氨酸管式反應(yīng)器閃蒸法復(fù)合肥項可行報告

1、氨酸管式反應(yīng)器閃蒸法復(fù)合肥項可行性報告 氨酸管式反應(yīng)器閃蒸法復(fù)合肥項目屬于化工行業(yè)的化肥制造技術(shù)新領(lǐng)域，該項目主要是運用了硫酸和磷酸一銨液與液氨的反應(yīng)，然后經(jīng)過管式反應(yīng)器中和反應(yīng)閃蒸，噴涂在轉(zhuǎn)鼓造粒內(nèi)與系統(tǒng)內(nèi)的反料涂布成粒，從而提高了產(chǎn)量，利用中和反應(yīng)中所產(chǎn)生的大量熱量和被壓，把大量的水份閃蒸出來，閃蒸水份量可達(dá)物料中含水量的90%，反應(yīng)生成的高溫料漿經(jīng)噴槍噴入造粒機中進(jìn)行造粒，在進(jìn)行稍加烘干、冷卻、篩分、包膜，在整個生產(chǎn)過程中此工藝無副產(chǎn)品生成。 采用氨酸管式反應(yīng)器閃蒸法生產(chǎn)的復(fù)合肥料含氮量高，含氯離子低，水溶性好，作物易吸收，不流失，不存在殘留對農(nóng)作物和土壤的污染和傷害，徹底解決了普通轉(zhuǎn)鼓

2、蒸汽造粒水份超標(biāo)和結(jié)塊問題。其增產(chǎn)和提高農(nóng)作物品質(zhì)效果比硝態(tài)型、尿基型復(fù)合肥料好，具有一定的市場競爭力，能夠?qū)崿F(xiàn)很高的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益該項目在同行業(yè)具有很好的示范作用，其工藝屬于國內(nèi)首創(chuàng)。1、 傳統(tǒng)的硫酸鉀型復(fù)合肥，為了使硫酸氫鉀有良好的輸送性能，需增加大量的水分進(jìn)行稀釋混酸料漿，方能造粒。本工藝采用了氨酸管式反應(yīng)器閃蒸法，硫酸和磷酸一銨液經(jīng)過管式反應(yīng)器與液氨進(jìn)行中和調(diào)節(jié)反應(yīng)，產(chǎn)生了78996卡的熱量，在此迅速閃蒸出物料中的90%水份，大大降低了物料水份，達(dá)到高效、節(jié)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。2、 傳統(tǒng)的硫酸鉀型復(fù)合肥在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的hcl、nh3、粉塵造成了一定的環(huán)境污染問題。氨酸閃

3、蒸法工藝采用了多塔稀硫酸洗滌液，中和尾氣中的nh3，從而解決了傳統(tǒng)工藝中的液氨的損耗問題，減輕了烘干負(fù)荷，節(jié)約了能源，使同等規(guī)模的裝置生產(chǎn)能力提高50%以上。采用先干法除塵后水洗除塵的兩步除塵法，解決了中和、造粒、冷卻過程中的粉塵污染問題。因此，該項目的生產(chǎn)無“三廢”污染物排放，提高了資源利用效率，從源頭上避免了污染物的產(chǎn)生，促進(jìn)了節(jié)能降耗，并且達(dá)到了清潔生產(chǎn)工藝的要求。3、 氨酸管式反應(yīng)器閃蒸法復(fù)合肥是根據(jù)測土配方施肥技術(shù)的要求，運用平衡施肥的原理，針對不同用肥土壤的供肥性能，不同作物的需肥規(guī)律進(jìn)行科學(xué)配方，以此提高化學(xué)肥料利用率，達(dá)到作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的，徹底改變了我國硫酸鉀復(fù)合肥料存在養(yǎng)分

4、不可調(diào)節(jié)、含氮量低的現(xiàn)實，氨酸閃蒸法復(fù)合肥還能生產(chǎn)高氮、高磷肥、高氮高鉀肥、及通用型肥，此工藝生產(chǎn)的肥料，具有顆粒均勻、外觀光滑有油性、透明有光澤、水分底、強度高、不結(jié)塊、緩效等特點。該工藝鉀（氯化鉀或硫酸鉀）源自返料中加入，帶入系統(tǒng)中的水分大大降低，同時在生產(chǎn)過程中此工藝不用脫氯，使用液氨與硫酸和磷酸一銨液混合液在管式反應(yīng)器反應(yīng)，閃蒸出大量的水蒸氣，（物料中水份的90%）從而減輕了烘干負(fù)荷，節(jié)約了能源，節(jié)約了煤耗，使同等規(guī)模的裝置生產(chǎn)能力提高50%以上。在節(jié)省能源、原材料消耗，提高工效等方面都有重要的意義。一、 高氮復(fù)合肥生產(chǎn)所需解決的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題高氮復(fù)合肥料由于其獨特的肥效，越來越受到

5、市場的關(guān)注和歡迎，越來越多的化肥生產(chǎn)企業(yè)尤其是尿素生產(chǎn)企業(yè)、硫基復(fù)合肥生產(chǎn)企業(yè)、磷復(fù)肥生產(chǎn)企業(yè)將開發(fā)高氮復(fù)合肥料做為一項重要的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整措施，以滿足市場的需求。近向年來，我國高氮復(fù)合肥料生產(chǎn)技術(shù)有了長足發(fā)展，但由于工藝技術(shù)、生產(chǎn)裝備、生產(chǎn)管理等方面的局限性和不平衡性，在高氮復(fù)合肥的生產(chǎn)過程中仍存在設(shè)備結(jié)疤、產(chǎn)品結(jié)塊、生產(chǎn)環(huán)境差、系統(tǒng)穩(wěn)定性差、成本高、產(chǎn)品外觀質(zhì)量差等一系列問題。隨著農(nóng)業(yè)施肥技術(shù)的調(diào)整和農(nóng)民認(rèn)識的提高，市場對高氮復(fù)合肥的要求愈來愈高，高氮復(fù)合肥生產(chǎn)必須解決以下幾個問題：1、 低廉原料的適應(yīng)性問題。原料成本占復(fù)合肥生產(chǎn)成本的絕大部分，降低原料成本是提高復(fù)合肥市場競爭力的重要手段。

6、這就要求復(fù)合肥生產(chǎn)不但能適應(yīng)質(zhì)優(yōu)價高的原料，更要能適應(yīng)品質(zhì)低價格更低的原料，如使用低價的國產(chǎn)57%含量的氯化鉀、水份含量偏高的濕氯化銨，含水份偏高的普鈣等原料，以進(jìn)一步降低生產(chǎn)原料成本，同時產(chǎn)品質(zhì)量也能有所提高。目前傳統(tǒng)的尿融噴漿工藝和高塔工藝，也難以同時利用以上低價原料。2、 產(chǎn)品結(jié)塊問題。該問題是高氮復(fù)合肥生產(chǎn)中的難點和市場最為關(guān)注的問題之一，影響產(chǎn)品結(jié)塊的原因有多種，但主要是產(chǎn)品水份和包裝溫度，尿基復(fù)合肥要徹底解決結(jié)塊問題就必須做到：產(chǎn)品水份1.0%，產(chǎn)品包裝溫度35目前傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝很難同時達(dá)到以上兩點。3、 設(shè)備結(jié)疤問題。由于高氮復(fù)合肥原料的物理特性和生產(chǎn)工藝特點，很容易造成主要設(shè)備結(jié)

7、疤、振動篩堵孔等問題，如傳統(tǒng)的團(tuán)粒法工藝、尿融噴漿工藝常出現(xiàn)干燥機、造粒機等設(shè)備內(nèi)部結(jié)疤，高塔工藝也常出現(xiàn)小料盆結(jié)疤等問題。該類問題不能徹底解決，將嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)成本。4、 產(chǎn)品品種多樣化問題。市場對復(fù)合肥品種的要求越來越專用化和多樣化，一套生產(chǎn)裝置必須能穩(wěn)定生產(chǎn)多品種的系列復(fù)合肥。既要能生產(chǎn)低氮品種，又要能生產(chǎn)高氮品種；既能滿足基肥緩施長效的要求，又能滿足追肥及總目的施肥速溶速效的要求；既要能生產(chǎn)單元肥，又要能生產(chǎn)二元或多元復(fù)合肥，同時還工滿足市場對產(chǎn)品無殘渣的技術(shù)要求。5、 清潔文明生產(chǎn)問題。目前運行的傳統(tǒng)尿融工藝生產(chǎn)高氮尿基復(fù)合肥生產(chǎn)裝置，普通存在環(huán)保不達(dá)標(biāo)排放，生產(chǎn)工

8、作環(huán)境較差，原料損耗大等問題。隨著國家環(huán)保治理力度的加大和生產(chǎn)勞動防護(hù)水平的提高，高氮尿基復(fù)合肥生產(chǎn)必須解決該類問題，力爭做到清潔文明生產(chǎn)。6、 工藝簡潔合理問題?，F(xiàn)階段的大部分高氮復(fù)合肥生產(chǎn)裝置設(shè)計采用二段干燥或二段冷卻、冷篩分、冷破碎工藝，工藝流程復(fù)雜，系統(tǒng)的熱量損耗和浪費嚴(yán)重，運行費用較高。7、 能源消耗問題。傳統(tǒng)的高能耗高污染生產(chǎn)工藝已不符合國家產(chǎn)業(yè)政策，必然進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，以降低能源消耗和環(huán)境污染。8、 縮二脲的毒害問題。由于工藝技術(shù)、設(shè)備以及管理等問題，傳統(tǒng)的尿融噴漿工藝以及高塔工藝不時有產(chǎn)品因縮二脲含量超標(biāo)而導(dǎo)致農(nóng)作物燒苗現(xiàn)象，該類問題已引起市場的高度關(guān)注。二、國內(nèi)主要高氮尿基復(fù)合

9、肥生產(chǎn)技術(shù)存在主要問題（一）傳統(tǒng)尿液噴漿造粒技術(shù)存在的主要問題近幾年來，隨著實用新技術(shù)、新設(shè)備在尿基復(fù)合肥裝置的應(yīng)用和生產(chǎn)管理水平的不斷提高，尿液噴漿造粒技術(shù)已日趨成熟，一系列長期困擾尿基復(fù)合肥生產(chǎn)的難題被不斷解決，但其仍存在以下有待解決的難題：1、 尿基復(fù)合肥尤其是高氮尿基復(fù)合肥的結(jié)塊問題，仍難以根本解決，采用防結(jié)塊劑包膜處理成本偏高，噸肥防結(jié)塊成本高達(dá)15-20元。2、 尿基復(fù)合肥生產(chǎn)仍需添加不溶性的粘性填充劑做為造粒助劑，一方面導(dǎo)致產(chǎn)品顏色受填充劑顏色影響較大，無法保證產(chǎn)品顏色的一致性，影響產(chǎn)品形象和企業(yè)形象，不利于企業(yè)品牌的創(chuàng)建；另一方面也導(dǎo)致生產(chǎn)難度加大、生產(chǎn)成本的增加以及生產(chǎn)環(huán)境的

10、惡化，不利于清潔文明生產(chǎn)產(chǎn)品市場競爭能力的提高。3、 為實現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放而采取的濕法除塵而導(dǎo)致污水難以實現(xiàn)零排放，無法滿足日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求。4、 尿基復(fù)合肥生產(chǎn)受天氣濕度和原料品質(zhì)的影響較大，仍無法真正做到長周期連續(xù)穩(wěn)定運行。（二）、熔體式高塔造粒工藝存在的主要問題熔體式高塔造粒工藝是近年來剛興起的一種新工藝，因其產(chǎn)品具有小氣孔而與眾不同，但其也存在以下問題制約其大力推廣。1、 由于高溫料漿的特性，不易生產(chǎn)高磷復(fù)合肥品種，僅能生產(chǎn)高氮、高鉀系列復(fù)合肥品種，不能滿足市場多樣化的需求。2、 對原料質(zhì)量要求苛刻，如水份1.0%，原料細(xì)粉0.5mm，限制了國內(nèi)大多數(shù)低價復(fù)合肥原料（如國產(chǎn)氯化鉀、干濕

11、態(tài)氯化銨、普鈣、粘土等）的利用，致使原料生產(chǎn)成本較高，市場難以接受。3、 由于受塔高、塔徑、噴頭的轉(zhuǎn)速等諸多因素的限制，產(chǎn)品顆粒調(diào)整范圍較小，不易一產(chǎn)較大顆粒的緩釋長效復(fù)合肥。4、 工藝操作難度較大，操作彈性較小，工藝過程易堵塞、易結(jié)疤，難以長周期連續(xù)穩(wěn)定運行。5、 由于原料粒度要求較細(xì)，且需要加熱和高空輸送，雖然減少了干燥過程，但其原料需要篩分、破碎，產(chǎn)品也需要冷卻、篩分、包膜、破碎等，其工敢過程亦然繁雜，生產(chǎn)過程亦然存在二廢排放。6、 縮二尿含量超標(biāo)是其生產(chǎn)過程中難以控制的問題。三、氨酸管式反應(yīng)器噴漿造粒技術(shù)（一）酸氨管式反應(yīng)器造粒技術(shù)的工藝過程在傳統(tǒng)的尿液噴漿造粒裝置、復(fù)混肥裝置的基礎(chǔ)上

12、，僅需在造粒機部分增設(shè)硫酸、液氨、洗滌水等工藝管道和管式反應(yīng)器裝置，便可實現(xiàn)氨酸管式反應(yīng)器噴漿造粒新技術(shù)。其工藝過程如下：來自原料工序的固體原料、液體原料和系統(tǒng)內(nèi)的返料進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓造粒機，由硫酸貯槽來的濃硫酸和洗滌水泵來的洗滌液與磷酸一銨溶解后（或磷酸p205：20-25%）分別經(jīng)計量后加入到管式反應(yīng)器的進(jìn)料混合段進(jìn)行反應(yīng)，快速反應(yīng)生成溫合料漿經(jīng)管式反應(yīng)的噴嘴均勻地噴到造粒機料層上，調(diào)節(jié)特料特性。干濕物料在造粒機的轉(zhuǎn)動作用下團(tuán)聚粘結(jié)成粒。管式反應(yīng)器噴出的水蒸汽和料層中釋放的水蒸汽由造粒尾氣帶出造粒機，造粒尾氣經(jīng)文氏洗滌器使之凈化，由造粒尾氣風(fēng)機送入煙囪排入大氣，達(dá)到一定濃度后的洗滌液用泵送入溶解槽

13、溶解磷酸一銨（有磷酸的用磷酸洗滌），通過管式反應(yīng)器與硫酸反應(yīng)生成蒸汽和高溫料漿予以回收利用，并實現(xiàn)污水零排放。（二）氨酸管式反應(yīng)器噴漿造粒新技術(shù)的主要特征1、造粒工況明顯改善和穩(wěn)定造粒部分利用氣氨與硫酸、磷酸一銨的化學(xué)反應(yīng)熱來提高造粒物粒溫度和改善物料特性，提溫幅度可達(dá)15-30，而并非主要靠蒸汽和尿融液來提高造粒溫度，造粒溫度可高達(dá)75-85,物料水份小于2.5%,成球率高達(dá)70-80%以上。2、實現(xiàn)一段干燥工藝、簡化工藝過程由于造粒物料溫度較高，水份較低，一段干燥便于使產(chǎn)品水份降至1.5%以下，實現(xiàn)了一段干燥工藝生產(chǎn)高氮尿基復(fù)合肥工藝過程，簡化了工藝過程。3、實現(xiàn)熱篩分、熱破碎工藝、提高能

14、源利用率由于干燥后產(chǎn)品水份較低（小于1.5%）可滿足熱篩分和熱大粒破碎工藝，同時也提高了熱返料的熱量利用效率，以及降低了冷卻負(fù)荷，緩解了產(chǎn)品熱結(jié)塊傾向。4、實現(xiàn)無填充劑造粒、提高產(chǎn)品質(zhì)量由于利用氣氨與硫酸、磷酸一銨（或磷酸）的反應(yīng)生成硫酸銨和部分磷酸二銨、磷酸一銨來改善物料特性，提高原料間的配伍性，有效解決了尿基復(fù)合肥物性差的問題，無需增加潤土等粘性填充劑，可大量利用廉價的氯化銨氮源取代不溶性膨潤土等填充劑和部分尿素，實現(xiàn)不溶性填充劑造粒，產(chǎn)品外觀潔白、光滑圓潤（或不規(guī)則），無不溶性殘渣，避免了填充劑姿色不穩(wěn)定對產(chǎn)品外觀的影響，提高了產(chǎn)品的外觀形象和市場競爭力，同時還可利用低品位的國產(chǎn)氯化鉀、

15、普鈣等原料，可進(jìn)一步原料成本。5、 洗滌液得以回收利用，實現(xiàn)污水零排放尾氣處理的洗滌液用于造粒機管式反應(yīng)器（或去溶解磷酸一銨）得以回收，即解決了傳統(tǒng)工藝濕法除塵系統(tǒng)洗滌液的回收問題，雙降低了原料損耗，可實現(xiàn)污水零排放。采用氨酸管式反應(yīng)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硫酸、氨噴管技術(shù)，由于管式反應(yīng)器噴出的料漿為硫酸銨，無游離硫酸存在，可徹底避免以上副反應(yīng)的發(fā)生，同時又生成了部分磷酸二銨，有效改善了造粒物料特性，提高了原料間的配伍性，解決了干燥機、溜槽、破碎機、篩分機等設(shè)備的結(jié)疤，堵塞嚴(yán)重問題，保證了裝置的連續(xù)穩(wěn)定運行。6、 生產(chǎn)裝置操作彈性和生產(chǎn)能力明顯提高傳統(tǒng)的尿基復(fù)合肥生產(chǎn)工藝，造粒受天氣濕度和原料特性影響較大

16、，操作彈性較小，限制了多品種生產(chǎn)。而氨酸管式反應(yīng)器造粒技術(shù)，通過調(diào)節(jié)管試反應(yīng)器運行負(fù)荷，可在不同的配方、原料、季節(jié)等條件下均可保證的良好的造粒效果，有效提高了裝置的生產(chǎn)彈性，可生產(chǎn)多品種、多系列復(fù)合肥產(chǎn)品，滿足復(fù)合肥產(chǎn)品多樣化的市場要求，同時生產(chǎn)能力也提高了20%-50%。7、 產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高、形成獨特的產(chǎn)品特色產(chǎn)品不溶性殘渣少，產(chǎn)品外觀潔白、光滑、圓潤（或不規(guī)則），有較強的市場競爭力；產(chǎn)品強度大于30n，產(chǎn)品水份小于1.5%，顆粒粒度均勻，有較強的抗結(jié)塊能力；造粒工況穩(wěn)定，產(chǎn)品內(nèi)在養(yǎng)分波動??；由于高溫料漿快速凝固，部分顆粒也存在氣孔，具有獨特的產(chǎn)品特色。（需要工藝調(diào)整）8、 生產(chǎn)綜合成本明

17、顯降低生產(chǎn)能力提高20%-50%，使噸肥產(chǎn)品的各種固定成本明顯下降。產(chǎn)品質(zhì)量的提高和產(chǎn)品的多樣化，有利于產(chǎn)品品牌的創(chuàng)建，提高了產(chǎn)品的市場競爭力，盡而噸肥銷售成本有所降低。充分利用原料間的化學(xué)反應(yīng)熱和系統(tǒng)的返料熱量，噸肥產(chǎn)品的煤可降低30%以上。 產(chǎn)品抗結(jié)塊能力的增加，消耗防結(jié)塊劑的成本也有所下降。 洗滌液提以充分利用，原料消耗有所降低。利用廉價的氯化銨原料代替填充劑和部分尿素，同時也可使用低品位、低價格的氯化鉀、普鈣等原料，使產(chǎn)品原料成本有所降低?？刹捎靡话愀稍铩岷Y分、熱大粒破碎工藝和直接利用顆粒尿素進(jìn)行生產(chǎn)，簡化了生產(chǎn)過程，固定投遞和運行費用有所降低。裝置的連續(xù)穩(wěn)定運行，降低了設(shè)備的事故率

18、和維修費用。以上幾方面綜合考核，噸肥綜合生產(chǎn)成本可降低30-70元，有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，同時由于實現(xiàn)污水零排放，也有較好的環(huán)保效益。氨酸管式反應(yīng)器噴漿造粒技術(shù)與傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)常見復(fù)合肥品種原料成本對比見下表：16-16-16根據(jù)當(dāng)?shù)卦蟽r格氨酸工藝傳統(tǒng)工藝序號原料名稱單價：元/t噸肥用量：kg/t噸肥成本：元/t噸肥用量：kg/t噸肥成本：元/t1氯化鉀20001252502755502氯化鉀1750150262.5003一銨1900375712.5375712.54尿素1650100165110181.55氯化銨550225123.75006氯化銨650002001307液氨23002

19、046008硫酸6004527009填充劑2000030610碳酸氫銨450005022.5合計10401586.7510401602.5備注說明：二者原料成本相差15.75元/t，但傳統(tǒng)工藝、煤、蒸汽消耗較高，成球率偏低，生產(chǎn)能力低，產(chǎn)品水份較高，顆粒強度小，顆粒外觀差，產(chǎn)品結(jié)塊嚴(yán)重，而氨酸工藝生產(chǎn)能力比傳統(tǒng)工藝高出50%-100%，且煤、蒸汽、電消耗較低，產(chǎn)品水份低，強度高，產(chǎn)品有較強市場競爭力，結(jié)合上述因素，氨酸工藝噸肥成本將比傳統(tǒng)工藝降低45元左右。30-0-5氨酸工藝傳統(tǒng)工藝序號原料名稱單價：元噸肥用量:kg/t噸肥成本：元/t噸肥用量：kg/t噸肥成本：元/t1氯化鉀2000001

20、002002氯化鉀1750100175003一銨190000004尿素1650380627450742.55氯化銨（550430236.5100556氯化銨650002401567液氨23002046008硫酸）6006036009填充劑20050101503010碳酸氫銨4500000合計10401130.510401183.5備注說明：二者原料成本相差53元/t，尿融工藝生產(chǎn)此配方，成球率較低，生產(chǎn)能力較低，原料損耗較高，由于配方中填充劑含量較高，產(chǎn)品外觀顏色較差，尿融蒸汽消耗較高。氨酸工藝生產(chǎn)此配方，生產(chǎn)能力比傳統(tǒng)工藝高50%以上，煤、蒸汽消耗較低，產(chǎn)品顆粒強度較高，外觀潔白，有較強的市

21、場競爭力，綜合各種因素，氨到工藝比傳統(tǒng)工藝噸肥成本降低75元左右。25-9-6根據(jù)當(dāng)?shù)卦蟽r格氨酸工藝傳統(tǒng)工藝序號原料名稱單價：元/t噸肥用量：kg/t噸肥成本：元/t噸肥用量：kg/t噸肥成本：元/t1氯化鉀2000001102202氯化鉀1750110192.5003一銨）19002204182204184尿素1650270445.53004955氯化銨550325178.75006氯化銨650002801827液氨23002046008硫酸6004527009填充劑200101002010碳酸氫銨450104003013.5合計1307.7510401348.5備注說明：二者原料成本相差30.75元/t，尿融工藝煤、蒸汽消耗較高，產(chǎn)品水份較高，結(jié)塊嚴(yán)重，氨酸工藝生產(chǎn)能力比傳統(tǒng)