陆胜云,黄积候,黄年孙
(柳州化工股份有限公司,广西 柳州545002)
[摘 要] 近年来,我国农业大力推广水肥一体化技术,尿素硝铵溶液(UAN溶液)作为全水溶性氮肥得到了较快发展。柳州化工股份有限公司同时拥有尿素装置和硝铵装置,具有生产UAN溶液的先天优势,于2014年启动了UAN溶液生产项目。对UAN溶液生产中原料计量、产品酸碱度控制、产品稳定性保证、产品杂质去除等关键问题的解决办法进行总结,并对自主创新的UAN溶液总氮含量和铵态氮含量测定方法进行介绍,以供同行参考与借鉴。
[关键词] 尿素硝铵溶液;原料流量;酸碱度;产品稳定性;杂质去除;含氮量分析
[中图分类号] TQ441.5[文献标志码] B[文章编号] 1004-9932(2019)01-0023-02
0 引 言
尿素硝铵溶液(简称UAN溶液)同时含有铵态氮、硝态氮和酰胺态氮3种形态的氮元素,具有速效肥和缓效肥的功效,可通过滴灌或喷灌送到植物根部,有利于植物高效吸收,提高氮肥的利用率,在现代化农业发达的美国、法国等西方国家,UAN溶液早已被大量使用。
近年来,我国农业大力推广水肥一体化技术,UAN溶液作为全水溶性氮肥,可满足规模化、机械化种植要求,节约人力成本。广东农业生产应用水肥一体化技术比广西早,通过在香蕉、马铃薯、柑桔、甘蔗等作物上应用水溶肥滴灌施肥,节肥、省工效果非常显著,推广速度很快。广西农业设施发展较好,香蕉、葡萄、柑桔、蔬菜等作物已推广滴灌技术,对水溶肥的需求旺盛。据广西壮族自治区土肥站提供的数据,按目前水肥一体化推广面积约35万亩测算,UAN溶液的市场需求量在30~40 kt/a(实物量);若按100万亩喷灌和滴灌面积全部推广水肥一体化,UAN溶液的市场需求量将达100 kt/a(实物量),而且出口市场(面向东南亚、美国等)前景看好,因此柳州化工股份有限公司(简称柳化)于2014年就启动了UAN溶液生产项目。
柳化硝铵产能600 kt/a、尿素产能300 kt/a,是全国18家同时拥有尿素装置和硝铵装置的企业之一,具有生产UAN溶液的先天优势,通过生产UAN溶液,可节约尿素装置和硝铵装置蒸发造粒系统的能耗,减少固体粉尘的排放,对优化公司产品结构、缓解国内尿素和硝铵产能过剩有重大意义,且符合我国现代农业发展和生态文明建设的战略需要。以下对柳化UAN溶液生产中原料计量、产品酸碱度控制、产品稳定性保证、产品杂质去除、UAN溶液含氮量分析等生产过程中关键性问题的解决办法作一总结,以供同行参考与借鉴。
1 UAN溶液生产工艺及设备简介
柳化UAN溶液项目从2014年下半年开始实施,设计产能360 kt/a,采用溶液二次混配工艺生产。从尿素闪蒸工序抽出浓度为76%~86%的尿素溶液,从硝铵装置801蒸发工序抽出浓度为92%~93%的硝铵溶液,二者经过浓度测定和流量计量后与软水按比例混合,并添加缓蚀剂,之后经冷却器(列管换热器)冷却降温后得到UAN溶液,最后送成品库贮存(外售)。UAN溶液生产工艺流程框图见图1,生产装置主要设备见表1。
2 生产中关键参数的控制
2.1 原料计量
UAN溶液生产过程中,首先要测定出原料——尿素溶液和硝铵溶液的浓度,然后根据各自的浓度控制尿素溶液和硝铵溶液的流量(实际上是先设定硝铵溶液的流量,再根据比例设定尿素溶液的流量),2种原料的流量均采用气动调节阀远程自动调控,尿素溶液、硝酸铵溶液和软水的流量计量准确与否,直接影响UAN产品各形态氮的含量。
UAN溶液生产装置安装在尿素界区,距离硝铵装置较远,硝铵溶液输送距离长,因而有蒸汽伴热管保温,这样硝铵溶液输送管道内容易产生气泡,影响流量计量的准确性。为此,在硝铵溶液输送管线送出点和UAN溶液生产点各安装1个流量计量表,一旦2只流量计读数相差超过±0.5 m3/h,立即联系仪表人员对流量计进行校正;同时,各流量计的安装采取由低往高流的“低进高出”方式,避免流量计内气体停留影响物料计量的精确度,进而影响产品的氮含量。
更多内容详见《中氮肥》2019年第1期