化工设计-高浓度复合肥工艺设计
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年产5 万吨高浓度复合肥工艺设计要求
1.设计任务及设计条件:
1.1 目的
选择年产5万吨高浓度复合肥工艺设计作为设计项目,让学生对工艺设计进行实战训练,熟悉主要的设计过程及设计方法,提高学生的工程设计能力。
1.2 规模:年产5 万吨高浓度复混肥。
产品方案:15-15-15为设计基础。
1.3 生产方法
原料全部破碎,混合后,计算机自动配料,采用加蒸汽滚筒造粒,滚筒干燥机,滚筒冷却机,筛分后,产品自动包装,非成品破碎后返回造粒。
1.4 设计原则:原料和产品机械运送,原料采用电子秤计量,产品自动包装。自动化水平一般,运行可靠,生产灵活。
1.5 原材料
氮肥:尿素,含氮46%,氯化铵,含氮24%;
磷肥:过磷酸钙,含五氧化二磷为15%;钙镁磷肥,含五氧化二磷为15%;
磷酸一铵,含氮11%,含五氧化二磷为44%
钾肥:氯化钾,含氧化钾60%;硫酸钾,含氧化钾50%
燃料:无烟煤
水:外部共给,至界区内;
电:外部共给,至界区内;
厂内运输:叉车
1.6 环保及三废治理:达到国家排放标准
1.7占地面积:占地20亩,每亩15万。
1.8 投资额:每亩15万,1000万。
1.9 劳动定员:待确定。
1.10投资核算和经济效益分析
1.11 每天工作20小时,每年300天
项目建议书
项目建设目的和意义
当前中国正经历两个转变,计划经济相关市场经济转变,和从农村、农业社会向城市、工业社会的转变。
中国人口众多、人均资源相对不足,后备资源十分短缺,人多地少的矛盾突出。中国以不到世界10%的耕地,承载着世界22%的人口。目前,中国耕地只有18.27亿亩,人均仅有1.39亩,还不到世界人均水平的40%,更为严峻的是,中国有限的耕地资源还面临数量持续减少和质量下降两大问题。
究其原因是政府保护政策不足,主要还是化肥使用不足和不当。土壤是农业的基础,肥料是作物的“粮食”---化肥是当前粮食生产增长不可缺少的重要的物质支持。大多地区还使用单一组分的尿素、合成氨等肥料,影响了土地的利用率和质量。要解决人多地少的矛盾,就必须大幅度提高农业的单位面积产量,而增加高浓度复合肥的使用量是提高农业产量的关键措施之一。因此发展高浓度复合肥,尤其是系列产品:含微量元素、含农药、含激素的专用型复合肥料,含磁,含生物菌缓释绿色环保复合肥料等多品种、多等级肥料,是发展方向。
为推进经济结构的战略性调整,促进产业升级,提高竞争力,国家颁布了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录(2000年修订)》,第十六项化工目录中专门指出要大力发展.高浓度磷复肥、钾肥及各种专用复混肥料生产和各种新型化肥的开发利用。因此发展高浓度复合肥属于国家支持发展的产业。
复合肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点,对于平衡施肥,提高肥料利用率,促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。根据全国化肥试验网的测试结果:合理的氮磷钾配合,可使水稻增产40.8%,玉米增产46.1%,小麦增产56.6%,棉花增产48.6%,油菜籽增产64.4%,大豆增产17.9%。因此发展高浓度复合肥势在必行。
目前,复合肥的发展具有三大趋势:第一是多品种专用化。不同作物有不同的专用肥。第二是多功能药用化。将农药和化肥结合到一起,可起到多重效果。第三是高浓度长效化。这种类型肥料的应用减少了施肥用量,可提高肥料利用率,省工、省力、省时,提质增效。
复合肥生产是国家鼓励发展的产业之一,其产品直接为农业生产服务,对发展农业,提高粮食和经济类作物产量有着重要的现实意义,符合国家产业政策和发展方向。目前,我国农作物生产多施用单质肥料,施肥中氮、磷、钾比例不平衡,造成土地板结,地力下降,施肥水平远远低于发达国家水平。因此,新建年产5万吨复合肥生产线具有良好的市场前景。
同时近年来,各种长效专用复合(混)肥,具有营养全面,配比合理、针对性强、肥效期长,利用率高,作物增长幅度大等优点。高浓度复合肥有利于节约资源,降低农业生产成本,增加农民收入。新建年产5万吨高浓度复合肥生产线项目,是一个经济环保效益显著,符合科学发展观的高附加值项目。近年来,各种长效专用复合(混)肥,具有营养全面,配比合理、针对性强、肥效期长,利用率高,作物增长幅度大等优点。有利于节约资源,降低农业生产成本,增加农民收入。
本项目年产高浓度复合肥5万吨,市场前景广阔,建设规模适当,主要原材料供应充足,建设条件优越,供水、供电方便,污染少、治理措施可靠,劳动力来源充足,投资合理,效益可观,项目具有一定的抗风险能力,技术经济上可行。
市场初步预测分析
1.复合肥简介
复合肥是在一种化肥中,含有氮、磷、钾三要素中两种和两种以上的肥料。含有任何两种要素的复合肥料称二元复合肥;同时含有三要素的肥料称为三元复合肥。复合肥按其总养分含量可分为高浓度(≥40%)、中浓度(≥30%)、低浓度(≥25%)三类。
复合肥有如下优点:
(1)养分含量高,主要营养元素多。复合肥的养分总量一般比较高,营养元
素种类较多,一次施用复合肥,至少同时可供应作物两种以上的主要营养元素。
(2)副成分少,结构均匀。例如磷酸铵不含任何无用的副成分,其阴、阳离子均为作物吸收的主要营养元素。这种肥料养分分布比较均一,在造成颗粒后与粉状或结晶状的单元肥料相比,结构紧密,养分释放均匀,肥效稳而长。由于副成分少,对土壤不利影响小。
(3)物理性状好。复合肥一般多制成颗粒,吸湿性小,不易结块,便于贮存和施用,特别便于机械化施肥。
(4)节省贮运费用和包装材料。由于复合肥中副成分少,有效成分含量一般比单元肥料高,所以能节省包装及贮存运输费用。
2.我国复合肥市场现状
近几年中国化肥消费总量在4150-4300万吨(折纯),每年需进口化肥弥补不足,历年进口化肥实物总量在1300多万吨,2003年实际进口各种化肥约1137.7多万吨(实物),其中NPK复合肥进口224.397万吨(配额为298万吨),而2003年中国出口各类化肥(实物)443.5万吨,(其中尿素217.7万吨,DAP69.7万吨,)。如按我国现行种植结构来计算,全国氮、磷、钾肥合理消费量应分别为2483.6万吨,1276.90万吨和958.6万吨,总量达到4719.10万吨(折纯)
随着农业业经济的发展,国内化肥的发展方向由单质肥料逐步向复合肥料发展。据权威部门统计,目前中国复合肥使用率已接近30%,部分经济发达区域甚至更高,农民基本认识到了平衡施肥、配方施肥的重要性。但是不可否认的是,我国距发达国家70%以上的复合肥使用率差距依然很大,因此国家农业部门在大力倡导平衡施肥、配方施肥,并做出要求:到2010年,中国复合肥的使用率要达到50%。这也为复合肥行业的发展提供了广阔的空间。
我国NPK三元复合(混)肥发展起步较晚,20世纪80年代初开始采用团粒法生产混配肥料。初始主要采用尿素-过磷酸钙-氯化钾、尿素-钙镁磷肥-氯化钾、氯化铵-过磷酸钙-氯化钾、硫铵-过磷酸钙-氯化钾等系列生产低浓度(二元养分≥20%,三元养分≥25%)和中浓度(养分≥30)混配肥料。近年来,则采用尿素-磷铵-氯化钾、硝酸磷肥-氯化钾、氯化铵-磷铵-氯化钾、硝铵-磷铵-氯化钾以及硫铵-磷铵-氯化钾系列生产高浓度(养分≥40%)的混配肥料。
据全国复混肥协作网统计,目前我国有生产许可证的复混肥企业2700多家,其中生产规模达5万t/a以上约有1000家左右,估计每年的产量在1500-2000万吨实物量,以产品平均养分35%计算,纯养分产量在525-700万吨。
随着中国经济的高速发展和农民收入的提高,我国化肥用量将逐年提高。复合肥有多种养分,对农作物可产生联合效应,NPK复肥的养分含量可根据农作物和土壤条件不同需要,进行科学的比例调节,因此,其肥效比施用同等量养分单