū)生產；農業(yè)服務工作遍布全國，發(fā)展到1995年時，摻混肥料占肥料總消費量的46，流體肥料占37.2，直接施肥用的硝酸銨和磷酸銨占12.6，均勻NPK只占4.2。我廠如果想走出困境（目前裝置不改造）也應該走摻混肥這一道路，原因有：團粒廠可以解決、肥料的造粒問題。有了幾種規(guī)格的、基礎肥料，加上現(xiàn)成購進的尿素、磷銨就可以配置任何比例的摻合物。用戶需要什么就配什么，不再需要頻繁轉產，生產可以規(guī)?；我换?。成本可以大幅度降低，因為尿素、磷銨可以現(xiàn)成購入，不需要造粒。) Z* t) S. Q% F- c西歐是化肥技術的策源地。但二戰(zhàn)前以生產單體肥料為主，二戰(zhàn)后轉向重視復合肥料生產，在7080年代曾經是世界復合肥料產量最大的地區(qū)。80年代初該地區(qū)有140個復合肥料廠，總生產能力3200萬噸/年。到80年代末，由于環(huán)保要求提高，東歐政治改革等原因，化肥用量減少，化肥生產進行了兼并、關閉等重組過程，工廠數減少為95家，總生產能力為2700萬噸/年。隨著工廠的兼并，經營化肥的公司總數也從70年代的70家減為80年代的29家。多數產品在本國和西歐范圍內銷售，只有10的產品銷往西歐以外的地區(qū)。, u0 * S2 + j8 X% I俄羅斯復合肥料生產能力約為1300萬噸/年，東歐諸國700萬噸/年。復合肥料占該地區(qū)化肥消費量的20。* i) |* Y0 4 u3 y0 t( 印度肥料復合化比例高于我國。60年代末在美國幫助下開始大型尿素磷銨系復肥生產。60年代末曾計劃參照美國大力發(fā)展摻混型NPK生產方案。方案推行中發(fā)現(xiàn)沒有團粒肥料廠提供顆粒肥料，就搞不好摻混肥廠。經多年實踐，發(fā)現(xiàn)造粒復合肥料廠投資低，見效快，是增加復肥產量的好方法。在1975年，印度已建有40家團粒型復肥廠，占印度復合肥產量的3540。分散建設的團粒型復肥廠對印度農業(yè)生產起了明顯作用。90年代末，印度建有70多家年生產310萬噸復肥廠。印度團粒復合肥料的配料大多數含尿素、磷酸銨、氯化鉀，少量過磷酸鈣和磷礦粉。產品規(guī)格多是高濃產品，如181810，1515155（S），1212172（MgO）。0 e5 X) ) R$ / a% Q$ p& q( g由于歐洲的地理、氣候、農業(yè)、缺乏硫資源等情況，化肥和復合肥料生產一直以硝銨系產品為主。1990年世界以硝酸磷肥技術路線生產和消費的復合肥料為433萬噸25（2000萬噸實物），占世界25產量的10.5。隨著近幾年硫磺供應充沛，歐洲化肥用量減少，硝酸磷肥產量下降至320萬噸。& b. : m6 t9 c8 & E4 Q2000年，我國生產化肥（N252）3185.7萬噸，其中2398.1萬噸，25663萬噸，復合肥料736.7萬噸。尿素的實物產量以達3070.1萬噸/年。2000年，我國進口360萬噸，氯化鉀599.2萬噸，復合肥料198.5萬噸。復合肥料的產量和總施用量還偏低，仍需發(fā)展生產，以產頂進。6 s1 j0 V/ y8 Y& h + 4 l3 hF7 A, D23 I T E7 r7 W# V4 R# x復合肥料生產技術類型及應用情況* m8 W W2 c: l8 O4 w: h4 ?* |; u6 d8 w復合肥料生產發(fā)展的根據是農業(yè)實踐中反映出養(yǎng)分綜合存在的肥料可使作物長得更好，產量更高。農學家把這種情況歸結為養(yǎng)分間的聯(lián)應效應。其主要解釋為養(yǎng)分同時存在可使植物易于得到所需的多種養(yǎng)分，根系發(fā)達，從而增進植物對不同養(yǎng)分的吸收和利用，更有利于植物的生長。在這方面，美國hevron化學公司ames T.Thorup的研究報告“均勻復合肥料在實現(xiàn)平衡施肥中的作用”提供了有力的證據。許多研究人員也得到同樣的認識。- R& z4 S5 y p& g. / T氮肥是農作物需要量最大的養(yǎng)分。但氮素肥料易于發(fā)生流失、分解損失，因而宜多次單獨追施，所以制成復合肥料的比例較低。& K7 J6 6 S. C# t9 Q+ _復合肥料生產技術類型及應用情況如下：6 p) w1 U. ?3 （1）% L3 G5 ; ; w) O. d非粒狀肥料的干法混合50年代前是美國主要的肥料品種，有專門的生產技術和設備、配方及防結塊措施等。生產規(guī)模多數為15萬噸/年。. P3 5 e5 O8 a6 3 x5 Y+ z7 u6 （2）1 a) |- m: a0 f* r混合干料造粒起源于英國，在歐洲、美國、澳大利亞、日本廣泛應用。印度、中國、泰國在6090年代也廣泛應用。* e , c5 i * Y. k: Mr( x, J（3）/ I* 0 S* Z8 1 E$ H/ k加酸、通氨的干料造粒在干料造粒的技術上增加噴灑酸液，加入硝酸銨氨溶液、氨氣，中和反應和造粒同時進行，在美國應用最廣。隨著商品磷酸供應、管道反應器開發(fā)成功，70年代中期曾是復合肥料技術的新成就。& v5 V# d$ UK5 Z( （4）. 2 I* 2 h! a& 0 K+ F U6 P( P6 g料漿造粒法以磷酸銨為基礎的硫磷銨系、硝酸磷酸混酸分解磷礦為基礎的硝酸磷肥復合肥料，主要采用料漿造粒法制成復合肥料。料漿法適合在綜合性的化工廠內大規(guī)模生產復合肥料。* i1 w: e7 Y* q0 h! K+ y復肥車間的造粒設備有：雙軸臥式造粒機、噴漿造粒機、回轉筒造粒機，都是通過返料把料漿變成顆粒。2 j: |$ c3 $ l+ n2 X對尿素磷銨系復合肥料來說，只有采用濃磷酸管道反應器工藝才能達到較好的操作狀況。4 r4 C R7 S. / s2 - J（5）( a2 7 B9 J& N. C5 I3 p熔融造粒硝酸磷肥和硝磷酸銨系復合肥料生產，在制得高濃度熔融料漿（96）后，可采用熔融體噴灑成粒工藝制得粒狀產品。1 B0 i8 x0 N; R3 O尿素磷酸銨系復合肥料也可以采用熔融造粒工藝，但只適合于以磷酸一銨為原料，并且產品（N）：（P2O5）比限于1：1以上。6 c, b# ?. M5 qh* C0 R（6）1 7 ! j+ H1 w3 G7 IR擠壓造粒適合于小批量生產NPK復合肥料。因為顆粒的外觀差，要得到外觀好的顆粒，生產過程和設備就復雜了。大規(guī)模生產顆粒鉀肥、顆粒硫酸銨比較適用，因為其它方法生產顆粒鉀肥效果比擠壓法差。6 t* m& c, t& 7 C0 d7 Q7 R! Z（7）) S, Y$ I- c7 D3 w% N5 d p 5 l摻混在美國的影響下，愛爾蘭、加拿大、巴西主要采用摻混技術。摻混法在南美一些國家、歐洲國家、日本、非洲也有一定影響。1996年北美摻混肥料產量為1850萬噸實物，巴西1080萬噸，西歐560萬噸，拉美國家120萬噸，亞洲/大洋洲270萬噸，非洲70萬噸，合計3950萬噸。! o/ b! K, |# / B6 s摻混肥料的增長趨勢表明它在技術經濟上合理。摻混廠表面看起來簡單易建，實際上要具備高水平的基礎肥料生產，并且需配合測土施肥等手段才更有意義。沒有基礎肥料生產的國家通過購入顆?；A肥料，摻混成不同規(guī)格的供農業(yè)施用是合理的。為減少磷酸生產帶來的環(huán)境污染，關閉磷酸廠，用購入的標準粒肥生產摻混型，取代以前生產的造粒型也是合理的，這本身就是發(fā)展的過程。3 Q7 d0 P! w& n% m- U% f團粒技術和摻混技術是可以結合的。團粒廠可以解決、肥料的造粒問題。有了幾種規(guī)格的、基礎肥料，就可以配置任何比例的摻合物。6 e9 H9 g2 z1 q1 x( m+ gb（8）% t- r3 Y( s0 P# J( o流體復合肥料流體復合肥料有清液型、懸浮液型、泥漿型三類。在美國肥料總量中已占有相當的比例。流體肥料的生產成本低，施肥效率高，尤其適合大型機械化農場的施肥。但需具有相應的各種條件后才有應用的可能性。- i7 e/ q2 l0 ?+ v* z7 l* 8 f, e; N- x r # 8 x1 B N- L, 5 J* ?: K& v. L3- R% / c I# d8 y我國氮肥企業(yè)發(fā)展復肥生產適用的技術路線 B y _; S+ Q( . h; n & p6 Q! B8 W! W* s+ s尿素是氮肥品種中每單位氮素生產成本最低的肥料。按計算和生產實際，以單位計，尿素的生產成本約為硝酸銨的90，硫酸銨的80。硝酸銨生產中的硝酸有用來分解磷礦生產有效磷素的功能，最終又成為肥料的氮素成分。從經濟角度來說，尿基復合肥、硝酸磷肥系復合肥料比硫基復合肥要優(yōu)勝些。我國尿素的產量已占氮肥總產量的60，尿素作為復合肥料的氮源是十分自然的事。: C2 T- K- B, 0 e0 對于尿素生產企業(yè)，我們推薦下面幾項復合肥生產技術：! q9 s; M, x9 R# S, K（1）- r; Z0 P% E7 I# S- # h- o J利用尿素廠的濃尿液（95），與購入的粉狀磷酸一銨、結晶氯化鉀（或硫酸鉀）、其他配料和填充料制不同規(guī)格的高濃度復合肥料。復合肥料車間建在尿素車間附近（200500處）。生產裝置的流程如圖所示。! U* k- f( i9 $ E; m/ k基礎肥料計量系統(tǒng)原料皮帶鏈磨機造粒機1干燥機粗篩2干燥機冷卻機成品篩包膜機計量包裝秤3 A, N, w+ q P1 n n輔助系統(tǒng)清水流量計溶解槽噴漿泵計量系統(tǒng)9 e( g; R- Y3 , l4 e9 固體尿素皮帶計量秤- 2 B. u0 i2 b$ t) H蒸汽* O) t0 y& / e, x) J% b3 f尿素車間來的尿液( K7 : K: d m sZx4 |3 噴嘴造粒機, w _: . p l; . v: s# ?成粒機理：顆粒尿素經連續(xù)計量后送入尿素熔融槽，計量系統(tǒng)根據尿素量自動調節(jié)水的配入量，以達到穩(wěn)定尿素濃度的目的。同時，再根據設定的產量、復混肥的NPK總量和單養(yǎng)分的含量，由計量控制系統(tǒng)自動調節(jié)尿液的流量。經熔融槽熔融的尿液由熔融泵加壓后，通過特制的噴嘴噴出，形成霧狀的液滴，液滴遇冷后變成半液態(tài)半固態(tài)的造粒母球，噴到造粒機內（配料系統(tǒng)已計量過）的物料上，粘結成粒并逐步被球化成合格粒子進入干燥系統(tǒng)。霧狀的液滴作為造粒的成球源，即使不加蒸汽也可大幅度提高造粒成球率，由于不加蒸汽大大降低了造粒物料的含水率，減輕了干燥機的負荷；同時，因霧狀的液滴大小基本一致，粘附造粒機內物料時，粘附層基本相等，使得造出的顆粒圓整、光滑、粒度均勻。5 m8 ; p% w該工藝的特點是：以尿素料漿為液相，取代了蒸汽造粒，并可根據需要選用尿液來源；保留了團粒法的原工藝路線不變，不需要對原裝置改動；降低了造粒水分，減輕了干燥機的負荷；提高了造粒成球率，進而提高了產量；改善了產品質量。產品可有多種規(guī)格，特別適合于生產高氮比例的產品；返料量小，生產效率比全固體配料造粒的效率高30，操作費用有所節(jié)省；單系列裝置的規(guī)模在520萬噸成品/年。規(guī)模不宜太大，以便改換產品規(guī)格。$ 5 c# R- C9 U年產10萬噸復合肥料裝置的總投資，包括土建費用在內1000萬元。按工廠原有條件可有小額增減。8 K& E! |0 U2 p6 i2 e* r（2）; l R# O9 d4 m+ j濃磷酸銨料漿（管道反應器產生）與固體尿素、鉀鹽等配料造粒制復合肥料。$ s% w- g, rb+ a+ G& p# G$ l流程與方案（1）相似，但需有商品磷酸（50）的供應條件。在造粒裝置前配置供酸、供氨設備和計量儀表，向造粒機前端設置的管道反應器加入磷酸、硫酸、洗滌液和氨。管道反應器排出的濃料漿噴灑在造粒機內的料床上造粒。造粒物料再經各操作工序得到產品。: E M, I4 T4 e0 1 s特點：/ q5 / h$ I2 C比方案（1）增加商品硫酸的貯存系統(tǒng)、管道反應器系統(tǒng)，增加尾氣洗滌設備材質的要求，投資比方案（1）增加30以上。* z+ ; t& ?6 X復肥產品的顆粒外觀比方案（1）差。因為硫酸銨料漿的粘度比尿液粘度大得多。粘結成粒的趨勢較大。降低料漿濃度又會增加造粒物料水分，帶來一系列不利因素。& f6 C5 r1 A0 n3 z# 該技術在國內的磷銨廠、秦皇島中阿化肥公司等均已應用?？梢岳眠@種工藝建尿素磷銨系復合肥料車間。3 u: F I- j) K（3）雙料漿返料造粒工藝濃磷酸、尾氣洗滌液與氣氨經管道反應器生成的濃料漿，尿素裝置送來的尿液與鉀鹽，返料在回轉筒內造粒。6 % e3 0 d* 特點：/ n& d6 C: z4 v$ u! E$ W6 S6 W9 p) _* i 造粒時液相量大，要求4倍以上的返料比，系統(tǒng)中全部設備的物料流通量增大。9 c% O) p. K3 y# y+ 2 Z4 c O& O5 y1 ( A3 r, e6 維持高返料比意味著物料粉碎負荷大，尾氣處理和通風吸塵的負荷也大。濕法洗滌器引入的水量增加。! H4 k) ( P% G: T9 O* D s( r6 W6 E2 D1 T8 j% F$ c易發(fā)生過度?；盗喜荒芷胶?，洗滌液