复合肥造粒技术

摘要

最近10 年是我国化肥产业发展速度最快的阶段，也是化肥产业出现重要转折的阶段，复合肥需求的提高，这给我们创造了良好的盈利条件，在此基础上生产三元复合肥前景广阔。

复合肥的生产工艺，包括磷酸工段、转化工段、中和造粒工段。本次课程设计过程中，硫酸直接为原料，不需要去制备。磷酸生产主要原理是用硫酸分解磷矿，然后将生成的磷酸与硫酸钙分离。转化工段主要是用硫酸与氯化钾反应，产物和磷酸混合之后，进入中和工段，中和出来的料浆经干燥冷却，经筛分破碎之后，合格粒径的产品输出，不合格的返料或破碎之后再筛分，资中得到合格产品。

关键词：三元复合肥；磷矿石；氯化钾；喷浆造粒

目录

第一章概论 (1)

1.1设计题目 (1)

1.2实际规模及内容 (1)

1.3设计意义 (2)

1.4前景预测 (3)

第二章工艺方案选择 (4)

2.1建厂地址 (4)

2.2年工作日 (4)

2.3生产原料 (4)

2.4生产方案的选择 (4)

2.4.1磷酸工段工艺流程的选择 (4)

2.4.2转化工段工艺流程的选择 (6)

2.5中和造粒工艺路线比较与选择 (8)

2.5.1造粒方法比较 (8)

2.5.2造粒方案选择 (10)

2.5.3工艺流程说明 (11)

第3章物料衡算和热量衡算 (13)

3.1物料衡算 (13)

3.1.1冷却系统的物料衡算 (13)

3.1.2破碎、筛分系统的平衡 (13)

3.1.3干燥系统的物料衡算 (14)

3.2热量衡算 (15)

3.2.1干燥系统的热量衡算 (15)

结论 (16)

参考文献 (17)

第一章概论

1.1 设计题目

400kt/a三元复合肥工艺设计

1.2 实际规模及内容

年产40万吨三元复合肥，以磷矿石、氯化钾等为原料应用喷浆造粒方法生产三元复合肥。

目前国内生产硫基复合肥的方法主要有团粒法和料浆法2种,根据生产原料的不同,料浆法又可分为传统料浆法和低温转化法。前者是由硫酸钾直接提供K

O；后者是

2

O,即将氯化钾转化后的硫酸氢钾溶液与磷酸和用氯化钾低温转化成硫酸氢钾提供K

2

氨反应生成复合料浆,再用喷枪在造粒机内喷浆涂布造粒,经干燥、筛分、包膜等工序得成品硫基复合肥(总养分最高可达46%)。据悉,近期又开发出一种以磷矿石、硫酸、氯化钾、尿素和氨为原料的转化-氨化硫基复合肥生产新工艺。其工艺流程为:浓硫酸和氯化钾用0.3-0.7MPa的蒸汽直接加热,在转化槽中100-125℃的条件下进行转化反应生成硫酸氢钾,再与磷酸一铵料浆混和生成混酸料浆后送入氨化工段,反应中生成的氯化氢气体经用水吸收后生成盐酸。混酸料浆在氨化工段的管式反应器内与通入的气氨进行中和反应,利用瞬时反应释放的热量在管式反应器出口处产生0.2-0.4MPa 的背压,对中和料浆进行雾化喷浆后,送入转鼓造粒机内与返料和新加入的粉状磷酸一铵、粒状尿素进行造粒,并通过分布器向造粒机内的料浆通入部分气氨和蒸汽。造粒机排出的含氨尾气用水洗涤后排放收集,可用于溶解磷酸一铵。出造粒机的物料经烘干、筛分、冷却成为成品硫基复合肥。采用该工艺生产的硫基复合肥是化学合成而非物理混合,产品物相结构好,化学成分稳定。生产1t硫基复合肥需磷酸0.193t、硫酸0.175t、氯化钾0.239t、液氨0.133t、尿素0.035t，同时副产盐酸0.27—0.29t。产品含水量≤2.0%,符合GB15063-2001标准,并可根据需要灵活调整产品的品种和规格,市场适应性广,产品竞争力强。

1.3 设计意义

最近10 年是我国化肥产业发展速度最快的阶段，也是化肥产业出现重要转折的阶段。化肥总量迅速增长、氮、磷肥自给率超过100％，高浓度氮肥和磷肥的比重都超过50％，而且最显著的特征是复合肥的快速发展。2005年我国复合肥产量达到135

万吨P

2O

5

，占磷肥总产量的8％，占化肥总用量的27％；2007年我国复合肥产量达到

196万吨 P

2O

5

，占磷肥总产量的14.5％（参考硫酸磷复肥技术经济信息2007年年报，

中国磷肥工业协会、中国硫酸工业协会编辑）。这仅是中国磷肥工业协会统计的复合肥产量，如果考虑各种掺混肥料的产量，我国复合（混）肥的产量超过5000万吨实物量，占我国化肥产量的33％；复合（混）肥产能估计达2亿吨，企业多达5000多家。复合肥的快速发展为科学施肥奠定了良好的基础。复合肥可分为：硫基复合肥、尿基复合肥、硝基复合肥。此项目建议书主要研究硫基复合肥的生产。

国内硫基复合肥生产企业有山东绿源集团、江苏恒盛化肥有限公司、云南云峰化学工业有限公司、陕西汉中化肥有限责任公司、湖北洋丰股份有限公司、四川蓥峰实业总公司等。近年来其生产装置还在不断建成投产，最近安徽宁国司尔特400kt/a 硫基复合肥项目已于2005年12月20日建成竣工，目前正处于试运转阶段。该项目以皖南丰富的硫铁矿和硫精砂为原料生产硫酸，低品位磷矿生产磷酸，以氯化钾为原料中和—转化生产硫基复合肥,生产工艺先进,产品市场竞争力强，该项目总投资1.99亿元。同时现有的硫基复合肥装置也在扩建，贵州西洋肥业有限公司正在扩建硫基复合肥二期工程,该公司一期工程年产500kt硫基复合肥项目已于2001年8月建成投产，二期工程建成后,预计该公司的硫基复合肥年产量将达到1000kt。湖北鄂中化工有限公司目前扩建二期工程，使硫基复合肥的年生产能力达到400kt。由于看好当前国内的硫基复合肥市场前景，一些地方也在筹建新的生产装置，中石化巴陵分公司正在计划引进外资，投资1200万美元，拟采用国内技术，利用巴陵分公司及其周边地区的原料优势，建设高浓度200kt/a硫基复合肥和副产28kt/a氯化铵生产装置。四川邛崃200kt/a和达州1000kt/a硫基复合肥项目目前也正在招商引资，处于积极筹建之中。目前国内市场规格为45%的硫基复合肥出厂价为1770-1950元/t，市场批发价为1880-2 150元/t。规格为40%的硫基复合肥出厂价为1710-1930元/t，市场批发价1800-2 000元/t。国外进口的45%硫基复合肥批发价为2400元/t，只要国内产品质量能保证,在价格上仍有一定的优势。在当前农业用肥从单一肥料过渡到以复