硫酸氨管式反应器技改项目

硫酸氨管式反应器造粒技术改造项目目录

一.工艺叙述

1.1 工艺流程简述

1.2工艺原理及工艺特点

二管式反应器造粒技术与国内氨酸法对比

2.1国内氨酸法工艺

2.2硫酸、氨管式反应器工艺

三改造所需设备

3.1硫酸、氨管式反应器系统设备

3.2 附属设备

3.3 仪表及计量设备

3.4 氨站设备

3.5 酸站设备

四产品方案

五投资估算

一.工艺叙述

1.1工艺流程简述

1.1.1原料预处理与计量

由于原料磷铵和氯化铵有块状物，影响了原料的输送和计量，需对其进行预处理。上述两种原料经人工解包后，倒入其各自的预处理料斗，经处理后直接落入原料计量料斗，同时尿素也经破碎后进入原料料斗。

原料计量采用电子皮带称，六台电子皮带称分别用于原料磷铵、氯化铵、氯化钾、固体尿素、微量元素的计量。原料电子皮带称采用工控机控制，以实现原料计量报表、历史记录、配方自动调节等功能。

1.1.2 造粒

计量后的原料由位于电子称下方的收集皮带机送入厂房，与系统返料一起进入造粒给料控量料斗，固相造粒物料经给料控量料斗均衡的进入造粒机，保证了造粒固、液比的稳定，同时也保证了造粒的稳定性。

来自合成氨的液氨经液氨蒸发器蒸发后与经硫酸泵送来的硫酸，及洗涤液经计量，调节控制后，以额定量进入硫酸、氨管式反应器，反应器生成的高温低湿硫酸铵料浆借其本身产生的蒸汽自雾化，均匀地喷到造粒床层上，促进造粒物料粒化，并改善造粒物料物性。同时，部分液氨经氨预处理器用蒸汽汽化并混合后通过氨分布器进入造粒床层，与磷铵反应并参与造粒。

1.2工艺原理及工艺特点

本造粒工艺的特点是利用硫酸、氨化学反学热及氨与磷铵的反应热

进行造粒，物料处于高温低湿状态，含水量较低。

H2SO4+2NH3=（NH4）2SO4 1540Kcal/kgNH3

NH4H2PO4+NH3=（NH4）2HPO41070Kcal/kgNH3

由于以上硫酸与氨反应产生大量的反应热，管式反应器喷出的高温低湿料浆使造粒床层温度上升、熔融液相量增高，且磷铵与氨在造粒床内进行反应放出大量热，并产生一定量的液相，为化学反应成粒技术，它具有如下特点：

·造粒出口水份降低至1.7%~2.5%，与其它造粒方法相比，造粒出口水份显著降低。

·干燥负荷低，节能效果显著。

·造粒成粒率提高，可达60%以上。

·洗涤液得以回收，解决了湿法除尘系统的排放问题，降低了消耗。·采用湿铵及青海湿钾为原料，有效降低了原料成本。

·无添料造粒，产品的水溶性更好，肥效期更长。

·产品洁白，外观圆润，亮度好，可与高塔复合肥的外观质量相媲美。·由于产品强度高，成粒率高，装置内粉尘小，厂房环境好。

·配方灵活性好，可根据不同配方选取不同的管式反应器与氨公布器组合技术实现产品成本最优化及生产能力最大化。即：高磷配方选用氨分布器组织生产（气氨与磷铵进行反应，不加硫酸）；对于高氮配方选用氨分布器与管式反应器组合生产工艺。

二、管式反应器造粒技术与国内氨酸法对比

2.1因内氨酸法工艺

为在尿基复合肥生产中引入反应热，欧美早就开发了氨酸法尿基复合肥造粒技术，辽通化工公司引进美国TV A埋床式酸、氨双喷管+尿液喷浆造粒工艺，中原大化公司引进K-T公司硫酸喷淋氨化+尿液喷浆造粒工艺，浙江镇海炼化东海复合肥公司引进了挪威Hydro公司的硫酸喷淋氨化+尿液喷浆（或磷铵管式反应器+尿液喷浆）造粒工艺，乌鲁木齐石化公司引进了西班牙Incro公司的硫酸铵管式反应器+尿液喷浆造粒工艺。

国内参照引进的氨酸法工艺进行了改进，主要措施是将硫酸浓度降到70%以下。其技术核心是：将浓硫酸送至反应釜中，用水将其浓度降低至70%以下，然后经悬在造粒机床层上的喷硫管喷洒在料床上，与物料进行混合；氨和蒸汽通过埋在床层内的喷管喷出，对游离硫酸、MAP等进行氨化中和。

由于硫酸是在物料床层中与氨反应，因此不可避免地出现游离硫酸与其它原料的反应。

KCl+H2SO4=KHSO4+HCl （1）

（NH2）2CO+H2SO4=（NH2）2CO.H2SO4 （2）

上述副反应对造粒有较大的副作用，特别是硫酸、氨一旦分布不均或反应不及时，将发生副反应（2），导致造粒机内发生“和泥”现象，造粒无法进行。由于副反应（2）存在硫酸的添加量受配方、MAP产地影响较大；酸与物料混合不均匀，氨化不及时，副反应（1）严重产生淡黄色的泡沫；操作比较复杂，副反应（1）、（2）受造粒温度、湿度、返料量的影响较大，氨、酸量必须及时调节，容易出现过度氨

化、过度酸化的情况，造粒的波动较大，氨的损失也比较高；洗涤水不平衡，需要外排。

由于副反应（2）的存在，使得需要添加大量尿素的配方无法生产，即不能用于生产高氮产品。

2.2硫酸、氨管式反应器工艺

盘锦冠桥复合肥科技服务有限公司开发的硫酸、氨管式反应器技术，与乌鲁木齐石化公司引进了西班牙Incro公司的硫酸铵管式反应器+尿液喷浆造粒工艺相比基本相同，只是省去了尿液浆部分。它是在辽通化工二十万吨复合肥装置硫酸、氨管式反应器造粒基础上结合国外先进复合肥工艺而开发的。

其核心是：硫酸、氨管式反应器是浓硫酸与气氨（或液氨）同时分别进入管式反应器中，在管式反应器中，二者充分反应，同时把湿法除尘回收的洗涤液加入管式反应器中，反应管中生成的硫酸铵通过与反应管成直角的肘管喷头喷出，均匀地喷洒在造粒机内的料床上进行造粒。92~95%浓度的尿素溶液经喷头直接喷进造粒机内的粉体料床上，或者尿素以粉体形式与其他固体原料连同返料一起加入造粒机造粒。

由于浓硫酸与氨在管式反应器内进行充分反应成为硫酸铵料浆，无游离硫酸存在，从而避开了硫酸与物料副反应发生，有效地保证了造粒的平稳，生产尿基肥尤其是高氮品种更具有优势。氨分布器采用特殊设计，氨与蒸汽充分混合后进入料床，与磷铵完全反应，所以，造粒机中氨逸出量极小，尾气不需要稀硫酸洗涤，只需要一级水洗即