硝基高养分均衡复合肥生产注意事项

王海川，唐 强，杨振军，郭 利，吴沿博，何 栋

（中国-阿拉伯化肥有限公司，河北 秦皇岛 066003）

0 引言

硝态氮可以被作物直接吸收，因此硝基复合肥的市场反馈很好。硝基高养分均衡复合肥是硝基复合肥中最常见的“王牌产品”，该系列品级复合肥在生产前期策划和生产过程控制等方面，有些许问题值得重视。笔者就该系列品级复合肥生产注意事项进行分析总结，仅供参考。

1 硝基高养分均衡复合肥生产中遇到的问题

硝基高养分均衡复合肥生产中遇到的问题主要涉及环保、质量、操作和设备等方面。①环保问题，洗涤系统内洗涤液pH 偏高导致尾气中氨排放偏高。②质量问题，主要包括产品总养分和氮含量低于国标、水含量偏高、成品中有微量硝铵磷颗粒和产品易结块等问题。③操作问题，洗涤系统不易控制，洗涤液加入量不足易导致洗涤系统不平衡，洗涤液密度高时有结晶析出而堵塞管线，洗涤液pH 偏高会发生洗涤液起泡现象，这些问题均可导致短时停车。④设备问题，生产该品级复合肥时系统各设备结疤快，其中对生产影响较大的设备主要包括破碎机、筛分机、振动给料器、干燥机螺旋抄板等；涉及的溜槽主要包括造粒机、斗提机和破碎机的下料溜槽，尤其是造粒机的下料溜槽，出现严重堵塞会导致长时间停车。另外AZF工艺的最关键部件管式反应器（以下简称GPR）也容易出现问题，主要包括小三通、洗涤液软管、硫酸套管和各止逆器等部件［1］。配方投料配比不当使小三通处产生结晶或者洗涤系统的纤维丝进入小三通等原因均会导致GPR压力偏高（一般认为小于0.6 MPa为正常）；当洗涤液密度过高等原因导致洗涤液流量偏小时一般会选择蒸汽吹扫洗涤液软管及洗涤液管线，多频次和长时间的蒸汽吹扫会导致洗涤液软管内衬损坏而堵塞软管导致短时间停车；投料偏低时，填料硫酸投料过少（＜0.5 m3/h），硫酸套管内气体涡流导致穿孔现象的发生。硝基高养分均衡复合肥GPR 液相投料一般较大，液相输送泵压力不稳等因素会导致液相各止逆器出现损坏。

2 原料选择

由于该品级复合肥养分含量高，所需填料空间则很少，这就要求磷酸、硫酸钾和磷酸一铵等原料的品质要好，否则会带入更多填料，使填料硫酸量更少，而硫酸在调节GPR 的n（N）/n（P）和增加系统反应热等方面有着非常重要的作用［2］。同时原料磷酸P2O5质量分数不可太低，一般应大于48%。

应采用较易融化的小颗粒硝铵磷以减少成品中硝铵磷颗粒的量［3］。另外可采用高含量的磷酸一铵和高含量的硫酸钾，必要时可采用总含量更高的硝酸钾，以增加液体填料硫酸的量。

3 过程控制

3.1 温度和水分的控制

系统温度除与配方反应热有关外，主要与加热器提供的热量相关，在保证产品水含量符合国标的前提下系统温度应尽量低。为减少结块现象，中国-阿拉伯化肥有限公司内控指标规定该品级复合肥产品w（H2O）小于1.0%。另外，较高的风温可减少产品中硝铵磷颗粒的量，一般干燥尾气温度应大于95 ℃，造粒机出口温度应大于90 ℃。

如果出现水含量偏高的情况，经常采取的方法：一是增加热风提供的热量；二是降低投料，使加入的水减少。上述两种方法均不奏效的情况下，则采取“烘料”措施，即停止投料，但加热器继续强力向系统供热。

3.2 质量调节方法

在复合肥产品质量控制过程中，应重点考虑的质量指标主要包括：养分、水含量、粒度和氯离子含量。

转产初期，当产品氮含量偏低时，应根据产品硝态氮含量来估算硝铵磷投入量，一般规定每4 h测定硝态氮一次，当产品硝态氮质量分数达到配方要求时（一般该系列品级复合肥硝态氮质量分数控制在4.0% ～ 5.0%），应适当将填料硫酸的投入量向配方接近。另外转产初期可降低产品钾含量以提高氮含量，同时可提高产品磷含量迅速使总养分含量合格。

该品级复合肥N含量常出现不达标，因为洗涤液pH 值容易变高，使得造粒机物料的n（N）/n（P）过高，投入造粒机的氨不易被吸收而进入洗涤系统，进一步导致洗涤液pH 值变高，系统会不断恶化。故应保证洗涤系统磷酸和硫酸的加入量（硫酸加入量在0.2～0.5 m3/h），使洗涤塔pH 满足要求（一般维持洗涤液pH在2～5）。

3.3 设备的维护

该品级复合肥易结块，且结疤硬度大，难于清理。生产过程中，应重点关注造粒机下料溜槽、干燥机螺旋抄板、振动给料器和破碎机的状态，及时清理设备结疤。其中造粒机下料溜槽的结疤应保证该部位的止塞锤状态良好，干燥机螺旋抄板结疤多时应停车清理以减少干燥机头部漏料量，振动给料器和破碎机下料溜槽结疤应在保证安全的情况下开车状态下清理以保证生产稳定［4］。同时应保证防结块剂的足量加入，保证包裹油和包裹剂设备的运行状态良好，遇到故障时进行全返料处理，严禁未加入足量防结块剂的产品进入成品库。

3.4 造粒及洗涤系统的控制

在造粒过程中，应充分关注热风所提供的温度和管式反应器的压强等因素，一般保持管式反应器压强在0.10～0.35 MPa。该品级复合肥造粒时由于系统液固质量比较高，造粒容易过度，需及时通过多种手段来抑制造粒过度，可以运用的手段主要包括减小造粒机内蒸汽量、开大造粒机引流风机变频、降低洗涤液加入量。其中常用的是减小蒸汽量，以及通过控制阀控制系统返料量，使一部分成品颗粒返回系统。系统返料量与生产稳定密切相关，返料量过低会限制造粒系统洗涤液的加入量，从而导致洗涤系统出现不平衡。该系列品级的复合肥一般将系统返料设置较高，但考虑到系统本身的负荷，一般将系统返料量设定在130～150 t/h。

由于生产硝基高养分均衡复合肥时洗涤液密度（≥1 400 kg/m3）较高，为了防止出现洗涤液密度过高导致洗涤液流量偏小的情况出现，工艺工程师需要给出该品级复合肥生产过程中的洗涤液加入量的最小值，以保证洗涤系统能够平衡，根据经验值，投料量为60 t/h时洗涤液加入量最小值为7.5 m3/h。为保证洗涤塔不出现坨液的现象，一般在生产此品级复合肥时避免停车清理洗涤，需转产至另外洗涤液密度不高的其他品级复合肥时，需将洗涤液密度降至1 350 kg/m3以下后才可停车清理洗涤。