[发明专利]一种生产硝基－硫基氮钾复合肥料的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及肥料，是一种“先将氯化钾和硫酸经过低温转化成硫酸氢钾，再将硫酸氢钾熔融体与稀硝酸混合后，进入管式反应器与合成氨进行反应，在造粒机中进行造粒”生产硝基-硫基氮钾(NK)复合肥的工艺。

背景技术：

目前国内外生产复合肥的工艺主要有：以萃取磷酸和硫酸与合成氨反应为基础的转鼓喷浆造粒工艺(包括槽式反应器工艺、单管反应器工艺、双管反应器工艺、槽式反应器+管式反应器的混合反应器工艺)；以KCl与硫酸低温转化成KHSO₄后再与磷酸混合的转鼓喷浆造粒工艺；以含磷、含氮、含钾固体肥料为基础的团粒法复混造粒工艺；以含磷、含氮、含钾等固体肥料为基础的塔式熔体造粒工艺。

目前国内外生产硝基复合肥的工艺，主要是在各种复合肥的生产工艺中加入固体硝酸铵肥料；生产硫基复合肥的工艺，主要是在各种复合肥的生产工艺中加入固体硫酸钾肥料，或通过以KCl与硫酸低温转化成KHSO₄后再与磷酸混合的转鼓喷浆造粒工艺；生产硝基-硫基复合肥料，则需要在上述各种复合肥的生产工艺中加入固体硝酸铵和固体硫酸钾肥料。

中国-阿拉伯化肥有限公司是80年代末引进法国AZF的管式反应器技术，以萃取磷酸和硫酸与合成氨反应为基础的转鼓喷浆造粒工艺。公司主导产品中的硝基复合肥，是通过在系统中加入硝酸铵固体肥料来生产的；公司主导产品中的硫基复合肥，是通过在系统中加入固体硫酸钾肥料来生产的。公司目前正在筹建与60×2万吨/年复合肥装置配套的“硝铵项目”的建设，本技术发明后，已初步拟定了可以用硝酸、硫酸和氯化钾直接生产一种氮钾(NK)复合肥的新产品方案。

发明内容：

本发明采用硝酸(稀硝酸或浓硝酸)、硫酸和氯化钾为生产原料，利用氯化钾和硫酸低温转化的成熟工艺技术，先将氯化钾与硫酸通过低温转化为硫酸氢钾(同时附产盐酸)，再将硫酸氢钾熔融体与稀硝酸混合后，进入特殊设计的管式反应器中与合成氨进行反应，制得高温混合料浆喷洒在转鼓造粒机的料床上进行涂布和粘结造粒，生产氮钾(NK)复合肥料(在硫酸氢钾熔融体与稀硝酸混合体中加入磷酸，或在造粒返料中加入含磷的固体肥料及植物的多种中微量营养元素，也可以生产氮磷钾(NPK)复合肥料及各种专用复合肥料)。

上述方法生产硝基-硫基氮钾(NK)复合肥料的突出优点是：①采用这种方法生产硝基-硫基复合肥料，与采用固体硝酸铵和硫酸钾肥料的生产工艺比较，能最大限度地简化工艺流程，减少生产设备投资，降低生产成本。②利用氯化钾和硫酸低温转化的成熟工艺技术，制取硫酸氢钾熔融体直接与硝酸混合，并通过管式反应器与合成氨反应，能充分利用硫酸氢钾熔融体的热能，能最大限度地利用硝酸和硫酸与合成氨的反应热。③通过管式反应器的特殊设计，转鼓造粒机内不需安装内件进行二次氨化，创造最佳的造粒条件，提高产品的外观质量和装置的运转率。

本发明的目的就是针对目前在生产硝基、硫基(或硝基-硫基)复合肥的各种工艺中，需要采用硝酸铵和硫酸铵等固体肥料，导致能耗高，生产成本高的不足，提供一种能耗低、流程短、投资少、能够比较经济地生产硝基-硫基复合肥料的生产工艺。

硝基-硫基NK(或NPK)复合肥料是一种高档的优质复合肥料，尤其适合于果树、蔬菜、药材等高品质的经济作物以及忌氯的作物使用，具有广阔的市场发展空间。

具体实施方式：

本发明所需主要生产原料为：30-100％HNO₃硝酸；92.5-98％H₂SO₄的硫酸；30-60％K₂O的氯化钾；液氨及其它固体肥料(包括植物所需的各种中、微量养分元素)。本发明的目的可通过以下方案来实现：

1.将重量(干基，下同)占原料总重量20-30％的氯化钾和占原料总重量40-60％的硫酸加入“低温转化装置”(目前国内技术已成熟工业化通用装置)制得熔融体硫酸氢钾(附产盐酸)。主要的化学反应有：

KCl+H₂SO₄＝KHSO₄+HCl