專利名稱：硫基氮磷鉀復合肥的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硫基氮磷鉀復合肥料的生產(chǎn)方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種以硫酸、氯化鉀、磷酸和氨為原料生產(chǎn)所述肥料的生產(chǎn)方法。
目前，生產(chǎn)無氯或低氯的氮磷鉀復合肥一般是用含氮的、含磷的和含鉀的成品肥經(jīng)混合造粒而制成的，僅由此來看，其工藝簡單、投資小，但是，由所用的成品肥料，如硫酸鉀是由氯化鉀與硫酸在高溫下制成的，尿素是由合成氨制成的，磷酸銨是由磷酸濃縮或料漿濃縮氨中和制成的，這樣，從原料開始生產(chǎn)這些復合肥的整個過程來看，生產(chǎn)硫基氮磷鉀復合肥能耗高、工藝流程長、投資大、產(chǎn)品成本高是顯而易見的。
因此，一些研究人員曾研究用硫酸、磷酸、氨等基本原料生產(chǎn)氮磷鉀復合肥料的方法，以便縮短工藝流程，降低生產(chǎn)成本，得到高含量養(yǎng)分的復合肥料。例如日本專利申請JP81092187提出了用氯化鉀與過量硫酸加熱，以熔融態(tài)進行反應，以便除去生成的氯化氫，然后用氨中和。中國專利申請?zhí)?1109650.7提出一種用氯化鉀作原料生產(chǎn)無氯復合肥的方法，該方法是讓氯化鉀與硫酸或硫酸和磷酸的混合酸在70-120℃反應0.5-2小時，再通入氨氣中和，直至pH達到6.5-7。中國專利申請?zhí)?4111088提出了一種用將氯化鉀轉(zhuǎn)化成硫酸氫鉀，再配入磷酸，用氨中和生產(chǎn)三元復合肥的方法，其中需將硫酸氫鉀溶液調(diào)節(jié)到120℃以上。本申請人曾提出一種用將氯化鉀轉(zhuǎn)化成硫酸氫鉀，再配入磷酸，用氨中和生產(chǎn)硫酸鉀型三元復合肥的方法(中國專利申請?zhí)?3111207.9)。所有這些方法都包括氯化鉀與硫酸反應制取硫酸氫鉀的步驟，由于生成硫酸氫鉀的反應是微放熱反應，所以需要外部提供熱量使該反應能在較高溫度下進行。通常如用蒸汽、熱油或高溫煙道氣通過反應器夾層提供這種反應的熱量，這種加熱方法傳熱系數(shù)較低，并且還向外部大量散熱，因此大大降低了熱效率。如能采取合理有效的供熱方案，對提高熱效率，降低生產(chǎn)成本，減少設備腐蝕，改善工藝過程的控制起著至關重要的作用。然而，上述這些專利申請對這一工藝步驟沒有作出任何改進或提出更有效更合理的技術方案，來提高這種方法的實際應用效果。
因此，為了克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提出一種無氯或低氯的硫基氮磷鉀復合肥的生產(chǎn)方法。
為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，可以通過以下技術方案實現(xiàn)1、一種硫基氮磷鉀復合肥的生產(chǎn)方法，其特征在于所述生產(chǎn)方法由下述步驟組成(1)采用換熱器將92-98％(重量)硫酸加熱到80-160℃，或采用熱的氣體將氯化鉀加熱到200-500℃；(2)讓所述的92-98％(重量)熱硫酸與氯化鉀，或92-98％(重量)硫酸與所述的熱氯化鉀，或所述的92-98％(重量)熱硫酸與所述的熱氯化鉀，按摩爾計以硫酸與氯化鉀之比為(0.8-2.0)∶1進行反應30-120分鐘；得到硫酸氫鉀溶液和氯化氫氣體；(3)上述硫酸氫鉀溶液與以P2O5重量計為18-25的磷酸溶液，分別以K2O與P2O5重量計，按照K2O與P2O5之重量比為0.5∶1至2∶1進行混合，得到一種混合液；(4)往上述混合液中通入氣態(tài)氨進行中和，直至其料漿的pH達到5.4-10，得到含水25-40％(重量)的料漿；(5)將上述料漿送入熱風入口溫度為200-550℃的噴漿造粒干燥機或氨化?；稍餀C，進行造粒干燥得到其產(chǎn)品。
2、根據(jù)上述1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于將所述的92-98％(重量)硫酸加熱到100-140℃。
3、根據(jù)1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述熱的氣體是燃燒煤、天然氣或其它燃料的熱煙道氣。
4、根據(jù)1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于將氯化鉀加熱到250-400℃。
5、根據(jù)1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于按摩爾計硫酸與氯化鉀之比為(1.0-1.6)∶1。
6、根據(jù)1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的硫酸與氯化鉀反應50-100分鐘。
7、根據(jù)1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述硫酸氫鉀溶液與所述的磷酸溶液分別以K2O與P2O5重量計，其K2O與P2O5之重量比比為0.6∶1至1.5∶1。
8、根據(jù)1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于用氣態(tài)氨中和直至達到其料漿的pH為6.5-9.0。
9、根據(jù)1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的氯化氫氣體用水吸收得到鹽酸。
下面將對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明是由氯化鉀與酸在較低的溫度下反應生產(chǎn)硫酸氫鉀由磷礦石與硫酸反應制取稀磷酸，將所述硫酸氫鉀與所述的稀磷酸混合，再用由天然氣或煤制取的氣體氨中和，通過造粒得到本發(fā)明的產(chǎn)物，經(jīng)物相分析確定主要物相為磷酸氫銨、 硫酸鉀銨、硫酸銨，其次是硫酸鉀、氯化銨尿素復鹽等。
目前，氯化鉀與硫酸的反應是采用室溫硫酸與氯化鉀在搪瓷反應釜內(nèi)或碳化硅襯里的反應爐內(nèi)進行反應，由于這種反應是微放熱反應，所以通常采用外部加熱方式給反應系統(tǒng)提供熱量，如用蒸汽、熱油或高溫煙道氣通過反應器夾層提供這種反應的熱量，這種加熱方式傳熱系數(shù)較低，并且還向外部大量散熱，因此大大降低了熱效率。
本發(fā)明加熱硫酸是采用化工上通常使用的金屬或非金屬換熱器，讓蒸汽、油浴或煙道氣通過換熱器，這時，換熱器的兩相為液氣相或液液相，換熱效率高，并且能將控制儀表安裝在硫酸入口前，這樣，硫酸因未加熱而溫度低，對設備腐蝕小，可延長設備使用期，提高生產(chǎn)率。
首先，讓92-98％(重量)硫酸流經(jīng)流量計，再通過換熱器，經(jīng)蒸汽、煙道氣或油浴加熱，硫酸溫度達到80-160℃。優(yōu)選的是100-140℃，更優(yōu)選的是110-130℃。
或者可以采用高溫煙道氣直接將氯化鉀加熱到200-500℃。優(yōu)選的是將氯化鉀加熱到250-400℃。更優(yōu)選的是將氯化鉀加熱到250-350℃。
將加熱的或不加熱的92-98％(重量)硫酸與不加熱的或加熱的氯化鉀，以摩爾計為(0.8-2.0)∶1的比例連續(xù)均勻地加入反應槽中。優(yōu)選的是加熱的或不加熱的所述硫酸與不加熱的或加熱的氯化鉀的摩爾比為(1.0-1.6)∶1，更優(yōu)選的是加熱的或不加熱的硫酸與不加熱的或加熱的氯化鉀的摩爾比為(1.0-1.1)∶1。
這種單層反應槽用耐酸瓷磚或任何其他耐酸材料襯里，外層敷保溫材料，無需加熱設備或加熱部件對反應槽加熱。
上述硫酸與氯化鉀的反應時間一般是30-120分鐘，優(yōu)選的是50-100分鐘，更優(yōu)選的是60-80分鐘。
氯化鉀與硫酸反應得到的硫酸氫鉀混合物連續(xù)地從反應槽流出，送到與濃度為18-25％(以P2O5計)的稀磷酸混合的混合槽，同時，采用通常使用的方法從反應槽上方收集上述反應產(chǎn)生的氯化氫氣體，并將其氣體送到吸收塔進行吸收，吸收劑選用水或其他可吸收氯化氫的介質(zhì)，優(yōu)選的是水。如果使用水，則可以得到鹽酸副產(chǎn)物。
所述的稀磷酸是采用通常使用的磷酸生產(chǎn)方法生產(chǎn)的，即由磷礦石，經(jīng)破碎，球磨至80-120目，加硫酸分解得到的18-25％(以P2O5計)稀磷酸，在提取磷酸槽中液相的SO3含量以2-5％為宜。
上述的硫酸氫鉀溶液按照K2O與P2O5之重量比為0.5-1至2∶1加入裝有所述稀磷酸溶液的混合槽中，得到一種混合液；優(yōu)選的是硫酸氫鉀混合物溶液按照K2O與P2O5之重量比為0.6∶1至1.5∶1加入所述的稀磷酸溶液中，更優(yōu)選的是按照K2O與P2O5之重量比為0.8∶1至1.2∶1加入所述的稀磷酸溶液中。但是，所述硫酸氫鉀與所述稀磷酸的比例可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況和肥料使用者的要求加以調(diào)整。
將混合槽中的硫酸氫鉀與稀磷酸混合液，用泵送到管式反應器中，通入由煤或天然氣、氫和氮合成的氣體氨進行中和。其中和程度可根據(jù)中和料漿的pH值加以控制，從而可以控制氣體氨的使用量。中和料漿的pH一般控制在5.4-10。優(yōu)選的是為6.5-9.0，更優(yōu)選的是7.5-8.5。
當然，也可以用所述的氣體氨中和所述的磷酸氫鉀溶液，然后加入所述的稀磷酸，再用氣體氨進行第二次中和。實施這種方式時，使用的磷酸氫鉀和稀磷酸的濃度和控制的PH值及其他條件與前面的實施方式是基本相同的。
通過上述中和步驟得到的料漿含有25-40％的水。這種料漿經(jīng)脫水即得到本發(fā)明的產(chǎn)品?？梢圆捎帽绢I域技術人員熟知的一般干燥方式進行干燥。優(yōu)選的是可以將這種料漿送到噴漿造粒機進行干燥造粒，或送到氨化?；稍餀C進行干燥造粒。在這些情況下，應將熱風口的溫度一般控制在200-550℃，優(yōu)選的是控制在300-450℃，更優(yōu)選的是控制在300-350℃。
由本發(fā)明方法生產(chǎn)得到的產(chǎn)品，經(jīng)物相分析表明主要物相為磷酸氫銨、硫酸鉀銨[(NH4k)2SO4]、硫酸銨，其次是硫酸鉀、氯化銨尿素復鹽[NH4CICO(NH2)2]，及少量的Fe(NH4)2H2F(PO4)2、磷酸二氫鉀等。
由本發(fā)明方法生產(chǎn)得到的產(chǎn)品，經(jīng)化學分析表明當硫酸氫鉀溶液和磷酸溶液分別以K2O和P2O5重量計，K2O與P2O5之重量比為1∶1配比時，用氣氨中和至pH等于8.5，以所述復合肥總重量計，總氮量可達14-15％，總P2O5和總鉀量均不小于15％，水溶態(tài)硫含量大干11％，氯含量小于2.6％。當上述K2O與P2O5之重量比在0.5∶1至2∶1之間進行配比調(diào)整時，用氣氨中和至PH等于8.5，以所述復合肥總重量計，總氮量大體為10-15％，總P2O5大體為10-20％，總鉀量大體為8-20％。
本發(fā)明的硫基氮磷鉀復合肥的生產(chǎn)方法，相對于現(xiàn)有技術來說具有許多積極的效果。
1、可以顯著降低生產(chǎn)過程的能量消耗。與現(xiàn)有的生產(chǎn)方法相比，由于本發(fā)明生產(chǎn)硫酸氫鉀中采用了換熱器，提高了熱效率，所以生產(chǎn)硫酸氫鉀使用的能量可以降低70％以上，如采用通常的帶夾層的反應器生產(chǎn)每公斤硫酸氫鉀需要約216千卡熱量，而采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)每公斤硫酸氫鉀需要約50千卡熱量。
另外，與采用現(xiàn)有技術生產(chǎn)各種成品肥后再生產(chǎn)所述復合肥相比，采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法所需要的能量可降低7×105千卡/噸以上。
2、由于本發(fā)明生產(chǎn)硫酸氫鉀中采用了換熱器，使用硫酸溫度低，所以減少了設備腐蝕，這樣，可提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的安全性。
3、由于本方法將生產(chǎn)硫酸氫鉀、磷酸、氨等原料產(chǎn)品的生產(chǎn)組合成一體，所以大大縮短了生產(chǎn)流程，減少了設備投資，與通常的方法相比，設備投資可降低40％以上。由于生產(chǎn)可采用管道化輸送，操作簡單、安全，生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定，產(chǎn)品中氮、磷、鉀比例易調(diào)整，對環(huán)境污染小，再加之由于減少了成品肥料原料的運輸，從而減少了成品肥料原料在市場上的流通，因此，可大大降低生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。本發(fā)明產(chǎn)品比通常方法生產(chǎn)的成本每噸可降低約500元。
為了更好地說明本發(fā)明而不是限制其保護范圍，列出如下實施例一、實施例1本發(fā)明硫基氮磷鉀復合肥的制備，其步驟如下1、以P2O5計20％稀磷酸的制備讓含P2O529.2％(重量)的磷礦石磨碎至100目，過篩率90％的磷礦石粉經(jīng)計量加入反應槽中。按照該磷礦石P2O5含量計算的，為理論量的103％的92％(重量)硫酸經(jīng)計量加入反應槽同磷礦粉進行反應，反應溫度控制在75℃、反應時間為6小時，控制液相中SO3的濃度為4％(重量)，料漿液固比為2.4∶1，反應結(jié)束后將反應槽內(nèi)的磷酸料漿經(jīng)料漿泵送到過濾機過濾，再經(jīng)三次洗滌，其濾液為稀磷酸，其濃度為以P2O5計20％的稀磷酸。
2、氣體氨的合成該實施例采用山東臨沂化工總廠生產(chǎn)的氨氣。采用煤合成氣體氨，其氨的生產(chǎn)工藝流程是目前我國合成氨通常使用的工藝流程。
3、硫酸氫鉀的生產(chǎn)(1)采用由化工部蘭州化工機械研究院生產(chǎn)的5m2換熱器將98％(重量)硫酸加熱到130℃；其換熱器的結(jié)構是列管式。
(2)讓所述的98％(重量)熱硫酸與氯化鉀，按摩爾計以硫酸與氯化鉀之比為1∶1進行反應60分鐘；得到90-95％(重量)硫酸氫鉀溶液，同時將氯化氫氣體抽出送到吸收塔進行吸收得到鹽酸；4、加入所述的稀磷酸按照K2O與P2O5之重量比為1∶1，往上述硫酸氫鉀溶液加入以P2O5重量計為20％所述的稀磷酸，得到一種混合液；5、往上述混合液中通入所述的氣態(tài)氨進行中和，直至其料漿的pH達到8.0，得到含水29％(重量)的料漿；6、讓上述料漿送入熱風口溫度為350℃的噴漿造粒干燥機進行造粒干燥得到其產(chǎn)品。
其產(chǎn)品經(jīng)物相分析確定，產(chǎn)品中主要是磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸鉀銨，少量的硫酸鉀等。其氮、磷、鉀、硫含量以所述產(chǎn)品總重量計分別大體是15％；15％；15％；11％。
經(jīng)測定計算，每噸本發(fā)明產(chǎn)品全部從礦石加工開始計消耗總能量約為9×105千卡。
實施例2本發(fā)明硫基氮磷鉀復合肥的制備，其步驟如下1、以P2O5計22％稀磷酸的制備；讓含P2O529.2％(重量)的磷礦石磨碎至100目，其磷礦石粉經(jīng)計量加入反應槽中。按照該磷礦石粉P2O5含量計算的，為理論量的104％的92％(重量)硫酸經(jīng)計量加入反應槽同磷礦粉進行反應，反應溫度控制在76℃、反應時間為6小時，控制液相中SO3濃度為4.5％(重量)，料漿液固比為2.4∶1，反應結(jié)束后將反應槽內(nèi)的磷酸料漿經(jīng)料漿泵送到過濾機過濾，再經(jīng)三次洗滌，其濾液為稀磷酸，其濃度為以P2O5計22％的稀磷酸。
2、氣體氨的合成該實施例采用山東臨沂化工總廠生產(chǎn)的氨氣。采用煤合成氣體氨，其氨的生產(chǎn)工藝流程是目前我國合成氨通常使用的工藝流程。
3、硫酸氫鉀的生產(chǎn)(1)采用由化工部蘭州化工機械研究院生產(chǎn)的5m2換熱器將96％(重量)硫酸加熱到100℃；其換熱器的結(jié)構是列管式；(2)讓所述的96％(重量)熱硫酸與氯化鉀，按摩爾計以硫酸與氯化鉀之比為1.2∶1進行反應90分鐘；得到85％(重量)硫酸氫鉀溶液，同時將氯化氫氣體抽出送到吸收塔進行吸收得到鹽酸；4、加入所述的稀磷酸按照K2O與P2O5之重量比為0.8∶1，往上述硫酸氫鉀溶液加入以P2O5重量計為22％所述的稀磷酸，得到一種混合液；5、往上述混合液中通入所述的氣態(tài)氨進行中和，直至其料漿的pH達到6.5，得到含水34％(重量)的料漿；6、讓上述料漿送入熱風口溫度為320℃的噴漿造粒干燥機進行造粒干燥得到其產(chǎn)品。
其產(chǎn)品經(jīng)物相分析確定，產(chǎn)品中主要是磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸鉀銨，少量的硫酸鉀等。其氮、磷、鉀、硫含量以所述產(chǎn)品總重量計分別大體是14％；16％；13.5％；10％。
經(jīng)測定計算，每噸本發(fā)明產(chǎn)品消耗能量為9.0×105千卡。
實施例3該實施例的制備條件與實施例1的條件相同，只是采用350℃煙道氣加熱氯化鉀和采用化工部蘭州化工機械研究院生產(chǎn)的5m2換熱器加常溫硫酸，使其氯化鉀的溫度達到280℃，硫酸的溫度達到100℃。
其產(chǎn)品經(jīng)物相分析確定，產(chǎn)品中主要是磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸鉀銨，少量的硫酸鉀等。其氮、磷、鉀、硫含量以所述產(chǎn)品總重量計分別是15.0％；15.0％；15.0％；11％。
經(jīng)測定計算，每噸本發(fā)明產(chǎn)品消耗能量為1.1×106千卡。
實施例4該實施例的制備條件與實施例1的條件相同，只是采用380℃煙道氣加熱氯化鉀，使其氯化鉀的溫度達到360℃，和采用化工部蘭州化工機械研究院生產(chǎn)的5m2換熱器加熱常溫硫酸，使硫酸的溫度達到80℃。
其產(chǎn)品經(jīng)物相分析確定，產(chǎn)品中主要磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸鉀銨，少量的硫酸鉀等。其氮、磷、鉀、硫含量以所述產(chǎn)品總重量計分別大體是15.0％；15.0％；15.0％；11％。
經(jīng)測定計算，每噸本發(fā)明產(chǎn)品清耗能量為1.05×106千卡。
實施例5本發(fā)明硫基氮磷鉀復合肥的制備，其步驟如下1、以P2O529.2％(重量)的磷礦石磨碎至80目，其磷礦石粉經(jīng)計量加入反應槽中。按照該磷礦石粉P2O5含量計算的，為理論量的104％的92％(重量)硫酸經(jīng)計量加入反應槽同磷礦粉進行反應，反應溫度控制在76℃，反應時間為6小時，控制液相中SO3濃度為4.0％(重量)，料漿液固比為2.2∶1，反應結(jié)束后將反應槽內(nèi)的磷酸料漿經(jīng)料漿泵送到過濾機過濾，再經(jīng)三次洗滌，其濾液為稀磷酸，其濃度為以P2O5計22％的稀磷酸。
2、氣體氨的合成該實施例采用山東臨沂化工總廠生產(chǎn)的氨氣。采用煤合成氣體氨，其氨的生產(chǎn)工藝流程是目前我國合成氨通常使用的工藝流程。
3、硫酸氫鉀的生產(chǎn)(1)采用由化工部蘭州化工機械研究院生產(chǎn)的5m2換熱器將96％(重量)硫酸加熱到140℃；其換熱器的結(jié)構是列管式。
(2)讓所述的96％(重量)熱硫酸與氯化鉀，按摩爾計以硫酸與氯化鉀之比為1.8∶1進行反應60分鐘；得到60％(重量)硫酸氫鉀溶液，同時將氯化氫氣體抽出送到吸收塔進行吸收得到鹽酸；4、加入所述的稀磷酸按照K2O與P2O5之重量比為0.8∶1，往上述硫酸氫鉀溶液加入以P2O5重量計為22％所述的稀磷酸，得到一種混合液；5、往上述混合液中通入所述的氣態(tài)氨進行中和，直至其料漿的pH達到7.0，得到含水36％(重量)的料漿；6、讓上述料漿送入熱風口溫度為400℃的噴漿造粒干燥機進行造粒干燥得到其產(chǎn)品。
其產(chǎn)品經(jīng)物相分析確定，產(chǎn)品中主要是磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸鉀銨，少量的硫酸鉀等。其氮、磷、鉀、硫含量以所述產(chǎn)品總重量計分別是13.5％；15％；10％；13％。
經(jīng)測定計算，每噸本發(fā)明產(chǎn)品消耗能量為9.1×105千卡。
實施例6本發(fā)明硫基氮磷鉀復合肥的制備，其步驟如下1、以P2O5計20％稀磷酸的制備讓含P2O529.2％(重量)的磷礦石磨碎至80目，其磷礦石粉經(jīng)計量加入反應槽中。按照該磷礦石粉含量計算的，為理論量的104％的92％(重量)硫酸經(jīng)計量加入反應槽同磷礦粉進行反應，反應溫度控制在76℃、反應時間為6小時，控制液相中SO3濃度為4.0％(重復)，料漿液固比2.3∶1，反應結(jié)束后將反應槽內(nèi)的磷酸料漿經(jīng)料漿泵送到過濾機過濾，再經(jīng)三次洗滌，其濾液為稀磷酸，其濃度為以P2O5計20％的稀磷酸。
2、氣體氨的合成該實施例采用山東臨沂化工總廠生產(chǎn)的氨氣。采用煤合成氣體氨，其氨的生產(chǎn)工藝流程是目前我國合成氨通常使用的工藝流程。
3、硫酸氫鉀的生產(chǎn)(1)采用由化工部蘭州化工機械研究院生產(chǎn)的5m2換熱器將92％(重量)硫酸加熱到120℃；其換熱器的結(jié)構是列管式；(2)讓所述的92％(重量)熱硫酸與氯化鉀，按摩爾計以硫酸與氯化鉀之比為1.0∶1.0進行反應110分鐘；得到95％(重量)硫酸氫鉀溶液，同時將氯化氫氣體抽出送到吸收塔進行吸收得到鹽酸；4、加入所述的稀磷酸按照K2O與P2O5之重量比為1∶1，往上述硫酸氫鉀溶液加入以P2O5重量計為20％所述的稀磷酸，得到一種混合液；5、往上述混合液中通入所述的氣體氨進行中和，直至其料漿的pH達到7.5，得到含水36％(重量)的料漿；6、讓上述料漿送入熱風口溫度為450℃的噴漿造粒干燥機進行造粒干燥得到其產(chǎn)品。
其產(chǎn)品經(jīng)物相分析確定，產(chǎn)品中主要是磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸鉀銨，少量的硫酸鉀等。其氮、磷、鉀、硫含量以所述產(chǎn)品總重量計分別是14％；15％；15％；11％。
經(jīng)測定計算，每噸本發(fā)明產(chǎn)品消耗能量為9.05×105千卡。
實施例7該實施例的制備條件與實施例5的條件相同，只是采用350℃煙道氣加熱氯化鉀，使其氯化鉀的溫度達到280℃，和采用化工部蘭州化工機械研究院生產(chǎn)的5m2換熱器加熱常溫硫酸，使硫酸的溫度達到100℃。
其產(chǎn)品經(jīng)物相分析確定，產(chǎn)品中主要是磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸鉀銨，少量的硫酸鉀等。其氮、磷、鉀、硫含量以所述產(chǎn)品總重量計分別是13.5％；15％；10％；13％。
經(jīng)測定計算，每噸本發(fā)明產(chǎn)品消耗能量為1.0×106千卡。
實施例8該實施例的制備條件與實施例5的條件相同，只是采用380℃煙道氣加熱氯化鉀，使其氯化鉀的溫度達到360℃，和采用化工部蘭州化工機械研究院生產(chǎn)的5m2換熱器加熱常溫硫酸，使硫酸的溫度達到80℃。
其產(chǎn)品經(jīng)物相分析確定，產(chǎn)品中主要是磷酸氫銨、硫酸銨、硫酸鉀銨，少量的硫酸鉀等。其氮、磷、鉀、硫含量以所述產(chǎn)品總重量計分別是13.5％；15％；10％；13％。
經(jīng)測定計算，每噸本發(fā)明產(chǎn)品消耗能量為1.05×106千卡。
權利要求
1.一種硫基氮磷鉀復合肥的生產(chǎn)方法，其中包括由磷礦石生產(chǎn)以P2O5重量計為18-25％的稀磷酸、由煤或天然氣生產(chǎn)氣體氨、由硫酸與氯化鉀生產(chǎn)硫酸氫鉀溶液、將所述硫酸氫鉀與所述稀磷酸混合、以及用所述氨中和的步驟，其特征在于所述的硫酸氫鉀溶液生產(chǎn)步驟是(1)采用換熱器將92％-98％(重量)硫酸加熱到80-160℃，或采用熱的氣體將氯化鉀加熱到200-500℃；(2)讓所述的92％-98％(重量)熱硫酸與氯化鉀，或92-98％(重量)硫酸與所述的熱氯化鉀，或所述的92-98％(重量)熱硫酸與所述的熱氯化鉀，按摩爾計以硫酸與氯化鉀之比為(0.8-2.0)∶1進行反應30-120分鐘；得到硫酸氫鉀溶液和氯化氫氣體；其特征還在于將所述硫酸氫鉀與所述稀磷酸混合的步驟是(3)按照K2O與P2O5之重量比為0.5∶1至2∶1，將上述硫酸氫鉀溶液與以P2O5重量計為18-25％所述的稀磷酸混合，得到一種混合液；和所述的中和步驟是(4)往上述混合液中通入所述的氣態(tài)氨進行中和，直至其料漿的pH達到5.4-10，得到含水25-40％(重量)的料漿；最后，(5)讓上述料漿送入熱風入口溫度為200-550℃的噴漿造粒干燥機或氨化粒化干燥機，進行造粒干燥得到其產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于將所述的92-98％(重量)硫酸加熱到100-140℃。
3.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述熱的氣體是燃燒煤、天然氣或其他燃料的熱煙道氣。
4.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于將氯化鉀加熱到250-400℃。
5.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于按摩爾計硫酸與氯化鉀之比為(1.0-1.6)∶1。
6.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的硫酸與氯化鉀反應50-100分鐘。
7.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述硫酸氫鉀溶液與所述的磷酸溶液分別以K2O與P2O5重量計，其K2O與P2O5之重量比為0.6∶1至1.5∶1。
8.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于用氣態(tài)氨中和直至達到其料漿的pH為6.5-9.0。
9.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的氯化氫氣體用水吸收得到鹽酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硫基氮磷鉀復合肥料的生產(chǎn)方法。本發(fā)明是由氯化鉀與硫酸在較低的溫度下反應生產(chǎn)硫酸氫鉀，加入由磷礦石與硫酸反應制取的稀磷酸，再用由天然氣或煤制取的氣體氨進行中和，通過造粒得到本發(fā)明的產(chǎn)物，經(jīng)物相分析確定主要物相為磷酸氫銨、硫酸鉀銨、硫酸銨等。該方法能量消耗低，設備腐蝕小，生產(chǎn)流程短，設備投資省，具有明顯的經(jīng)濟效益。
文檔編號C01D5/00GK1165130SQ9710575
公開日1997年11月19日 申請日期1997年3月26日 優(yōu)先權日1997年3月26日
發(fā)明者李繼進, 王廷艾, 秦緒友, 季洪庭, 宋伯蒼, 劉慶堂 申請人:山東省臨沂市化工總廠