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高塔复合肥现状及发展趋势
2019-05-10

在国内化肥消费者相对弱势无力辨别产品假冒伪劣的无奈之下,高塔产品确实是省心多了的产品。与行业竞争来讲超越对手的短时间的一个利器非其莫属。占比很大的土建费用就让业内许多投资者望而却步了。毫无标准而言的造粒技巧技术让许多业已投产的高塔肥料企业受伤不已。经销商追逐目标的阶段王牌。农业发展对于肥料需求的阶段性必须产品。高塔造粒必然走向两个方向——缓释(慢)与全水溶(快)、无机(死)与有机(活)(死活与快慢)。

  一. 概况

  熔体造粒工艺的特点是物料处于高温熔融状态,含水量很低且可流动的熔体直接喷入冷媒(冷媒通常是空气或熔体物料不溶解的液体,如矿物油等)中,物料在冷却时固化成球形颗粒;或者可流动的熔体喷入机械造粒机内的返料粒子上,使之在细小的粒子表面涂布或粘结成符合要求的颗粒。溶液的蒸发或浓缩需要消耗能量,但在能量利用方面远较干燥颗粒产品有效,更何况在某些生产工艺中还可以充分利用反应热来蒸发部分甚至全部水分;一般的造粒工艺,干燥是消耗大量能源的过程,干燥器是生产工艺装置中最大且也是最昂贵的设备,熔体造粒工艺无需干燥,节省了投资和能耗。

  熔体造粒法制复合肥技术最早应用于磷酸一铵(MAP)、硝酸磷酸铵(APN),尿素磷酸铵(UAP),在这些生产方法中,可以加入钾盐或其它固体物料生产颗粒状氮磷钾复合肥产品。

  造粒塔喷淋造粒工艺应用最早、最广泛的是单一氮肥(如尿素、硝酸铵等)的造粒,现已扩大到氮磷及氮磷钾复合肥料的造粒。尤其在欧洲硝酸磷肥生产工艺中,绝大部分采用高塔造粒工艺生产三元硝基复混肥。荷兰斯塔米卡本公司曾用造粒塔喷淋造粒工艺生产硝酸磷酸铵钾;挪威海德鲁用造粒塔喷淋造粒进行尿素磷酸铵及尿素磷酸铵钾中试,该工艺的一个特殊要求是,氯化钾必须磨得细,以防止造粒喷头的孔眼堵塞,并且需要将其预热到足够高的温度,以防止混合时熔融物冷却。上海化工研究院报导了以熔融尿素、磷酸一铵、氯化钾等为原料,造粒塔喷淋造粒制尿基氮磷钾复合肥的生产技术。

  该技术利用熔融尿素和磷酸一铵、氯化钾可以形成低共熔点化合物的特点,将粉状磷酸一铵、氯化钾、添加剂等各自加热后,加入熔融尿素中,通过反应生成流动性良好的NPK共熔体,再通过专用喷头喷入复合肥造粒塔,在空气中冷却固化成颗粒,获得养分分布均匀,颗粒性状较好的复合肥料。产品规格有:24-12-12,23-11-11,24-0-24,18-8-16,20-5-20等。

  二.发展现状

  1997年上海化工研究院依据多年来在化学肥料研究领域,特别是在磷复混(合)肥料生产技术与装备研究方面结累的丰富经验,根据当时我国复肥市场的发展状况及国内外复肥技术的综合情况,针对我国小尿素厂较多,综合竞争能力不强,经济效益不佳的国情,开始实施尿基复混肥熔体造粒项目的研发工作,通过实验室间歇试验、连续试验、部分工序的扩大试验,掌握了尿基复混肥熔体料浆的理化性质、制造方法和造粒过程,取得了必要的工艺和工程参数,为工业规模的生产装置设计提供了技术参数。

  经技术研究单位、设备制造厂家、工程设计单位和技术实施单位的多年共同努力,高塔尿基复合肥生产技术的工程化终于在中国首先实现。期间的付出和艰辛或许只有参与者(包括了许多家参与油冷和塔式造粒工艺工程化的厂家)才能体会。

  自2004年高塔熔体造粒技术实现工程化以来,由于颗粒产品养分均匀、外观圆润、不易假冒、经销商热捧、农业者喜欢等优势,在国内复混肥行业引起了高塔建设风潮,据不完全统计,到目前为止已竖起约超过200只复混肥造粒塔,总生产能力已超过4000万吨。

  高塔复合肥的推出,极大地提升了中国复混肥生产技术,使国产复混肥从外观到内在品质都有一个质的飞跃。工艺技术符合中国基础肥料现状,所生产的高氮产品品种符合中国农民的施肥习惯和作物施肥需要。与国际市场上同类肥料相比,外观相当甚至更优,产品的配比更科学合理。

  高塔产品基本上生产的是氮含量比较高的产品,该产品可以作为作物的基肥使用,但更适合于作为追肥使用。在追肥使用阶段,由于氮磷钾的协同作用,使用高氮低磷低钾或高氮中钾产品(如30-5-5、25-0-15等)肥料的利用率高于单单使用氮肥,并且在追肥使用阶段,作物也需要一定量的磷和钾,有利于作物的品质改善;高塔产品一般溶解性好,是一种速溶肥,有利于作物迅速吸收营养元素。

  高塔造粒技术开发的初衷是为尿素(和硝铵)生产企业提供一种技术改造和产品结构调整的新工艺。中国现有氮肥生产企业五百多家,2013年全国尿素产量7000多万吨,全国尿素表观消费量约5000万吨左右,尿素市场已供过于求,市场形势不容乐观。复混肥是近几年我国发展最快的化肥品种,尿素企业利用尿素原料生产尿基复混肥是企业进行产品结构优化的良策,相对于没有氮源的专业复混肥生产企业,尿素企业具有人才和原料成本优势,具有较强的市场竞争能力。同样规模的高塔造粒装置,如果建设于尿素企业,装置投资可以节省约10%,且产品质量也有着明显优势。尿素单独施用时由于其溶解度大,转化和挥发损失较多,利用率约在30%左右。而施用尿基复混肥,可以利用氮磷钾的协同效应,大大提高氮磷钾的利用率(一般可增加利用率10%~30%),作物产量亦可增加~10%,减少了农业施肥造成的环境污染,是一项建设资源节约和环境友好农业的重要措施。但实际上由于复混肥的市场特性,主导复混肥生产的还是专业复混肥制造企业。

  但由于发展速度过快,高塔熔体造粒工艺存在的一些缺陷和在工程化过程中所产生的问题没有得到进一步的技术支持和消化,高塔生产装置上存在着一些共性问题亟待解决。这些问题(翻料量大、高磷配方困难、结块严重、溶解性难等等)如不理清,将制约高塔技术的推广和现有装置的生产经济性。

  三.问题

  目前工程装置中存在以下主要问题:

  1)产品中磷含量控制;

  2)产品规格和品种;

  3)产品颗粒度大小控制;

  4)翻料量偏大;

  5)产品的防结块;

  6)造粒塔塔壁及塔底粘料;

  7)高塔装置生产控缓释肥、全水溶肥、无机有机肥;

  8)硝基配方生产中防爆问题。

  四.发展趋势

  作者认为:

  我们国家的高塔造粒复合肥发展方向应该是:

  1,  资源型生产企业为主体,加工型企业作区域性补充。

  2,  高塔复合肥必须区别开掺混BB肥料的底肥市场。

  3,  高塔复合肥必须区别开水溶肥的快速追肥市场。

  4,  高塔复合肥在一定的市场内完全能够代替目前的喷浆和滚筒造粒的复合肥。

  5,   基础农业施用肥料上面高塔复合肥完全能够代替尿素作为追肥施用。

  6,   高塔复合肥产品进入有机无机造粒阶段,完成作物营养与土壤修复共同目的。(庄永红)