【正文】 化肥施用量 氮肥 磷肥 鉀肥 復(fù)肥 施用比例%上海 江蘇 浙江 安徽 江西 山東 湖南 表 25 中看出，在周邊省市中以山東省的復(fù)肥生產(chǎn)量和消費(fèi)量最大，而省每年的復(fù)肥缺口較大。由此可見，在發(fā)展高濃度復(fù)肥原料之一的粉狀磷銨應(yīng)是很有潛力的。隨著化肥消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，國(guó)內(nèi)磷復(fù)肥消費(fèi)不斷增長(zhǎng)，同時(shí)帶動(dòng)了高濃度磷復(fù)肥工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是磷銨（MAP 和 DAP）和 NPK 復(fù)合肥的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增幅較大。僅這部分結(jié)構(gòu)調(diào)整增加的復(fù)合肥生產(chǎn)所需的 MAP 量就是很可觀的?？梢灶A(yù)見，今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，MAP 的生產(chǎn)和消費(fèi)都將以較高的速度增長(zhǎng)，以滿足我國(guó)化肥行業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。 生產(chǎn)成本　　生產(chǎn)成本是磷銨價(jià)格的主導(dǎo)支柱。當(dāng)然不排除部分企業(yè)乘機(jī)“盲目”漲價(jià)，促使市價(jià)偏高。其中液氨價(jià)格影響較為突出。導(dǎo)致合成氨企業(yè)和磷銨企業(yè)生產(chǎn)成本驟增。因此，磷銨價(jià)格的上漲就很必然了。因此，2022 年磷銨價(jià)格大幅下滑的可能性較小。①現(xiàn)今原料價(jià)格、能源價(jià)格上漲幅度較緩；②近來磷銨產(chǎn)量增長(zhǎng)明顯、磷銨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。結(jié)合 2022 年的市場(chǎng)變化我們可以得出磷銨市場(chǎng)供需平衡已進(jìn)入一個(gè)新的價(jià)格區(qū)間：MAP 的價(jià)格區(qū)間為 1900—2200 元/噸。本可研中磷酸一銨售價(jià)為 1760 元/噸，有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案是否符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“九五”計(jì)劃和 2022 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中，明確提出“加快發(fā)展以化肥為重點(diǎn)的農(nóng)用工業(yè)，積極發(fā)展磷復(fù)肥和鉀肥。其基本戰(zhàn)略是：主要立足現(xiàn)有的高濃度磷復(fù)肥企業(yè)，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和原料結(jié)構(gòu)的調(diào)整，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的原則，繼續(xù)貫徹“礦肥結(jié)合” 、 “酸肥結(jié)合”的發(fā)展方針，用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加快高濃度磷復(fù)肥的發(fā)展。2022 年以來我國(guó) NPK 復(fù)合肥需求量增長(zhǎng)迅速，導(dǎo)致 MAP 市場(chǎng)需求明顯拉動(dòng)，MAP 需求增長(zhǎng)空間較大，市場(chǎng)形勢(shì)良好。 生產(chǎn)規(guī)模和各裝置的規(guī)模確定的原則和理由1）磷酸裝置根據(jù)復(fù)肥裝置需要，為合理配套，18 萬噸/年磷酸一銨年需磷酸約 9 萬噸左右，考慮到現(xiàn)有磷酸裝置的生產(chǎn)能力富余，確定磷酸裝置生產(chǎn)規(guī)模為 5 萬噸 P2O5/年磷酸，需購(gòu)進(jìn) 萬噸 P2O5/年磷酸。2）硫酸裝置根據(jù)磷酸裝置需要，為合理配套，5 萬噸/年磷酸年需 98%硫酸約 15 萬噸左右，本項(xiàng)目中除自用外可出售 98%硫酸約 萬噸。3）磷銨裝置本項(xiàng)目確定生產(chǎn)規(guī)模為 18 萬噸/年粉狀磷銨。 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：產(chǎn)品符合 ZBG2100990(I)標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)） 指標(biāo)序號(hào) 項(xiàng)目?jī)?yōu)質(zhì)品 一級(jí)品1 有效磷（P 2O5%） ≥49 ≥472 水溶磷（P 2O5%） ≥44 ≥413 總氮（N% ） ≥9 ≥84 水份（H 2O%） ≤ ≤ 中間產(chǎn)品規(guī)格1）磷酸(100%P 2O5計(jì))：5 萬噸/年根據(jù)磷礦的品位，確定磷酸濃度為 18～20%P 2O52）硫酸（濃度 98%）：15 萬噸/年(100% H 2SO4計(jì))4 工藝技術(shù)方案 硫磺制酸工藝技術(shù)方案 原料路線的確定原則及依據(jù)1) 概述硫酸的生產(chǎn)原料主要有硫磺、硫鐵礦、天然石膏、磷石膏以及含 SO2的冶煉煙氣。從合理利用資源和控制環(huán)境污染方面考慮，利用冶煉煙氣來生產(chǎn)硫酸是一條較合理的原料路線，但必須依托于相關(guān)的有色冶金工業(yè)。硫磺制酸具有工藝流程簡(jiǎn)單，投資少，熱能利用率高，環(huán)境效益好等優(yōu)點(diǎn)。且動(dòng)力消耗和公用工程費(fèi)用低，無廢渣、廢水的排放。因此，只要硫磺價(jià)格合理，供應(yīng)渠道穩(wěn)定，其經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。1995 年硫鐵礦制酸所占比例約為 80%，1998 年硫鐵礦制酸所占比例約為 60%，到 2022 年比例下降到 40%左右。2) 結(jié)論本項(xiàng)目選用進(jìn)口硫磺為制酸的原料路線，因?yàn)椋簩?duì)這樣一個(gè)硫資源缺乏的省份，從全國(guó)的硫鐵礦的供應(yīng)、運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面來看，本項(xiàng)目不宜選用硫鐵礦為制酸的原料路線，況且投資高，占地面積和公用工程消耗大，企業(yè)籌資也較困難。具有更好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。而目前國(guó)際上硫磺價(jià)格較適中，價(jià)格相對(duì)平穩(wěn)，對(duì)于本項(xiàng)目而言，是可以接受的。我國(guó)自改革開放以來，隨著幾套大型硫酸裝置的技術(shù)引進(jìn)以及“八五”國(guó)家重大技術(shù)裝備的科技攻關(guān)，使得我國(guó)的硫酸工業(yè)技術(shù)和裝備水平都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，大型硫酸的國(guó)產(chǎn)化水平不斷提高，與國(guó)際先進(jìn)水平的差距不斷縮小。國(guó)內(nèi)已有多套硫磺制酸裝置的總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %以上的水平，像蘇州精細(xì)化工集團(tuán)公司的 30 萬噸/年硫磺制酸裝置則達(dá)到了 %以上。粗硫過濾采用加壓過濾，與自然沉降過濾相比，過濾效率高，過濾速度快、強(qiáng)度高，占地少，排渣操作方便。（3）采用“3+1”兩轉(zhuǎn)兩吸轉(zhuǎn)化吸收工藝與一轉(zhuǎn)一吸相比，不僅提高了硫的利用率，還降低了 SO2的排放濃度，減少了環(huán)境污染。采用陽(yáng)極保護(hù)酸冷卻器，與傳統(tǒng)的冷卻排管相比傳熱效率大為提高，占地面積也可大大減少?；厥者@些液硫燃燒熱及 SO2生成 SO3的反應(yīng)熱，產(chǎn)生 ，450℃的中壓過熱蒸汽，供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，供熔硫、液硫保溫低壓蒸汽來自老廠低壓蒸汽管網(wǎng)。2)機(jī)械霧化焚硫焚硫爐是硫磺制酸的關(guān)鍵設(shè)備，本設(shè)計(jì)的焚硫爐設(shè)有兩個(gè)機(jī)械霧化噴嘴，焚硫爐為臥式結(jié)構(gòu)。為避免因燃燒不完全而在爐氣中殘存硫蒸汽，在焚硫爐設(shè)置了二次空氣的進(jìn)口。3)充分利用液硫燃燒熱和轉(zhuǎn)化部分的反應(yīng)熱在焚硫爐出口設(shè)置廢熱鍋爐，在轉(zhuǎn)化器第一段出口設(shè)置高溫過熱器，三段出口冷熱換熱器后（第一次吸收塔前）設(shè)一中溫省煤器，四段出口設(shè)低溫過熱器和高低溫省煤器，回收這些廢熱均用于產(chǎn) 、450℃的中壓過熱蒸汽并用于發(fā)電。在催化劑選用上，國(guó)內(nèi)催化劑在活性、強(qiáng)度、起燃溫度和使用壽命上均較國(guó)外催化劑性能差，為保證總轉(zhuǎn)化率，減少對(duì)環(huán)境的污染，需引進(jìn)催化劑。（2）干吸塔的填料支撐采用球拱，其平均開孔率大于 50％，填料采用具有較大比表面積和空隙率的瓷質(zhì)耐酸 3″階梯環(huán)，以提高吸收效率和操作彈性。（3）采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)、氣體分布均勻的轉(zhuǎn)化器，為轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %以上提供了可靠的條件。（5）酸冷卻器采用技術(shù)先進(jìn)可靠的帶陽(yáng)極保護(hù)管殼式換熱器，該設(shè)備傳熱效率高，使用壽命長(zhǎng)，檢修方便，占地面積小。對(duì)整個(gè)流程的工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，設(shè)有流程圖動(dòng)態(tài)畫面顯示、參數(shù)顯示畫面、調(diào)節(jié)顯示畫面、報(bào)警畫面、趨勢(shì)記錄顯示、自動(dòng)打印報(bào)表等功能，整個(gè)生產(chǎn)過程監(jiān)控基本可以在主控室內(nèi)完成 磷酸工段工藝技術(shù)方案 原料生產(chǎn)中磨礦工藝的確定磷酸生產(chǎn)中磨礦工藝通常有干磨與濕磨兩種工藝，開路和閉路二種流程。磨機(jī)尾氣處理采用干法除塵。原料磨礦工藝選擇濕磨，與干法相比，它具有流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，廠房體量小，占地少，投資低；濕磨的功率消耗比干磨低，且原料不需干燥，節(jié)省了燃料，從而降低生產(chǎn)成本；操作環(huán)境好，噪聲低，并消除了粉塵污染；簡(jiǎn)化礦粉加料系統(tǒng)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。表 41 磷礦組成一覽表成份 P2O5 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO F組成% 開路與閉路工藝流程優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表 42表 42 開路與閉路工藝比較流 程比較指標(biāo)閉路流程 開路流程流程 流程長(zhǎng)、復(fù)雜 流程短、簡(jiǎn)單對(duì)礦的適應(yīng)性 對(duì)原料礦一致性要求較高，并且要求原礦的含泥量低，一般要求采用擦洗精礦對(duì)各種礦均能適應(yīng)可靠性 對(duì)分級(jí)和濃縮設(shè)備的可靠性要求高 可靠性好裝機(jī)容量 稍低于開路 稍高于閉路每噸礦的耗電量 稍低于開路 稍高于閉路占地面積 大，一般為開路流程二倍以上 小產(chǎn)品粒度 易于控制、粒度均勻性較好 粒度均勻性一般可以看出，閉路工藝流程是通過粒度分級(jí)設(shè)備，對(duì)磨過的礦漿進(jìn)行分級(jí)，主要分級(jí)方法有：使用螺旋分級(jí)機(jī)分級(jí)、水力旋流器分級(jí)以及重力沉降等。但是，他的缺點(diǎn)也比較多，如生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)、占地面積大，設(shè)備多、水耗大、需要有濃縮過程等。當(dāng)物料的性質(zhì)有所變化時(shí)，能直接影響到設(shè)備的效率和能力，而往往磷礦來時(shí)為統(tǒng)礦，不易控制物性。就開路工藝流程而言，優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單、占地少，設(shè)備少和水耗少、原料的適應(yīng)能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠。為了解決上述問題，針對(duì)各種不同礦種的物理特性，設(shè)計(jì)了各種新規(guī)格磨機(jī)，加長(zhǎng)了長(zhǎng)徑比，以滿足工藝生產(chǎn)對(duì)粒度的要求，如φ32008000、φ32007000、φ27006000、φ27009000 等。而 φ27006000 則用于云南紅磷公司以及洋豐集團(tuán) 6 萬噸/年磷酸裝置。另外在新的磨機(jī)中，使用雙倉(cāng)溢流型球磨機(jī)，一個(gè)倉(cāng)為棒磨，另一個(gè)倉(cāng)為球磨，以保證粒度均勻，并能提高產(chǎn)量。從而大幅度提高球磨機(jī)產(chǎn)量。結(jié)合東圣磷復(fù)肥有限公司的實(shí)際情況和要求，決定該項(xiàng)目采用礦漿制備工藝流程為濕法球磨的開路流程。② 二 水 法 流 程 仍 占 主 導(dǎo) 地 位 ， 同 時(shí) 積 極 發(fā) 展 半 水 法 和 再 結(jié) 晶 工 藝 ， 使 裝 置 更 加 節(jié)能 。為進(jìn)一步節(jié)約能耗，降低磷礦和硫酸消耗，世界各國(guó)競(jìng)相研究開發(fā)半水法(HH)和再結(jié)晶法(HDH 或 DHH)工藝。但隨著世界磷礦品位的降低和雜質(zhì)含量的增加，二水法流程因其對(duì)磷礦的適應(yīng)性和工藝的可靠性，穩(wěn)定性較強(qiáng)，在大型磷酸裝置工藝中仍占主導(dǎo)地位，正在建設(shè)的 2650 噸 P2O5/天裝置即采用二水法 JACOBS 工藝。其次是法國(guó)的羅納普朗克(RhonePoulenc)流程、吉科布斯—道爾科(JacobsDorr)等。（2）磷酸工藝技術(shù)方案的比較與選擇 二水法工藝技術(shù)成熟，操作穩(wěn)定可靠，單系列規(guī)模大，對(duì)磷礦的適用性強(qiáng)，操作靈活，作業(yè)率高，維修工作量小。因此，本工程選用二水法磷酸工藝。采用低位閃蒸冷卻技術(shù)，利用大流量軸流泵把循環(huán)料漿通過真空冷卻器蒸發(fā)水來冷卻，料漿進(jìn)出溫度差約 2℃，大大降低了系統(tǒng)結(jié)垢。JacobsDorr 工藝采用環(huán)形單槽反應(yīng)器，單槽中每區(qū)安裝一個(gè) 45176。也采用低位閃蒸冷卻技術(shù)，除大流量的冷卻料漿循環(huán)外，還專門安裝了一臺(tái)熱料漿循環(huán)泵，大大增加了了整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)比，改善了石膏的結(jié)晶，并具有高的過濾強(qiáng)度。 料 漿 過 濾 采 用 UCEGO 轉(zhuǎn) 臺(tái) 過 濾 機(jī) ?，F(xiàn)以國(guó)內(nèi)引進(jìn)磷酸裝置為例，對(duì)幾種萃取槽技術(shù)比較如下表 44：表 44 萃取槽技術(shù)比較序號(hào) 比較內(nèi)容 多格方槽 單槳單槽 同心圓槽1 磷酸能力 275t/d P2O5 400 t/d P2O5 670 t/d P2O52 操作容積 494m3 780m3 1563m33 攪拌槳功率 KW 185 280 8634 料漿冷卻 低位閃蒸冷卻 拋灑冷卻 低位閃蒸冷卻5 單位體積功率 6 每天每噸 P2O5 需要容積 m3/(d tP2O5) 以上三種磷酸反應(yīng)工藝技術(shù)在世界上都有相當(dāng)數(shù)量的建廠實(shí)例，技術(shù)成熟可靠，在國(guó)內(nèi)這三種技術(shù)都已引進(jìn)。該流程在國(guó)內(nèi)已有成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可節(jié)省投資，靈活操作，設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)引進(jìn)的磷酸裝置中多采用這種洗滌器。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，易操作。（5）過濾 過濾機(jī)的選擇過濾機(jī)是磷酸與石膏分離的關(guān)鍵設(shè)備。大型 UCEGO 過濾機(jī)國(guó)內(nèi)已能制造，帶式過濾機(jī)在國(guó)內(nèi)磷酸工廠中雖已應(yīng)用，但大型的機(jī)器仍需依賴進(jìn)口，一臺(tái) 80m2的帶式過濾機(jī)價(jià)格高達(dá) 70 萬美元，槽型橡膠帶及濾布使用壽命短，國(guó)產(chǎn)化也有困難，均需進(jìn)口，使工廠的操作費(fèi)用增加?？偯娣e為 120m2 的過濾機(jī)已在運(yùn)行中。 對(duì) 5 萬噸/年磷酸裝置的規(guī)模，按過濾強(qiáng)度 4t/d國(guó)內(nèi)已有成熟的中、小型轉(zhuǎn)臺(tái)式過濾機(jī)的制造經(jīng)驗(yàn)。其規(guī)格為：總過濾面積：55m 2有效過濾面積：42 m 2功率：11kW 磷銨工藝技術(shù)的選擇和比較 磷酸濃度的確定磷銨生產(chǎn)常用氣氨與磷酸中和，因磷酸濃度的不同，粉狀磷銨的生產(chǎn)方法又分為兩大類，一類是將萃取磷酸濃縮到 48%左右，與氣氨加壓中和，利用氨與磷酸的反應(yīng)熱在噴粉塔內(nèi)自熱干燥，這類方法稱為“濃酸法” ；另一類是將萃取磷酸直接與氣氨中和，通過料漿濃縮蒸發(fā)部分水分后，再進(jìn)入噴霧塔與熱空氣進(jìn)行脫水干燥，得到粉狀磷銨，此類方法稱為“稀酸法“。從工程投資上分析，磷酸濃縮裝置的投資比料漿濃縮較高，雖然采用“稀酸法”在噴霧干燥裝置上的投資比“濃酸法”高，但從整個(gè)工程上進(jìn)行投資比較，采用“稀酸法”的投資仍比“濃酸法”略低。綜合上述兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，可研選擇“稀酸法”工藝。對(duì)料漿濃縮裝置而言，國(guó)內(nèi)大多采用槽式中和方式。由于循環(huán)管徑只有 400mm 左右，因而可充分利用中和熱蒸發(fā)水分，與槽式流程相比，可降低能耗，但該技術(shù)操作要求較高。 霧化方式的選擇磷銨料漿的霧化一般有三種方式：即離心式、氣流式和壓力式。氣流式操作方便，通過調(diào)節(jié)霧化介質(zhì)（壓縮空氣）的流量及壓力可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品的粒度，噴頭磨損小，維修更換少，但動(dòng)力消耗大，一般用在中小型噴霧裝置上。目前國(guó)內(nèi)同類裝置上大多采用壓力霧化方式，所以本方案采用壓力霧化工藝。本方案選擇逆流方式，有關(guān)測(cè)定表明，逆流方式的噴霧干燥塔的容積傳熱系數(shù)比順流方式高。熱爐氣的氣溫高，相應(yīng)設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度大，投資省。各工段工藝過程敘述如下：1） 原料工段說明散裝硫磺由汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至硫磺倉(cāng)庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存。2） 熔硫工段 來自原料工段的固體硫磺由膠帶輸送機(jī)送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，熔化后的液硫自溢流口自流至過濾槽，由助濾泵送入液硫過濾器內(nèi)過濾后流入液硫貯槽。精制后的液硫送至液硫貯罐，再通過液硫輸送泵送至精硫槽經(jīng)精硫泵送至焚硫轉(zhuǎn)化工段焚硫爐內(nèi)燃燒。其它設(shè)備如液硫過濾器、液硫泵和液硫輸送管道、管件、閥門等都采用蒸汽夾套保溫。干燥塔內(nèi)用 98％硫酸干燥空氣，使出塔空氣中的水份