氨酸管式反应器闪蒸法复合肥项可行性报告

1、氨酸管式反应器闪蒸法复合肥项可行性报告氨酸管式反应器闪蒸法复合肥项目属于化工行业的化肥制造技术新领 域，该项目主要是运用了硫酸和磷酸一鞍液与液氨的反应，然后经过管式反 应器中和反应闪蒸，喷涂在转鼓造粒内与系统内的反料涂布成粒，从而提高 了产量，利用屮和反应中所产生的大量热量和被压，把大量的水份闪蒸出来, 闪蒸水份量可达物料中含水量的90%,反应生成的高温料浆经喷枪喷入造粒 机中进行造粒，在进行稍加烘干、冷却、筛分、包膜，在整个生产过程中此 工艺无副产品生成。采用氨酸管式反应器闪蒸法生产的复合肥料含氮量高，含氯离子低，水溶 性好，作物易吸收，不流失，不存在残留对农作物和土壤的污染和伤害，彻 底解

2、决了普通转鼓蒸汽造粒水份超标和结块问题。其增产和提高农作物品质 效果比硝态型、尿基型复合肥料好，具有一定的市场竞争力，能够实现很高 的经济、社会和环境效益该项目在同行业具有很好的示范作用，其工艺属于 国内首创。1、传统的硫酸钾型复合肥，为了使硫酸氢钾有良好的输送性能，需增 加大量的水分进行稀释混酸料浆，方能造粒。本工艺采用了氨酸管式反应器 闪蒸法，硫酸和磷酸一鞍液经过管式反应器与液氨进行中和调节反应，产牛: 了 78996卡的热量，在此迅速闪蒸出物料中的90%水份，大大降低了物料水 份，达至h高效、节能、提高产品质量的冃的。2、传统的硫酸钾型复合肥在生产过程中产生大量的hcl、nh3、粉尘造

3、成了一定的环境污染问题。氨酸闪蒸法工艺采用了多塔稀硫酸洗涤液，中和 尾气中的nhs，从而解决了传统工艺中的液氨的损耗问题，减轻了烘干负荷,节约了能源，使同等规模的装置生产能力提高50%以上。采用先干法除尘后水洗除尘的两步除尘法，解决了中和、造粒、冷却过程中的粉尘污染问题。 因此，该项目的生产无“三废”污染物排放，提高了资源利用效率，从源头 上避免了污染物的产生，促进了节能降耗，并且达到了清洁生产工艺的要求。3、氨酸管式反应器闪蒸法复合肥是根据测土配方施肥技术的要求，运用 平衡施肥的原理，针对不同用肥土壤的供肥性能，不同作物的需肥规律进行 科学配方，以此提高化学肥料利用率，达到作物高产优质的目的

4、，彻底改变 了我国硫酸钾复合肥料存在养分不可调节、含氮量低的现实，氨酸闪蒸法复 合肥还能生产高氮、高磷肥、高氮高钾肥、及通用型肥，此工艺生产的肥料, 具有颗粒均匀、外观光滑有油性、透明有光泽、水分底、强度高、不结块、 缓效等特点。该工艺钾（氯化钾或硫酸钾）源口返料中加入，带入系统中的水分大大 降低，同时在生产过程屮此工艺不用脱氯，使用液氨与硫酸和磷酸一钱液混 合液在管式反应器反应，闪蒸出人量的水蒸气，（物料中水份的90%）从而 减轻了烘干负荷，节约了能源，节约了煤耗，使同等规模的装置生产能力提 高50%以上。在节省能源、原材料消耗，提高工效等方面都有重耍的意义。一、高氮复合肥生产所需解决的几个

5、关键技术问题高氮复合肥料由于其独特的肥效，越来越受到市场的关注和欢迎，越来 越多的化肥生产企业尤其是尿素生产企业、硫基复合肥生产企业、磷复肥生 产企业将开发高氮复合肥料做为一项重要的产品结构调整措施，以满足市场 的需求。近向年来，我国高氮复合肥料生产技术有了长足发展，但由于工艺 技术、生产装备、生产管理等方面的局限性和不平衡性，在高氮复合肥的生 产过程中仍存在设备结疤、产品结块、生产环境差、系统稳定性差、成木高、 产品外观质量差等一系列问题。随着农业施肥技术的调整和农民认识的提 高，市场对高氮复合肥的要求愈来愈高，高氮复合肥生产必须解决以下几个 问题：1、低廉原料的适应性问题。原料成本占复合肥

6、生产成本的绝大部分，降 低原料成木是提高复合肥市场竞争力的重要手段。这就要求复合肥生产不但 能适应质优价高的原料，更耍能适应品质低价格更低的原料，如使用低价的 国产57%含量的氯化钾、水份含量偏高的湿氯化鞍，含水份偏高的普钙等原 料，以进一步降低生产原料成本，同时产品质量也能有所提高。目前传统的 尿融喷浆工艺和高塔工艺，也难以同时利用以上低价原料。2、产品结块问题。该问题是高氮复合肥生产中的难点和市场最为关注的 问题之一，影响产品结块的原因有多种，但主要是产品水份和包装温度， 尿基复合肥要彻底解决结块问题就必须做到：产品水份w1.0%,产品包装 温度w35°c目前传统生产工艺很难同时

7、达到以上两点。3、设备结疤问题。由于高氮复合肥原料的物理特性和生产工艺特点，很 容易造成主要设备结疤、振动筛堵孔等问题，如传统的团粒法工艺、尿融喷 浆工艺常出现干燥机、造粒机等设备内部结疤，高塔工艺也常出现小料盆结 疤等问题。该类问题不能彻底解决，将严重影响产品质量、生产能力和生产 成本。4、产品品种多样化问题。市场对复合肥品种的要求越来越专用化和多样 化，一套生产装置必须能稳定生产多品种的系列复合肥。既要能生产低氮品 种，又要能生产高氮品种；既能满足基肥缓施长效的要求，又能满足追肥及 总冃的施肥速溶速效的要求；既要能生产单元肥，又要能生产二元或多元复 合肥，同吋还工满足市场对产品无残渣的技术

8、要求。5、清洁文明生产问题。目前运行的传统尿融工艺生产高氮尿基复合肥生 产装置，普通存在环保不达标排放，生产工作环境较差，原料损耗大等问题。 随着国家环保治理力度的加大和生产劳动防护水平的提高，高氮尿基复合肥 生产必须解决该类问题，力争做到清洁文明生产。6、工艺简洁合理问题。现阶段的大部分高氮复合肥生产装置设计采用二 段干燥或二段冷却、冷筛分、冷破碎工艺，工艺流程复杂，系统的热量损耗 和浪费严重，运行费用较高。7、能源消耗问题。传统的高能耗高污染生产工艺已不符合国家产业政 策，必然进行持续改进，以降低能源消耗和环境污染。8、缩二豚的毒害问题。由于工艺技术、设备以及管理等问题，传统的尿 融喷浆工

9、艺以及高塔工艺不时有产品因缩二服含量超标而导致农作物烧苗 现象，该类问题已引起市场的高度关注。二、国内主要高氮尿基复合肥生产技术存在主要问题（一）传统尿液喷浆造粒技术存在的主要问题近儿年來，随着实用新技术、新设备在尿基复合肥装置的应用和生产管 理水平的不断提高，尿液喷浆造粒技术已日趋成熟，一系列长期困扰尿基复 合肥生产的难题被不断解决，但其仍存在以下有待解决的难题：1、尿基复合肥尤其是高氮尿基复合肥的结块问题，仍难以根本解决，采 用防结块剂包膜处理成本偏高，吨肥防结块成本高达1520元。2、尿基复合肥生产仍需添加不溶性的粘性填充剂做为造粒助剂，一方面 导致产品颜色受填充剂颜色影响较大，无法保证

10、产品颜色的一致性，影响产 品形象和企业形象，不利于企业品牌的创建；另一方面也导致生产难度加大、 生产成本的增加以及生产环境的恶化，不利于清洁文明生产产品市场竞争能力的提高。3、为实现尾气达标排放而采取的湿法除尘而导致污水难以实现零排放， 无法满足日趋严格的环保要求。4、尿基复合肥生产受天气湿度和原料品质的影响较大，仍无法真正做到 长周期连续稳定运行。（二）、熔体式高塔造粒工艺存在的主要问题熔体式高塔造粒工艺是近年来刚兴起的一种新工艺，因其产品具有小气孔 而与众不同，但其也存在以下问题制约其大力推广。1、由于高温料浆的特性，不易生产高磷复合肥品种，仅能生产高氮、高 钾系列复合肥品种，不能满足市场

11、多样化的需求。2、对原料质量耍求苛刻，如水份w1.0%,原料细粉w05mm,限制了国 内大多数低价复合肥原料（如国产氯化钾、干湿态氯化鞍、普钙、粘土等） 的利用，致使原料生产成本较高，市场难以接受。3、由于受塔高、塔径、喷头的转速等诸多因素的限制，产品颗粒调整范 围较小，不易一产较大颗粒的缓释长效复合肥。4、工艺操作难度较大，操作弹性较小，工艺过程易堵塞、易结疤，难以 长周期连续稳定运行。5、由于原料粒度要求较细，且需要加热和高空输送，虽然减少了干燥过 程，但其原料需要筛分、破碎，产品也需要冷却、筛分、包膜、破碎等，其 工敢过程亦然繁杂，生产过程亦然存在二废排放。6、缩二尿含量超标是其生产过程

12、中难以控制的问题。三、氨酸管式反应器喷浆造粒技术（-）酸氨管式反应器造粒技术的工艺过程在传统的尿液喷浆造粒装置、复混肥装置的基础上，仅需在造粒机部分增 设硫酸、液氨、洗涤水等工艺管道和管式反应器装置，便可实现氨酸管式反 应器喷浆造粒新技术。其工艺过程如下：来自原料工序的固体原料、液体原料和系统内的返料进入转鼓造粒机， 由硫酸贮槽來的浓硫酸和洗涤水泵來的洗涤液与磷酸一鞍溶解后（或磷酸 p205： 20-25%）分别经计量后加入到管式反应器的进料混合段进行反应，快 速反应生成温合料浆经管式反应的喷嘴均匀地喷到造粒机料层上，调节特料 特性。干湿物料在造粒机的转动作用下团聚粘结成粒。管式反应器喷出的水

13、蒸汽和料层中释放的水蒸汽由造粒尾气带出造粒 机，造粒尾气经文氏洗涤器使之净化，由造粒尾气风机送入烟囱排入大气， 达到一定浓度后的洗涤液用泵送入溶解槽溶解磷酸一鞍（有磷酸的用磷酸洗 涤），通过管式反应器与硫酸反应生成蒸汽和高温料浆予以回收利用，并实 现污水零排放。（-）氨酸管式反应器喷浆造粒新技术的主要特征1、造粒工况明显改善和稳定造粒部分利用气氨与硫酸、磷酸一鞍的化学反应热来提高造粒物粒温度 和改善物料特性，提温幅度可达1530°c,而并非主要靠蒸汽和尿融液来提 高造粒温度，造粒温度可高达7585°c,物料水份小于2.5%,成球率高达 7080%以上。2、实现一段干燥工艺、

14、简化工艺过程由于造粒物料温度较高，水份较低，一段干燥便于使产品水份降至1.5% 以下，实现了一段干燥工艺生产高氮尿基复合肥工艺过程，简化了工艺过程。3、实现热筛分、热破碎工艺、提高能源利用率市于干燥后产品水份较低（小于1.5%）可满足热筛分和热大粒破碎工艺, 同时也提高了热返料的热量利用效率，以及降低了冷却负荷，缓解了产品热 结块倾向。4、实现无填充剂造粒、提高产品质量由于利用气氨与硫酸、磷酸鞍（或磷酸）的反应纶成硫酸钱和部分磷 酸二鞍、磷酸一鞍来改善物料特性，提高原料间的配伍性，有效解决了尿基 复合肥物性差的问题，无需增加润土等粘性填充剂，可大量利用廉价的氯化 鞍氮源取代不溶性膨润土等填充剂

15、和部分尿素，实现不溶性填充剂造粒，产 品外观洁白、光滑圆润（或不规则），无不溶性残渣，避免了填充剂姿色不 稳定对产品外观的影响，提高了产品的外观形象和市场竞争力，同时还可利 用低品位的国产氯化钾、普钙等原料，可进一步原料成本。5、洗涤液得以回收利用，实现污水零排放尾气处理的洗涤液用于造粒机管式反应器（或去溶解磷酸一鞍）得以回 收，即解决了传统工艺湿法除尘系统洗涤液的回收问题，双降低了原料损耗, 可实现污水零排放。采用氨酸管式反应器代替传统的硫酸、氨喷管技术，市于管式反应器喷 岀的料浆为硫酸鞍，无游离硫酸存在，可彻底避免以上副反应的发生，同时 又生成了部分磷酸二钱，有效改善了造粒物料特性，提高了

16、原料间的配伍性, 解决了干燥机、溜槽、破碎机、筛分机等设备的结疤，堵塞严重问题，保证 了装置的连续稳定运行。6、生产装置操作弹性和生产能力明显提高传统的尿基复合肥生产工艺，造粒受天气湿度和原料特性影响较大，操 作弹性较小，限制了多品种生产。而氨酸管式反应器造粒技术，通过调节管 试反应器运行负荷，可在不同的配方、原料、季节等条件下均可保证的良好 的造粒效果，有效提高了装置的生产弹性，可生产多品种、多系列复合肥产 品，满足复合肥产品多样化的市场要求，同时生产能力也提高了 20%50%。7、产品质量显著提高、形成独特的产品特色产品不溶性残渣少，产品外观洁口、光滑、圆润（或不规则），有较强的 市场竞争

17、力；产品强度大于30n,产品水份小于1.5%,颗粒粒度均匀，有 较强的抗结块能力；造粒t况稳定，产品内在养分波动小；由于高温料浆快 速凝固，部分颗粒也存在气孔，具有独特的产品特色。（需要工艺调整）8、生产综合成本明显降低生产能力提高20%50%,使吨肥产品的各种固定成木明显下降。产品质量的提高和产品的多样化，有利于产品品牌的创建，提高了产品 的市场竞争力，尽而吨肥销售成本有所降低。充分利用原料间的化学反应热和系统的返料热量，吨肥产品的煤可降低 30%以上。产品抗结块能力的增加，消耗防结块剂的成木也有所下降。洗涤液提以充分利用，原料消耗有所降低。利用廉价的氯化鞍原料代替填充剂和部分尿素，同时也可

18、使用低品位、 低价格的氯化钾、普钙等原料，使产品原料成本有所降低。可釆用一般干燥、热筛分、热大粒破碎工艺和直接利用颗粒尿素进行生 产，简化了生产过程，固定投递和运行费用有所降低。装置的连续稳定运行，降低了设备的事故率和维修费用。以上几方面综合考核，吨肥综合生产成本可降低30-70元，有较好的经济效益和社会效益，同吋由于实现污水零排放，也有较好的环保效益。氨酸管式反应器喷浆造粒技术与传统生产技术常见复合肥品种原料成本对比见下表:16-16-16根据当地 原料价格氨酸工艺传统工艺序号原料名称单价：7u/t吨肥用量： kg/t吨肥成木： 元/t吨肥用量： kg/t吨肥成木： 元/t1氯化钾20001

19、252502755502氯化钾1750150262.5003一毀1900375712.5375712.54尿素1650100165110181.55氯化鞍550225123.75006氯化鞍650002001307液氨23002046008硫酸6004527009填充剂2000030610碳酸氮镀450005022.5合计10401586.7510401602.5备注说明：二者原料成本相差15.75元九 但传统工艺、煤、蒸汽消耗较高,成球率偏低，生产能力低，产品水份较高，颗粒强度小，颗粒外观差，产品 结块严重，而氨酸工艺生产能力比传统工艺高出50%-100%,且煤、蒸汽、 电消耗较低，产品水份

20、低，强度高，产品有较强市场竟争力，结合上述因素,氨酸工艺吨肥成本将比传统工艺降低45元左右。30-0-5氨酸工艺传统工艺序号原料名称单价：元吨肥用 量:kg/t吨肥成 本：元/t吨肥用 量：kg/t吨肥成 本：元/t1氯化钾2000001002002氯化钾1750100175003一毀190000004尿素1650380627450742.55氯化鞍（550430236.5100556氯化镀650002401567液氨23002046008硫酸）6006036009填充剂20050101503010碳酸氢钱4500000合计10401130.510401183.5备注说明：二者原料成本相差53

21、元/t,尿融工艺生产此配方，成球率较低， 生产能力较低，原料损耗较高，由于配方中填充剂含量较高，产品外观颜色 较差，尿融蒸汽消耗较高。氨酸工艺生产此配方，生产能力比传统工艺高50% 以上，煤、蒸汽消耗较低，产品颗粒强度较高，外观洁白，有较强的市场竞争力，综合各种因素，氨到工艺比传统工艺吨肥成本降低75元左右。25-9-6根据当地 原料价格氨酸工艺传统工艺序号原料名称单价：元/t吨肥用 量：kg/t吨肥成 本：元/t吨肥用 量：kg/t吨肥成 本：元/t1氯化钾2000001102202氯化钾1750110192.5003儼）19002204182204184尿素1650270445.53004

22、955氯化钱550325178.75006氯化钱650002801827液氨23002046008硫酸6004527009填充剂20010100201()碳酸氢镀450104003013.5合计1307.7510401348.5备注说明：二者原料成本相差30.75元/t,尿融工艺煤、蒸汽消耗较高，产 品水份较高，结块严重，氨酸工艺主产能力比传统工艺高出25%-50%,产品 水份低，不结块，综合各种因素，氨酸工艺吨肥成本将比传统工艺降低50元左右。15-15-15根据当地 原料价格氨酸工艺传统工艺序号原料名称单价：元/t吨肥用 量：kg/t吨肥成 本：元/t吨肥用 量：kg/t吨肥成 本：元/t1氯化钾20001252502505002氯化钾1750150262.5003一毀1900350665355674.54尿素165000005氯化鞍5503501925006氯化镀65000385250.257液氨23002046008硫酸6004527009填充剂200000010碳酸氢钱450005022.