淺談磷酸二銨裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)粒狀磷酸一銨

龍章和

（甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，貴州 福泉 550501）

通過磷酸二銨裝置改產(chǎn)粒狀磷酸一銨的生產(chǎn)工藝，能夠有效提高磷酸二銨裝置的生產(chǎn)效率，進(jìn)一步提高傳統(tǒng)磷復(fù)肥裝置競爭力。甕福化工公司通過對磷酸二銨裝置生產(chǎn)工藝指標(biāo)調(diào)整，使磷酸二銨裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)粒狀磷酸一銨。

1 磷酸二銨裝置介紹及改產(chǎn)粒狀磷酸一銨的意義

1.1 磷酸二銨裝置介紹

甕福化工公司磷酸二銨裝置由原2×40萬t/a粒狀重過磷酸鈣裝置改造而成，有2 條獨(dú)立的生產(chǎn)線，其主要生產(chǎn)設(shè)備為雙管式反應(yīng)器，整個(gè)DAP裝置的規(guī)模高達(dá)2×60萬t/a。

1.2 改產(chǎn)粒狀磷酸一銨的意義

粒狀磷酸一銨主要針對澳大利亞、新西蘭、日本等國家客戶訂單式生產(chǎn)，并按客戶需求加入不同的微量元素。僅通過對磷酸二銨生產(chǎn)工藝調(diào)整，在不需要投入資金的情況下進(jìn)行工藝設(shè)備改造，就能生產(chǎn)出合格的粒狀磷酸一銨及高端磷復(fù)肥。這不僅滿足了客戶的需要，也使磷酸二銨裝置的生產(chǎn)效益最大化，提高了企業(yè)的生命力，更為我國磷肥出口創(chuàng)匯做出貢獻(xiàn)。加入微量元素的磷銨同樣對我國農(nóng)業(yè)有著非常重要的作用。根據(jù)測土配方施肥，生產(chǎn)出不同養(yǎng)分規(guī)格的磷復(fù)肥，可為農(nóng)作物提供充足的養(yǎng)分，幫助農(nóng)作物實(shí)現(xiàn)更好的生長目標(biāo)，有效減少農(nóng)作物病蟲害。

2 磷酸二銨裝置改產(chǎn)粒狀磷酸一銨

2.1 粒狀磷酸一銨生產(chǎn)原理

磷酸銨的主要原料構(gòu)成為氨和磷酸。磷酸中3個(gè)氫離子與氨發(fā)生反應(yīng)，可以生成磷酸一銨、磷酸二銨以及磷酸三銨。化肥級磷酸二銨是磷酸一銨和磷酸二銨的混合物。在反應(yīng)過程中，參加反應(yīng)的氨的比例不同，得到的磷酸二銨和磷酸一銨的比例也不相同，漿料的性質(zhì)也會(huì)呈現(xiàn)出一定的差別。生產(chǎn)磷酸一銨的反應(yīng)n（N）/n（P）為1，而生產(chǎn)磷酸二銨對應(yīng)的n（N）/n（P）則是為2。所以僅需要控制反應(yīng)中和度（n（N）/n（P））就能得到需要的磷酸二銨或磷酸一銨產(chǎn)品。當(dāng)控制中和度在1.0 左右就得到需要的粒狀磷酸一銨。

發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式：

2.2 生產(chǎn)工藝流程

粒狀磷酸一銨生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 粒狀磷酸一銨生產(chǎn)工藝流程

首先將著色劑、磷酸與洗滌液在管反配酸槽中配酸，通過管式反應(yīng)器給料泵送入安裝在造粒機(jī)內(nèi)的管式反應(yīng)器。在管式反應(yīng)器中，氨與磷酸和洗滌液反應(yīng)生成磷銨料漿，然后靠自身壓力直接噴到造粒機(jī)料床以涂布、黏結(jié)等方式造粒。通過控制二次補(bǔ)氨使中和度保持在1.0左右，造粒機(jī)內(nèi)出口物料w（H2O）在1.5% ～3.5%。造粒機(jī)出來物料進(jìn)入干燥機(jī)進(jìn)行干燥，干燥后的物料通過斗提機(jī)運(yùn)送至篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，合格粒子經(jīng)過冷卻、包裹、包裝，最終形成產(chǎn)品，大顆粒物料經(jīng)破碎后作為返料返回造粒機(jī)。當(dāng)需要生產(chǎn)微量元素磷肥時(shí)，微量元素可通過人工或機(jī)械加入管反配酸槽。

2.3 轉(zhuǎn)產(chǎn)生產(chǎn)工藝指標(biāo)控制

配酸酸液相對密度為1.54 ～1.58，配酸中和度小于0.2（就低不就高），管式反應(yīng)器中和度為0.8［1］；氨化造粒機(jī)出口物料n（N）/n（P）為1.05 ～1.10，管式反應(yīng)器溫度為135 ～150 ℃，造粒物料溫度為85 ～105 ℃；干燥機(jī)進(jìn)口溫度為300 ～400 ℃，干燥尾氣溫度為88 ～92 ℃；返料量為180 ～210 t/h［2］。

2.4 轉(zhuǎn)產(chǎn)過程控制難點(diǎn)與應(yīng)對措施

當(dāng)母料為磷酸二銨時(shí)，在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中由于要通過中和度1.3 ～1.6區(qū)間，根據(jù)磷銨在水中溶解度與溫度和n（N）/n（P）的關(guān)系圖可知，磷銨在n（N）/n（P）為0.6與1.4時(shí)溶解度最大。所以此區(qū)間為轉(zhuǎn)產(chǎn)操作控制難點(diǎn)，物料特別黏稠。故轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)必須低負(fù)荷進(jìn)行，待轉(zhuǎn)產(chǎn)正常后再提高生產(chǎn)負(fù)荷。

在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中，由于物料中游離酸較多，容易造成篩網(wǎng)堵塞，破碎機(jī)、溜槽結(jié)疤。故在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中須加強(qiáng)現(xiàn)場人員巡檢力度，發(fā)現(xiàn)堵料及時(shí)清理。

由于轉(zhuǎn)產(chǎn)過程處于一個(gè)物性變化較快過程，為穩(wěn)定生產(chǎn)，必須加強(qiáng)分析頻率。

為保障產(chǎn)品質(zhì)量，不合格產(chǎn)品不準(zhǔn)出廠。故在轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中，產(chǎn)品必須單獨(dú)堆放，待轉(zhuǎn)產(chǎn)合格后，不合格產(chǎn)品返回生產(chǎn)線。

轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中，生產(chǎn)現(xiàn)場粉塵量較大，為保障環(huán)境與員工身體健康，在轉(zhuǎn)產(chǎn)前應(yīng)對整個(gè)生產(chǎn)裝置進(jìn)行停車清理，以保證生產(chǎn)系統(tǒng)抽風(fēng)與洗滌效果。

3 結(jié)束語

隨著我國傳統(tǒng)磷肥裝置不斷建設(shè)與投產(chǎn)，傳統(tǒng)磷肥產(chǎn)能已經(jīng)嚴(yán)重過剩，為提高磷肥企業(yè)的市場適應(yīng)力，磷酸二銨裝置軟性化生產(chǎn)已經(jīng)成為必然趨勢。為解決轉(zhuǎn)產(chǎn)過程控制難點(diǎn)，只有通過總結(jié)，不斷優(yōu)化轉(zhuǎn)產(chǎn)生產(chǎn)操作，使生產(chǎn)工藝在安全、高效下運(yùn)行，以保障磷肥企業(yè)持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過各磷肥企業(yè)不斷探索，傳統(tǒng)的磷酸二銨裝置改產(chǎn)粒狀磷酸一銨生產(chǎn)工藝已經(jīng)日趨成熟。