《中國農(nóng)資》記者 張依然 杭州報道

復合肥高塔造粒采用熔體尿素（或硝酸銨）載體塔式造粒技術，將熔融尿素（硝銨）與磷、鉀等原料，在充分混合的情況下，從高塔頂部噴淋而下，使其自然冷卻形成顆粒，該項目屬于國家鼓勵、扶持發(fā)展的支農(nóng)開發(fā)項目。2004年，我國首條高塔造粒復合肥生產(chǎn)線在山東正式投產(chǎn)并實現(xiàn)連續(xù)運轉。當年的高塔產(chǎn)品成為爆款，隨即在全國范圍內引發(fā)了復合肥行業(yè)的“高塔熱”。目前，我國成功投產(chǎn)的高塔復合肥料生產(chǎn)裝置超過300座，產(chǎn)能約6000萬噸。高塔造粒技術究竟為何如此受追捧？記者采訪了上?；ぱ芯吭河邢薰净仕彼L、教授級高工陳明良。

問題1我國的高塔造粒技術的研發(fā)背景是什么？

陳明良：為了滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對化學肥料的要求并獲得更好的經(jīng)濟效益，一般對基礎肥料如尿素、磷銨、氯化銨等進行二次加工制成復混肥料施用。復混肥料的生產(chǎn)方法有團粒法、料漿法、熔體法、摻混法和擠壓法等幾種。高塔復混肥生產(chǎn)技術開發(fā)期間正是我國復混肥生產(chǎn)技術進步的快速發(fā)展期。

當時，隨著尿素生產(chǎn)能力的不斷提升，尿素逐漸成為我國化肥中最重要的氮源，隨著尿素供應量的增加，尿素產(chǎn)品從賣方市場轉到買方市場，許多尿素生產(chǎn)企業(yè)開工率不足，抗風險能力弱，企業(yè)經(jīng)濟效益較差，急需進行產(chǎn)品調整。以尿素為氮源制造高濃度尿基復合肥日益受到重視。由于尿素熔點低，含尿基的復合肥料臨界相對濕度較低，給生產(chǎn)操作帶來了許多困難。當時高濃度尿基復合肥尤其是高氮比尿基復合肥采用團粒法工藝造粒時干燥方面存在一定難度，產(chǎn)品的顆粒外觀較差，強度低。因此，不帶干燥系統(tǒng)的熔體造粒工藝對尿基復合肥的生產(chǎn)具有特殊的吸引力。

1997年，上?；ぱ芯吭阂劳卸嗄陙碓诨瘜W肥料研究領域，特別是對磷復混（合）肥料生產(chǎn)技術與裝備研究積累的豐富經(jīng)驗，根據(jù)當時我國復肥市場的發(fā)展狀況及國內外復肥技術的綜合情況，結合我國小尿素廠較多，綜合競爭能力不強，經(jīng)濟效益不佳的國情，自主研發(fā)了尿素熔體塔式造粒制高濃度復混肥技術。高塔復混肥生產(chǎn)技術是我國獨有的，最初的開發(fā)思路僅是為尿素生產(chǎn)企業(yè)介入復混肥生產(chǎn)提供適合于以尿素為原料的復混肥生產(chǎn)技術，但最終開花結果于常規(guī)的復混肥企業(yè)。但是，任何一項技術永遠沒有完美的，復混肥高塔工藝也一直在進步，與最初版相比改動很大，布置和所用設備也更加合理。

問題2采用熔體造粒生產(chǎn)高濃度復混肥的優(yōu)勢在哪兒？

陳明良：目前，復混肥生產(chǎn)方法有很多種，如料漿法、摻混法、熔體法和團粒法等。其中團粒法是主要的復混肥生產(chǎn)方法。但團粒法也存在明顯的短板，工藝流程長、能耗高、顆粒質量差，且團粒法需要干燥操作，對含尿素的復混肥生產(chǎn)是一個難點，使用團粒法生產(chǎn)以尿素為氮源的高濃度高氮復混肥會有諸多問題和困難。

熔體造粒制高濃度尿基氮磷鉀復合肥料技術利用熔融尿素可與磷銨或氯化鉀形成低共熔點化合物的特點，將粉狀磷銨和氯化鉀加入熔融尿素溶液中，形成含有固體懸浮物具有流動性的料漿，該料漿從造粒塔上部通過專用噴頭噴入造粒塔，在塔內降落過程中與上升空氣熱交換冷卻成粒，獲得養(yǎng)分分布均勻，顆粒性狀較好的尿基復合肥料產(chǎn)品。噴淋塔式造粒工藝已在尿素、硝銨、硝酸磷肥的生產(chǎn)中得到廣泛的應用。該工藝基本無返料，并可省去干燥、篩分、破碎等設備，降低投資。

以尿素為氮源的復混肥塔式造粒工藝為上海化工研究院所開發(fā)，經(jīng)多年努力實現(xiàn)了工業(yè)化。隨著我國農(nóng)業(yè)對硝基肥的需求增加，以高塔工藝生產(chǎn)硝基肥體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢，現(xiàn)已擴展到硝銨為原料的硝基復合肥生產(chǎn)。硝基肥由于安全性原因，干燥是一很大的問題，高塔工藝無干燥，配方多樣合理，近幾年國內硝基復混肥基本上是以高塔工藝生產(chǎn)，產(chǎn)品具備溶解性好、外觀漂亮、顆粒強度合適等優(yōu)點。

通過實驗室間歇試驗、連續(xù)試驗、部分工序的擴大試驗，掌握了熔體料漿的理化性質、制造方法和造粒過程，取得了必要的工藝和工程參數(shù)，為工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)裝置設計提供了技術參數(shù)。根據(jù)尿素系復合肥料加工的特點，利用尿素溶液（濃度≥99%）配入預熱后的磷銨、鉀鹽等制成熔體料漿，通過噴頭造粒制成粒狀氮磷鉀復合肥料，符合肥料的發(fā)展方向。采用該項目技術制成的產(chǎn)品顆粒外觀圓潤，強度大。生產(chǎn)工藝簡單、節(jié)能降耗、無“三廢”排放。本科研成果在技術上有重大突破，工藝和產(chǎn)品符合國情，填補國內空白，達到國際領先水平，是復合肥生產(chǎn)中先進的工藝技術。

問題3熔體造粒工藝的經(jīng)濟效益和社會效益如何？

陳明良：與常用的復混肥制造工藝相比，熔體造粒工藝直接以尿素濃溶液為原料，可以省去了尿素溶液的噴淋造粒過程，以及固體尿素制復混肥料時的破碎操作，簡化了生產(chǎn)流程；充分利用原熔融尿素的熱能，物料水分含量很低，無需干燥過程，大大節(jié)省了能耗；可生產(chǎn)常規(guī)方法無法生產(chǎn)的高氮復混肥；合格產(chǎn)品顆粒百分含量很高，因此生產(chǎn)過程返料量少；顆粒表面光滑、圓潤，不易結塊，具有較高的市場競爭力；顆粒產(chǎn)品無法模仿，能保證該產(chǎn)品的真實性；操作環(huán)境好，基本無“三廢”排放，屬清潔生產(chǎn)工藝；熔體造粒裝置基建投資和操作費用通常比常規(guī)的固體配料蒸汽造粒裝置要低，生產(chǎn)規(guī)模大的裝置更是如此。

在我國，由于條件所限，當時復混肥制造方法普遍采用團粒法，此工藝流程較長，能耗較高。而采用熔體法造粒工藝，由于不需要干燥工序，從而降低了設備投資和操作費用(一般干燥工序設備費用占總投資的1/3)，無需干燥煙氣，使總能耗減少。同時，含尿素的復混肥的物料干燥非常困難，因此不用干燥對于含尿素的復混肥生產(chǎn)是極為重要的。

尿素是我國主要的氮肥品種。為獲得經(jīng)濟效益和滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對化肥的要求，一般與磷和鉀混合制成復合肥料較好。在已有尿素裝置的工廠采用熔體法造粒工藝生產(chǎn)尿基復混肥，可以使用尿素半成品(熔體或溶液)，降低成本，并且尿素半成品的物化狀態(tài)較適合于制造復混肥。據(jù)測算，與團粒法相比較，生產(chǎn)成本可降低40-80元/噸。此外，熔體法生產(chǎn)的復混肥產(chǎn)品顆粒質量較佳，市場銷路好，兼顧經(jīng)濟效益和社會效益。