锌腐酸尿素的开发与生产

孟将将，魏万强，许明洪，郭锦先

(青海盐湖工业股份有限公司化工分公司 青海格尔木 816000)

“十二五”期间，我国尿素产能年均增长4.5%，总计新增产能达到28 700 kt/a，而退出产能不足14 000 kt/a。虽然从2014年开始新建产能增速放缓，退出产能有所加快，但在短期内产能过剩的矛盾难以缓解，由此导致企业运营困难、盈利能力下降。

在此背景下，青海盐湖工业股份有限公司化工分公司根据地域特色，与中国农科院合作，在CO2汽提法尿素生产工艺的基础上，通过技改生产出锌腐酸尿素。

1 锌腐酸尿素简介

锌腐酸尿素是在尿素生产过程中加入锌腐酸等天然活性物质所生产出的肥料改性增效产品。锌腐酸是由小分子活性腐殖酸螯合锌离子所得到，含有大量羧基、酚羟基、羰基等活性基团，可促进作物生长、增强光合作用，对尿素、磷酸盐等肥效具有促进作用。此外，锌腐酸与尿素反应产生腐脲，可减缓尿素在土壤中的分解和释放速率。

锌腐酸增效剂采用吨桶包装，常温下密度约为1.08 g/mL，不具有毒性和腐蚀性，温度在5 ℃以上时呈流动性较好的液态，温度降低后流动性变差，当温度在-5 ℃时呈果冻状。呈果冻状的锌腐酸增效剂不会影响其效果，只需在使用前用低压蒸汽加热15 min即可恢复流动性。为保持锌腐酸增效剂呈良好的流动性，储槽内锌腐酸增效剂的温度保持在50～70 ℃，因此需在储槽内设置蒸汽盘管。

与普通尿素相比，锌腐酸尿素具有如下优点：①可提高根系活力，促进作物对养分的吸收；②具有氮素缓释功能，可显著减少氨的挥发损失，提高氮肥利用率；③补充和活化土壤中钙、镁、锌、硼、锰等中微量元素；④增强免疫功能，提高植株抗病、抗寒、抗旱性等；⑤调动作物本身吸收养分的能力，促进作物丰产，改善产品品质。

2 锌腐酸尿素生产流程

通过市场调研，目前国内增值尿素的产量呈逐年增加的趋势，而且随着增值尿素的逐步推广以及市场的逐渐成熟，其销售热情会不断增强。为此，青海盐湖工业股份有限公司化工分公司在现有的CO2汽提法尿素生产工艺的基础上，通过技改生产增值尿素以提高经济效益是可行的。

锌腐酸尿素的生产是在原尿素生产过程中添加一定量的锌腐酸增效剂(吨尿素添加15 kg)，再经浓缩、造粒而成，基本不改变尿素的原有性质，其生产工艺流程如图1所示。

图1 锌腐酸尿素生产工艺流程

将锌腐酸增效剂送至腐殖酸地下槽，经地下槽搅拌器充分搅拌混合均匀后，通过自吸泵打入加药装置中的1#和2#加药罐内。自吸泵与1#和2#加药罐的液位联锁，当加药罐液位低时，自吸泵联锁自启，向加药罐内打液；当液位高报时，泵自停。根据生产负荷，加药罐内的锌腐酸增效剂通过计量泵计量后送至一、二段蒸发U形管中与尿液充分混合，经二段减压蒸发后，质量分数99.7%的尿液送造粒塔造粒，在造粒塔塔底得到粒状锌腐酸尿素。

3 试生产情况

2016年10月中旬项目施工完成，10月中下旬开始试车，10月31日第1次投料并试车成功，通过连续10 d的试运行，装置运行稳定。

2016年11月18日09:00至11月26日09:00对锌腐酸尿素项目进行了性能考核，考核结果表明：该项目试车成功，具备长周期运行条件，且产品质量均满足如表1所示的锌腐酸尿素企业标准(Q/QYG 015—2016)的要求；吨产品平均消耗锌腐酸增效剂12.2 kg，低于设计值(15.0 kg)。

表1 锌腐酸尿素企业标准(Q/QYG 015—2016)

项目指标值腐殖酸质量分数/%≥0.12总氮(N)质量分数/%≥46.0氨挥发抑制率/%≥10缩二脲质量分数/%≤1.5水分质量分数/%≤1.0粒度质量分数/% d(0.85～2.80 mm)d(2.00～4.75 mm)≥90

4 结语

锌腐酸尿素技改项目的成功实施，实现了尿素多元化生产的目标，成功缓解了企业尿素销售压力。在锌腐酸尿素生产过程中，仍存在一些不足，如计量泵因腐殖酸沉淀而出现打量不准的现象，拟在计量泵进口以及出口管线增设导淋，以便及时进行处理，确保装置长周期稳定运行。