液體硝酸銨的生產(chǎn)實(shí)踐及注意問題

張帥 霍睿（河南晉開化工投資控股集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南 開封 475000）

液體硝酸銨的生產(chǎn)實(shí)踐及注意問題

張帥 霍睿（河南晉開化工投資控股集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南 開封 475000）

隨著化工產(chǎn)品價(jià)格低迷,為進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,一些炸藥廠家希望我公司提供液體硝酸銨。對(duì)客戶而言這種產(chǎn)品省去了固體硝酸銨的破碎及熔化過程,對(duì)我公司而言則省去了固體硝酸銨的包裝、人工搬運(yùn)等費(fèi)用，是一個(gè)雙贏的選擇。

1 產(chǎn)品質(zhì)量要求

與客戶溝通，確定液體硝酸銨的要求：

濃度 91～93% 溫度 ≥115℃

PH值 4.5～6.0 外觀 結(jié)晶溫度以上為無色透明液體

硝酸銨濃度和結(jié)晶溫度的關(guān)系可以從表1中看出。

表1 硝酸銨濃度與結(jié)晶點(diǎn)

我公司用于造粒的硝酸銨溶液濃度為95～96%，PH值為4～6，溫度150～155℃，從表1中可看出此溶液結(jié)晶溫度約在120～125℃，濃度高雖然可以降低運(yùn)輸成本，但這種溶液直接裝車運(yùn)輸存在很大的結(jié)晶風(fēng)險(xiǎn)，并且PH指標(biāo)難以控制，存在超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。

2 設(shè)備改造

此罐是一個(gè)設(shè)計(jì)容量為200m3，直徑6.5米，高7.5米，材質(zhì)為316L的裸罐，罐體中心位置安裝了一臺(tái)轉(zhuǎn)速可調(diào)的攪拌器，頂部一側(cè)裝有放空管線。

為滿足液體硝酸銨的溫度要求,在罐底部和罐體內(nèi)部增加材質(zhì)為316L，DN25的保溫管線，通入0.5MPa低壓蒸汽保持溶液溫度。另外，為了減少熱量損失，整個(gè)罐體增加100mm厚度保溫棉外加鋁皮的保溫形式。

在罐體底部增加一DN100的管口，聯(lián)接裝車泵，出口循環(huán)回到罐內(nèi)，在出口管線分出一條DN80管線用于裝車。裝車泵泵殼帶有蒸汽夾套，裝個(gè)管線均為夾套管線。保證裝車時(shí)溶液溫度。在泵進(jìn)口加一條沖洗水管線，水溫97℃，在裝車完成后，用于沖洗防止管道結(jié)晶。裝車采用循環(huán)裝車，方便安全快捷。

增加一條DN25的稀氨水管線用于調(diào)整溶液PH值，考慮到介質(zhì)溫度較高，為了防止氨水因溫度高而揮發(fā)，將管道從罐頂部直接延長至離罐底200mm處，并且在罐內(nèi)的管子末端向上1米距離上有多個(gè)不對(duì)稱6mm的小孔，保證硝酸銨溶液進(jìn)完料后，管子能夠埋在溶液內(nèi)，加氨水時(shí)，氨水先與溶液直接反應(yīng)，減少氨水揮發(fā)。

3 生產(chǎn)工藝控制

3.1 生產(chǎn)采用“水＋硝酸銨溶液+水”模式

根據(jù)罐的容積，每罐液體硝酸銨產(chǎn)量控制在180～200噸。在進(jìn)料時(shí)，首先粗略加入少量的脫鹽水，整個(gè)罐底部充滿水，然后開始加入95～96%的硝酸銨溶液，因?yàn)楣迌?nèi)有水，不會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，此過程罐內(nèi)的硝酸銨濃度由稀變濃，罐內(nèi)溫度逐步上升。定量硝酸銨溶液加完后取樣分析濃度。根據(jù)分析結(jié)果，再加入適量水進(jìn)行微調(diào)，此方式配制硝酸銨溶液較安全。

3.2 質(zhì)量及安全控制要求

92%的液體硝酸銨為了防止結(jié)晶，罐內(nèi)溫度控制在120～125℃，通過控制保溫蒸汽壓力來保持溶液溫度,但為防止溶液過熱引起的不安全因素，溫度不能超過140℃。在此溫度下，根據(jù)分析結(jié)果及時(shí)加水或氨水調(diào)整產(chǎn)品指標(biāo)。少量的氨水可調(diào)整溶液PH值，對(duì)硝酸銨濃度影響很小。氯化物是引起硝酸銨催化分解的主要因素，在氯化物存在時(shí)，硝酸銨溶液酸度對(duì)分解反應(yīng)速率影響明顯，此外設(shè)備潤滑油也可能促使硝酸銨分解，因此在生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制硝酸銨溶液PH值不得小于4；嚴(yán)禁雜物及潤滑油進(jìn)入罐內(nèi)。

4 產(chǎn)生的效益

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

一個(gè)200m3的罐一天可生產(chǎn)液體硝酸銨350噸，固體硝酸銨裝置還減少了表冷液的處理量，綜合我公司成本計(jì)算噸硝銨成本可降低約90元。炸藥企業(yè)使用固體硝酸銨生產(chǎn)炸藥時(shí)，要經(jīng)過破碎，蒸汽加熱熔化成液體硝酸銨后用于生產(chǎn)炸藥，液體硝酸銨省去了這些工序，為炸藥企業(yè)節(jié)省約30元。晉開集團(tuán)具有年生產(chǎn)固體硝酸銨100萬噸，市場價(jià)格持續(xù)低迷，產(chǎn)品銷售壓力大，庫存壓力大，為了尋找出路，公司出一部分產(chǎn)能用于生產(chǎn)固體硝酸銨和多孔硝銨外，一部分產(chǎn)能作為生產(chǎn)硝基復(fù)合肥、尿素硝銨溶液的原料，液體硝酸銨又豐富了我公司產(chǎn)品形式。液體硝酸銨是符合國家發(fā)展需求的。

4.2 安全效益

固體硝酸銨屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，國家目前對(duì)硝酸銨的儲(chǔ)存及儲(chǔ)存數(shù)量都有嚴(yán)格要求，液體硝酸銨省去了固體硝酸銨的結(jié)晶造粒、成品輸送、產(chǎn)品囤積等環(huán)節(jié)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)全密封進(jìn)行，消除了固體硝酸銨產(chǎn)品中混入金屬，有機(jī)物等雜質(zhì)的可能，這樣的產(chǎn)品到客戶手中直接用作生產(chǎn)炸藥的原料，省去了客戶的破碎工序，消除了他們的安全隱患，改善了炸藥廠家的生產(chǎn)環(huán)境，做到生產(chǎn)的本質(zhì)安全。

5 結(jié)語

市場的需求就是我們企業(yè)的改進(jìn)方向，液體硝酸銨符合國家政策，符合行業(yè)進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)的需要，企業(yè)只有積極適應(yīng)市場變化，不斷優(yōu)化公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。