郎子国
山东聊城鲁西硝基复肥有限公司 山东省聊城市 252000
摘要：某地区公司110 kt/a 硝铵磷装置是在原 110 kt/a 农用硝酸铵装置基础上改造而成，在原硝酸铵中加入磷元素生产 N-P 2 O 5 (30-10-0)二元复合肥。原农用硝酸铵工艺流程为二次熔融法，后在原工艺流程上新增熔融控制工序，在塔下和塔上分 2 次加入磷酸一铵后加热熔融，制得合格的硝铵磷料浆后通过高
塔造粒，后又由 2 次熔融法改为 1 次全熔融法生产工艺，即磷酸一铵全部在塔下一次加入，熔融后由料浆泵送到塔上造粒。在造粒之前加入固体硫酸钾可生产不同配比的高塔硝硫基 NPK 产品，也可生产高塔系列产品，但若要生产高浓度三元复合肥，现有的载人电梯不能满足工艺要求，必须对现有装置进行技术改造。
关键词: 硝酸铵 硝硫基氮磷钾复合肥 装置 技术改造 清洁生产
1 工艺流程
原 110 kt/a 农用硝酸铵装置于 1999 年 8 月建成投产，采用改良常压中和流程，生产能力为 360t/d(年生产时间按 330 d 计)。2007 年公司在其基础上进行技术改造，生产硝铵磷复合肥，设计生产能力为 110 kt/a 硝铵磷，生产能力为 360 t/a(年生产时间按 330 d 计)。硝铵磷复合肥生产工艺流程为:中和器出来的微酸性硝酸铵溶液进入硝酸铵溶液槽再次加氨中和，制得微碱性硝酸铵溶液，由溶液泵送入硝酸铵蒸发器。与蒸发器壳程的1． 3 MPa 中压蒸汽进行热交换，硝酸铵溶液在 －0． 08 ～ －0． 06 MPa 真空状态下在列管内受热沸腾，水分被汽化，溶液被浓缩成硝酸铵熔融液。出蒸发器的不凝性气体和硝酸铵熔融液经分离器分离后，熔融液进入熔融液槽，加入适量氨气，保证熔融液 pH 值大于 4，然后去造粒机;通过旋转喷头喷洒，在塔内下落过程中与上升的空气换热，逐渐冷却结晶，落在塔下 1 # 皮带输送机上，经 2 # 斗式皮带输送机、3 # 带式皮带输送机送至流化床冷却器，与流化床鼓风机送来的空气换热，硝酸铵物料温度被冷却到 32 ℃ 以下，经 4 # 带式皮带输送机送至包装贮斗，经折边缝包后经 5 # 带式输送机送至成堆码库房。流化床冷却器出来的空气由引风机抽出送至沉降室。出分离器的蒸汽进入冷凝器内，冷凝液进入冷凝液槽，不凝性气体被一级蒸汽喷射泵不断抽出送入中间冷凝器，冷凝液进入冷凝液槽，不凝气体被二级蒸汽喷射泵抽出，进入中冷分离器，经分离后不凝性气体放空，冷凝液排入冷凝液槽。造粒塔内上升的空气进入塔顶洗涤塔，经洗涤液洗涤后达标排放。
2 技术改造的主要内容
2． 1 设备改造
① 新增 1 台带式斗提机，用于把固体硫酸钾、磷酸一铵(MAP)送到造粒塔八楼;② 称重皮带 2条，用于计量固体硫酸钾、磷酸一铵;③ 平面回转筛，用于筛分成品;④ 振动筛，用于筛分固体硫酸钾和磷酸一铵;⑤ 链式破碎机，用于破碎颗粒不合格的产品和大于 1 mm 的硫酸钾和磷酸一铵;⑥ 包裹机，用于包裹产品，防止结块;⑦ 将原混合罐的底部改成锥形，出料管改在锥形底部，防止固体硫酸钾沉积于混合罐底部;⑧ 改造混合罐浆叶，增加搅拌强度，增加混合罐内部的蒸汽加盘管。
2． 2 技术改造目的
为了满足市场对不同配方高塔硝硫基三元复合肥产品的需求，通过对现有硝铵磷装置技术改造，使装置生产不同配方的高塔三元复合肥。
2． 3 工艺路线的选择
来自硝酸铵蒸发浓缩工序的 w(NH 4 NO 3 )99%硝酸铵熔融液与粉状磷酸一铵按照一定比例加入硝铵磷熔融控制槽，利用 1． 3 MPa 蒸汽加热到 155 ～160 ℃，制备低温共熔体硝铵磷料浆，用硝铵磷料浆泵送到造粒塔六楼混合罐，在混合罐中与来自斗提机的粉状硫酸钾，经快速搅拌和混合均匀后进入旋转喷淋造粒机造粒，经过筛分、冷却、包裹和包装得到成品，粒径小于 2 mm 和大于 4 mm 的颗粒从料管和皮带回到破碎机，破碎后进入振动筛。原料固体硫酸钾和粉状 MAP 经皮带秤计量后进入振动筛，粒径小于1 mm的颗粒进入斗提机，粒径大于 1 mm 的
颗粒用皮带送到破碎机，与粒径不合格的产品在破碎机中混合，经破碎后一起进入振动筛。
2． 4 技改的质量要求
1) 设备安装前必须检验合格;安装后必须找平，其水平度小于或等于1 mm/m; 设备制造厂家和安装单位须参与试车，试车合格才能交付使用。
2) 明确现场施工负责人和安全负责人。保证设备停车、排放、清洗、置换、分析合格。
3) 详细检查施工所用的工具、防护器材，确保安全可靠。
4) 管道施工时，一定要将管口包好，防止异物掉入管中。起重工具由专人操作、专人指挥，严格遵守有关安全规定。动火时必须遵守有关动火安全规定;电动工具及电线绝缘良好并有可靠的接地;外来人员参加施工时必须指定专人负责施工过程中的安全工作;施工前在施工现场拉警界线，防止高空落物。
5) 施工产生的工业垃圾必须分类处理，不得随意堆放。项目完毕后，应做到工完料尽，现场清。
3 工业应用
以生产质量分数为 45． 0% NPK 氮磷钾复合肥产品 N-P 2 O 5 -K 2 O(15-15-15)为例，磷酸一铵分 2次加入塔上和塔下，塔上、塔下加入比例由试生产确定，塔下加入部分由原熔融控制工序完成，暂不做改造，主要提供造粒料浆液相量，资料显示高塔造粒生产硝硫基三元复合肥的造粒料浆液相量在 41% ～43%为宜，造粒料浆温度控制在 145 ～148 ℃;塔上加入的磷酸一铵经计量后进入振动筛，粒径小于1 mm的颗粒经皮带进入斗提机，粒径大于 1 mm 的颗粒进入固体磨机，磨细后回到振动筛。硫酸钾经计量后进入振动筛，粒径小于 1 mm的颗粒直接进入斗提机，粒径大于 1 mm 的颗粒先进入破碎机破碎后回到振动筛。
平面回转筛安装位置在现有 3 # 皮带位置，粒径不合格的颗粒从 1 # 栈桥通过料管回到安装在造粒塔旁的破碎机，因料管较长，为防止物料堵管，在料管上安装 2 个振动器，定时开启振动器;小流化床搬到中和厂房三楼;小流化床原先的位置用来安装包裹机。造粒塔旁搭建一个厂房用于固体硫酸钾和固体磷酸一铵加料、计量。造粒塔旁临时存放杂物的厂房用于安装破碎机，将破碎工序和加料工序隔离，可以有效改善工作环境。
4 结语
熔体造粒工艺在云峰分公司的应用，由于不需要传统复合肥生产装置中投资及能耗较大的干燥系统，就可以生产三元(NPK)高浓度复合肥的生产。与常用的复合肥料制造工艺相比，熔体造粒工艺具有以下优点:① 直接利用熔体的喷淋造粒过程，简化了生产流程;② 生产中合格产品颗粒百分含量很高，因此生产过程返料量少(几乎没有);③ 产品颗粒表面光滑、圆润、水分低(水的质量分数小于 1%)不易结块和颗粒抗压强度大(大于 30 N)，具有较高的市场竞争力; ④ 熔体造粒工艺充分利用原熔融的热能，物料水分含量很低，无需干燥过程，大大节省了能耗;⑤ 操作环境好，无“三废”排放，属清洁生产工艺。
参考文献:
［1］ 行景昆，冯嘉伟． 高塔复合肥生产工艺控制要点［J］．磷肥与复肥，2013，28(4):51-53．
［2］ 丁友清，张吉刚． 硝酸铵联产高塔造粒硝硫基复合肥装置运行总结［J］． 化肥工业，2013，40(3):25-26．
［3］ 张大伟，李会侠，耿清云． 高塔硝硫基复合肥对玉米土壤养分和产量的影响［J］． 农业科技与信息，2015(15):77-78．