化肥的常见生产工艺及术语解读.ppt

,如何与老农资们拼专业化肥的常见生产工艺及术语解读。,1分类,3AZF生产工艺及产品特点,产品品种：可以生产：各种NPK，品种规格齐全；生产困难：尿基超高氮型NPK不能生产：无,产品质量：优点：产品内在质量控制精确不足：产品外观质量不如熔融造粒工艺圆润,4,3AZF生产工艺及产品特点,5,3.1团粒法工艺及特点团粒法工艺流程和简介团粒法工艺技术特点团粒法复合肥产品特点团粒法技术比较和发展趋势,6,3.1团粒法工艺及产品特点,工艺流程图,7,团粒法工艺生产线实景,8,3.1团粒法工艺及产品特点,工艺流程简介主要特征是无发生化学反应，物理过程为主。团粒法是欧洲发展起来的，称之为“蒸汽造粒法”。造粒形式有：回转盘造粒、双轴造粒、转鼓造粒等。在中国使用最广泛的是转鼓造粒方式。蒸汽和水喷洒在造粒物料床上，控制蒸汽和水加入量调整造粒。通蒸汽提高了造粒物料的温度，使造粒过程水分含量较低。通常控制转鼓造粒机出料口处物料的温度在7095，水分含量在37。转鼓造粒法生产复混肥料的优点：1.造粒中可通蒸汽，水分含量低，干燥负荷低；2.在必要时方便在造粒过程中通氨；3.操作人员可以直接观察造粒情况，随时调节。,9,3.1团粒法工艺及产品特点,流程特点：1.没有化学反应；2.工艺流程较长；3.干线部分与AZF工艺相似；4.氮源选择面广；5.装置规模一般为515万吨/年。,建厂情况：全国建厂200个以上，总生产能力约1500万吨(实物量),团粒法工艺技术特点,装置投资：以团粒法装置投资为比较基准，建设投资不大，5003000千万系数1.0,原料特点：原料是单质化肥和MAP（填料除外）可以选用所有氮源，熔融态或固态,10,3.1团粒法工艺及产品特点,产品品种：可以生产：各种NPK，品种规格齐全：生产难点：高氮型NPK不能生产：无,产品质量：优点：产品质量控制较稳定；不足：颗粒强度较差，产品容易粉化结块；颗粒内养分混合不够均匀；产品外观较差。,11,3.1团粒法工艺及产品特点,12,3.2脱氯工艺及特点脱氯工艺流程和简介脱氯工艺技术特点脱氯工艺复合肥产品特点脱氯技术比较和发展趋势,13,3.2脱氯工艺及产品特点,脱氯工艺的核心反应：KCl+H2SO4KHSO4+HCl核心是低温，能耗低，成本低。设备简单世界通用的硫酸钾生产工艺：曼海姆法1，KCl+H2SO4KHSO4+HCl2，KHSO4+H2SO4K2SO4+HCl核心是曼海姆炉，高温消耗大量电能。腐蚀厉害。好处是脱氯干净,120140,120140,500600,3.2脱氯工艺及产品特点,脱氯工艺流程方框图,15,氢钾转化,氯化钾,浓硫酸,HCl吸收,水,稀磷酸,工业盐酸31,混酸槽,稀磷酸,管式反应器,氨,蒸汽,料浆槽,造粒干燥一体机,喷枪,热风500650,尿素,筛分,冷却,包裹,NPK产品12-18-15,洗涤,破碎,尿素,水,atm,脱氯工艺生产线实景,16,3.2脱氯工艺及产品特点,脱氯工艺主要工艺控制指标KCl转化率：8285%稀磷酸浓度：22%P2O5干燥热风温度：500650产品质量：N%1314%P2O5%1618%K2O%1315%Cl-%2.53.0%工艺流程简介脱氯工艺用氯化钾代替了硫酸钾，减少K生产成本。使用较差磷矿生产的低浓度稀磷酸，减少P生产成本。整个工艺过程可概括为两步：一是将KCl转化为硫酸氢钾,并制成混酸;二是含硫酸氢钾、磷酸等的混酸经氨中和、造粒、干燥,冷却后制得成品规格为121815的粒状硫基NPK复合肥。造粒干燥采用内返料一体机工艺。补氮设备和操作,17,3.2脱氯工艺及产品特点,流程特点：1.氯化钾低温转化生成硫酸氢钾；2.氯化氢气体用于生产工业盐酸31HCl；3.硫酸氢钾与稀磷酸一起中和；4.干燥热风温度高达500650。5.装置规模较小，一般不超过20万吨。,建厂情况：全国建厂6070个，总生产能力700万吨(实物量),脱氯工艺技术特点,装置投资：建设投资与团粒法相当，系数1.0。,原料特点：使用低浓度稀磷酸(高杂质磷矿)；只使用氯化钾。,18,3.2脱氯工艺及产品特点,产品品种：可以生产：硫基NPK，品种规格受限生产困难：N12的NPK；高浓度肥不能生产：硝基NPK；氯基NPK,产品质量：优点：外观圆润不足：1，内在质量欠缺（磷矿质量导致）2，产品中残留的氯根偏高3，产品结构单一，不是今后平衡施肥的方向4，销售方向仍然是大田作物。,19,3.2脱氯工艺及产品特点,20,3.3熔融法工艺及特点熔融工艺分类熔融法工艺流程和简介熔融法工艺技术特点熔融法复合肥产品特点熔融法技术比较和发展趋势,21,3.3熔融法工艺及产品特点,熔体法造粒工艺是将经熔融并且流动性良好的NPK共熔体喷入冷媒，因表面张力作用形成球状液滴，物料冷却即固化为球形颗粒。三种冷媒：自然空气的称为1塔式造粒；制冷空气的称为2冷冻结晶造粒；液体如矿物油的称为3油冷造粒。从造粒原理上看，以上三种工艺都属于熔体结晶法造粒。,22,尿素MAP钾盐辅料,造粒塔喷淋造粒工艺使用最早、最广泛的是单一氮肥如尿素和硝铵的喷淋造粒，在20世纪30年代开始使用。挪威海德鲁用于生产硝基复合肥。,NPK,3.3熔融法工艺及产品特点,23,熔融法工艺生产线实景,24,3.3熔融法工艺及产品特点,主要控制参数：原料预热温度：90；固体原料细度：10N；造粒塔：参照尿素造粒塔，不同之处在于塔内壁防腐层和塔径。造粒塔比同等规模的尿素塔直径大，以便造更大的颗粒。10万吨/年能力造粒塔直径12m，塔高70m；20万吨/年能力造粒塔直径1518m，塔高70110m造粒塔是投资最大的设备，占装置设备投资的60以上。,25,3.3熔融法工艺及产品特点,熔融法工艺缺陷NPK品种规格严重受制。由于是以尿素熔融液形成共溶体，因此尿素（硝铵）在原料总量中一般达到50，最少不能低于40。几乎都是高氮肥，不能生产氮含量低于15的品种；磷含量不能高于15，磷越低越好生产；塔式造粒NPK产品的特点是“氮不能低，磷不能高。”熔融法工艺不够成熟开车率较低夏季空气潮湿，吸潮导致无法连续开车；生产操作的稳定性不好、连续性较差。固体物料上高塔困难：必须通过两、三级斗提机接力上塔顶尿素分解：产品缩二脲接近国家规定（1.5）高限值；由于副反应造成尿素的利用率下降，有2的损失；加入辅料问题：共熔体的必须物增加成本，降低有效含量。,26,3.3熔融法工艺及产品特点,流程特点：1.没有化学反应；2.所有原料制成熔融态；3.需制作稳定的共熔体；4.原料处理复杂，5.不能同时生产尿基肥和硝基肥；6.单塔装置规模不能超过30万吨/年。,建厂情况：全国已建20几个。形成总生产能力300400万吨(实物量)。,熔融法工艺技术特点,装置投资：规模小建设投资略大，系数1.1；规模大与团粒法相当，系数1.0,原料特点：原料是单质化肥和MAP（辅料、填料除外）,27,3.3熔融法工艺及产品特点,产品品种：可以生产：高氮型NPK，品种规格受限制；生产困难：3mm以上颗粒不能生产：高磷型和总养分含量低于40NPK,产品质量：优点：外观圆润、独特，带孔不易仿造不足：颗粒偏小；缩二脲含量较高颗粒强度偏低，有结块现象产品溶解快,28,3.3熔融法工艺及产品特点,29,3.4BB肥工艺及特点BB肥简介BB肥工艺流程和技术关键BB肥工艺技术特点BB肥复合肥产品特点BB肥技术比较和发展趋势,30,3.4BB肥工艺及产品特点,BB肥简介散装掺混肥料（BulkBlendingFertilizers，简称BB肥）美国为适应大规模农场和高度机械化耕作相结合的农业结构的需要，在二十世纪五十年代后发展起来的。它的特点是把生产、销售和使用三个环节联在一起依托高效的农化服务来保证整个系统的运作。工厂分布在用肥地区，以小规模经营为主，装置生产能力较小。销售半径规定：美国50英里(80km)；日本120km！养分偏离规定：美国10；日本20！上世纪九十年代有BB肥装置约8000套，BB肥占复混肥料总量的70！一般BB肥装置的开车率低于20，只在用肥季节短时间开机。,31,3.4BB肥工艺及产品特点,工艺流程图,32,33,BB肥工艺生产线实景,3.4BB肥工艺及产品特点,生产BB肥的技术关键：关键一：必须遵守化学相容性的规则基础肥料的相容性，必须不发生不利副反应。肥料混合后有些反应使临界相对湿度降低，产品吸潮结块。关键二：必须严格采用粒度匹配的基础肥料控制养分离散的关键，掺混肥料的粒度直接关系到产品的外观，对施肥的作业效率、肥料利用率等都有很大的影响。BB肥工艺的独特优点：1氮、磷、钾配方转换速度快，不存在清仓和废料处置的问题。2能生产出较高浓度的复混肥和高氮复混肥，总养分最高59%，氮到25%以上。高浓度使得库存和运输成本低；3生产工艺相对比较简单，出厂产品一般不包装。4原料单质肥存放只在施用前混配，因此产品不容易结块；5在加工生产中基本没有“三废”排放。,34,3.4BB肥工艺及产品特点,流程特点：1.生产流程最简单，几乎没有三废排放；2.没有造粒过程，只有掺合过程；3.产品更适合散装发售；4.原料利用率最高，几乎没有废料；5.一般没有成品包装和成品贮存，中国例外；6.装置规模一般较小，35万吨/年。,建厂情况：美国500套以上，加工能力约1400万吨(实物量)中国正在发展中，能力300万吨,BB肥工艺技术特点,装置投资：建设投资最省，系数0.20.5(原料库变化大),原料特点：原料必须是大颗粒尿素、大颗粒钾肥，磷源是DAP和MAP，没有填料。颗粒粒度必须匹配。,35,3.4BB肥工艺及产品特点,产品品种：可以生产：各种NPK，规格最齐全：生产困难：需要加填料的中低浓度NPK不能生产：总含量超过54个。,产品质量：优点：养分配比更加灵活不足：成品养分偏离度较大；颗粒比重不同，抛洒距离不同；产品独特，销售半径有严格限制。,36,37,BB肥产品样品,3.4BB肥工艺及产品特点,38,工艺优缺点比较,主流复合肥工艺比较常见复合肥产品优缺点比较,4工艺优缺点比较主流复合肥工艺比较,40,4工艺优缺点比较常见复合肥产品优缺点比较,41,复混肥料的原料1、氮素原料尿素(NH2)2CON46%硫酸铵(NH4)2SO4N20.8%碳酸氢铵NH4HCO3N17.5%氯化铵NH4CLN25.39%硝酸铵NH4NO3N34.6%磷酸一铵NH4H2PO4N10%磷酸二铵（NH4）2HPO4N13%,2、磷素原料普通过磷酸钙Ca(H2PO4)2.H2OP2O512%重过磷酸钙Ca(H2PO4)2.H2OP2O540%磷酸一铵NH4H2PO4P2O540%磷酸二铵（NH4）2HPO4P2O538%钙镁磷肥P2O512%硝酸磷肥P2O511%3、钾素原料氯化钾KCLK2O63.17%硫酸钾K2SO4K2O54.06%,尿基复合肥,生产工艺：混配法、氨酸法、尿熔法。1、混配法：（1）工艺流程：将含有氮、磷、钾养分的粉状原材料按照一定的比例混合后，通过造粒机内添加蒸汽进行造粒，然后经过烘干、冷却、筛分、包膜、包装等工序后，生产出的产品。（2）混配法的优点：生产成本低，肥料颜色白，融化速度较快，生产过程中不需要添加填充料。（3）混配法的缺点：颗粒强度较其它工艺来说略低，不易长时间存放,尿基复合肥,2、氨酸法：（1）工艺流程：将含有氮、磷、钾养分的粉状原材料按照一定的比例混合后进入造粒机，再将氨和稀硫酸同时输进造粒机内的物料中，氨和稀硫酸在造粒机内发生中和反应后生成液态的硫酸铵，由于硫酸铵粘性较好，将物料粘接成粒，然后经过烘干、冷却、筛分、包膜、包装等工序后，生产出的产品。（2）氨酸法的优点：生产成本低，肥料颜色白，融化速度较快，生产过程中不需要添加填充料。（3）氨酸法的缺点：生产过程的危险因素增多，氨和酸都是危险化学品；燃煤能耗较高。,尿基复合肥,3、尿熔法（1）工艺流程：将含有氮、磷、钾养分的粉状原材料按照一定的比例混合后进入造粒机，再将尿素加热至105-115，变成液态尿浆，然后将液态的尿浆输进造粒机内的物料中，液态尿浆在造粒机内与低温物料接触后，在降温的过程中将物料粘接成粒，然后经过烘干、冷却、筛分、包膜、包装等工序后，生产出的产品。（2）尿熔法的优点：肥料溶化速度快；颗粒外表圆滑美观；相比混配法和氨酸法，燃煤消耗低。（3）尿熔法的缺陷：因该工艺大量使用高价值原料如尿素，导致生产成本较高，现在很少采用此种工艺了；尿熔法需使用大量的填充料，导致肥料颜色不白；夏季空气湿度大时，生产过程控制难度较大。,缓控释肥料,基本原理:利用生物缓控释剂或硫磺在尿素的外表涂上一层，阻止氮含量的快速释放，从而达到缓控释的目地。生产流程:自动配料造粒干燥冷却筛分包膜自动混配包装缓控释尿素,水溶肥,基本原理:该肥料是经水溶解或稀释，用于灌溉施肥、叶面施肥、无土栽培等用途的液体或固体肥料。生产过程为：将各种水不溶物低的原料通过磨细、混合、包膜等过程生产出的合格的产品。生产流程:自动配料混合包膜