国内外复合肥料生产状况.doc

国内外NPK复合肥料生产状况及我国复合肥企业发展趋势1.- ?( |; kZ i; |8 e# j国内外NPK复合肥料生产状况/ S# D6 d. p9 B Z n: A/ s * ed: Y! * L1 g% ( E据联合国粮农组织统计，1995年世界化肥产量为3.5亿吨，含植物主要营养成分m（N+P2O5+K2O）1.2亿吨。19901995年间，国际肥料开发中心（IFDC）对各种肥料，特别是复合肥料的生产作了调研，1994年度世界各种肥料的产量及比例：单体肥料17800万吨，54；散装掺混肥料5000万吨，15；粒状肥料4600万吨，14；二元肥料3100万吨，9；流体肥料2500万吨，8。% r- k# _5 Y% |% o J8 j70年代中期以后，世界化肥生产中尿素、磷酸铵增长最快。1990年，尿素以占氮肥总产量的40。1997年，磷酸铵的消费量已占世界磷肥总消费量的50。尽管90年代中期以来发达国家的化肥生产、使用已出现衰退，但P、K养分的复合化率远高于发展中国家，表一列出国际肥料协会1997年统计的数据。1997年，世界平均氮肥的15，磷肥的66，钾肥的30被加工成复合肥料。6 ; y8 _ A0 d% 1 ; E1 m2 o S表一 H9 r, c3 v+ 7 _1997年一些国家和地区化肥的复合化率6 N$ G8 _) S; N& u) k% K6 p% M( D- G 国家或地区NP2O5K2O美国199433西欧288769印度138331中国1025世界平均14.565.830% o. 1 u% 2 I9 P$ 9 m, A复合肥料的主要类型有：非粒形复合肥料，粒形均匀复合肥料，颗粒掺混肥料，流体复合肥料。随着不同地区气候、作物、土壤和国情的不同，复合肥料的发展状况不同。; W+ g0 C. d+ 3 |8 j f美国施用复合肥料有百年以上历史，经历了上述各种复合肥料的生产使用过程：1948/49年度，非粒状混合肥料占美国肥料总消费量1854.2万吨的69.2。1960年度，美国肥料总消费量为2300万吨，均匀粒状肥料NPK为1200万吨，占总量的52，有团粒形复合肥料厂260家，我厂现在就处于这一水平，比人家整整晚了40多年。随着农业耕作的大型化、机械化；化肥基础肥料品种改进、大型工厂集中在资源地区生产；农业服务工作遍布全国，发展到1995年时，掺混肥料占肥料总消费量的46，流体肥料占37.2，直接施肥用的硝酸铵和磷酸铵占12.6，均匀NPK只占4.2。我厂如果想走出困境（目前装置不改造）也应该走掺混肥这一道路，原因有：团粒厂可以解决、肥料的造粒问题。有了几种规格的、基础肥料，加上现成购进的尿素、磷铵就可以配置任何比例的掺合物。用户需要什么就配什么，不再需要频繁转产，生产可以规模化、单一化。成本可以大幅度降低，因为尿素、磷铵可以现成购入，不需要造粒。) Z* t) S. Q% F- c西欧是化肥技术的策源地。但二战前以生产单体肥料为主，二战后转向重视复合肥料生产，在7080年代曾经是世界复合肥料产量最大的地区。80年代初该地区有140个复合肥料厂，总生产能力3200万吨/年。到80年代末，由于环保要求提高，东欧政治改革等原因，化肥用量减少，化肥生产进行了兼并、关闭等重组过程，工厂数减少为95家，总生产能力为2700万吨/年。随着工厂的兼并，经营化肥的公司总数也从70年代的70家减为80年代的29家。多数产品在本国和西欧范围内销售，只有10的产品销往西欧以外的地区。, u0 * S2 + j8 X% I俄罗斯复合肥料生产能力约为1300万吨/年，东欧诸国700万吨/年。复合肥料占该地区化肥消费量的20。* i) |* Y0 4 u3 y0 t( 印度肥料复合化比例高于我国。60年代末在美国帮助下开始大型尿素磷铵系复肥生产。60年代末曾计划参照美国大力发展掺混型NPK生产方案。方案推行中发现没有团粒肥料厂提供颗粒肥料，就搞不好掺混肥厂。经多年实践，发现造粒复合肥料厂投资低，见效快，是增加复肥产量的好方法。在1975年，印度已建有40家团粒型复肥厂，占印度复合肥产量的3540。分散建设的团粒型复肥厂对印度农业生产起了明显作用。90年代末，印度建有70多家年生产310万吨复肥厂。印度团粒复合肥料的配料大多数含尿素、磷酸铵、氯化钾，少量过磷酸钙和磷矿粉。产品规格多是高浓产品，如181810，1515155（S），1212172（MgO）。0 e5 X) ) R$ / a% Q$ p& q( g由于欧洲的地理、气候、农业、缺乏硫资源等情况，化肥和复合肥料生产一直以硝铵系产品为主。1990年世界以硝酸磷肥技术路线生产和消费的复合肥料为433万吨25（2000万吨实物），占世界25产量的10.5。随着近几年硫磺供应充沛，欧洲化肥用量减少，硝酸磷肥产量下降至320万吨。& b. : m6 t9 c8 & E4 Q2000年，我国生产化肥（N252）3185.7万吨，其中2398.1万吨，25663万吨，复合肥料736.7万吨。尿素的实物产量以达3070.1万吨/年。2000年，我国进口360万吨，氯化钾599.2万吨，复合肥料198.5万吨。复合肥料的产量和总施用量还偏低，仍需发展生产，以产顶进。6 s1 j0 V/ y8 Y& h + 4 l3 hF7 A, D23 I T E7 r7 W# V4 R# x复合肥料生产技术类型及应用情况* m8 W W2 c: l8 O4 w: h4 ?* |; u6 d8 w复合肥料生产发展的根据是农业实践中反映出养分综合存在的肥料可使作物长得更好，产量更高。农学家把这种情况归结为养分间的联应效应。其主要解释为养分同时存在可使植物易于得到所需的多种养分，根系发达，从而增进植物对不同养分的吸收和利用，更有利于植物的生长。在这方面，美国hevron化学公司ames T.Thorup的研究报告“均匀复合肥料在实现平衡施肥中的作用”提供了有力的证据。许多研究人员也得到同样的认识。- R& z4 S5 y p& g. / T氮肥是农作物需要量最大的养分。但氮素肥料易于发生流失、分解损失，因而宜多次单独追施，所以制成复合肥料的比例较低。& K7 J6 6 S. C# t9 Q+ _复合肥料生产技术类型及应用情况如下：6 p) w1 U. ?3 （1）% L3 G5 ; ; w) O. d非粒状肥料的干法混合50年代前是美国主要的肥料品种，有专门的生产技术和设备、配方及防结块措施等。生产规模多数为15万吨/年。. P3 5 e5 O8 a6 3 x5 Y+ z7 u6 （2）1 a) |- m: a0 f* r混合干料造粒起源于英国，在欧洲、美国、澳大利亚、日本广泛应用。印度、中国、泰国在6090年代也广泛应用。* e , c5 i * Y. k: Mr( x, J（3）/ I* 0 S* Z8 1 E$ H/ k加酸、通氨的干料造粒在干料造粒的技术上增加喷洒酸液，加入硝酸铵氨溶液、氨气，中和反应和造粒同时进行，在美国应用最广。随着商品磷酸供应、管道反应器开发成功，70年代中期曾是复合肥料技术的新成就。& v5 V# d$ UK5 Z( （4）. 2 I* 2 h! a& 0 K+ F U6 P( P6 g料浆造粒法以磷酸铵为基础的硫磷铵系、硝酸磷酸混酸分解磷矿为基础的硝酸磷肥复合肥料，主要采用料浆造粒法制成复合肥料。料浆法适合在综合性的化工厂内大规模生产复合肥料。* i1 w: e7 Y* q0 h! K+ y复肥车间的造粒设备有：双轴卧式造粒机、喷浆造粒机、回转筒造粒机，都是通过返料把料浆变成颗粒。2 j: |$ c3 $ l+ n2 X对尿素磷铵系复合肥料来说，只有采用浓磷酸管道反应器工艺才能达到较好的操作状况。4 r4 C R7 S. / s2 - J（5）( a2 7 B9 J& N. C5 I3 p熔融造粒硝酸磷肥和硝磷酸铵系复合肥料生产，在制得高浓度熔融料浆（96）后，可采用熔融体喷洒成粒工艺制得粒状产品。1 B0 i8 x0 N; R3 O尿素磷酸铵系复合肥料也可以采用熔融造粒工艺，但只适合于以磷酸一铵为原料，并且产品（N）：（P2O5）比限于1：1以上。6 c, b# ?. M5 qh* C0 R（6）1 7 ! j+ H1 w3 G7 IR挤压造粒适合于小批量生产NPK复合肥料。因为颗粒的外观差，要得到外观好的颗粒，生产过程和设备就复杂了。大规模生产颗粒钾肥、颗粒硫酸铵比较适用，因为其它方法生产颗粒钾肥效果比挤压法差。6 t* m& c, t& 7 C0 d7 Q7 R! Z（7）) S, Y$ I- c7 D3 w% N5 d p 5 l掺混在美国的影响下，爱尔兰、加拿大、巴西主要采用掺混技术。掺混法在南美一些国家、欧洲国家、日本、非洲也有一定影响。1996年北美掺混肥料产量为1850万吨实物，巴西1080万吨，西欧560万吨，拉美国家120万吨，亚洲/大洋洲270万吨，非洲70万吨，合计3950万吨。! o/ b! K, |# / B6 s掺混肥料的增长趋势表明它在技术经济上合理。掺混厂表面看起来简单易建，实际上要具备高水平的基础肥料生产，并且需配合测土施肥等手段才更有意义。没有基础肥料生产的国家通过购入颗粒基础肥料，掺混成不同规格的供农业施用是合理的。为减少磷酸生产带来的环境污染，关闭磷酸厂，用购入的标准粒肥生产掺混型，取代以前生产的造粒型也是合理的，这本身就是发展的过程。3 Q7 d0 P! w& n% m- U% f团粒技术和掺混技术是可以结合的。团粒厂可以解决、肥料的造粒问题。有了几种规格的、基础肥料，就可以配置任何比例的掺合物。6 e9 H9 g2 z1 q1 x( m+ gb（8）% t- r3 Y( s0 P# J( o流体复合肥料流体复合肥料有清液型、悬浮液型、泥浆型三类。在美国肥料总量中已占有相当的比例。流体肥料的生产成本低，施肥效率高，尤其适合大型机械化农场的施肥。但需具有相应的各种条件后才有应用的可能性。- i7 e/ q2 l0 ?+ v* z7 l* 8 f, e; N- x r # 8 x1 B N- L, 5 J* ?: K& v. L3- R% / c I# d8 y我国氮肥企业发展复肥生产适用的技术路线 B y _; S+ Q( . h; n & p6 Q! B8 W! W* s+ s尿素是氮肥品种中每单位氮素生产成本最低的肥料。按计算和生产实际，以单位计，尿素的生产成本约为硝酸铵的90，硫酸铵的80。硝酸铵生产中的硝酸有用来分解磷矿生产有效磷素的功能，最终又成为肥料的氮素成分。从经济角度来说，尿基复合肥、硝酸磷肥系复合肥料比硫基复合肥要优胜些。我国尿素的产量已占氮肥总产量的60，尿素作为复合肥料的氮源是十分自然的事。: C2 T- K- B, 0 e0 对于尿素生产企业，我们推荐下面几项复合肥生产技术：! q9 s; M, x9 R# S, K（1）- r; Z0 P% E7 I# S- # h- o J利用尿素厂的浓尿液（95），与购入的粉状磷酸一铵、结晶氯化钾（或硫酸钾）、其他配料和填充料制不同规格的高浓度复合肥料。复合肥料车间建在尿素车间附近（200500处）。生产装置的流程如图所示。! U* k- f( i9 $ E; m/ k基础肥料计量系统原料皮带链磨机造粒机1干燥机粗筛2干燥机冷却机成品筛包膜机计量包装秤3 A, N, w+ q P1 n n辅助系统清水流量计溶解槽喷浆泵计量系统9 e( g; R- Y3 , l4 e9 固体尿素皮带计量秤- 2 B. u0 i2 b$ t) H蒸汽* O) t0 y& / e, x) J% b3 f尿素车间来的尿液( K7 : K: d m sZx4 |3 喷嘴造粒机, w _: . p l; . v: s# ?成粒机理：颗粒尿素经连续计量后送入尿素熔融槽，计量系统根据尿素量自动调节水的配入量，以达到稳定尿素浓度的目的。同时，再根据设定的产量、复混肥的NPK总量和单养分的含量，由计量控制系统自动调节尿液的流量。经熔融槽熔融的尿液由熔融泵加压后，通过特制的喷嘴喷出，形成雾状的液滴，液滴遇冷后变成半液态半固态的造粒母球，喷到造粒机内（配料系统已计量过）的物料上，粘结成粒并逐步被球化成合格粒子进入干燥系统。雾状的液滴作为造粒的成球源，即使不加蒸汽也可大幅度提高造粒成球率，由于不加蒸汽大大降低了造粒物料的含水率，减轻了干燥机的负荷；同时，因雾状的液滴大小基本一致，粘附造粒机内物料时，粘附层基本相等，使得造出的颗粒圆整、光滑、粒度均匀。5 m8 ; p% w该工艺的特点是：以尿素料浆为液相，取代了蒸汽造粒，并可根据需要选用尿液来源；保留了团粒法的原工艺路线不变，不需要对原装置改动；降低了造粒水分，减轻了干燥机的负荷；提高了造粒成球率，进而提高了产量；改善了产品质量。产品可有多种规格，特别适合于生产高氮比例的产品；返料量小，生产效率比全固体配料造粒的效率高30，操作费用有所节省；单系列装置的规模在520万吨成品/年。规模不宜太大，以便改换产品规格。$ 5 c# R- C9 U年产10万吨复合肥料装置的总投资，包括土建费用在内1000万元。按工厂原有条件可有小额增减。8 K& E! |0 U2 p6 i2 e* r（2）; l R# O9 d4 m+ j浓磷酸铵料浆（管道反应器产生）与固体尿素、钾盐等配料造粒制复合肥料。$ s% w- g, rb+ a+ G& p# G$ l流程与方案（1）相似，但需有商品磷酸（50）的供应条件。在造粒装置前配置供酸、供氨设备和计量仪表，向造粒机前端设置的管道反应器加入磷酸、硫酸、洗涤液和氨。管道反应器排出的浓料浆喷洒在造粒机内的料床上造粒。造粒物料再经各操作工序得到产品。: E M, I4 T4 e0 1 s特点：/ q5 / h$ I2 C比方案（1）增加商品硫酸的贮存系统、管道反应器系统，增加尾气洗涤设备材质的要求，投资比方案（1）增加30以上。* z+ ; t& ?6 X复肥产品的颗粒外观比方案（1）差。因为硫酸铵料浆的粘度比尿液粘度大得多。粘结成粒的趋势较大。降低料浆浓度又会增加造粒物料水分，带来一系列不利因素。& f6 C5 r1 A0 n3 z# 该技术在国内的磷铵厂、秦皇岛中阿化肥公司等均已应用。可以利用这种工艺建尿素磷铵系复合肥料车间。3 u: F I- j) K（3）双料浆返料造粒工艺浓磷酸、尾气洗涤液与气氨经管道反应器生成的浓料浆，尿素装置送来的尿液与钾盐，返料在回转筒内造粒。6 % e3 0 d* 特点：/ n& d6 C: z4 v$ u! E$ W6 S6 W9 p) _* i 造粒时液相量大，要求4倍以上的返料比，系统中全部设备的物料流通量增大。9 c% O) p. K3 y# y+ 2 Z4 c O& O5 y1 ( A3 r, e6 维持高返料比意味着物料粉碎负荷大，尾气处理和通风吸尘的负荷也大。湿法洗涤器引入的水量增加。! H4 k) ( P% G: T9 O* D s( r6 W6 E2 D1 T8 j% F$ c易发生过度粒化，返料不能平衡，洗涤液