在線配酸技術在磷酸二銨生產中的應用

念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司　云南宣威　655413)

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在線配酸技術在磷酸二銨生產中的應用

念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司云南宣威655413)

磷酸二銨生產裝置一直采用淤渣磷酸調整產品富余養分，但存在磷酸貯槽倒槽頻繁、產品養分波動大等問題。采用在線配酸技術對磷酸二銨生產裝置進行改造后，不僅產品養分調整快速、靈活，減少了不合格品的產生量，而且磷酸貯槽的運行周期延長，減少了清槽的頻次。

磷酸二銨在線配酸技術改造

云南云天化股份有限公司云峰分公司(以下簡稱云峰分公司)300 kt/a磷銨二銨裝置原設計為年產140 kt磷酸二銨(DAP)和100 kt NPK系列復合肥，設計采用管式反應器加轉鼓氨化造粒流程生產NPK系列復合肥，預中和加轉鼓氨化造粒流程生產DAP，可根據市場需要，切換生產DAP和NPK系列復合肥產品[1]。該裝置配套建有2座平底磷酸貯槽(Ф13 500 mm×12 500 mm)，設計采用噴射式泵攪拌，以防止磷石膏在底部沉積。

在DAP富余養分(指大于總養分以后多余的養分)控制過程中，可采用加入固體填料(氯化銨、尿素、磷石膏)、硫酸或淤渣磷酸(以下簡稱渣酸)中的一種或幾種進行調整，大多采用加入硫酸進行調整。云峰分公司由于硫酸缺口較大，且采用硫酸調整富余養分生產成本相對較高，故一直采用渣酸調整產品富余養分。

1　技改前DAP生產中存在的問題

技改前，DAP裝置使用的磷酸由澄清后的濃磷酸(含P2O5質量分數45%～46%,含固質量分數1.5%～2.0%)和渣酸(含P2O5質量分數28%～35%，含固質量分數30.0%～35.0%)按一定的比例配制而成，富余養分調整根據養分分析結果加入清酸或渣酸進行二次配酸。配酸步驟：尾洗崗位實測磷酸貯槽液位、磷酸比重→主控人員通知調度供送清酸→停送清酸→尾洗崗位實測磷酸貯槽液位、磷酸比重→主控人員通知調度供送渣酸→停送渣酸→尾洗崗位實測磷酸貯槽液位、磷酸比重(提前排酸10 min)→分析工取樣分析(取樣時間為完成配酸2 h以后)。當磷酸貯槽液位降至1.5 m時，必須倒用另一槽，然后聯系調度送酸進行配酸。為確保磷酸混合均勻，磷酸貯槽液位應嚴格控制在6.0 m以下。

當產品養分出現不合格時，若磷酸貯槽液位為3.0 m(426 m3)、產品總養分63.5%、清酸生產的產品總養分為65.0%、清酸流量為50 m3/h，則理論計算需加入清酸3.0 h后產品總養分才能達到64.0%；生產負荷為40 t/h，返料比為4∶1，系統返料量、中和槽和液封槽實物量約95 t，要將系統產品總養分提高至64.0%，理論計算需要加入清酸1.2 h。即通過配酸調整產品養分時，至少需要經過5 h產品才能合格。

設計上磷酸貯槽采用噴射式泵攪拌，要求含固質量分數<1.5%。但在實際生產中[2]，因含固量高、攪拌不均勻，磷酸在槽內出現分層，固含量先高后低。為保證攪拌效果，磷酸貯槽液位控制得較低，生產中倒槽頻繁，產品養分波動大，不利于富余養分的控制。因噴射泵噴頭容易堵塞，需3個月清理1次磷酸貯槽，但清理難度大，且易損壞襯膠，清理費用高。特別是生產16-44-0的DAP時，上述問題表現得尤為突出，不利于產品富余養分的控制。此外，由于產品養分調整周期長，出現不合格品時，產品連續不合格的概率較大。由于產品采用在線包裝，出現不合格品的處置難度很大，返回重新加工增加的成本約89.9元/t。

2　在線配酸技術的應用

在線配酸技術[3]是將渣酸與清酸分開貯存，實行在線配酸，根據產品養分情況調節渣酸與清酸的比例。在線配酸技術的應用，可減少磷酸貯槽倒槽頻次，延長磷酸貯槽的運行周期。

(1)工藝技改方案

渣酸來自于磷酸澄清槽底部排出的淤渣，密度在1 700～1 800 kg/m3，含P2O5質量分數28%～35%，含固質量分數在30%～38%。渣酸可在洗滌液循環槽或預中和槽加入，實際生產表明，由于預中和槽負荷低且采用氣流攪拌，料漿的流動性和均勻性變差，渣酸加入預中和槽的效果不理想，故加入點確定在干燥文丘里洗滌循環泵進口，渣酸在泵輸送過程中與洗滌液充分混合。

(2)新增設備

根據生產配酸情況，生產16-44-0的DAP需加入渣酸量5～6 m3/h，生產18-46-0的DAP需加入渣酸量2～3 m3/h。為實現在線配酸、穩定渣酸的質量和供給，新增Φ5 000 mm×4 500 mm渣酸槽，考慮渣酸對襯膠的磨蝕，材質采用316L。為防止渣酸中的淤渣在槽內沉積，需新增攪拌機。新增1臺YYD-FOXG-S-50AHP6J1ZdB電磁流量計，用于工藝控制和渣酸計量。新增耐腐蝕耐磨蝕化工泵1臺，流量0～10 m3/h。

3　在線配酸系統運行情況

2014年7月1日23：40，在線配酸系統投入運行，一次性生產出合格產品。在線配酸系統投入運行后，清酸與渣酸分開貯存，當產品養分含量偏低時，直接停用渣酸，產品養分調整時間可縮短4～5 h，減少不合格品量160～200 t；當產品養分含量偏高時，則通過調節渣酸與清酸的使用比例予以調整。

2014年10月4日至6日，對采用在線配酸技術后的300 kt/a磷酸二銨裝置進行了綜合性能考核，考核期間維持37.5 t/h負荷連續運行72 h，考核結果見表1。

表1　300 kt/a磷酸二銨裝置綜合性能考核結果

注：1)以F計。

4　結語

減少不合格品的產生量，不僅可降低生產成本，而且有助于提高企業的市場競爭能力。采用在線配酸技術后，簡化了生產流程，進一步優化了工藝，降低了操作人員的勞動強度；產品養分調整快速靈活，有利于產品養分的精準控制；磷酸貯槽的運行周期延長，清槽頻次下降。

[1]徐春.凈化濕法磷酸的萃余酸用于DAP生產[J].磷肥與復肥，2010(3)：37-39.

[2]梁偉山.提高磷酸二銨產品質量方法淺析[J].化肥工業，2006(3)：44-47.

[3]俞政一.磷酸萃取過程模擬模型的開發及應用[J].硫磷設計與粉體工程，2010(2)：1-9.

Use of On-Line Acid Blending Technique in Production of Diammonium Phosphate

NIAN Jihong

(Yunfeng Branch of Yunnan Yuntianhua Co., Ltd.Yunnan Xuanwei655413)

The diammonium phosphate production plant is used to use sludge phosphoric acid to adjust product excess nutrient, but there exist problems of frequent equipment cleaning of phosphoric acid storage tank, and large fluctuation of product nutrient content. After the revamp of the diammonium phosphate production plant with on-line acid blending, not only the adjusting product nutrient is fast and flexible, reducing output of non-conforming product, but also the operation period of phosphoric acid storage tank is prolonged, decreasing frequency of storage tank cleaning.

diammonium phosphateonline acid blendingtechnical transformation

念吉紅，男，從事生產現場管理工作；1197047969@qq.com。

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