鋅腐酸尿素的開發與生產

孟將將，魏萬強，許明洪，郭錦先

(青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司 青海格爾木 816000)

“十二五”期間，我國尿素產能年均增長4.5%，總計新增產能達到28 700 kt/a，而退出產能不足14 000 kt/a。雖然從2014年開始新建產能增速放緩，退出產能有所加快，但在短期內產能過剩的矛盾難以緩解，由此導致企業運營困難、盈利能力下降。

在此背景下，青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司根據地域特色，與中國農科院合作，在CO2汽提法尿素生產工藝的基礎上，通過技改生產出鋅腐酸尿素。

1 鋅腐酸尿素簡介

鋅腐酸尿素是在尿素生產過程中加入鋅腐酸等天然活性物質所生產出的肥料改性增效產品。鋅腐酸是由小分子活性腐殖酸螯合鋅離子所得到，含有大量羧基、酚羥基、羰基等活性基團，可促進作物生長、增強光合作用，對尿素、磷酸鹽等肥效具有促進作用。此外，鋅腐酸與尿素反應產生腐脲，可減緩尿素在土壤中的分解和釋放速率。

鋅腐酸增效劑采用噸桶包裝，常溫下密度約為1.08 g/mL，不具有毒性和腐蝕性，溫度在5 ℃以上時呈流動性較好的液態，溫度降低后流動性變差，當溫度在-5 ℃時呈果凍狀。呈果凍狀的鋅腐酸增效劑不會影響其效果，只需在使用前用低壓蒸汽加熱15 min即可恢復流動性。為保持鋅腐酸增效劑呈良好的流動性，儲槽內鋅腐酸增效劑的溫度保持在50～70 ℃，因此需在儲槽內設置蒸汽盤管。

與普通尿素相比，鋅腐酸尿素具有如下優點：①可提高根系活力，促進作物對養分的吸收；②具有氮素緩釋功能，可顯著減少氨的揮發損失，提高氮肥利用率；③補充和活化土壤中鈣、鎂、鋅、硼、錳等中微量元素；④增強免疫功能，提高植株抗病、抗寒、抗旱性等；⑤調動作物本身吸收養分的能力，促進作物豐產，改善產品品質。

2 鋅腐酸尿素生產流程

通過市場調研，目前國內增值尿素的產量呈逐年增加的趨勢，而且隨著增值尿素的逐步推廣以及市場的逐漸成熟，其銷售熱情會不斷增強。為此，青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司在現有的CO2汽提法尿素生產工藝的基礎上，通過技改生產增值尿素以提高經濟效益是可行的。

鋅腐酸尿素的生產是在原尿素生產過程中添加一定量的鋅腐酸增效劑(噸尿素添加15 kg)，再經濃縮、造粒而成，基本不改變尿素的原有性質，其生產工藝流程如圖1所示。

圖1 鋅腐酸尿素生產工藝流程

將鋅腐酸增效劑送至腐殖酸地下槽，經地下槽攪拌器充分攪拌混合均勻后，通過自吸泵打入加藥裝置中的1#和2#加藥罐內。自吸泵與1#和2#加藥罐的液位聯鎖，當加藥罐液位低時，自吸泵聯鎖自啟，向加藥罐內打液；當液位高報時，泵自停。根據生產負荷，加藥罐內的鋅腐酸增效劑通過計量泵計量后送至一、二段蒸發U形管中與尿液充分混合，經二段減壓蒸發后，質量分數99.7%的尿液送造粒塔造粒，在造粒塔塔底得到粒狀鋅腐酸尿素。

3 試生產情況

2016年10月中旬項目施工完成，10月中下旬開始試車，10月31日第1次投料并試車成功，通過連續10 d的試運行，裝置運行穩定。

2016年11月18日09:00至11月26日09:00對鋅腐酸尿素項目進行了性能考核，考核結果表明：該項目試車成功，具備長周期運行條件，且產品質量均滿足如表1所示的鋅腐酸尿素企業標準(Q/QYG 015—2016)的要求；噸產品平均消耗鋅腐酸增效劑12.2 kg，低于設計值(15.0 kg)。

表1 鋅腐酸尿素企業標準(Q/QYG 015—2016)

項目指標值腐殖酸質量分數/%≥0.12總氮(N)質量分數/%≥46.0氨揮發抑制率/%≥10縮二脲質量分數/%≤1.5水分質量分數/%≤1.0粒度質量分數/% d(0.85～2.80 mm)d(2.00～4.75 mm)≥90

4 結語

鋅腐酸尿素技改項目的成功實施，實現了尿素多元化生產的目標，成功緩解了企業尿素銷售壓力。在鋅腐酸尿素生產過程中，仍存在一些不足，如計量泵因腐殖酸沉淀而出現打量不準的現象，擬在計量泵進口以及出口管線增設導淋，以便及時進行處理，確保裝置長周期穩定運行。