大型硝基复合肥装置的生产技术.docx

!大型硝基复合肥装置的生产技术张湘凤吴广增（中海油山东化学工程有限责任公司济南 250013）摘 要 简要介绍了大型硝基复合肥装置的主要生产工艺，重点介绍熔体塔式喷淋造粒和转筒造粒机造粒二种工艺生产硝基复合肥的技术，并就二种生产装置的技术特点、占地、设备配套、安全性进行了分析。关键词 硝酸铵改性 硝基复合肥 生产技术 熔体塔式喷淋造粒 转筒造粒机造粒 安全性硝基复合肥是近 10 年来在我国迅速发展的化肥新品种，硝基复合肥是一种含铵态氮、硝态 氮、有效磷等元素的高浓度复合肥。硝态氮肥比 较适用于国内雨水较少、气温较低的北方旱地的 碱性土壤；适合于蔬菜、果树、烟草、玉米、小麦等作物。在烟草上施硝态氮肥见效快，叶面积大，有利落黄，成熟度好，烟叶糖 / 碱比适宜，香气足， 中、上等烟叶比例大，均价高。根据国外生产烟叶 的经验，基肥至少有 50、追肥有 80为硝态氮 肥。硝基复合肥生产技术的研究开发也经历了 多个阶段，开始阶段是在 2002 年以后，农用硝铵 的禁用促进了硝基复合肥生产技术的研究开发，这个阶段主要是对硝酸铵进行改性，生产总养分的质量分数 40的二元或三元复合肥，改性后 的硝基复合肥产品安全可靠、使用方便、环保性 能好、养分含量高，既保留了原有硝铵的基本特 性，含有氮磷钾等作物生长所需的营养元素。第二个阶段是 2008 年国际金融危机出现以 后，各类化工产品价格普遍下跌，硝酸价格也从 历史高点跌到低点，致使企业开工率大降。在这种形势下，一些硝铵生产企业通过对硝酸铵进行改性，生产硝铵磷等改性产品，国内部分复合肥 生产企业利用硝铵磷为原料，生产高浓度硝基复 合肥。根据市场需求和农民对硝基复合肥的认知 度，生产总养分的质量分数 40的高磷、高钾的 三元复合肥，高塔造粒技术得到快速发展及应 用，单套生产装置规模可以达到年产 20 万 t。使 硝基复合肥生产企业从容应对了危机，抗风险能 力显著增强。现阶段我国现已成为世界最大的硝酸生产 国，目前国内有硝酸生产企业 70 多家，产能 840万 t/a，就硝酸本身而言，作为基础化工产品，受到了宏观经济下滑的影响和金融危机拖累，造成硝 酸需求低迷、企业开工率降低、产品供过于求，价 格不断下滑。但在国家大力解决“三农”问题的背 景下，新农村建设、农产品结构调整等，都增加了对其下游硝酸铵及硝基复合肥的需求，而硝酸为国内正在迅速发展的化肥新品种硝基复合肥提 供了充足的原料。在这个阶段有不少硝酸生产企 业选择了硝酸 - 硝酸铵 - 硝基复合肥产业链，建 设大型硝基复合肥生产基地。目前我国硝基复合肥生产工艺就像尿基复 合肥一样，是在传统的复混肥及磷复合肥主要工 艺技术基础上快速发展起来。但与国外复合肥生产装置相比，国内目前硝基复合肥生产厂家的单套装置规模都不大。为了扩大硝基复合肥的市场 占有率，降低生产成本，各个企业纷纷建设年产3060 万 t 的硝基复合肥装置。由于受到生产技 术的限制，年产 60 万 t 硝基复合肥企业往往由26 套复合肥装置运行才能满足需要。装置大型 化的生产工艺的发展要求迫在眉睫。1复合肥生产主要造粒工艺国内外复合肥的生产方法依据其不同造粒工艺形成不同的生产技术，同时因为不同的原料来源和产品的配方，选择不同的工艺路线。 硝基复肥的造粒技术有多种，比如团粒法，挤压 法，熔体塔式，转筒造粒机，流化床造粒等。团粒 法，挤压法等因能耗高、环境影响大、生产规模较 小等限制，在大型生产装置中已经不被广泛使 用。目前生产硝基复肥的造粒技术使用比较多的 是熔体塔式喷淋造粒，转筒造粒机造粒，流化床 造粒机造粒和钢带造粒机造粒。1.1熔体塔式喷淋造粒!第 2 期张湘凤等：大型硝基复合肥装置的生产技术35硝基复合肥熔体塔式喷淋造粒法是将制备好的质量分数为 99的硝基合复肥溶液输送至 造粒塔顶，经过设置在塔顶的造粒喷头喷洒成小 液滴，在造粒塔内与上升的冷空气逆流接触，冷 却固化形成圆球形的颗粒。固体颗粒落到塔底后 经过收集，再送至冷却及涂膜包装工序。熔体塔式喷淋造粒技术按照造粒塔的高度 可以分为高塔造粒和低塔造粒。造粒塔高度为80130m 属于高塔造粒，高度80m 的造粒塔属 于低塔造粒。按照通风方式划分，塔式喷淋造粒 技术可以分为强制通风和自然通风两种方式。按 照造粒喷头类型划分，可以分为静止喷头和旋转 喷头两种。静止喷头一般多个喷头分散布置，而 旋转喷头只在造粒塔的中间设置个。按照造粒 塔的形状划分，可以分为圆柱型塔和立方体形 塔。硝基复合肥采用熔体塔式造粒工艺，为了满 足造粒、干燥、粒度、强度、防止粘塔和生产规模 等要求一般采用高塔、自然通风、旋转喷头、圆柱 型塔。塔式喷淋造粒由于利用了自然通风干燥冷 却，减少了复合肥生产中的干燥设备和热源，其具 有动力消耗低的特点。同时颗粒圆滑，成球率高， 粒度均匀；产品养分均匀，产品外观独特，每个颗 粒上都有一个小孔；采用高塔造粒技术造粒塔塔 壁不会发生粘塔现象；不使用湿法除尘，没有洗涤 溶液外排；产品规格容易调整，可以生产多种不同 养分的产品。但高塔的缺点也很明显：投资大，一 座直径 16m 的高塔建设费用约需 1 000 万元；受 季节影响大，普遍存在“夏眠”现象；受气象条件 影响大，达到设计产能很困难；塔底仍有结疤的 现象；造粒喷淋溶液一般浓度要求高，输送上塔 比较困难。为了解决硝铵溶液的输送问题，硝基 复合肥生产往往将质量分数为 90的硝铵溶液 先送到塔上，然后经过布置在塔顶的蒸发器浓缩 到 99后进行熔融造粒。国内现在生产高氮尿基复合肥和硝基复合 肥的工艺主要采用高塔熔体造粒，根据生产高塔 复合肥的企业信息汇总，已建及在建的高塔约 38 座，复合肥总能力约在 3 000 万 t。1.2 转筒造粒机造粒转筒造粒机造粒主要生产过程是：将返料和 不合格产品作为晶种经过送料溜槽由转筒造粒 机的入口加入，浓缩后的质量分数为 96硝酸铵溶液通过带有夹套或伴热的管线由硝酸铵溶液泵输送至转筒造粒机的前部。随着转筒的转 动，粉状物料被转筒带动到一定的高度后，在重 力和惯性作用下回落到转筒下部颗粒聚集区，在 颗粒聚集区侧上方，硝酸铵溶液经过喷嘴雾化 后，均匀涂布在不断向转筒转动方向翻动的颗粒 聚集区。在转动过程中，晶种经过互相粘结，溶液 在表面形成新结晶等过程逐渐长大成一定大小 的圆球状产品，然后沿着稍稍倾斜的筒体向前滚 动，逐渐从出口流出。产品一部分作为晶种，按照 一定的比例返回到造粒机的入口，另一部分经过 筛分，合格产品送下一工序，不合格的过大颗粒 产品经过粉碎，与不合格的过小颗粒一起返回到 造粒机的入口作为晶种继续造粒。为了调节造粒机内的热平衡和湿度平衡，需 要向造粒机内补充蒸汽。造粒尾气由引风机抽 出，经过处理粉尘后排至大气。转筒造粒机的造粒产品粒度比塔式喷淋造 粒产品粒径稍大，90以上的产品粒径约为 24mm。转筒造粒机造粒的优点：（1）颗粒粒径大，表面光滑，适合播种；（2）颗 粒抗压强度大，不易破碎、结块；（3）占地面积小， 布置简单；（4）配方灵活，可以使用多种养分的配 方。转筒造粒机造粒的缺点是颗粒不如熔体塔式喷淋造粒产品粒度均匀，流程长、能耗高、尾气 处理量大。1.3双桨式造粒机造粒双桨式造粒机造粒技术的核心设备是双桨 造粒机，该设备是一个稍倾斜放置整体筒状的设 备，内部有两个水平轴，轴上设置桨叶。两个轴上 的桨叶互相耦合，最长的桨叶接近造粒机内腔的底部。生产过程中，物料被双桨由底部抄送扬洒到造粒机的中上部，形成类似沸腾一样的流态。 哨酸铵溶液从造粒机的前部加入，通过分布器均 匀喷洒在流态化的物料上，物料经过团聚和涂布 两种机理不断长大，形成粒径合格的颗粒。不合 格的过大颗粒产品经过粉碎，与不合格的过小颗 粒一起返回到造粒机的后部作为晶种继续造粒。造粒尾气经过回收其中的粉尘后，去流化床 或干燥器，再经过洗涤后排放。双桨式造粒机造粒的优点：图 3 回转钢带冷凝造粒工艺流程简图氮 肥 技 术2012 年第 33 卷36（1）生产能力大，单套最大达到 1 800t/d，调整灵活；（2）可以生产多种产品，例如硝酸铵、硝 酸铵钙、硝基 NPK 复合肥；（3）占地面积小。双桨式造粒机造粒技术的代表厂家有德国UHDE 公司（见图 1）和挪威原 NH 公司。成功了国内首套流化床造粒生产多孔硝酸铵的装置，但是因为产品质量不稳定，消耗定额较高， 结块现象较多等问题，已经逐渐被造粒塔喷淋造 粒所取代。此技术的代表是挪威海德鲁的流化床造粒 技术。造粒机示意图见图 2。1.4 流化床造粒机造粒流化床造粒采用喷涂造粒方式，返料硝酸铵 或硝基复肥的微小粒子（晶种）在流化空气的作 用下，在流化床内剧烈搅动，处于沸腾状态。质量 分数为 9596的硝酸铵或硝基复肥溶液由喷嘴喷出，在雾化空气的作用下形成一个雾化区，两个区域互相交错，物料细雾喷涂在返料硝酸铵 或硝基复肥的晶种上，经冷却固化成为一个较大 的颗粒。形成的大颗粒物料由于重力的作用沉降 到多孔板上（流化床下部），借助流化空气在多孔 板锥形斜孔产生的水平推力，将大颗粒推到下一 室冷却后送出造粒机。目前此工艺用于生产大颗粒尿素比较多，用 于生产硝酸铵或硝基复肥的比较少，海德鲁公司 有这方面的技术。国内化肥厂曾于 1978 年试验1.5回转钢带冷凝造粒回转钢带冷凝造粒机是利用物料的低熔点 特性，根据物料熔融态时的粘度和表面张力范 围，通过特殊的布料装置将热熔物料均匀地滴落 在其下方匀速移动的钢带上，同时在钢带下方设置的连续喷淋装置的强制冷却作用下，使得物料在移动、输送过程中得以冷却、固化，从而达到连 续造粒成型的目的。颗粒形状为半球状，受物料热熔态时的粘 度、表面张力以及流量和布料器转速的共同影 响，颗粒直径一般在 36mm 之间，大小可调，成粒 率比较高。回转钢带冷凝造粒工艺流程简图见图 3。第 2 期张湘凤等：大型硝基复合肥装置的生产技术37如图 3 所示，低温共熔浆料从带保温和搅拌的储槽用带保温夹套的立式或卧式泵输送至回 转钢带冷凝造粒机头部的布料器内，通过旋转布 料器使物料快速、均匀地滴落在布料器下方匀速 移动的钢带面上。钢带下面设有喷咀向上喷射循环冷却水，喷淋水通过钢带与物料进行热交换，保证滴落在钢带上的浆料冷凝固化成半球形颗 粒，并从钢带尾部卸下粒子。根据生产地气候条 件，颗粒产品可选择是否经过包裹处理，最后进 入成品料仓或后续计量包装过程。回转钢带冷凝造粒法的优点：（1）不需要干燥和冷却系统；（2）不需要尾气洗涤系统，无三废排放；（3）成品颗粒强度高；（4）工艺过程简捷，操作稳定；（5）方便不同配方产品生产之间的切换；（6）其能耗、原料损耗和投资低。缺点：（1）不能生产多孔硝酸铵；（2）颗粒是半球形的，客户在接受和认同上 存在一定的障碍；（3）产能扩大受到一定的影响，一条钢带的 生产能力只有（3 5）万 t/a。2 大规模生产硝基复合肥技术的选择上述几种硝基复合肥造粒技术各有自己的 特点，难以严格区分孰优孰劣。但是针对不同的 产品类型，总有一种最合适的造粒方式与之对 应。为了满足硝基复合肥装置大型化的要求，目 前国内外硝基复合肥造粒工艺主要选择高塔熔 体造粒和转筒造粒机造粒，根据中海油山东化学 工程有限责任公司在国内多套年产（3060）万 t 硝基复合肥装置的设计经验，以下就这两种造粒 工艺在不同规模及不同产品配方的应用及生产 技术特点作一介绍。2.1 熔体塔式喷淋造粒技术入复合肥造粒塔，在空气中冷却固化成颗粒，获得养分分布均匀，颗粒形状较好的复合肥料。采 用该法生产的硝基复合肥或尿基复合肥产品符 合国家 GBl5063- 2009 标准高浓度的要求，氮磷 钾总养分的质量分数40，水分的质量分数2.0。该工艺的技术特点如下：（1）工艺流程短。该工艺可以直接利用硝铵 装置浓缩后的硝铵溶液，省去了硝铵的的喷淋造 粒工序及硝铵固体产品制复合肥时的破碎加工， 且生产过程返料极少，大大简化了工艺流程；（2）热量消耗低。整个工艺过程充分利用了 硝铵溶液的显热和结晶热，用于蒸发水分。但由 于该造粒工艺的局限性，对原料中的水分含量要 求极低，不需要外供热源进行干燥，从而降低了能耗和生产成本。（3）装置的操作费用比常规的团粒法和转筒 造粒低，且占地面积小，装置布置紧凑，生产规模 越大，优势更为明显；（4）产品质量高。产品颗粒强度高，表面光滑 圆润，不易结块，养分含量高且分布均匀，既可生 产高浓度硝基多元复合肥，又可生产作为掺合肥 料的优质基础原料肥。（5）环保效益好。生产操作环境条件好，无三废排放，属于清洁生产工艺，环保效益十分显著。（6）配套设备均可国内生产，无需进口设备。对产品配方调整的可适用性2.1.2由于造粒工艺流程短，在调整产品配方时不会产生大量的中间物料，产品调整灵活时间短。由于熔体塔式喷淋造粒采用 自 然 通 风 干 燥，受气候条件影响大，造粒塔的生产能力达不 到设计要求的占多数。国内现有的高塔直径为18 000mm,对于高磷、高钾的三元复合肥，年生产 规模最大为 25 万 t。冷却系统的配置：由于造粒塔下料温度较 低，根据不同的原料与产品规格，冷却系统可以 采用一级冷却滚筒或流化床冷却器。为了降低含 尘尾气对于环境的影响，现在国外大型肥料装置 产品冷却采用粉体流冷却器，结合了密相输送原理及传统的板式换热器设计，冷媒采用循环冷却水。可以将物料从 90冷却到 40，不受夏季气 候的影响。熔体塔式喷淋 造粒的产品规格包括 技术特点2.1.1熔体塔式喷淋造粒技术近年来在国内尿基复合肥和硝基复合肥装置上得到了快速发展。该 技术利用质量分数为 99的硝铵溶液和磷酸一 铵、氯化钾（或硫酸钾）可以形成低共熔点化合物 的特点，将粉状磷酸一铵、氯化钾（或硫酸钾）、添 加剂等各自加热后，加入硝铵溶液混合槽中，通 过反应生成流动性良好的 NPK 共熔体，经喷头喷氮 肥 技 术2012 年第 33 卷3820- 10- 10、15- 15- 15、16- 16- 16、硝酸铵钙（含 N的质量分数为 2028）、硝铵磷（30- 6- 0）、硝 铵锌（30- 0- 0）等，企业可以根据市场需求增加其 它配方。2.1.3工艺流程概述 熔体塔式喷淋造粒生产工艺流程框图见图 1。成品冷却：由造粒塔底出来的复合肥成品经过成品输送带送到成品斗提机，提升送至滚筒冷 却器或粒子流冷却器进行降温至 40，再由斗提 机送至涂膜机对复肥成品进行涂膜。外购的涂膜 剂先卸车至涂膜剂储槽，然后由涂膜剂泵送至涂 膜剂溶解槽，再加入防结块剂后进行加热溶解， 然后再由计量泵加压喷入涂膜机。涂膜完成之后 的成品由栈桥皮带输送至包装仓库进行计量包 装。冷却机出来的冷却风经过袋式除尘器除尘后 达标排空。2.1.4生产控制及典型的消耗 硝铵溶液温度：150165；混料加热器物料控制温度：夏季 80 100； 冬季 90110。全套硝基复合肥生产系统采用 PLC 控制，设 计依据工艺装置的规模、流程特点及操作上的要 求，从生产装置的实际情况考虑，调节回路一般 采用简单、可靠、实用的单回路调节系统。配料系统：原料配料系统应用计量螺旋及电 子皮带秤，采用集控变频调速配料系统，实现自 动配料，确保产品养分比例。硝酸铵溶液采用质量流量计计量，与固体物料自动调节配比。表 1 是熔体塔式喷淋造粒生产硝基复合肥（15- 15- 15）的消耗定额。表 1 硝基复合肥（15- 15- 15）消耗定额硝酸铵溶液蒸汽MPA硫酸钾（氯化钾）添加剂浓缩放空图 1 熔体塔式喷淋造粒生产工艺流程框图配料：贮存在原料库的原料磷铵、氯化钾拆 包后由各自粉体输送皮带送至配料工段的磷铵 斗提机、氯化钾斗提机，提升进磷铵振动筛和氯 化钾振动筛，筛分后合格物料进入磷铵料仓和氯 化钾料仓，大颗粒则进人磷铵破碎机和氯化钾破 碎机粉碎后送回至粉体输送皮带；复合肥添加剂 由添加剂斗提机提升进入添加剂料仓。三种原料 经计量秤通过电脑系统按比例调节后分别由各 自输送皮带送至上塔斗提机。造粒：来自配料单元的原料经上塔斗提机提 升至造粒塔上部进入料仓，然后由原料计量秤计 量后进人原料 加 热 器 由 0.3MPa 蒸 汽 加 热 至120左右，加热后氯化钾（硫酸钾）由热料输送 带送入第一混合槽与浓缩后管道送来的质量分数为99硝铵溶液均匀混合，其中热料计量秤与 硝铵溶液流量计进行比例调节，对产品规格进行 最后把关；加热后磷铵由热料输送带送入第二混 合槽，计量过程同氯化钾。混合后的物料在蒸汽 的引射作用下喷入造粒机，由旋转喷头喷射出来 旋转落下，物料与造粒塔内上升的空气逆流换热 冷却成球形颗粒，由造粒塔底的收料斗收集后落入成品输送皮带送往成品单元。造粒塔塔底出口温度60，出口物料含水分的质量分数2。从硝铵装置送来的质量分数为 93 的硝铵 溶液，经泵送到造粒塔顶后，需要进行最后一段 浓缩到质量分数为 99。名称及规格消耗定额 /t 产品1 原材料及辅助材料（1）硝铵（含 N 的质量分数为 35）折 100（2）磷铵（11- 44- 0）（3）氯化钾（含 K2O 的质量分数为 60）（4）添加剂（4）包裹剂（5）包装袋（50kg/ 袋）2 燃料、动力及公用工程（1）电（2）蒸汽（3）循环水0.331t0.341t0.250t0.074t0.004t20.25 个28 度350kg12 000kg2.2转筒造粒机造粒技术技术特点2.2.1转筒造粒机造粒是较为成熟的生产工艺。主要为物理过程，采用回转设备对物料进行造粒、 干燥。具有可靠性好，生产操作弹性大，产品品位 易于调节等特点。当今国内外采用转筒造粒机造成品包装包裹冷却除尘添加剂配料粉料加热粉料加热配料混合槽混合槽 放空筛分造粒除尘混合槽第 2 期张湘凤等：大型硝基复合肥装置的生产技术39粒生产硝基复合肥的装置，一种是在原有生产DAP 装置的基础上进行调整，利用磷酸及气氨为 原料，在返料中加入固体硝铵，生产含硝态氮的 复合肥。另一种是硝酸生产企业为调整产品结 构，利用硝铵装置获得质量分数为 9396的 硝铵溶液，送入转筒造粒机进行涂布造粒。此处 主要针对后一种生产情况进行讨论。直接使用由硝酸铵车间浓缩工段引出的高 温浓硝酸铵溶液为原料，克服了使用固体硝酸铵 带来的麻烦和危险。充分利用硝酸铵溶液的显热 和结晶热，提供物料造粒所需热量，使物料床上 滚动着的颗粒经过不断的涂布 - 粘结 - 结晶达 到合适的粒径。由于硝基复合肥造粒温度受到硝 酸铵分解温度的限制，一般要低于磷复肥。根据 不同的产品要求，可采用一级低温干燥或二级低 温干燥，避免高温分解造成氮的损失，确保最终 成品含水率的要求。不足之处是占地多，流程较 长，设备台数多。由于系统内返料循环的固相物 料较多，物料在系统内易结垢、粘结。在干燥、冷 却时，系统尾气含尘量高，增加了对生产操作的 要求。2.2.3 工艺流程概述转筒造粒机造粒生产工艺流程框图见图 2。MPA 硫酸钾（氯化钾）硝酸铵溶液洗涤液工艺水燃料气或煤返放空大块图 2转筒造粒机造粒生产工艺流程框图硝酸铵溶液由硝酸铵车间用泵送至硝酸铵溶液缓冲槽，经泵并计量后送入造粒系统。MAP、 硫酸钾（氯化钾）、添加剂等固体原料经计量配料 后，通过胶带输送机送入硝基复肥装置的返料胶 带输送机上。返料胶带输送机上的系统返料和原 料经斗式提升机提升后，加入造粒机头部。硝酸 铵溶液由伸入造粒机内部的喷洒器喷入，直接喷 涂在物料床上，在固体物料表面形成料浆薄膜， 冷却结晶形成颗粒，部分物料通过团聚成粒。其 间通过蒸汽和洗涤液的加入用以控制、调节造粒 机内物料的温度与含水率，促进物料的成粒。造 粒后的物料经胶带输送机送到干燥机与来自加 热炉的热气并流接触，去除水分，使物料含水率 降至 1.5。物料出干燥机经斗式提升机提至振 网筛，筛分后的大颗粒经破碎后与细粉作为返料 送回造粒机。合格颗粒直接去冷却机，经与空气 换热冷却，再经冷却出料斗提机提升送至包裹机 内涂覆包裹，包裹后的合格成品经胶带输送机送 至包装系统包装。造粒机尾气中主要含有水蒸汽、粉尘和微量 的 NH3, 经旋风除尘后再经尾气洗涤塔洗涤后并 入干燥尾气洗涤后放空。干燥机和冷却机含尘尾 气分别经旋风除尘器除尘后，由尾气风机送至洗 涤塔洗涤达标后经排气筒排空。由旋风除尘器回 收的粉尘均送至返料胶带输送机，作为返料回造 粒系统。2.2.4生产控制说明2.2.4.1原料要求硝酸铵溶液：含 NH4N03 的质量分数一般为9396，对应的温度 110130，管线需要伴对产品配方调整的可适用性2.2.2由于复合肥在施肥过程中对于配方的要求不断变化，硝基复合肥装置大型化后带来了操作 上以及经济性的问题。选择一套大型转筒造粒机 造粒装置，调整产品配方会产生大量的中间物 料。在生产下一个配方时需要根据配比逐渐将中 间物料消耗掉，会影响到产品的规格。国外一些 大型装置在配置造粒系统时，若结合双桨式造粒 机造粒加上转筒造粒机造粒的方式，在两台造粒 机中分配不同的硝铵溶液和固体给料，使不同的 产品配方的调整时间在 8h 内可以实现，不需要 停车，也不产生中间物料。干燥及冷却系统的配置：根据不同的原料与 产品规格，干燥系统可以采取两级串联，冷却系 统可以采用冷却滚筒加上流化床冷却器，也可以 采用一级粉体流冷却器，以便降低含尘尾气对于 环境的影响。转筒造粒机造粒的产品规格具有代表性的 包 括 20- 10- 10、15- 25- 5、15- 15- 15、17- 17- 17、16- 6- 18、16- 16- 16、18- 9- 18、12- 8- 20、硝酸铵钙（含 N 的 质 量 分 数 为 20 28）、 硝 铵 磷（30- 6- 0）、硝铵锌（30- 0- 0）等。添加剂造粒除尘洗涤配料料空气干燥除尘洗涤细粉筛分破碎冷却除尘包裹成品包装加热炉氮 肥 技 术2012 年第 33 卷40管保温。磷酸一铵：11- 44- 0 或 10- 50- 0，粉状； 氯化钾：含 K2O 的质量分数为60，含 H2O的质量分数为1.5，粒度0.8mm 占 90； 硫酸钾，含 K2O 的质量分数为50，含 H2O的质量分数为1.5，粒度0.8mm 占 90；填充剂：细度 100 目（0.149mm）占 100，含H2O 的质量分数为1.5。产受气象条件影响造成的波动，并能保证达到设计能力。造粒及成品处理占地为 8070m。造粒塔 造 粒 层 高 9095m，包括硝铵浓缩层总高 120130m。成品处理厂房高 36m。转筒造粒机造粒工艺，可以选择单系列生 产，造粒主装置包括热风系统占地 10065m，厂房总高 48m。在建设硝基复合肥装置时，企业要考虑原 料及成品的装卸、储存及转运，装置大型化意味 着原料及成品的量很大，原料仓库及成品仓库 的选址和铁路公路运输应该是首先考虑的。对 于 60 万 t 硝基复合肥装置，每天的固体原料量 为1 600t，产品 2 200t，如此大量的固体颗粒物料周转，采用合理的机械化运输及装卸可以大大节约人力。3.2设备选择过程控制及典型的消耗2.2.4.2造粒时物料的温度和含水率是重要控制指标.该体系在相应的操作温度下，物料的含水率范 围较窄，出造粒机物料含水应控制质量分数在23。通过采用热筛分维持返料的温度在4555，以减少硝酸铵溶液与造粒床层内固 体物料之间的温度差，增加液、固两相物料间的 亲和力，也是提高成粒率的有效方法.在硝磷铵钾 体系中，物料的共融点较低。为了防止物料在干 燥机头部出现熔融结料，采用了两段并流方式干 燥物料。因硝酸铵在 230时即发生分解，干燥温 度必须低于此温度。在尾气处理工序，要注意温度的控制，防止 气体冷凝造成细粉物料在旋风除尘器内的粘结。该流程生产的产品粒径为 25mm，颗粒强度12N。表 2 是 转筒造粒机造粒生产硝基复合肥 （15- 15- 15）的消耗定额。表 2 硝基复合肥（15- 15- 15）消耗定额熔体塔式喷淋造粒3.2.1高塔造粒在国内已是运行比较成熟的造粒技术，但由于现阶段还没有单系列可以达到年产60 万 t 硝基复合肥的能力，它的设备可以分为二 系列或三系列，全部设备可以国产化，这样可以 大大降低了投资。按照双系列配套，主要关键设备包括上塔斗 提机，单级提升高度可以到 120m。粉体加热器的 换热面积 60m2，单台振网筛的筛网面积 10m2，涂 膜机 2 000 8 000，粉体流冷却器处理量 50t/h，混合槽 1 8003 800，旋转喷头造粒机N=26kW，国内均由专业厂家生产。名称及规格消耗定额 /t 产品转筒造粒机造粒3.2.21 原材料及辅助材料（见表 1）2 燃料、动力及公用工程（1）水（2）电（3）蒸汽（4）燃料（Q20.9MJ/kg）转筒造粒机造粒单系列可以达到年产 60 万t 硝基复合肥的能力，设备大部分可以国产化，由 于该工艺返料的质量比为 35，单系列装置产量 l00th，因此部分斗提机、输送机的处理能力达 到约 500th，在国际复合肥生产中设备供货商 所能提供的最大型化的设备。由于复合肥生产的 特点，设备开停频率较高，关键部位易损。建议这 部分的设备采用进口。按照单系列配套，主要关键设备包括造粒机 4 20010 000，干燥机 5 10036 000，冷却机 4 10022 000，涂膜机 2 8009 000，洗涤塔7 50028 000，尾气风机风量 135 000210 000m3/h。以上设备在国内均能找到相应的供货商。干燥斗提机和返料斗提机的 设 计 能 力 为0.1t38 度30kg24kg3年产 60 万 t 硝基复合肥装置的配套方案3.1占地要求对于年产 60 万 t 硝基复合肥装置，根据企业 的硝酸及硝铵生产现状、资金情况及周边硝基复 合肥的市场要求不同，选择不同的造粒技术。高塔造粒工艺，若主要产品是二元复合肥， 可选择两台造粒塔。若生产高浓度三元复合肥，选择三台造粒塔有利于调整产品配方，可避免生第 2 期张湘凤等：大型硝基复合肥装置的生产技术41500th，功率约 132kW；干燥破碎机设计能力为360th，功率约 200kW；干燥筛分的单台处理能 力 280th，此部分设备为了保证长期运行平稳， 建议采用进口设备。干燥热风系统，国际上为了保证产品的质量 和环保要求，采用天然气燃烧炉加热干燥空气。国内企业多数采用燃煤热风炉，由于煤粉尘和含 硫等原因会造成产品污染和尾气不达标，需要与 热风炉供货商在前处理部分做好工作。4硝基复合肥生产的安全性硝基复合肥生产的安全性是人们较为关注 的问题。无论那种造粒方式，对于生产硝基复合 肥来讲，由于硝酸铵的存在，最重要的是保证安 全性，这是与其他化肥产品最大的区别。硝酸铵 可以作为炸药使用已被熟知，这也是国家对农用硝酸铵加以限制的原因。硝酸铵在温度230时分解加速，易发