化肥的常見生產工藝及術語解讀第1頁/共52頁1分類第2頁/共52頁第3頁/共52頁3AZF生產工藝及產品特點產品品種：可以生產：各種NPK，品種規格齊全；生產困難：尿基超高氮型NPK不能生產：無產品質量：優點：產品內在質量控制精確不足：產品外觀質量不如熔融造粒工藝圓潤4第4頁/共52頁3AZF生產工藝及產品特點技

術

優

缺

點核心技術雙管反應器技術優勢使用高效的管式反應器；產品質量控制穩定精確；NPK產品規格齊全。技術劣勢對原料磷酸質量要求較高

技

術

發

展未來

技術改進點AZF工藝處于技術成熟期，技術改進的方向有：1.生產DAP時采用單管反應器；2.增加造粒控制的自動化水平；3.降低工藝技術對原料磷酸的要求未來

發展趨勢1.將用已實現國產化的料漿造粒技術為主建設NPK

裝置，是我國未來建廠的首選工藝！2.AZF工藝以其完善性繼續充當NPK技術標竿。技術總結主流工藝、技術成熟、改進較少。投資較大，產品質量較好。料漿法工藝是未來建廠主流工藝。5第5頁/共52頁3.1團粒法工藝及特點團粒法工藝流程和簡介團粒法工藝技術特點團粒法復合肥產品特點團粒法技術比較和發展趨勢6第6頁/共52頁3.1團粒法工藝及產品特點工藝流程圖計量系統轉鼓造粒干燥篩分冷卻包裹破碎洗滌NPK產品蒸汽氮肥磷肥鉀鹽其它原料團粒法造粒工藝流程方塊示意圖7第7頁/共52頁團粒法工藝生產線實景8第8頁/共52頁3.1團粒法工藝及產品特點工藝流程簡介主要特征是無發生化學反應，物理過程為主。團粒法是歐洲發展起來的，稱之為“蒸汽造粒法”。造粒形式有：回轉盤造粒、雙軸造粒、轉鼓造粒等。在中國使用最廣泛的是轉鼓造粒方式。蒸汽和水噴灑在造粒物料床上，控制蒸汽和水加入量調整造粒。通蒸汽提高了造粒物料的溫度，使造粒過程水分含量較低。通常控制轉鼓造粒機出料口處物料的溫度在70～95℃，水分含量在3～7％。轉鼓造粒法生產復混肥料的優點：1.造粒中可通蒸汽，水分含量低，干燥負荷低；2.在必要時方便在造粒過程中通氨；3.操作人員可以直接觀察造粒情況，隨時調節。9第9頁/共52頁3.1團粒法工藝及產品特點流程特點：1.沒有化學反應；2.工藝流程較長；3.干線部分與AZF工藝相似；4.氮源選擇面廣；5.裝置規模一般為

5～15萬噸/年。建廠情況：全國建廠200個以上，總生產能力約1500萬噸(實物量)團粒法工藝技術特點裝置投資：以團粒法裝置投資為比較基準，建設投資不大，500～3000千萬系數1.0原料特點：原料是單質化肥和MAP（填料除外）可以選用所有氮源，熔融態或固態10第10頁/共52頁3.1團粒法工藝及產品特點產品品種：可以生產：各種NPK，品種規格齊全：生產難點：高氮型NPK不能生產：無產品質量：優點：產品質量控制較穩定；不足：顆粒強度較差，產品容易粉化結塊；顆粒內養分混合不夠均勻；產品外觀較差。11第11頁/共52頁3.1團粒法工藝及產品特點技

術

優

缺

點核心技術蒸汽造粒控制技術優勢團粒法技術成熟可靠；

NPK產品規格齊全；

建廠投資較小，操作簡便。技術劣勢產品顆粒強度較低；

生產特定品種洗滌液不平衡。

技

術

發

展未來

技術改進點團粒法工藝技術已到成熟期的晚期技術上會借鑒料漿法工藝的各種小改進，但要維持投資小、操作簡便的優勢。未來

發展趨勢1.團粒法工藝在中國將低速發展；

2.團粒法裝置將會兼容生產BB肥；

3.增加氨化系統；

4.是10萬噸以下小型裝置的主要選擇工藝。12第12頁/共52頁3.2脫氯工藝及特點脫氯工藝流程和簡介脫氯工藝技術特點脫氯工藝復合肥產品特點脫氯技術比較和發展趨勢13第13頁/共52頁3.2脫氯工藝及產品特點脫氯工藝的核心反應：

KCl+H2SO4KHSO4+HCl↑

核心是低溫，能耗低，成本低。設備簡單世界通用的硫酸鉀生產工藝：曼海姆法1，KCl+H2SO4KHSO4+HCl↑2，KHSO4+H2SO4K2SO4+HCl↑

核心是曼海姆爐，高溫消耗大量電能。腐蝕厲害。好處是脫氯干凈120~140℃120~140℃500~600℃第14頁/共52頁3.2脫氯工藝及產品特點脫氯工藝流程方框圖15氫鉀轉化氯化鉀濃硫酸HCl吸收水稀磷酸工業鹽酸31％混酸槽稀磷酸管式反應器氨蒸汽料漿槽造粒干燥一體機噴槍熱風500～650℃尿素篩分冷卻包裹NPK產品12-18-15洗滌破碎尿素水atm第15頁/共52頁脫氯工藝生產線實景16第16頁/共52頁3.2脫氯工藝及產品特點脫氯工藝主要工藝控制指標

KCl轉化率：82~85%稀磷酸濃度：22%P2O5

干燥熱風溫度：500~650℃

產品質量：N%13~14%P2O5%16~18%K2O%13~15%Cl-%2.5~3.0%工藝流程簡介脫氯工藝用氯化鉀代替了硫酸鉀，減少K生產成本。使用較差磷礦生產的低濃度稀磷酸，減少P生產成本。整個工藝過程可概括為兩步：一是將KCl轉化為硫酸氫鉀,并制成混酸;二是含硫酸氫鉀、磷酸等的混酸經氨中和、造粒、干燥,冷卻后制得成品規格為12－18－15的粒狀硫基NPK復合肥。造粒干燥采用內返料一體機工藝。補氮設備和操作17第17頁/共52頁3.2脫氯工藝及產品特點流程特點：1.氯化鉀低溫轉化生成硫酸氫鉀；2.氯化氫氣體用于生產工業鹽酸31％HCl；3.硫酸氫鉀與稀磷酸一起中和；4.干燥熱風溫度高達

500～650℃。5.裝置規模較小，一般不超過20萬噸。建廠情況：全國建廠60~70個，總生產能力700萬噸(實物量)脫氯工藝技術特點裝置投資：建設投資與團粒法相當，系數1.0。原料特點：使用低濃度稀磷酸(高雜質磷礦)

；只使用氯化鉀。18第18頁/共52頁3.2脫氯工藝及產品特點產品品種：可以生產：硫基NPK，品種規格受限生產困難：N≥12％的NPK；高濃度肥不能生產：硝基NPK；氯基NPK產品質量：優點：外觀圓潤不足：1，內在質量欠缺（磷礦質量導致）

2，產品中殘留的氯根偏高

3，產品結構單一，不是今后平衡施肥的方向

4，銷售方向仍然是大田作物。19第19頁/共52頁3.2脫氯工藝及產品特點技

術

優

缺

點核心技術硫酸氫鉀低溫轉化技術技術優勢用氯化鉀替代硫酸鉀（成本優勢）技術劣勢不能生產氯基NPK；硫基NPK產品的氮含量受嚴重制約；副產的工業鹽酸必須在本地區銷售完畢

技

術

發

展未來

技術改進點1.開發增氮技術，提高產品含氮量；2.提高氯化鉀轉化率，降低產品氯含量3.改進轉化系統設備材質，增加壽命；4.擴大磷源，用MAP代替稀磷酸；未來

發展趨勢1.受鹽酸銷售和產品配方所限，未來發展較慢，預測該工藝年總能力不超過900萬噸；2.脫氯產品氯根含量僅可控制為1.5％-3.0％，在嚴格忌氯經濟作物上無法應用，仍以大田作物為主；3.養分調節手段將會按BB肥思路發展。20第20頁/共52頁3.3熔融法工藝及特點熔融工藝分類熔融法工藝流程和簡介熔融法工藝技術特點熔融法復合肥產品特點熔融法技術比較和發展趨勢21第21頁/共52頁3.3熔融法工藝及產品特點熔體法造粒工藝是將經熔融并且流動性良好的NPK共熔體噴入冷媒，因表面張力作用形成球狀液滴，物料冷卻即固化為球形顆粒。三種冷媒：自然空氣的稱為1塔式造粒；制冷空氣的稱為2冷凍結晶造粒；液體如礦物油的稱為3油冷造粒。從造粒原理上看，以上三種工藝都屬于熔體結晶法造粒。22自然空氣礦物油冷凍空氣物料熔融高塔造粒冷凍結晶造粒油冷造粒尿素MAP鉀鹽輔料造粒塔噴淋造粒工藝使用最早、最廣泛的是單一氮肥如尿素和硝銨的噴淋造粒，在20世紀30年代開始使用。挪威海德魯用于生產硝基復合肥。NPK第22頁/共52頁3.3熔融法工藝及產品特點23NPK產品細粉外銷塔頂

造粒塔混合器噴頭造粒斗提機造粒塔泵送收集熔融計量篩分冷卻及表面處理加熱器預熱篩分計量破碎計量計量輸送機MAP鉀鹽輔料尿素尿液

圖上海院科奕塔式造粒工藝流程示意圖熱風排空空氣第23頁/共52頁熔融法工藝生產線實景24第24頁/共52頁3.3熔融法工藝及產品特點

主要控制參數：原料預熱溫度：90℃；固體原料細度：<1.0mm尿素熔融溫度：130℃；固體原料水分：<1.0％

共熔體溫度：120℃；原料混合時間：3～5分鐘

NPK產品質量數據：產品粒度：1～2.5mm；顆粒抗壓強度：>10N；造粒塔：參照尿素造粒塔，不同之處在于塔內壁防腐層和塔徑。造粒塔比同等規模的尿素塔直徑大，以便造更大的顆粒。

10萬噸/年能力造粒塔直徑12m，塔高70m；

20萬噸/年能力造粒塔直徑15～18m，塔高70～110m

造粒塔是投資最大的設備，占裝置設備投資的60％以上。25第25頁/共52頁3.3熔融法工藝及產品特點熔融法工藝缺陷

——NPK品種規格嚴重受制。由于是以尿素熔融液形成共溶體，因此尿素（硝銨）在原料總量中一般達到50％，最少不能低于40％。幾乎都是高氮肥，不能生產氮含量低于15％的品種；磷含量不能高于15％，磷越低越好生產；

塔式造粒NPK產品的特點是“氮不能低，磷不能高。”熔融法工藝不夠成熟

——開車率較低夏季空氣潮濕，吸潮導致無法連續開車；生產操作的穩定性不好、連續性較差。

固體物料上高塔困難：必須通過兩、三級斗提機接力上塔頂尿素分解：產品縮二脲接近國家規定（1.5％）高限值；由于副反應造成尿素的利用率下降，有2％的損失；加入輔料問題：共熔體的必須物增加成本，降低有效含量。26第26頁/共52頁3.3熔融法工藝及產品特點流程特點：1.沒有化學反應；2.所有原料制成熔融態；3.需制作穩定的共熔體；4.原料處理復雜，5.不能同時生產尿基肥和硝基肥；6.單塔裝置規模不能超過

30萬噸/年。建廠情況：全國已建20幾個。形成總生產能力300～400萬噸(實物量)。熔融法工藝技術特點裝置投資：規模小建設投資略大，系數1.1；規模大與團粒法相當，系數1.0原料特點：原料是單質化肥和MAP（輔料、填料除外）27第27頁/共52頁3.3熔融法工藝及產品特點產品品種：可以生產：高氮型NPK，品種規格受限制；生產困難：3mm以上顆粒不能生產：高磷型和總養分含量低于40％NPK產品質量：優點：外觀圓潤、獨特，帶孔不易仿造不足：顆粒偏小；縮二脲含量較高顆粒強度偏低，有結塊現象產品溶解快28第28頁/共52頁3.3熔融法工藝及產品特點技

術

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缺

點核心技術氮磷鉀共熔體制備技術優勢擅長生產高氮肥；產品外觀獨特。技術劣勢不能生產市場主流的常規品級NPK；生產控制操作彈性較小，技術不夠成熟。

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發

展未來

技術改進點1.加大共熔體制備的操作彈性；2.縮小塔徑、降低塔高；3.造粒顆粒向2.5～4mm發展；4.固體尿素快速熔融以減少縮二脲；5.優選輔料，調整共熔體粘度。未來

發展趨勢1.未來3～5年內發展到技術成熟期；2.尿素利潤較低時，熔融法將加速發展；3.未來會有一定發展，國內可達到30套左右；4.獨特的高氮肥市場重要競爭者。29第29頁/共52頁3.4BB肥工藝及特點

BB肥簡介

BB肥工藝流程和技術關鍵

BB肥工藝技術特點

BB肥復合肥產品特點

BB肥技術比較和發展趨勢30第30頁/共52頁3.4BB肥工藝及產品特點BB肥簡介散裝摻混肥料（BulkBlendingFertilizers，簡稱BB肥）美國為適應大規模農場和高度機械化耕作相結合的農業結構的需要，在二十世紀五十年代后發展起來的。它的特點是把生產、銷售和使用三個環節聯在一起依托高效的農化服務來保證整個系統的運作。

工廠分布在用肥地區，以小規模經營為主，裝置生產能力較小。銷售半徑規定：美國50英里(80km)；日本120km！養分偏離規定：美國＜10％；日本＜20％！上世紀九十年代有BB肥裝置約8000套，BB肥占復混肥料總量的70％！一般BB肥裝置的開車率低于20％，只在用肥季節短時間開機。31第31頁/共52頁3.4BB肥工藝及產品特點工藝流程圖鐵路貨車斗提機基礎原料散裝倉庫斗提機斗提機裝載車原料倉計量混合機臨時貯倉汽車外運BB肥圖1美國典型BB肥加工廠（散裝出廠流程示意圖）32第32頁/共52頁33BB肥工藝

生產線

實景第33頁/共52頁3.4BB肥工藝及產品特點生產BB肥的技術關鍵：關鍵一：必須遵守化學相容性的規則基礎肥料的相容性，必須不發生不利副反應。肥料混合后有些反應使臨界相對濕度降低，產品吸潮結塊。關鍵二：必須嚴格采用粒度匹配的基礎肥料控制養分離散的關鍵，摻混肥料的粒度直接關系到產品的外觀，對施肥的作業效率、肥料利用率等都有很大的影響。BB肥工藝的獨特優點：1氮、磷、鉀配方轉換速度快，不存在清倉和廢料處置的問題。2能生產出較高濃度的復混肥和高氮復混肥，總養分最高59%，氮到25%以上。高濃度使得庫存和運輸成本低；3

生產工藝相對比較簡單，出廠產品一般不包裝。4

原料單質肥存放只在施用前混配，因此產品不容易結塊；5

在加工生產中基本沒有“三廢”排放。34第34頁/共52頁3.4BB肥工藝及產品特點流程特點：1.生產流程最簡單，幾乎沒有三廢排放；2.沒有造粒過程，只有摻合過程；3.產品更適合散裝發售；4.原料利用率最高，幾乎沒有廢料；5.一般沒有成品包裝和成品貯存，中國例外；6.裝置規模一般較小，

3～5萬噸/年。建廠情況：美國500套以上，加工能力約1400萬噸(實物量)中國正在發展中，能力～300萬噸BB肥工藝技術特點裝置投資：建設投資最省，系數0.2～0.5(原料庫變化大)原料特點：原料必須是大顆粒尿素、

大顆粒鉀肥，磷源是DAP和MAP，沒有填料。顆粒粒度必須匹配。35第35頁/共52頁3.4BB肥工藝及產品特點產品品種：可以生產：各種NPK，規格最齊全：生產困難：需要加填料的中低濃度NPK不能生產：總含量超過54個。產品質量：優點：養分配比更加靈活不足：成品養分偏離度較大；顆粒比重不同，拋灑距離不同；產品獨特，銷售半徑有嚴格限制。36第36頁/共52頁37BB

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品

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品第37頁/共52頁3.4BB肥工藝及產品特點技

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點核心技術粒度匹配和養分兼容技術優勢生產簡單、設備簡單技術劣勢基礎原料受到嚴格的限制，依賴于測土、優化配方等農化服務水平的提高和完善

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展未來

技術改進點1.小規模摻混裝置的改進；2.減少養分偏離的各種技術；3.大顆粒鉀和大顆粒尿素生產技術。未來

發展趨勢未來十年BB肥在中國特定區域將會有所發展；中國分散的種植結構是制約BB肥發展的因素。預計BB肥占復混肥料的比例不會超過20％；38第38頁/共52頁工藝優缺點比較主流復合肥工藝比較常見復合肥產品優缺點比較第39頁/共52頁4工藝優缺點比較

主流復合肥工藝比較料漿法團粒法脫氯法熔融法BB肥來自歐美技術先進產能1200萬噸七十年代發展來自歐美技術成熟產能1500萬噸八十年代發展中國獨創發明技術受限產能700萬噸九十年代發展中國改良發展技術不夠成熟產能300萬噸近八年發展來自美國技術含量低產能300萬噸近五年發展有化學反應涂布＋粘結中溫干燥無化學反應粘結低溫干燥有化學反應涂布＋粘結高溫干燥無化學反應自成粒自然風干燥無化學反應散裝摻混無干燥投資大工藝流程長自動化程度高投資中等流程長度中等自動化程度中投資中等流程長度中等自動化程度中投資中等工藝流程較短自動化程度中投資少工藝流程最短自動化程度低生產能力大20～60萬噸/年生產能力中等3～10萬噸/年生產能力中等5～10萬噸/年生產能力中等10～30萬噸/年生產能力小0.5～5萬噸/年高氮肥生產難加工費用較高迴轉造粒系統水平衡難產品強度低迴轉造粒加氮素困難產品有氯殘留造粒干燥一體加磷、鉀較難塔高限制粒徑塔式造粒配方隨意產品不包裝鉀為擠壓造粒40第40頁/共52頁4工藝優缺點比較常見復合肥產品優缺點比較料漿法NPK團粒法NPK脫氯法NPK熔融法NPKBB肥NPK養分均勻“洋蔥皮”結構每顆都是NPK養分較均勻團聚結構每顆都是NPK養分較均勻涂布結構每顆都是NPK養分均勻充分融合每顆都是NPK三種顆粒粒度大小勻稱養分易分層顆粒大小合適顆粒大小合適顆粒大小合適顆粒偏小鉀素為片狀顆粒強度高外觀好顆粒強度差外觀一般顆粒強度一般外觀好顆粒強度一般外觀圓潤帶孔顆粒強度高外觀一般中高氮肥高磷肥高鉀肥含微量元素肥高氮肥高磷肥高鉀肥含微量元素肥產品配方少無氯基肥無硝基肥無微量元素肥高氮肥無低氮肥產品配方較少無微量元素肥高氮肥高磷肥高鉀肥無微量元素肥運輸方便品種多產品質量高運輸方便品種多產品質量較高品種少脫氯不徹底產品質量一般產品用于大田運輸方便品種受限產品質量一般運輸半徑小品種最多養分易離析產品質量中41第41頁/共52頁復混肥料的原料1、氮素原料

尿素(NH2)2CON≥46%

硫酸銨(NH4)2SO4N≥20.8%

碳酸氫銨NH4HCO3N≥17.5%

氯化銨NH4CLN≥25.39%

硝酸銨NH4NO3N≥34.6%

磷酸一銨NH4H2PO4N≥10%

磷酸二銨（NH4）2HPO4N≥13%第42頁/共52頁2、磷素原料普通過磷酸鈣Ca(H2PO4)2.H2OP2O5≥12%

重過磷酸鈣Ca(H2PO4)2.H2OP2O5≥40%

磷酸一銨NH4H2PO4P2O5≥40%

磷酸二銨（NH4）2HPO4P2O5≥38%

鈣鎂磷肥P2O5≥12%

硝酸磷肥P2O5≥11%3、鉀素原料氯化鉀KCLK2O≥63.17%

硫酸鉀K2SO4K2O≥54.06%第43頁/共52頁尿基復合肥生產工藝：混配法、氨酸法、尿熔法。1、混配法：（1）工藝流程：將含有氮、磷、鉀養分的粉狀原材料按照一定的比例混合后，通過造粒機內添加蒸汽進行造粒，然后經過烘干、冷卻、篩分、包膜、包裝等工序后，生產出的產品。（2）混配法的優點：生產成本低，肥料顏色白，融化速度較快，生產過程中不需要添加填充料。（3）混配法的缺點：顆粒強度較其它工藝來說略低，不易長時間存放第44頁/共52頁尿基復合肥2、氨酸法：（1）工藝流程：將含有氮、磷、鉀養分的粉狀原材料按照一定的比例混合后進入造粒機，再將氨和稀硫酸同時輸進造粒機內的物料中，氨和稀硫酸在造粒機內發生中和反應后生成液態的硫酸銨，由于硫酸銨粘性較好，將物料粘接成粒，然后經過烘干、冷卻、篩分、包膜、包裝等工序后，生產出的產品。

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