硝基高養(yǎng)分均衡復(fù)合肥生產(chǎn)注意事項(xiàng)

王海川，唐 強(qiáng)，楊振軍，郭 利，吳沿博，何 棟

（中國-阿拉伯化肥有限公司，河北 秦皇島 066003）

0 引言

硝態(tài)氮可以被作物直接吸收，因此硝基復(fù)合肥的市場反饋很好。硝基高養(yǎng)分均衡復(fù)合肥是硝基復(fù)合肥中最常見的“王牌產(chǎn)品”，該系列品級復(fù)合肥在生產(chǎn)前期策劃和生產(chǎn)過程控制等方面，有些許問題值得重視。筆者就該系列品級復(fù)合肥生產(chǎn)注意事項(xiàng)進(jìn)行分析總結(jié)，僅供參考。

1 硝基高養(yǎng)分均衡復(fù)合肥生產(chǎn)中遇到的問題

硝基高養(yǎng)分均衡復(fù)合肥生產(chǎn)中遇到的問題主要涉及環(huán)保、質(zhì)量、操作和設(shè)備等方面。①環(huán)保問題，洗滌系統(tǒng)內(nèi)洗滌液pH 偏高導(dǎo)致尾氣中氨排放偏高。②質(zhì)量問題，主要包括產(chǎn)品總養(yǎng)分和氮含量低于國標(biāo)、水含量偏高、成品中有微量硝銨磷顆粒和產(chǎn)品易結(jié)塊等問題。③操作問題，洗滌系統(tǒng)不易控制，洗滌液加入量不足易導(dǎo)致洗滌系統(tǒng)不平衡，洗滌液密度高時(shí)有結(jié)晶析出而堵塞管線，洗滌液pH 偏高會(huì)發(fā)生洗滌液起泡現(xiàn)象，這些問題均可導(dǎo)致短時(shí)停車。④設(shè)備問題，生產(chǎn)該品級復(fù)合肥時(shí)系統(tǒng)各設(shè)備結(jié)疤快，其中對生產(chǎn)影響較大的設(shè)備主要包括破碎機(jī)、篩分機(jī)、振動(dòng)給料器、干燥機(jī)螺旋抄板等；涉及的溜槽主要包括造粒機(jī)、斗提機(jī)和破碎機(jī)的下料溜槽，尤其是造粒機(jī)的下料溜槽，出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞會(huì)導(dǎo)致長時(shí)間停車。另外AZF工藝的最關(guān)鍵部件管式反應(yīng)器（以下簡稱GPR）也容易出現(xiàn)問題，主要包括小三通、洗滌液軟管、硫酸套管和各止逆器等部件［1］。配方投料配比不當(dāng)使小三通處產(chǎn)生結(jié)晶或者洗滌系統(tǒng)的纖維絲進(jìn)入小三通等原因均會(huì)導(dǎo)致GPR壓力偏高（一般認(rèn)為小于0.6 MPa為正常）；當(dāng)洗滌液密度過高等原因?qū)е孪礈煲毫髁科r(shí)一般會(huì)選擇蒸汽吹掃洗滌液軟管及洗滌液管線，多頻次和長時(shí)間的蒸汽吹掃會(huì)導(dǎo)致洗滌液軟管內(nèi)襯損壞而堵塞軟管導(dǎo)致短時(shí)間停車；投料偏低時(shí)，填料硫酸投料過少（＜0.5 m3/h），硫酸套管內(nèi)氣體渦流導(dǎo)致穿孔現(xiàn)象的發(fā)生。硝基高養(yǎng)分均衡復(fù)合肥GPR 液相投料一般較大，液相輸送泵壓力不穩(wěn)等因素會(huì)導(dǎo)致液相各止逆器出現(xiàn)損壞。

2 原料選擇

由于該品級復(fù)合肥養(yǎng)分含量高，所需填料空間則很少，這就要求磷酸、硫酸鉀和磷酸一銨等原料的品質(zhì)要好，否則會(huì)帶入更多填料，使填料硫酸量更少，而硫酸在調(diào)節(jié)GPR 的n（N）/n（P）和增加系統(tǒng)反應(yīng)熱等方面有著非常重要的作用［2］。同時(shí)原料磷酸P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可太低，一般應(yīng)大于48%。

應(yīng)采用較易融化的小顆粒硝銨磷以減少成品中硝銨磷顆粒的量［3］。另外可采用高含量的磷酸一銨和高含量的硫酸鉀，必要時(shí)可采用總含量更高的硝酸鉀，以增加液體填料硫酸的量。

3 過程控制

3.1 溫度和水分的控制

系統(tǒng)溫度除與配方反應(yīng)熱有關(guān)外，主要與加熱器提供的熱量相關(guān)，在保證產(chǎn)品水含量符合國標(biāo)的前提下系統(tǒng)溫度應(yīng)盡量低。為減少結(jié)塊現(xiàn)象，中國-阿拉伯化肥有限公司內(nèi)控指標(biāo)規(guī)定該品級復(fù)合肥產(chǎn)品w（H2O）小于1.0%。另外，較高的風(fēng)溫可減少產(chǎn)品中硝銨磷顆粒的量，一般干燥尾氣溫度應(yīng)大于95 ℃，造粒機(jī)出口溫度應(yīng)大于90 ℃。

如果出現(xiàn)水含量偏高的情況，經(jīng)常采取的方法：一是增加熱風(fēng)提供的熱量；二是降低投料，使加入的水減少。上述兩種方法均不奏效的情況下，則采取“烘料”措施，即停止投料，但加熱器繼續(xù)強(qiáng)力向系統(tǒng)供熱。

3.2 質(zhì)量調(diào)節(jié)方法

在復(fù)合肥產(chǎn)品質(zhì)量控制過程中，應(yīng)重點(diǎn)考慮的質(zhì)量指標(biāo)主要包括：養(yǎng)分、水含量、粒度和氯離子含量。

轉(zhuǎn)產(chǎn)初期，當(dāng)產(chǎn)品氮含量偏低時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品硝態(tài)氮含量來估算硝銨磷投入量，一般規(guī)定每4 h測定硝態(tài)氮一次，當(dāng)產(chǎn)品硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到配方要求時(shí)（一般該系列品級復(fù)合肥硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在4.0% ～ 5.0%），應(yīng)適當(dāng)將填料硫酸的投入量向配方接近。另外轉(zhuǎn)產(chǎn)初期可降低產(chǎn)品鉀含量以提高氮含量，同時(shí)可提高產(chǎn)品磷含量迅速使總養(yǎng)分含量合格。

該品級復(fù)合肥N含量常出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)，因?yàn)橄礈煲簆H 值容易變高，使得造粒機(jī)物料的n（N）/n（P）過高，投入造粒機(jī)的氨不易被吸收而進(jìn)入洗滌系統(tǒng)，進(jìn)一步導(dǎo)致洗滌液pH 值變高，系統(tǒng)會(huì)不斷惡化。故應(yīng)保證洗滌系統(tǒng)磷酸和硫酸的加入量（硫酸加入量在0.2～0.5 m3/h），使洗滌塔pH 滿足要求（一般維持洗滌液pH在2～5）。

3.3 設(shè)備的維護(hù)

該品級復(fù)合肥易結(jié)塊，且結(jié)疤硬度大，難于清理。生產(chǎn)過程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注造粒機(jī)下料溜槽、干燥機(jī)螺旋抄板、振動(dòng)給料器和破碎機(jī)的狀態(tài)，及時(shí)清理設(shè)備結(jié)疤。其中造粒機(jī)下料溜槽的結(jié)疤應(yīng)保證該部位的止塞錘狀態(tài)良好，干燥機(jī)螺旋抄板結(jié)疤多時(shí)應(yīng)停車清理以減少干燥機(jī)頭部漏料量，振動(dòng)給料器和破碎機(jī)下料溜槽結(jié)疤應(yīng)在保證安全的情況下開車狀態(tài)下清理以保證生產(chǎn)穩(wěn)定［4］。同時(shí)應(yīng)保證防結(jié)塊劑的足量加入，保證包裹油和包裹劑設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)良好，遇到故障時(shí)進(jìn)行全返料處理，嚴(yán)禁未加入足量防結(jié)塊劑的產(chǎn)品進(jìn)入成品庫。

3.4 造粒及洗滌系統(tǒng)的控制

在造粒過程中，應(yīng)充分關(guān)注熱風(fēng)所提供的溫度和管式反應(yīng)器的壓強(qiáng)等因素，一般保持管式反應(yīng)器壓強(qiáng)在0.10～0.35 MPa。該品級復(fù)合肥造粒時(shí)由于系統(tǒng)液固質(zhì)量比較高，造粒容易過度，需及時(shí)通過多種手段來抑制造粒過度，可以運(yùn)用的手段主要包括減小造粒機(jī)內(nèi)蒸汽量、開大造粒機(jī)引流風(fēng)機(jī)變頻、降低洗滌液加入量。其中常用的是減小蒸汽量，以及通過控制閥控制系統(tǒng)返料量，使一部分成品顆粒返回系統(tǒng)。系統(tǒng)返料量與生產(chǎn)穩(wěn)定密切相關(guān)，返料量過低會(huì)限制造粒系統(tǒng)洗滌液的加入量，從而導(dǎo)致洗滌系統(tǒng)出現(xiàn)不平衡。該系列品級的復(fù)合肥一般將系統(tǒng)返料設(shè)置較高，但考慮到系統(tǒng)本身的負(fù)荷，一般將系統(tǒng)返料量設(shè)定在130～150 t/h。

由于生產(chǎn)硝基高養(yǎng)分均衡復(fù)合肥時(shí)洗滌液密度（≥1 400 kg/m3）較高，為了防止出現(xiàn)洗滌液密度過高導(dǎo)致洗滌液流量偏小的情況出現(xiàn)，工藝工程師需要給出該品級復(fù)合肥生產(chǎn)過程中的洗滌液加入量的最小值，以保證洗滌系統(tǒng)能夠平衡，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，投料量為60 t/h時(shí)洗滌液加入量最小值為7.5 m3/h。為保證洗滌塔不出現(xiàn)坨液的現(xiàn)象，一般在生產(chǎn)此品級復(fù)合肥時(shí)避免停車清理洗滌，需轉(zhuǎn)產(chǎn)至另外洗滌液密度不高的其他品級復(fù)合肥時(shí)，需將洗滌液密度降至1 350 kg/m3以下后才可停車清理洗滌。