聚天冬氨酸鋅在大顆粒尿素項目中的應(yīng)用

房曉權(quán)

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

合成氨與尿素Ammonia and Urea

聚天冬氨酸鋅在大顆粒尿素項目中的應(yīng)用

房曉權(quán)

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

對中海石油華鶴煤化有限公司增值性尿素項目情況進(jìn)行簡介，重點介紹聚天冬氨酸鋅在大顆粒尿素中的應(yīng)用。聚天冬氨酸鋅尿素具有肥效周期長、氮元素利用率高、氮肥利用率高、作物的增產(chǎn)幅度較大等特點。這種技術(shù)首次應(yīng)用在大顆粒尿素生產(chǎn)中。鑒此，主要介紹聚天冬氨酸鋅尿素產(chǎn)品的工藝原理，工藝流程、生產(chǎn)運行情況及設(shè)備性能。

聚天冬氨酸鋅；大顆粒尿素；改造；效益

根據(jù)公司對市場調(diào)研情況，尿素產(chǎn)能過剩，市場競爭較為激烈，為了進(jìn)一步提高大顆粒尿素產(chǎn)品的市場競爭力，為此，中海石油華鶴煤化有限公司（以下簡稱華鶴公司）緊鑼密鼓就聚氨鋅尿素項目進(jìn)行開發(fā)，并對設(shè)備、生產(chǎn)、宣傳和銷售計劃開展各項工作。與傳統(tǒng)大顆粒尿素相比，聚氨鋅尿素添加了聚天冬氨酸鋅和檸檬黃，具有肥效長、養(yǎng)分利用率高、可促進(jìn)作物體內(nèi)生長素的形成和有效改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等特點。通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整推進(jìn)轉(zhuǎn)型升級，對常規(guī)尿素產(chǎn)品進(jìn)行改性增效，進(jìn)而提高大顆粒尿素產(chǎn)品附加值，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 改造方案

對原有尿素裝置蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行改造，將聚天冬氨酸鋅按照要求配置，利用離心泵輸送至蒸發(fā)系統(tǒng)與尿液進(jìn)行混合，通過尿素熔融泵輸送至造粒系統(tǒng)，最后經(jīng)包裝得到聚天冬氨酸鋅尿素產(chǎn)品。總體設(shè)計方案如下圖1，聚天冬氨酸鋅原液規(guī)格如表1所示。

圖1 總體設(shè)計方案圖

表1 聚天冬氨酸鋅原液規(guī)格

2 主要設(shè)備

在原尿素裝置基礎(chǔ)上需要增加的設(shè)備有配制罐、攪拌器、離心泵、管線、閥門、儀表等。

1）3臺Φ2 000mm*1 000mm立式原液罐，容積3.14m3，材質(zhì)304，厚度4mm，頂部設(shè)人孔直徑400mm，盤管SC伴熱，保溫，頂部安裝加料口，電遠(yuǎn)傳液位計、溫度計，現(xiàn)場溫度計。介質(zhì)溫度60-95℃；操作壓力為常壓。

2）2臺離心泵，流量4m3/h，揚程50m，轉(zhuǎn)速2 900r/min。

3）3臺攪拌器，材質(zhì)304，攪拌器轉(zhuǎn)速52r/min。

3 生產(chǎn)工藝流程

華鶴公司1 860 t/d 尿素生產(chǎn)裝置采用荷蘭荷豐公司的Stamicarbon/HF工藝，聚氨鋅尿素是在大顆粒尿素生產(chǎn)過程中將聚天冬氨酸鋅和檸檬黃與熔融狀態(tài)的尿素混合經(jīng)蒸發(fā)系統(tǒng)后并造粒制得，其具體工藝流程為：聚天冬氨酸鋅原液由電動輸液器抽入原液槽內(nèi)攪拌，然后通過計量泵定量加入尿素裝置一段蒸發(fā)與二段蒸發(fā)之間的U型管線并與尿液混合，再由熔融尿素泵送入造粒機進(jìn)行造粒，最后經(jīng)成品包裝得到聚氨鋅尿素產(chǎn)品。聚氨鋅尿素生產(chǎn)工藝流程如圖2所示。

圖2 聚氨鋅尿素生產(chǎn)工藝流程

4 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定

聚氨鋅尿素作為一種新型肥料，目前暫無國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可參照，為保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，制定了聚氨鋅尿素企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其主要成分大顆粒尿素仍然執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)尿素（GB 2440—2001）中有關(guān)農(nóng)業(yè)用要求，增效劑部分執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)肥料標(biāo)識內(nèi)容和要求（GB 18382—2001）中的要求。聚氨鋅尿素企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 聚氨鋅尿素企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中采用的分析試驗方法均為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，技術(shù)要求、分析原理及檢測方法與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)保持一致，操作簡便、科學(xué)可行。

5 生產(chǎn)情況總結(jié)

改造以后的尿素裝置于2017年3月7日至12日進(jìn)行了聚氨鋅尿素產(chǎn)品的生產(chǎn)，尿素裝置平均負(fù)荷為98%，聚氨鋅尿素產(chǎn)量約10 749t，產(chǎn)生首尾料約180t，因包裝系統(tǒng)原因，兩種尿素出現(xiàn)混料，尾料及混料共計400t。聚氨鋅尿素產(chǎn)品工藝參數(shù)如表3所示。由表3分析結(jié)果可知：聚氨酸鉀鋅尿素中縮二脲、水分、粒度等工藝指標(biāo)與原尿素生產(chǎn)差別不大，各項分析指標(biāo)均達(dá)到GB 2440—2001農(nóng)業(yè)用優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)要求；總氮含量較為穩(wěn)定，且超過尿素農(nóng)業(yè)用優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)0.1%；鋅、氨基酸的含量均超出企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品含量要求，工藝?yán)淠禾幚硐到y(tǒng)出液清澈，電導(dǎo)率正常，表明添加聚氨鋅原液未對工藝?yán)淠合到y(tǒng)造成污染，說明該生產(chǎn)方式對原尿素系統(tǒng)的影響有限并可控。

表3 聚氨鋅尿素產(chǎn)品工藝參數(shù)

本次聚氨鋅尿素連續(xù)生產(chǎn)140h，消耗聚天冬氨酸鋅原液約44t，原液加入量穩(wěn)定可控，添加裝置操作簡單、穩(wěn)定、流暢，整個生產(chǎn)未因工藝、設(shè)備、操作等原因造成生產(chǎn)中斷的現(xiàn)象。

6 存在的問題及影響

在生產(chǎn)過程中，造粒洗滌系統(tǒng)回收的尿液，輕度發(fā)黃，送入尿液槽后又轉(zhuǎn)回蒸發(fā)系統(tǒng)，無影響。蒸發(fā)系統(tǒng)氣相冷凝后去氨水槽，帶入少量顏色，工藝?yán)淠荷扔烧５模?上升到15左右，經(jīng)過水解解吸處理送入循環(huán)水系統(tǒng)，對脫鹽水無影響，循環(huán)水有微量顏色帶入，無影響。

7 結(jié)束語

聚氨鋅尿素生產(chǎn)工藝簡單，設(shè)備少，易于實施和操作；蒸發(fā)系統(tǒng)、造粒機、噴頭運行良好，未出現(xiàn)堵管、堵噴頭等現(xiàn)象，對原大顆粒尿素生產(chǎn)沒有影響。大顆粒尿素生產(chǎn)企業(yè)可充分利用資源優(yōu)勢和生產(chǎn)優(yōu)勢，依靠現(xiàn)有尿素生產(chǎn)裝置進(jìn)行適當(dāng)改造，根據(jù)市場需求量的變化，適時調(diào)整普通尿素與聚氨鋅尿素的生產(chǎn)比例，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和抗市場風(fēng)險能力。

[1] 趙秉強.傳統(tǒng)化肥增效改性提升產(chǎn)品性能與功能[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2016（01）：1-7.

[2] 孫凱寧，袁亮，李絮花，等.增值尿素對氨揮發(fā)和土壤脲酶活性的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（06）.

[3] 劉增兵，趙秉強，林治安.熔融造粒腐植酸尿素的緩釋性能研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2009（06）.

Application for Aspartic Acid Zinc in the Project of Large Granular Urea

Fang Xiao-quan

In It gives a brief introduction to the project of accretive urea in CNOOC Huahe Coal and Chemical Co.，Ltd.The key point in the project is the usage of aspartic acid zinc in the large granular urea.The aspartic acid zinc has such features as long cycle of fertilizer eff i ciency，high-usage of nitrogen and high increase range in crops’ growth.This is the fi rst time that the technology has applied to the production of the large granular urea.Considering this，the paper fi xes its eyes on the principle and process of the craft，and also the situation in the process of production and the performance of the facilities.

aspartic acid zinc；large granular urea；modif i cation；eff i ciency

TQ441.41

：A

：1003–6490（2017）04–0001–02