氮肥企業(yè)聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀、磷酸二氫鉀和氯基三元復合肥技術

羅宗恬

(成都樂氏化工工程有限公司 四川成都 610041)

氮肥企業(yè)聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀、磷酸二氫鉀和氯基三元復合肥技術

羅宗恬

(成都樂氏化工工程有限公司 四川成都 610041)

針對氮肥行業(yè)產(chǎn)能過剩、企業(yè)發(fā)展空間越來越小的實際情況，開發(fā)了氮肥企業(yè)聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀、磷酸二氫鉀和氯基三元復合肥技術。概述了甲酸鉀和磷酸二氫鉀的特點、用途以及市場供需情況，測算了聯(lián)產(chǎn)裝置的經(jīng)濟效益。該技術可充分利用氮肥企業(yè)原有各類資源，延伸企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，增強市場競爭能力。

甲酸鉀；磷酸二氫鉀；氯基三元復合肥；聯(lián)產(chǎn)

1 聯(lián)產(chǎn)技術概述

近年來，國家逐漸取消了化肥優(yōu)惠政策，中小氮肥企業(yè)的發(fā)展空間越來越小，成本不斷增加；同時，我國氮肥行業(yè)的產(chǎn)能擴張并沒有伴隨需求的同步增長，過多的產(chǎn)能沒有釋放的空間，而落后產(chǎn)能的退出卻嚴重滯后，導致行業(yè)效益嚴重下滑，絕大多數(shù)中小氮肥企業(yè)處于虧損狀態(tài)。因此，中小氮肥企業(yè)應充分利用已有的CO，H2等資源，延長產(chǎn)業(yè)鏈，加大對精細化工產(chǎn)品的開發(fā)力度，生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品才是企業(yè)發(fā)展的根本。

成都樂氏化工工程有限公司通過反復調(diào)研，開發(fā)了利用天然氣轉(zhuǎn)化氣經(jīng)處理得到的高純CO和H2為原料，與氫氧化鉀反應生產(chǎn)甲酸鉀、合成氨，再利用合成氨生產(chǎn)磷酸二氫鉀并聯(lián)產(chǎn)氯基水溶性三元復合肥技術。該技術通過對企業(yè)原有的合成氨生產(chǎn)裝置稍加改造，新增甲酸鉀生產(chǎn)裝置、磷酸二氫鉀和氯基水溶性三元復合肥聯(lián)合生產(chǎn)裝置，可同時生產(chǎn)3種新產(chǎn)品，其工藝流程如圖1所示。

圖1 氮肥企業(yè)聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀、磷酸二氫鉀和氯基三元復合肥工藝流程

根據(jù)中小氮肥企業(yè)裝置規(guī)模及市場情況，適宜的聯(lián)產(chǎn)規(guī)模為40 kt/a甲酸鉀、20 kt/a磷酸二氫鉀和14 kt/a氯基水溶性三元復合肥。

2 新增產(chǎn)品市場分析

2.1 甲酸鉀

甲酸鉀(CHKO2)主要用作石油及天然氣行業(yè)的鉆井液、完井液、修井液，特別是應用在高密度鉆井完井液體系中，效果更突出，用甲酸鉀配制的鉆井液具有強抑制、配伍性好、保護油層、環(huán)境污染小等突出優(yōu)點。隨著石油開采的不斷擴大，對甲酸鉀的需求量也越來越大。據(jù)調(diào)查，一般每口井完成鉆井工程所需要的甲酸鉀用量約60～80 t，全球的需求量非?？捎^。甲酸鉀也是很好的融雪劑，其為非氮鹽低氯產(chǎn)品，不會引起環(huán)境污染，對人體和水生動物無毒害，在水體中可完全被生物降解，克服了乙酸鹽融雪劑的種種弊端，被稱為環(huán)保型融雪劑。此外，甲酸鉀還可用作印染行業(yè)的還原劑、水泥漿的早強劑、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的葉面肥、飼料工業(yè)的添加劑等。

國外甲酸鉀的生產(chǎn)主要集中在美、德、英、日等國，目前全球總產(chǎn)能約為577 kt/a，消費量約為441 kt/a，主要消費領域是油田(約占93%)、融雪劑、皮革、印染及其他。近年來，甲酸鉀消費量增速較快，如油田年增速達到8.9%左右，其他方面的年增速在5.0%～6.0%。

我國是甲酸鉀主要生產(chǎn)國和消費國，2014年國內(nèi)裝置總產(chǎn)能150 kt/a，消費總量達到140 kt，主要消費領域依次為油田(93.0%)、融雪劑(2.5%)、皮革(1.5%)、印染(1.5%)及其他(1.5%)。近年來，我國甲酸鉀消費量年均增長速度較快，如油田達到20.5%，其他行業(yè)達到了21.0%～22.0%。

2.2 磷酸二氫鉀

磷酸二氫鉀(KH2PO4)應用領域十分廣泛，在制藥工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品工業(yè)、生物工程和化學生產(chǎn)中得到了大量應用。

我國是磷酸二氫鉀主要生產(chǎn)國和消費國，2015年國內(nèi)總產(chǎn)能為1 300 kt/a，國內(nèi)消費量1 100 kt，出口量100 kt，總需求量1 200 kt/a，其中農(nóng)用磷酸二氫鉀消費量占總消費量的70%左右。隨著農(nóng)業(yè)部在全國深入推廣“補鉀工程”和“測土施肥”工程，磷酸二氫鉀在農(nóng)業(yè)上的需求量不斷增加，僅統(tǒng)計大豆、棉花兩類作物，新疆和黑龍江就有4 660 000 hm2種植面積，以每季作物施用磷酸二氫鉀45 kg/hm2計，年需求量就在200 kt以上。此外，工業(yè)領域年消費量280～320 kt，飼料工業(yè)年消費量約20 kt。

近年來，我國磷酸二氫鉀出口量在100 kt/a左右，北美、東亞、大洋洲、非洲、東南亞等是我國磷酸二氫鉀主要出口地區(qū)。統(tǒng)計資料顯示，國際市場對磷酸二氫鉀的需求量不斷擴大。

2.3 氯基水溶性三元復合肥

氯基水溶性三元復合肥是指鉀源于氯化鉀，w(Cl-)>3.5%，w(N+P2O5+K2O)>40%的復合肥，為白色顆粒產(chǎn)品，能全溶于水。氯基復合肥是目前生產(chǎn)量和施用量較大的肥料之一，適用于耐氯力中等以上的作物上，特別適合滲透性好、具有澆水條件、降雨量較大的南方地區(qū)或鹽堿土壤。

我國復合(混)肥工業(yè)始于20世紀70年代末，隨著我國化肥工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，復合(混)肥作為一種營養(yǎng)成分較齊全的肥料，近20年來得到了迅速發(fā)展。尤其是隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變、土地的大規(guī)模流轉(zhuǎn)、農(nóng)業(yè)規(guī)?；图s化生產(chǎn)的發(fā)展，為復合(混)肥的推廣應用創(chuàng)造了有利的條件。隨著農(nóng)化服務工作的深入和農(nóng)民科學施肥意識的提高，促進了復合(混)肥的施用，為復合(混)肥的生產(chǎn)提供了可靠保障。目前，我國肥料的復合化率已達50%，但與世界發(fā)達國家復合化率70%相比，仍有差距，因此，復合(混)肥仍將是我國化肥發(fā)展的主要方向之一。

3 技濟效益測算

建設40 kt/a甲酸鉀、20 kt/a磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)14 kt/a氯基水溶性三元復合肥裝置所需的主要原材料為氫氧化鉀、磷酸和氯化鉀，這些原料都易于采購。裝置所需的水、電、氣量不大且要求不高，企業(yè)現(xiàn)有的公用工程及輔助生產(chǎn)設施不增或稍增即可滿足要求。聯(lián)產(chǎn)技術能耗低，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物少，利用企業(yè)原有的環(huán)保設施即可滿足環(huán)保要求。裝置占地面積小，無需另外征地，企業(yè)原有的職工稍加培訓即可上崗。

據(jù)測算，40 kt/a甲酸鉀裝置的建設投資為 5 600萬元，噸產(chǎn)品完全生產(chǎn)成本為5 681.4元，產(chǎn)品售價按7 000.0元/t計，噸產(chǎn)品稅前利潤為1 318.6元，年稅前利潤5 274.4萬元。20 kt/a磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)14 kt/a氯基水溶性三元復合肥裝置建設投資為2 388萬元，噸產(chǎn)品完全成本為6 107.7元(1 t磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)700 kg三元復合肥)，磷酸二氫鉀和氯基水溶性三元復合肥售價分別按6 500.0元/t和1 800.0元/t計，噸產(chǎn)品稅前利潤為1 652.3元，年稅前利潤3 304.6萬元。兩者合計，裝置總投資為7 988萬元，年稅前利潤8 579萬元，建成后2年即可收回投資。

4 結語

氮肥企業(yè)聯(lián)產(chǎn)甲酸鉀、磷酸二氫鉀和氯基水溶性三元復合肥技術可充分利用現(xiàn)有合成氨裝置的公用工程和輔助生產(chǎn)設施，無需新征土地和增加操作、管理人員，具有生產(chǎn)成本低、建設投資省、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)、經(jīng)濟效益好等特點，并可充分利用企業(yè)已有的各類資源，延伸企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，增強市場競爭能力。

歡迎訂閱2017年《氮肥與合成氣》

《氮肥與合成氣》雜志是經(jīng)國家新聞出版廣電總局批準，由上?；ぱ芯吭壕庉嫵霭娴娜珖钥?。辦刊宗旨和定位為：交流推廣國內(nèi)外氮肥，大型合成氨、甲醇，新型煤氣化流程包括水煤漿氣化、粉煤氣化、加壓固定床氣化、流化床氣化，現(xiàn)代煤化工，合成氣等行業(yè)的先進技術、節(jié)能減排新工藝、產(chǎn)業(yè)鏈延伸，生產(chǎn)、安全、管理經(jīng)驗的交流和推廣等，以促進行業(yè)技術進步和管理水平提高。本刊內(nèi)容可供全國從事氮肥、煤化工行業(yè)的工廠、設計、科研、高等院校及各省市主管部門的工程技術人員和管理人員參考。

《氮肥與合成氣》為月刊，大16開，32頁，封面彩印，國內(nèi)、外公開發(fā)行，每期定價3.00元，全年定價36.00元。全國各地郵政局已辦理2017年《氮肥與合成氣》期刊征訂工作，郵發(fā)代號4- 933，請廣大讀者前往當?shù)鼐徒]政局辦理訂閱手續(xù)，也可以直接向本刊編輯部訂閱。

地址：上海市云嶺東路345號郵碼：200062電話：(021)52500962(兼?zhèn)髡?

《氮肥與合成氣》編輯部

TechnologyofCo-ProductionofPotassiumFormate-MonopotassiumPhosphate-ChlorineBasedNPKCompoundFertilizerforNitrogenousFertilizerEnterprise

LUO Zongtian

(Chengdu Le Chemical Engineering Co., Ltd., Chengdu 610041, China)

In connection with actual situation of excess capacity and less room for development of nitrogenous fertilizer industry, a technology of co-production of potassium formate- monopotassium phosphate-chlorine based NPK fertilizer is developed. The characteristics, use and market supply and demand situation of potassium formate and monopotassium phosphate are summarized, and the economic benefit of co-production unit is estimated. The technology can make full use of original resources of nitrogenous fertilizer enterprise, extend industrial chain of enterprise and strengthen its ability of market competition.

potassium formate; monopotassium phosphate; chlorine based NPK compound fertilizer; co- production

羅宗恬(1938—)，男，高級工程師，從業(yè)領域包括磷化工、肥料工業(yè)、精細化工(碳一化工、燃料化工和藥用化工)，歷任車間主任、技術處長、廠長、設計研究所所長、化工工程公司董事長；13980677144@163.com

TQ113.2

:A

：1006- 7779(2017)03- 0053- 03

2017- 04- 24)