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1、全国复合(混)肥新工艺技术推介会暨生产技改经验交流会 复混肥企业转产氨化法硫酸钾复合肥的几个问题荆小船 (河南省汝化化工有限公司磷复肥厂471212)摘要；针对盛前许多复混肥企业转产硫基复合肥生产所出现的种种弊端，笔者就安全与设计生产 方面提出自己看法，希望改造者以科学态度对待技术升级，争取少走穹路，改造成功 关键词；复混肥转产氧化法硫基复合肥安全生产复掘肥料自20世纪90年代开始推广使用以来，不仅其由于养分全面，施用方便，而且因为其生 产简单，配方灵活。从而被许多中小型企业所选择，2004年全国共生产磷肥t017万t，其复肥占46， 可见其市场拥有量较大。然而，近几年，化肥市场竞争激烈，特别
2、是大型复合肥的投建，以其养分高，成本低优势迅速占领大部分化肥市场，虽然有几家实力较强企业改建高氮尿基复合高塔造粒工艺外， 还是有一部分复混肥设施被闲置，没有利用率达30-40，其中以3万t的中小型企业较多，为此 一些中小型复混肥厂家纷纷向高浓度硫酸钾复合肥转产，下面针对中小型复混肥转产氨化造粒硫酸钾 复合肥生产工艺所存在的几个问题谈几点自己的看法：1 安全11原料 大多复混月巴生产所接触的危险物不多或没有。其原料般仅限过磷酸钙、氯化钾、硝酸铵、氯化铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵、重钙、磷矿粉、钙镁磷肥、碳酸氢铵、硫酸铵、水、蒸汽、填充物 等，没有涉及到液氨、硫酸、磷酸、盐酸等国家规定的一二类化学
3、危险品，从而造成由于对这些物品 的管理重视不够或经验不足而出现的人身事故或其它重大事故。在这方面要改变重生产轻安全的做法， 态度端正，即不能轻视，也不要害怕，科学管理，正常使用。配备必要劳保用品及消防器材。加强对 员工安全培iIl，对特殊岗位如液氨、蒸汽、硫酸接触的岗位必须持证上岗。12设备 较多复混肥生产设备一般为干燥机、造粒机、冷却机、振动(滚动)筛、破碎机、破带机、搅拌 机、风机、水泵、锅炉(有的没有)，尿素融熔器(有的没有)等，基本不涉及氨化造粒，所需工程塑 料管，耐酸泵、硫酸与氯化钾反应槽，以及压力管道、氨站系统等，为此，要求根据需要合理选材， 切忌囚选材不当或使用不当造成安全事故的
4、发生。13人员 从安全角度来讲，从事复混肥生产人员，只需懂得生产配方、常规安全知识即可，而从事硫 酸钾复台肥生产人员除知道常规安全知识外。相关岗位还必须是专业人员，从危险品运输和使用管理到正 常操作、中毒急救等都需要有经验较为丰富的人员来从事。作为设计及生产主管人员，要求更为严格， 除常规含量配方外，更应熟知所用物料化学性质，反应机理，安全防护办法等，熟悉几套应急危险发 生事故的处理办法，否则从安全角度来讲，不具备以上素质人员不适合从事该岗位工作。特别是个别 厂家为了省钱，不愿聘用专业人员，而是找一个在其它厂家干过的操作工或修理工来充当工程师，这 些人不知其然，更不知其所以然，只是依葫芦画瓠，
5、最终还是要出问题的。2 技术方面(以15：15：15=N-P20sK20为例) 21原理复混肥生产大多以磷酸一铵、氯化钾、尿素、填充物、蒸汽(O6 MPa)为原料，其过程总体讲 是物理过程，物料按养份要求相互混配，经过团聚造粒、干燥、筛分、冷却后即为成品，一般不发生 化学反应。而氮化法高浓度硫酸钾复合肥生产要点是氯化钾与浓硫酸经过低温脱氯，生成的硫酸氢钾全曼壅垒!塑!墨堑三堇垫查垄坌叁璧生兰垫墼丝矍窒堡垒竺 溶液与稀磷酸混配后，与来自氨站的气氨进行中和反应，反应物与返料在造粒机内转鼓造粒，后经干 燥、筛分、冷却、包裹最终变为成品。其化学反应如下：KCI+H2SO,=KHSO,+HCINI-13
6、+H3PO。=NHH2P04+1001 kJlmo NHs+l蝴4-12P04=(NH)2HPO-+808 kImol NH3+KHS04=l(N-H,SO,+05X2666 kJInol 2NIt3+心so,=(NH也Sq+2664 kJlmol 22工艺流程 高浓度复混肥生产工艺流程 (见图1)。圈1 一般氨化法高浓度硫基复合肥生产流程(见图2)。成品 囤223设计上的异同 相同点：两者必须进行物料造粒，烘干、筛分、破碎、冷却的过程，而且干燥冷却尾气除尘也都 必须处理排放，所以造粒机、烘干机、热风炉、破碎机、振动筛(滚动筛)、冷却机、除尘箱、风机等 两者在设各方面都必须具备。不同之处在于：
7、氨化法硫酸钾复合肥生产，除具备以上设备外，还用脱氯的转化系统提供气氨的 氨化系统及该工艺技术核心管道反应器中和造粒部分，特别值得说明是：(1)氮站系统设备在压力等级上有严格的规定，所用管道、阀门、仪表、容器等国家都有严格设 计标准，非专业人员不得随意设计，不经培训或培训不合格的人员不得上岗。(2)氯化钾转化系统设计重点在防腐蚀方面，为此在设计方面应针对几个方面认真考虑，首先必 须了解硫酸、盐酸、磷酸在常温下的腐蚀特性，其次在150。C下不同温度区域腐蚀情况。其三针对其对腐蚀性选择那些即安全又实用，还必须经济的材料来制作设备才可以符合要求。46 全国复合(混)肥新工艺技术推介会暨生产技改经验交流
8、会(3)作为中和造粒部分，对设计不足的要点是：具有较高水平的化工设计方面的理论知识能 够对系统的物料衡算，热量衡算，达到了然于胸；其次具有较丰富的实践经验，对常见的事故及不 正常现象，达到心知肚明，从而设计克服理论方面对实际生产的干扰，达到设计合理，有较强使用性；该处压力大，温度高，在考虑实用性耐腐蚀性的同时，必须考虑其安全性，总之。以上一方面是复 混肥生产所有遇到的问题，也是硫酸钾复合肥设计的关键部分，为此要认真对待。切忌像个别厂家到 其它厂家看一些现象，东拼西凑，最终浪费几十万元，甚至上百万元的资金还闹出几起人身事故， 发生了不该出现的问题，这都是不以科学态度对待设计问题所造成的。3生产方
9、面的几点说明 31现象 大多的复混肥生产厂家，在生产复混肥时，产量较高，但在改为生产硫酸钾复合肥时产量 较低，复混肥的过程厂家在生产复混肥时，生产能力每年5万t，而改造后生产能力仅为每年3万t其中排 除转化部分，中和造粒部分，氨化系统方面的影响，同一套生产设备差别这样如此大，原因何在，笔 者分析如下：(1)造粒返粒方面的差异，作为复混肥生产原理其配料是氯化钾、磷氨、尿素及填充剂等几种物 料经搅拌均匀，破碎后在造粒机内通过加入粘结剂(水、汽或稀酸)团聚造粒，成球率较高，含水在6左右，其成品在60N 90之间；氮化造粒原理是过量硫酸、氢钾溶液、稀磷酸混配后与气氮进行 中和反应通过其反应热将溶液中大
10、部分水分以蒸汽形式排出，将含水分在6一12的料浆喷洒在返料上，在干燥机中进行烘干，考虑到操作不正常性其返料为成品的35倍，因此从返料方面讲，生产复混肥所选用的设备，用来生产硫基氮磷钾复合肥要想达到同样规模是比较困难的。 (2)水分方面的差 异：其一、作为复混肥生产，水或蒸汽仅仅作为成球剂使用，用量较小，而且也非常稳定，但氨酸中和反应的料浆是非常不稳定的，起主要作用的是料浆的中和度，而中和度又与 产品组分、投料比例、原料反应温度、杂质含量，氨汽气化程度、压力高低、喷浆泵供酸情况，操作 人员操作水平等方面都有关系：其二、多数复混肥生产厂家，生产的产品大多为低浓度、中浓度产品， 其成品水分含量值较高
11、，烘干负荷相对较小，从而表现出能力较大。因此从系统水分方面分析，硫基 复合肥生产无论从热风负荷，还是从干燥能力均比同等规模复混肥生产对设备要求能力要大。(3)从上面的分析不难看出，高浓度硫基复合肥生产返料大，成品水分要求低，热负荷大。操作 难度大，这表现出同等规模两者在提升机、皮带机、筛分机、风机、粉尘箱、破碎机、烘干机选择等 方面，硫酸钾复合肥生产对设备能力的要求明显要比后者大。4环保 复混肥生产所涉及的环保问题主要是粉尘外溢及由尿素分解出现的少量氨气溢出，因此环保 治理的主要任务是除尘；而做为硫基复合肥生产所涉及的污染源除粉尘外溢外，还必须处理中和反应10 左右氨气的溢出。以及没有充分被吸收的氯化氢气体。此外，亦应考虑操作不当或管理不善带来硫酸、 磷酸、氯化氢及中间物料的跑、冒、滴、漏。这些问题的处理远比单纯处理少量粉尘外溢复杂得多。 为此对环保设备的投入必须有足够的认识否则。将会造成严重的污染事故。5结语 (1)复混肥生产配方灵活，操作简便，养分合理，具有很大的优越性，但其生产成本较高，市场竞争激烈，仍是一个不可忽视的问题。 (2)根据笔者的设计经验复混肥系统改氨化造粒生产硫基氮磷 钾复合肥其能力仅为原来的23；利用旧复混肥设备生产硫基氮磷钾复合肥可减少投资1，3。 (3)登记注册是肥料销售重 要环节，复混肥转产硫酸钾复合肥需重新登记注册。
