复合肥利用尿液直接生产缓释氮钾肥试验总结

王 攀，宋肖盼， 刘锐杰， 郭存彪

(河南心连心化肥有限公司，河南 新乡 453731)

复合肥利用尿液直接生产缓释氮钾肥试验总结

王 攀，宋肖盼， 刘锐杰， 郭存彪

(河南心连心化肥有限公司，河南新乡453731)

介绍了利用熔融尿液在复合肥高塔生产氮钾缓释肥料的方法，主要从工艺流程、系统温度和添加氯化钾对产品缩二脲的影响方面阐述了高塔生产氮钾控失尿素可行性，并分析了影响因素及相应的改进措施。

高塔；氮钾肥；缩二脲；改进措施

据统计，全世界缺乏微量元素的土壤面积达25亿公顷，中科院对我国土壤微量元素锌、硼、锰、钼、铜、铁的含量进行了调查，结果表明，我国大部分地区都存在不同程度的微量元素缺乏，针对性的施用中、微量元素肥料，不仅可充分发挥中、微量元素肥料的经济效益，而且也可作为提高中、低产量的有效措施。

河南心连心化肥有限公司拥有尿素260万吨、复合肥125万吨、甲醇30万吨的年生产能力，其中生产复合肥所用的高塔距离最近的尿素生产装置约650米，如何在保证缩二脲合格的情况下，直接利用尿素厂的浓度为99%的尿液，生产出一种高氮的缓释肥料，是一个难题，也是一个挑战。

1 试验原料

氯化钾：盐酸盐的一种，白色结晶或结晶性粉末，易溶于水和甘油，难溶于醇，不溶于醚和丙酮。味极咸，无臭无毒，密度为1.984g/cm,熔点770℃，加热到150℃时即能升华，有吸湿性，易结块。1g氯化钾溶于2.8ml水，在水中的溶解度随温度的升高而迅速增加，与钠盐常起复分解反应而生成新的钾盐。尿液：99.8%浓度的尿液，温度130～140℃。

2 试验流程

通过计算管道的阻力损失，以及对比在不同温度下缩二脲的增长速率，我们制定了一种方案，在造粒塔处设置一个搅拌槽，由尿素厂熔融泵出来的尿液与氯化钾一起在混合槽内搅拌均匀，然后再利用一台高压泵，将混有氯化钾的尿液，送往复合肥高塔的一级槽和二级槽，在一、二级槽里加入相应的控失剂和微量元素，然后进行造粒，造粒后的产品经筛分后直接进行包装。

图1 高塔生产氮钾控失肥流程图

2.1 温度的影响

尿素中的缩二脲的生成率与温度成正比，尿液温度越高，缩二脲生成越快。尤其是尿素蒸发系统尿液浓度高，氨分压低，为缩二脲的生成提供了有利的条件。二分公司在往复合肥输送的尿液的过程中，尿液温度始终保持在130℃以内，流量整体为13m3/h左右波动，具体数据如表1。

表1 试验温度记录表

通过以上数据表明，氯化钾的加入使得熔融尿液在124℃的情况下依然能够保持不结晶，这给降低缩二脲的生成速率创造了良好的条件。

2.2 停留时间的影响

尿素中缩二脲的含量与其在装置中的停留时间成正比，通过提高装置的生产负荷，可以降低尿素的停留时间，从而减少产品中缩二脲的生成。正常的尿液流程是，熔融尿液先进入到复合肥高塔的一级槽，然后再进入二级槽，本次试验直接将尿液引入到二级槽，减少的停留时间，缩二脲的分析数据见表2。

表2 二级槽缩二脲含量

通过表1表2数据分析可知，甩掉一级槽后，尿素厂司到达复合肥高塔尿液的缩二脲在经历了650m的管道后仍然小于1.2%，满足缓释氮钾肥的生产，此外，由于尿素厂到复合肥管线距离较长，为防止尿液结晶堵塞，管线保温温度一般较高，适当降低温度也有利于减少缩二脲的含量。

2.3 含氯化钾尿液分析

添加氯化钾含量至8%后，系统达到工艺要求，分析数据如表1～表5所示；停止添加氯化钾分析数据如表6～表8所示。

表3 添加氯化钾后系统成分分析

通过表3可以看出，添加氯化钾之后，序号1-5的样品，二级槽处缩二脲在0.95～1.02之间，平均值为0.98。停止添加氯化钾之后，序号6-8的样品，二级槽处缩二脲逐渐上升，最高达到1.17，再次充分证明添加氯化钾能够降低尿液的结晶点，有助于减少缩二脲的生成。

3 成品分析

对生产试验过程中进行连续取样分析，每10分钟取样一次，分析结果如4。

表4 成品分析数据

注：1)序号1-4样品氯化钾添加量为8%的分析数据，序号5样品为停止添加氯化钾后分析数据。

从表4分析数据看出，利用尿素厂的浓度为99%的尿液在经过650米的长距离输送后，生产出来的高浓度的氮钾肥依然能够将缩二脲控制在可控范围内。

4 总结

经过本次试验及产品的分析结果我们得出以下结论：

(1)对于同时拥有尿素生产线的复合肥企业来说，利用复合肥的高塔来生产高氮的缓释氮钾肥是可行的。

(2)加入氯化钾以后能够改变尿液的结晶温度，使得99%的尿液在126℃下不结晶。本文所述试验的成功，对同行在远距离输送高浓度尿液且保持缩二脲增长缓慢方向给出新的技术见解，使得公司的新产品又有了新的突破。

(本文文献格式：王攀，宋肖盼，刘锐杰，等.复合肥利用尿液直接生产缓释氮钾肥试验总结[J].山东化工，2017，46(16)：147，150.)

TQ444

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：1008-021X(2017)16-0147-01

2017-06-01

王 攀(1985—)，工程师，从事氮肥新产品的研究与开发。