大颗粒尿素实施技术对比

大颗粒尿素技术对比及实施技术方案1概述大颗粒尿素一般指粒径大于2mm的颗粒尿素产品。大颗粒尿素因其颗粒大，强度高， 大小均勺，不易结块等，特别适合散装运输和贮存。实测表明，从生产到使用全过程，大颗 粒尿素比普通尿素可减小破碎和粉尘损失约 10。用作肥料的大颗粒尿素具有缓释功能， 可使肥效充分发挥和保持长久，大大提高肥效。对比试验结果，施用大颗粒尿素可使农作物 增产 5一 8。大颗粒尿素比较适合森林肥料、草原肥料的飞机撒播。超大颗粒尿素用于 深层追肥，可产生更高的氮效率。因此，大颗粒尿素深受农民的欢迎。大颗粒尿素作为氮肥 其需求量正在不断增加。国际上，从1995 年以后新建的尿素装置中，大颗粒尿素装置所占 比例逐年增加；由于质量好，用途广，其价格高于普通尿素10-15 美元吨，最高达20 美 元/吨。国内大颗粒尿素的生产刚刚起步，价格比普通尿素高出150200元/吨，产品供 不应求，形势喜人。综上所述，大颗粒尿素性能优良，质量好，价格高，且我国大颗粒尿素 生产刚刚起步，产量低，仅占全国尿素产量的4左右，比例极小，因此，开发该产品有广 阔的发展前景。2造粒工艺自二十世纪70 年代起，大颗粒尿素造粒工艺有了较快的发展，具有代表性的工艺技术 有：海德鲁(Hydro)公司雾化流化床造粒工艺；东洋工程公司(TEC)喷射流化床工艺； 荷兰氮素公司(NSM)流化床造粒工艺；法国KALTENBACH-THURING公司(K-T)转 鼓流化床造粒工艺(FDG)；埃尼农用化学公司(Agricolture)的双降幕转筒造粒工艺等等。在 上述的大颗粒造粒工艺中，都具有基本相似的工艺流程，每种工艺的特点取决于造粒本身的 设计和功能。最具竞争力且被广泛采用的主要是前两种。现将海德鲁公司雾化流化床 造粒工艺和东洋工程公司喷射流化床工艺简介如下。21海德鲁公司雾化流化床造粒工艺211 工艺流程简述含甲醛(缓释作用)的尿液进入雾化流化床造粒机中，尿液被雾化空气雾化成细小的液 滴，反复包裹涂布在悬浮于流化床中的晶种上，使颗粒不断增大。从造粒机出来的颗粒尿素 经初步冷却、斗式提升后送入振动筛，经筛分，分离出粒径符合要求的颗粒尿素作为产品， 再经最后冷却器冷却后，送人成品库。分离出超大颗粒尿素经破碎后与分离出的细小颗粒尿 素并送人造粒机，作为造粒晶种。造粒机和初冷器、最终冷却器排出的含尿素粉尘的空气分 别送到各自的洗涤塔，回收尿素粉尘后排空。回收的尿液送至尿素装置。212 工艺特点(1) 造粒机采用空气雾化和流化床相结合的技术，造粒效率高，生产能力大，成品质量好， 颗粒大，强度高。(2) 造粒采用 95-96浓度的尿液作原料。尿液加工只需要一段蒸发浓缩，省去尿液二段蒸 发浓缩流程，简化工艺，减少设备，节省投资。(3) 操作简单。开停车时间短，负荷变化为 30105，调节灵活，弹性大，适应性高。(4) 与其它机械造粒装置相比，返料比较低，仅为05： 1。(5) 采用添加剂及雾化流化造粒技术，流化床形成的粉尘量少，含尘尾气采用分段湿式洗涤， 吸收率高。放空尾气中尿素粉尘含量低于20mg/Nm3。22 东洋工程公司喷射流化床造粒工艺221 工艺流程简述含MMU的尿液送人喷射流化床造粒机中，由喷嘴喷洒成液滴，使返料晶种不断增大。经蒸发水分、快速冷却和结晶固化后，形成大颗粒尿素。从造粒机出来的大颗粒尿素经斗式 提升机送入筛分装置。分离出符合产品规格的颗粒尿素，经冷却后去产品库。分离出的超大 颗粒尿素经破碎后与分离出的细小颗粒返造粒机作晶种。造粒机、冷却器等处排出的含尿素 粉尘的空气，经洗涤塔回收尿素粉尘后排空。回收后尿液送至尿素装置。222 工艺特点(1) 工艺流程和设备结构简单。该造粒机分流化成粒和冷却两部分。造粒喷嘴采用普通压力 式喷嘴，结构简单，单台能力大。 (2) 生产操作灵活方便。正常生产时，可通过调节返料比达到合格产品。负荷变化时，可直 接调节喷嘴。(3) 该工艺使用尿液浓度在 98以上。(4) 造粒时间短，造粒效率高。成品粒度大，压碎强度高。(5) 液化床床层高度低。负荷在50%-100%时压力降仅为400mmHg柱，床层阻力小，节省动 力。(6) 粉尘回收采用集中收集和高效湿法洗涤回收，放空尾气中尿素粉尘含量可小于 30mgNrn3。洗涤塔直接与造粒机顶部相连，简化流程，节省投资。(7) 该工艺设置添加剂 MMU 溶液制备系统。该溶液由甲醛和尿液制备，并加人少量液氨控制反应，生成的MMU溶液，可克服甲醛尿液混合不均，影响产品质量的弊端。23 大颗粒尿素各种造粒工艺的产品质量及公用工程消耗综上所述，海德鲁公司雾化流化床造粒工艺和东洋工程公司喷射流化床工艺各具有特 点，造粒机理各异，最终产品均取得满意结果。两者都属先进、成熟、可靠的造粒工艺。相 比较而言，海德鲁公司工艺技术建厂较多，业绩好，经验丰富。淮化公司采用的就是此技 术。 国外的大颗粒尿素技术是成熟的，但也有一些局限性。例如床造工艺复杂，投资和能 耗都比较高，这个两高，限制了国内大颗粒尿素的生产，也影响了科学施肥工作的进展。 3双转鼓流化工艺大颗粒尿素技术3.1北京达立科科技有限公司与青岛永正化工机械有限公司自1998年始，联合清华大学国内 著名大学，开发具有自主知识产权的双转鼓流化床大颗粒尿素造粒工艺，并已获国家发明专 利(ZL99122286.5、ZL98250394.6、ZL99121906.6)该专利在清华大学进行了造粒转鼓的验 证性试验。2001年，在洞庭氮肥厂建成公称1.2 万吨/年试验装置，开车后基本达到设计预 期目的，全面验证了专利流程的合理性和两台专利设备的科学性。该技术具有的突出特点是： 流化床与转鼓结合、空冷与水冷结合，流程简单、设备效率高、能耗低、投资少。在老厂改 造中应用双转鼓流化工艺，较其他生产方法有无可比拟的优越性；在新厂建设中，在投资、 能耗方面也有很强的竞争性。3.2双转鼓流化工艺(DDG)基本工艺过程的简单描述：如原则流程图所示,有三股尿素物料进入双滚筒流化工艺的第一个转一流化造粒转 鼓：熔融尿素从尿素熔融泵来，晶种颗粒尿素从破碎机来（亦可从造粒塔来），尿素返料从 筛分机来，在特殊设计的流化造粒转鼓中，雾化的熔融尿素与颗粒尿素不断碰撞并结晶，使 颗粒尿素逐步长大。结晶热由流化空气移走。尿素颗粒一边长大，一边向出口运动，并逐步流出流化造粒转鼓。此时尿素的温度为90110C，进入两层丝网的筛分机。小颗粒尿素返回流化造粒转鼓，超大颗粒的尿素经破 碎机破碎后也返回流化造粒转鼓。为使粒度合格的大颗粒尿素进一步冷却，从筛分机流出的 大颗粒尿素进入接触冷却转鼓，在此转鼓中，冷却风和冷却水移走尿素的显热，使尿素的温 度低于50C，至此合格的大颗粒尿素称重包装出厂。流化造粒转鼓和接触冷却转鼓的尾气 经排风机送往洗涤系统经洗涤合格后排放。如已有造粒塔，由于有造粒塔尿素作为晶种，可不上破碎机，超大颗粒尿素数量很少（小 于1%）可直接作为产品出厂，也可粉碎后送地下槽。33大颗粒尿素技术及主要设备估价表（单位：万元）序 号5万 （吨/年）10万 （吨/年）15万 （吨/年）20万 （吨/年）1技术转让费40801201602设计费设计院定设计院定设计院定设计院定3专利 设备转鼓2台 造粒转鼓、冷却转 鼓（包括驱动装置、内件、测温 元件等）190258315390尾气洗涤塔（包括塔体、梯子平 台及内件）5060801004其 它 设 备风机2台（包括引风机1台、鼓 风机1台）16182330泵4台（包括洗涤液循环泵2 台、洗涤液补充泵2台）10131825空气预热器1台56810筛分机1台23263140斗提机1台17182023皮带机若干台（视现场条件而定）3345甲醛系统（含2台泵、一台槽）13141517地下槽5678变频器2台56812控制系统（含DCS 套）232530405安装901051281406土建1301501601707合计62078810121220说明：1、以上估价按平面布置、单套设备、有造粒塔配合考虑。15和20万吨可改为框架布置，要增加80万元。2、施工周期约6个月，主要是土建、框架，专利设备制造约3个月3.4 大颗粒尿素平、立面布置图及占地另见PDF格式文件。3.5 成本及人员配置3.5.1大颗粒尿素装置所需的原料、辅助材料的品种、规格、单耗、年需量和动力供应见下表（单耗以吨大颗粒尿素计）：序号原料名称技术规格单耗（保证值）说明1熔融尿素（Kg）浓度98.5%W900kg2蒸汽0.4MPa , 150C23kg按工程常温核定3循环冷却水2.6t4电21kWh5甲醛浓度：37% （wt）大颗粒尿素中含甲醛0.35%9.46kg(37%)可以不加6工艺水10kg7粒径（24.0mm）三93%8尾气排放量Nm3W30mg/Nm3据丰喜肥业、鲁西等单位实际数据，每吨大颗粒尿素比小颗粒尿素成本增加约35元/吨。3.5.2人工情况：20万吨/年15万吨/年：每班二主操二副操（八小时/每班）3.6我公司大颗粒尿素装置业绩表序号装置规模装置所在地投产 日期目前 情况15万吨/年山西丰喜肥业集团临猗分公司2002年1月生产良好210万吨/年山西丰喜肥业集团临猗分公司2003年4月生产良好330万吨/年 （一期15万吨）山东德州华鲁恒升化工股份有限公司2004年2月生产良好420万吨/年 （一期10万吨）山东滕县鲁南化肥厂2004年7月生产良好515万吨/年河北沧州大化集团股份有限公司2005年7月生产良好65万吨/年山东鲁西化工股份有限公司2005年10月生产良好715万吨/年石家庄柏坡正元化肥有限公司2006年6月生产良好85万吨/年（两套）山东鲁西化工股份有限公司2006年7月生产良好910万吨/年山东鲁西化工股份有限公司2006年10月生产良好1015万吨/年（第二套）河北沧州大化集团股份有限公司2006年12月生产良好1115万吨/年内蒙古乌拉山化肥有限公司2006年12月生产良好1215万吨/年烟台巨力化肥有限公司2007年4月生产良好1315万吨/年河南心连心化工有限公司2007年4月生产良好3.7 海德鲁公司雾化流化床造粒工艺投资及效益（1）项目总投资项目总投资估算为3200 万元，含外汇 150 万美元 其中： 固定资产投资为3000 万元 包括：工艺设备费： 1350万元（含外汇100 万元） 电仪设备费： 250 万元安装费：350 万元建设费：150 万元 不可预见费：450 万元 专利费（含服务）450 万元（合 50 万美元） 银行贷款利息200 万元（2）效益新增成本：电：0. 35X37X27 万=349. 65 万元汽：50x0. 02X27 万=27 万元 冷却水： 0. 25x0. 12X27 万=0. 81 万元 折旧： 150 万元小计： 527. 46 万元销售收入： 按大颗粒尿素比普通尿素高100元吨计算，则每 年新增销售收入： 2700 万元。税收： 216 万元 利润： 1956. 54 万元 投资回收期（静态）：1. 53年