我国硝铵的生产现1

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1、我国硝铵的生产现状、技术水平及发展趋势1我国硝铵工业生产现状1913年Haber法合成氨生产问世，由于原料氨充足，从此氨氧化成为世界上生产硝酸的主要方法，与此同时，氨与硝酸中和制取硝酸铵，也成为世界上硝酸铵生产的主要方法。我国硝铵生产始于1935年的大连化工厂，那时生产能力仅有1500t/a，经历了71年的发展，至2006年，我国硝铵总生产能力约4600kt/a。按生产方法划分，常压中和法占80.5%，管式反应器（即K-T法）占14%。加压中和法占5.4%。按产品划分，普通硝铵（含工业硝铵和改性硝铵）占90%，多孔硝铵占10%，主要生产企业产能列于表1。表1我国硝

2、铵主要生产厂家2生产工艺介绍2.1常压中和法用氨与硝酸中和制取硝酸铵（以下简称硝铵）一般分为中和、硝铵溶液浓缩、结晶、造粒等工序。在硝铵的几种生产方法中，浓缩、结晶、造粒工艺过程差别不大，主要是中和工艺有较大的区别，故按中和方法的不同划分为常压中和、加压中和和管式反应器（K-T工艺）等方法。我国从1935年硝铵工业化生产以来，包括新中国成立后前苏联援建的大型化肥装置，如吉化、太化、兰化的硝铵装置，一直沿用常压中和工艺，其工艺流程如图1。图1常压中和硝铵工艺示意流程图1—中和器；2—捕集器；3—再中和器；4—硝铵泵；5—一段蒸发器；6—二段蒸发器硝铵的常压中和工艺与

3、当时我国硝酸生产水平相适应，硝酸生产采用常压法、综合法，稀硝酸的浓度在38%～45%，该浓度的硝酸适合常压中和（即0.05MPa，表压）工艺生产硝铵，从中和器出来的硝铵浓度在60%～64%，利用中和出口的二次蒸汽将中和器来的硝铵溶液浓缩至82%，再经二段浓缩，由外来的1.3MPa蒸汽将硝铵溶液浓缩至92%，再去结晶，或再浓缩至99.5%去造粒。消耗定额（以吨硝铵计）HNO3（折100%）800kgNH3（折100%）220kg蒸汽（压力1.2MPa，A）500kg循环水63.5m3电18kW·h2.2管式反应器工艺1990年硝酸行业打破了我国硝酸生产中常规的传统生

4、产方法，如常压法、综合法、中压法，引进美国高压法二手设备，所产出的稀硝酸浓度可达53%～56%，这样硝铵原有常压中和工艺已不能适应，必须寻找新的硝铵工艺，经对外技术交流，选用了管式反应器加压中和工艺，流程示意如图2。图2管式反应器硝铵工艺示意流程图1—管式反应器；2—分离器；3—硝铵贮槽；4—硝铵泵；5—洗涤器（一）；6—洗涤（一）循环泵；7—洗涤器（二）；8—洗涤（二）循环泵管式反应器工艺是氨与55%的硝酸反应生成硝铵，是应用喷射器的原理，液体硝酸高速通过喷嘴（单喷嘴或多喷嘴）成为高分散的流体，与气氨在混合室内快速进行化学反应，生成硝铵和水，反应放出大量的热量，

5、将水分蒸发为水蒸气，保持反应管内温度在150～200℃，管内硝铵、未反应的氨和水蒸气三者以高湍流泡沫状的液体形式流动，出混合室后进入反应管（室）继续反应，最后以泡沫态推至分离器，在分离器里硝铵和水蒸气分离，分离后的水蒸气进洗涤器，回收蒸汽中夹带的硝铵，蒸汽去硝铵蒸发器。从反应管出来的硝铵浓度理论上可达84%，因回收一部分硝铵稀溶液，故出分离器的硝铵浓度为72%～78%，然后去硝铵蒸发器进一步浓缩至所需浓度，生产产品为多孔硝铵或工业普通硝铵，采用K-T工艺的有沧州大化、陕西兴平、山西天脊等厂。管式反应器工艺是法国GP公司与K-T公司共同开发的，并在国内登记了专利。消

6、耗定额（以吨硝铵计）HNO3（折100%）800kgNH3（折100%）218kg蒸汽（压力）310kg电45kW·h循环水48m3由于管式反应器工艺属于国外专利技术，它的关键性设备——K-T管式反应器，自然属于国外引进设备，但是该设备既不抗磨损又不耐腐蚀，使用寿命仅有数个月，而且制作费用昂贵，制作周期长，这就给管式反应器工艺带来问题。好在现在国内已有一家科研机构——北京航空动力研究所承接了此项科研任务，现已成功地制造出国产的可替代产品——高压液气管式快速混合反应器（又称高压管式反应器）。见图3。图3高压液气管式快速混合反应器示意图高压液气管式快速混合反应器工作原

7、理是，液体硝酸在较高的压力下，以损失一定压头为条件，经过喷头雾化后变成液滴（约150μm），使表面积增大很多，并具有一定的动能（即速度），此时与进入混合室的气氨进行混合和反应，生成硝铵，快速生成的硝铵溶液出混合反应器后进入分离器。分离器及其他设备不变，仍利用原K-T工艺和设备。仅将原K-T管式反应器换成国产高压液气管式快速混合反应器，其吨硝铵的消耗定额同原K-T工艺。改进型国产化的管式反应器，国内已具备设计能力、制造能力，为管式反应器工艺的发展提供了有利条件。2.3加压中和工艺近20年来我国硝酸生产方法不断地发生结构性变化，原来几乎全部是常压法和综合法，后来中压法

8、逐年增加，