韋秀林，張湘磷，趙 應(yīng)

(貴州開磷息烽合成氨有限責(zé)任公司 貴州息烽 551109)

貴州開磷劍江化肥廠于2006年8月建設(shè)80 kt/a高塔復(fù)合肥生產(chǎn)裝置，建成投產(chǎn)后主要生產(chǎn)高塔硝基和硝硫基復(fù)合肥。自2011年起，煤化工及三硝項(xiàng)目作為異地整體搬遷工程從貴州省都勻市遷移至貴州省息烽縣小寨壩鎮(zhèn)。2012年10月，一座Ф 18 m、單塔生產(chǎn)能力150 kt/a的雙塔復(fù)合肥生產(chǎn)裝置投料試車成功，標(biāo)志著三硝搬遷項(xiàng)目圓滿完成。與該雙塔復(fù)合肥生產(chǎn)裝置配套的設(shè)施包括1套270 kt/a硝酸(折純)生產(chǎn)裝置、2套各200 kt/a可調(diào)節(jié)生產(chǎn)負(fù)荷的硝酸銨溶液生產(chǎn)裝置。2013年10月，又新投建1套300 kt/a復(fù)合肥生產(chǎn)裝置。

2016年初，為擴(kuò)寬復(fù)合肥產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售產(chǎn)業(yè)鏈，決定對(duì)1#高塔進(jìn)行技改，使之能在硝基或者尿基復(fù)合肥產(chǎn)品之間轉(zhuǎn)換生產(chǎn)。該技改項(xiàng)目于2016年6月開始實(shí)施，同年10月投料試車成功。經(jīng)不斷完善設(shè)備以及優(yōu)化工藝參數(shù)，2017年9月21日單塔尿基復(fù)合肥日產(chǎn)量達(dá)604 t。

1 工藝流程

改造前后的生產(chǎn)工藝流程如圖1和圖2所示。

1.1 尿素熔融位置的選擇

尿素熔融槽可設(shè)置在塔上或塔下，各有利弊。若尿素熔融槽設(shè)置在塔上，其優(yōu)點(diǎn)是巡檢及時(shí)、處理突發(fā)事件方便、可以利用硝基復(fù)合肥生產(chǎn)中的斗提機(jī)輸送原料，其缺點(diǎn)是增加了塔的載重負(fù)荷、塔上操作人員工作強(qiáng)度增大、設(shè)置位置受限。若尿素熔融槽設(shè)置在塔下，其優(yōu)點(diǎn)是可減輕塔上操作人員的工作強(qiáng)度、設(shè)置位置選擇性大，其缺點(diǎn)是需新增1名操作人員、新增1套熔融和輸送裝置。

由于塔上布置位置和輸送裝置使用效果等原因，尿素熔融槽選擇放置于塔下，熔融后的尿素再用料漿泵輸送至塔上混合槽。

1.2 顆粒尿素的熔融及料漿制備

通過生產(chǎn)負(fù)荷和復(fù)合肥產(chǎn)品配方計(jì)算得出顆粒尿素的小時(shí)需求量，由原料計(jì)量秤精準(zhǔn)計(jì)量的顆粒尿素通過小型斗提機(jī)輸送至塔下尿素熔融槽，熔化后的尿素熔融液通過泵送至塔頂混合槽內(nèi)，再與上塔斗提機(jī)送入的磷酸鹽、鉀鹽、填充物充分混合均勻，制備得到料漿?？刂颇蛩厝廴诓蹨囟炔怀^125 ℃，溫度控制過高將導(dǎo)致產(chǎn)品中縮二脲含量超標(biāo)。

1.3 造粒過程

制備好的料漿通過差動(dòng)式造粒機(jī)上的噴孔均勻噴灑而出形成小液滴，小液滴從熔融狀態(tài)到固體狀態(tài)的過程就是從造粒塔頂部向塔底降落的過程，在此過程中液滴與造粒塔內(nèi)的上升空氣充分進(jìn)行熱交換，至塔下收集皮帶處的尿基復(fù)合肥產(chǎn)品溫度在50～70 ℃。

1.4 冷卻、篩分和包膜

塔下收集皮帶將產(chǎn)品匯集后，通過斗提機(jī)將產(chǎn)品送入2臺(tái)滾筒冷卻機(jī)與經(jīng)過除濕機(jī)處理的冷卻空氣進(jìn)行換熱；出滾筒冷卻機(jī)的空氣進(jìn)入布袋式除塵器回收粉塵，達(dá)到環(huán)保要求后排空。出滾筒冷卻機(jī)的產(chǎn)品通過大、小篩后得到合格的成品，再經(jīng)包膜、稱量、包裝后進(jìn)入待檢區(qū)待檢，經(jīng)檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品裝車發(fā)運(yùn)；返料重新返回系統(tǒng)進(jìn)行再生產(chǎn)。

2 生產(chǎn)控制總結(jié)

(1) 在硝基復(fù)合肥與尿基復(fù)合肥2種產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)行切換時(shí)，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行徹底清理，即在人工清理設(shè)備完成后再用水進(jìn)行清理，有條件的話可采用帶一定溫度的冷凝液清理，既可以節(jié)約清洗水量，而且清理效果也優(yōu)于冷水。如非必要，應(yīng)盡量避免混合開車，因?yàn)橄趸鶑?fù)合肥與尿基復(fù)合肥具有互溶和互不相容的特性。另外，生產(chǎn)過程中的返料和塔下收集的部分塊料應(yīng)在生產(chǎn)當(dāng)期品種時(shí)進(jìn)行消化，否則應(yīng)盡量分開堆放，避免硝基復(fù)合肥與尿基復(fù)合肥的混合。若硝基復(fù)合肥與尿基復(fù)合肥出現(xiàn)混合時(shí)，嚴(yán)禁使用混合料。

(2) 在原料質(zhì)量控制方面，粒徑與水分含量的控制是關(guān)鍵。粒徑大的物料在混合槽中不能有效熔融入料漿中，在通過造粒機(jī)噴孔時(shí)，易堵塞噴孔而影響產(chǎn)品粒子的生成和成型。而水分含量過高的液滴在高塔內(nèi)降落的過程中易形成結(jié)料，導(dǎo)致生產(chǎn)過程返料量增大，得到的產(chǎn)品易結(jié)塊。因此，必須選用符合質(zhì)量要求的原料，如果原料指標(biāo)達(dá)不到要求，應(yīng)采取其他措施予以彌補(bǔ)。

(3) 原始開車或長(zhǎng)時(shí)間停車清理后再開車時(shí)，開車初期的物料溫度應(yīng)盡可能控制得高些，此時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的物料熱量多，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備具有一定的烘干作用，可減少不合格產(chǎn)品的生成量。

(4) 劃包的尿素(原料)易帶入編織袋細(xì)絲，該細(xì)絲在塔下尿素熔融槽內(nèi)無法熔化，易在設(shè)備和管道焊接口的金屬凸起部位掛結(jié)成疤，過濾網(wǎng)清理不及時(shí)會(huì)堵塞溢流段造成冒料停車。此外，若長(zhǎng)時(shí)間采用劃包方式投料，料漿泵的葉輪易被細(xì)絲纏住、出口易被堵塞，導(dǎo)致料漿泵無法正常運(yùn)行，通常4～5 d就必須拆檢。采用人工解包方式投料則可有效避免夾帶編織袋細(xì)絲的問題。

(5) 每個(gè)工段應(yīng)將該工段生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的“吸潮料”及時(shí)導(dǎo)出系統(tǒng)，以減少“吸潮料”進(jìn)入后工段。如在塔下收集“吸潮料”時(shí)，可將收集皮帶反

轉(zhuǎn)至尾端，通過尾端噸袋進(jìn)行收集，待生產(chǎn)正常時(shí)少量添加入生產(chǎn)系統(tǒng)。另外，在最后一級(jí)冷卻機(jī)底部出口增設(shè)人孔，可提前排出進(jìn)入包膜和計(jì)量包裝系統(tǒng)的物料，不僅可有效減少原始開車或停車清理后再開車時(shí)需包裝的廢料，而且有助于提前進(jìn)入正常生產(chǎn)階段。

(6) 塔下產(chǎn)品粒子成型率控制得好，塔底收集裝置就不易積料；生產(chǎn)過程中夾雜的細(xì)粉和粗顆粒少，大、小振動(dòng)篩就不易堵塞，可縮短結(jié)料處理時(shí)間，提高裝置運(yùn)行的連續(xù)性和穩(wěn)定性。為控制好塔下產(chǎn)品粒子的粒度，增設(shè)1名塔下粒子監(jiān)管人員，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品粒徑分級(jí)統(tǒng)計(jì)，在造粒機(jī)更換后每隔20～30 min進(jìn)行一次產(chǎn)品抽樣，當(dāng)通過大、小篩后的返料量大于10%時(shí)，立即通知造粒崗位更換造粒機(jī)。

3 結(jié)語

貴州開磷息烽合成氨有限責(zé)任公司的尿基復(fù)合肥生產(chǎn)裝置在經(jīng)歷前期不斷摸索、調(diào)整后，裝置產(chǎn)量得到大幅提升。隨著裝置的達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)清潔文明生產(chǎn)將是今后努力的方向。