硫酸脲氨化法復合肥料

1、硫酸脲氨化法復合肥料1.1項目名稱：10萬噸/年硫酸脲復合肥項目1.2擬建單位：山東新沭化化肥有限公司1.3擬建地點：山東新沭化化肥有限公司1.4建設(shè)內(nèi)容：在常規(guī)復混肥料生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)上，新增硫酸脲配制、尿素輸送設(shè)備及附屬管道、閥門、自動化儀表。1.5項目投資:該項目總投資約為：560 萬元。1.6項目建設(shè)的必要性優(yōu)勢必要性:因現(xiàn)階段我國復混肥料（復合肥料）產(chǎn)量供大于求，市場競爭激烈，常規(guī)生產(chǎn)工藝亦不能滿足市場對產(chǎn)品高質(zhì)量的要求，需引進新工藝對常規(guī)生產(chǎn)裝置進行升級改造，硫酸脲工藝是我公司最新引進研發(fā)的復合肥制造方法，利用該工藝進行裝置升級，具有投資小，生產(chǎn)技術(shù)先進，生產(chǎn)品種多樣性，工藝適應性強等

2、優(yōu)點。項目介紹：.1生產(chǎn)工藝簡述 將尿素、硫酸按一定比例進行反應生成性質(zhì)穩(wěn)定的硫酸脲溶液，再將硫酸脲料漿噴到造粒機料床表面，依靠溶液高黏性與造粒機內(nèi)的其它氮、磷、鉀基礎(chǔ)原料粘結(jié)成粒，加入碳酸氫銨調(diào)節(jié)物料PH值，經(jīng)干燥、篩分、冷卻、包裹等正常生產(chǎn)工序，最終形成復合肥產(chǎn)品。.2建設(shè)必要性目前硫酸脲復合肥工藝已被撒可富成功應用，利用該工藝可以進行普通復混肥生產(chǎn)裝置的升級，該技術(shù)具有節(jié)能、環(huán)保效果好、投資低、產(chǎn)量高、運轉(zhuǎn)成本低、產(chǎn)品肥效好、產(chǎn)品品種多樣化、工藝適應性強等優(yōu)點。.3建設(shè)周期：建設(shè)周期80天，其中建設(shè)施工階段70天，試車驗收10天。.4項目優(yōu)點a）可行性：該技術(shù)工藝簡單，操作簡易，易移植于

3、現(xiàn)有普通復混肥生產(chǎn)裝置。b）生產(chǎn)成本:本技術(shù)節(jié)能、提產(chǎn)量，故能降低生產(chǎn)成本.c）產(chǎn)量: 相對普通蒸汽造粒復合肥工藝，可以提高10%-30%左右的產(chǎn)量。d）質(zhì)量：顆粒強度：顆?？箟簭姸忍岣?0左右；縮二脲含量：由于硫酸脲操作溫度（）低，尿素溶液不發(fā)生水解及縮合反應，無縮二脲生成；圓潤度：表觀好于氨酸法。e）防結(jié)塊:產(chǎn)品性質(zhì)變好（水分低、強度高），故產(chǎn)品防結(jié)性能大大改善.f）節(jié)能: 本工藝利用各種反應熱，溶解尿素不用蒸汽,且造粒用蒸汽也因硫酸脲具有粘性而降低，故節(jié)能效果明顯。g）造粒成粒率: 造粒機出口成粒率大大提高,達80-95%.h）高氮肥生產(chǎn): 部分尿素質(zhì)變?yōu)榱蛩犭?高氮肥生產(chǎn)時,需低溫大風

4、量,用該技術(shù),可適度提高干燥機頭部溫度20度左右，增加產(chǎn)量.i）系統(tǒng)結(jié)疤：顆粒脆性增強，破碎、篩分等相應設(shè)備結(jié)疤減緩，系統(tǒng)結(jié)疤減少。2硫酸脲技術(shù)為氨酸法的升級技術(shù)2.1硫酸脲的基本性質(zhì)。硫酸脲技術(shù)最早應用于法國，1934年法國肥料專家研究了CO(NH2)2-H2SO4-H2O三元系統(tǒng)相圖，提出尿素和硫酸可以形成不同的加合物，可以形成低溫共熔物，共熔點為10。尿素與硫酸的加合為放熱反應，且第一個摩爾尿素與硫酸結(jié)合時放出大量熱量，導致溫度劇升，而第2個摩爾的尿素溶解時放熱則較少，另外，由于尿素與硫酸加合過程的放熱，酸解液配制時所產(chǎn)生的熱量可能使系統(tǒng)過熱而發(fā)生副反應。因而要求酸解液配制溫度最高不超過

5、100，并在配制過程中控制合適的尿素和硫酸的比例，同時加入適量的水以降低硫脲的粘度和保持硫脲的穩(wěn)定。硫酸脲均勻噴灑在料層上作為粘結(jié)劑強化造粒，在造粒過程中發(fā)生化學反應增加物料間的溶解、吸附、分子間作用力等作用，使得物料的粘性增加，產(chǎn)品的致密度和強度提高，尤其是可以降低物料存儲過程中的再次反應和晶型轉(zhuǎn)變，使得產(chǎn)品的性質(zhì)穩(wěn)定，不容易發(fā)生粉化和結(jié)塊。2.2硫酸脲法與氨酸法比較a）投資：無氨站、尾洗工段，投資低,勝于氨酸法。b）運轉(zhuǎn)費用低:氨酸法液氨利用率較低，硫酸脲技術(shù)無氨損，且沒有尾氣洗滌系統(tǒng)的高運轉(zhuǎn)電耗。c）環(huán)保：氨酸法造粒氨揮發(fā)量大，環(huán)境惡劣，尾氣洗滌不能達標排放。d）品種的多樣性:氨酸法生產(chǎn)

6、時,一些配方效果不佳,硫酸脲因具備高黏性,故產(chǎn)品配方多樣化，有效解決了氨酸法生產(chǎn)高濃度、磷含量低品種時造粒效果差的弊病。3工藝可行性硫酸脲復合肥工藝是國內(nèi)新工藝，該工藝于2002年在中阿化肥有限公司(撒可富)進行了工業(yè)化試生產(chǎn)及產(chǎn)成品田間試驗，得出結(jié)論為該工藝生產(chǎn)復合肥系統(tǒng)結(jié)疤少，生產(chǎn)綜合成本低（同比其他脲基肥工藝），產(chǎn)成品顆粒圓潤度高，縮二脲含量低，顆粒強度高等諸多優(yōu)點，是尿素熔融工藝，氨酸法的升級。3.1工藝簡述磷銨、氯化鉀/硫酸鉀、氯化銨/硫酸銨、碳酸氫銨及填充料經(jīng)皮帶計量進入造粒機；硫酸、尿素分別經(jīng)計量進入反應釜反應生成硫酸脲，硫酸脲噴射到造粒機固體物料層進行造粒；造粒后的物料經(jīng)烘干機

7、、冷卻、篩分產(chǎn)出成品。a）主要化學反應：CO(NH2)2+H2SO4= H2SO4CO(NH2)22CO(NH2)2+H2SO4= H2SO42CO(NH2)2H2SO4+(NH2)2co3=(NH2)2 SO4+co2+H2Ob）工藝流程混合碳銨及氮磷鉀原料配料 一級冷卻一級烘干尿素緩沖槽造粒機 水反應器硫 酸一級篩分 返料 大顆粒經(jīng)粉碎三級篩分二級篩分二級篩分二級冷卻二級烘干 成品硫酸脲的配置工藝水經(jīng)計量后加入配置罐，硫酸經(jīng)計量后自硫酸罐用泵打入配置罐，固體尿素經(jīng)電子皮帶秤計量后按比例加入配置罐在攪拌的作用下，加和形成硫酸脲溶液，并放出反應熱。通過配置罐的內(nèi)盤管調(diào)溫裝置（或外部換熱器調(diào)溫裝

8、置）手動調(diào)節(jié)溫度在正常的范圍內(nèi)。硫脲工藝流程圖：尿素主要設(shè)備：硫酸罐、硫酸流量計、硫酸泵、硫酸脲制備罐、尿素斗提機、料倉、尿素皮帶計量稱溫控系統(tǒng)、工藝水流量計、硫酸脲緩沖槽、硫酸脲噴射器、硫脲泵A、B、空氣壓縮機等緩沖槽造粒機 水反應器硫 酸造粒固體原材料與返料混合進入轉(zhuǎn)鼓造粒機，洗滌液經(jīng)計量后加入造粒機噴撒在料層上，硫酸脲溶液經(jīng)計量后與壓縮空氣混合加壓噴入造粒機料層上，通過調(diào)節(jié)蒸汽用量來控制造粒機物料的溫度和濕度。干燥與冷卻造粒后由皮帶機送入干燥機進行干燥，干燥機出料采用雙冷卻處理，在兩級冷卻中進行初篩處理。一級冷卻后的物料經(jīng)皮帶機和提升機送入并聯(lián)的二臺初篩（振動篩），篩上大粒進行破碎篩分，

9、篩下物料進入二級振動篩，小粒與破碎后的物料一起返料。以回收返料熱量，降低裝置的能耗。初篩后得到的近合格的粒子送入二級冷卻機，經(jīng)冷卻后進入二級單層振動篩，進行細篩處理，以保證粒子的合格率。合格的顆粒送入包裹機進行涂層處理，然后包裝出廠。除塵裝置除塵采用除塵室。干燥和冷卻的尾氣經(jīng)除塵室除塵，然后經(jīng)煙囪放空。 3.2主要工藝指標：3.1造粒機內(nèi)物料溫度：60-75，造粒后物料含水量3-4%左右。3.2干燥機進口溫度110-200（根據(jù)配方需要，靈活掌握）。3.3配置罐溫度：100。3.4干燥機排氣溫度：50-60。3.3硫酸脲工藝特點提高產(chǎn)品質(zhì)量，顯著降低能耗硫酸與尿素的反應產(chǎn)生了大量的反應熱，利用

10、該反應熱熔融尿素可節(jié)省大量蒸汽，使洗滌液得以部分回收利用，既解決了濕法除塵系統(tǒng)的污水排放問題，又降低了消耗。同時，硫酸脲，磷酸一銨在造粒機與碳酸氫銨反應使造粒床層溫度升高15-20度，床層溫度的上升至60-70度，使造粒出口水份含量降低到3%左右，不僅降低了干燥系統(tǒng)負荷，提高了裝置的生產(chǎn)能力，而且造粒的成粒率上升，顆粒外型光滑度、強度提高。利于產(chǎn)品中縮二脲含量的控制：硫酸脲的配置過程中，反應溫度可較易的控制在的范圍內(nèi)，相對其他高溫熔融尿素的方法，更能有效的減輕尿素間的縮合反應，使產(chǎn)品中縮二脲的含量更低，更加有效地保證產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。硫酸脲工藝適應性相對較強。在空氣的溫度及相對濕度較大的情況下，

11、其他工藝生產(chǎn)尿基復合肥基本保證不了連續(xù)開車，但用本工藝進行生產(chǎn)，基本能實現(xiàn)連續(xù)開車。返料比優(yōu)勢：硫酸脲工藝試生產(chǎn)過程中，返料比在23范圍內(nèi)，優(yōu)于尿素溶解法返料比在4.56。從此方面講，該工藝可以更好的發(fā)揮設(shè)備能力、節(jié)約能源、提高生產(chǎn)能力。水平衡較易實現(xiàn)：生產(chǎn)過程中，洗滌系統(tǒng)能實現(xiàn)良性的循環(huán)，即洗滌液的濃度不超標，各洗滌槽能保證出入平衡，液位不上漲?？梢缘贸鱿到y(tǒng)能較易實現(xiàn)水平衡的結(jié)論?？菇Y(jié)塊能力增強，產(chǎn)品的顆粒強度更高，抗結(jié)塊能力增強，緩釋長效作用提高。4.5、設(shè)備及控制系統(tǒng)主要設(shè)備序號設(shè)備名稱設(shè)備型號數(shù)量單位價格（萬元）1硫脲配制罐1臺2硫脲輸送泵2臺3硫脲循環(huán)泵1臺4搪瓷反應釜（帶有換熱管）1臺5硫酸脲噴射器1套7尿素料倉18尿素輸送帶19斗提機110計量皮帶111硫酸脲過濾組合112配制罐攪拌113硫酸罐114硫酸泵2合計4、投資概算（略）5、效益分析本工藝相對于蒸汽造粒工藝成本有顯著降低，但相對于氨酸法生產(chǎn)成本沒有明顯的降低，降低了造粒機出口水分含量，降低了干燥能耗；由于提前將硫酸和尿素進行充分反應生成了硫酸脲，料床上的化學反應溫和，操作簡單，造粒成粒率和生產(chǎn)控制較氨酸法均有明顯改善。品種適應性更強，產(chǎn)品的強度、致密度提高