Что необходимо для производства азотных удобрений

Производство азотных удобрений

Производство азотных удобрений – одна из ведущих отраслей сельского хозяйства и химической промышленности России. Это обусловлено не только востребованностью подкормок данного вида, но и относительной дешевизной процесса. Кроме того, азот является приоритетным макроэлементом, обеспечивающим нормальный рост и развитие растительного организма, то есть, внесение азотных удобрений (как и их производство) можно считать первостепенной фермерской задачей.

Роль азота в жизни растений

Азот считается одним из важнейших элементов растительной клетки. Входя в состав нуклеиновых кислот, азот частично отвечает за передачу наследственной информации, выполняя тем самым репродуктивную функцию. Также азот входит в состав хлорофилла, принимая непосредственное участие в процессе обмена веществ.

В случае недостатка азота можно наблюдать следующие симптомы:

замедление роста – вплоть до полной остановки;
бледность листьев;
появление светлых пятен;
пожелтение листьев;
мелкоплодие и осыпание плодов.

Острое азотное голодание способно привести к:

непереносимости низкой температуры в зимний период и, как следствие, отсутствию урожая в последующие сезоны;

угнетению иммунной системы растений;

наиболее ослабленных побегов и культуры в целом. Именно поэтому не стоит затягивать с внесением подкормки в случае проявления признаков недостаточного содержания азота в почве.

Азотные удобрения, наиболее часто применяемые в сельском хозяйстве

Аммиачная селитра – характеризуется высоким содержанием азота (до 36%), может использоваться не только для основного внесения, но и в качестве разовых подкормок, эффективна на слабоувлажненных почвах и практически бесполезна на песчаных грунтах, требует безоговорочного соблюдения правил хранения.

Сульфат аммония – удобрение со средним содержанием азота (до 20%), идеально подходит для основного внесения, поскольку хорошо закрепляется в почве, к условиям хранения не требовательно.

Карбамид (мочевина) – содержание азота достигает 48%, обеспечивает качественные результаты в сочетании с органическими удобрениями, подходит для внекорневой подкормки.

Кальциевая селитра – щелочное удобрение, хорошо подходящее для нечерноземной почвы.

Органические азотные удобрения (навоз, птичий помет, торф, компост) применяются весьма активно, однако низкий процент содержания азота и необходимость большого количества времени для его минерализации – существенно снижают эффективность данных удобрений. Плюсом же является низкая себестоимость.

Технология производства азотных удобрений

Производство азотных удобрений базируется на исходном сырье, коим является аммиак. До недавнего времени аммиак получали из кокса (коксового газа), поэтому многие предприятия, специализирующиеся на изготовлении удобрений, располагались в непосредственной близости от металлургических заводов. Более того, крупные металлургические комбинаты практикуют производство азотных удобрений в качестве «попутной» продукции.

На сегодняшний день приоритеты несколько изменились и основным сырьем для удобрений все больше выступает не коксовый, а природный газ. Так что современные производители удобрений дислоцируются вблизи магистральных газопроводов. Также производство азотных удобрений было успешно налажено на основе использования отходов нефтепереработки.

Технология производства азотных удобрений в химической промышленности не считается сложной, однако для обывателя ее нюансы понятны далеко не всегда. Если максимально упростить детали процесса, то выглядеть все будет примерно так: через генератор с горящим коксом пропускается поток воздуха, полученный в результате азот смешивается с водородом в определенной пропорции (при этом крайне важны значения давления и температуры), что дает на выходе необходимый в производстве удобрений аммиак.

Дальнейшие детали процесса привязаны к конкретному виду удобрения: изготовление нитрата аммония (аммиачной селитры) основано на нейтрализации азотной кислоты аммиаком, производство карбамида (мочевины) подразумевает взаимодействие аммиака с углекислым газом при определенной температуре и давлении, сульфат аммония образуется при пропускании аммиачного газа через раствор серной кислоты.

Уже определились со стилем? Закажите проект под ключ в компании «Лэнд» и осуществите свою мечту

Источник

Производство различных видов удобрений

Спрос на удобрения всегда стабилен из-за применения их почти во всех отраслях растениеводства. Фермеры заинтересованы в приобретении составов, улучшающих качественные показатели почвы. В связи с этим открытие бизнеса, связанное с производством удобрений, станет перспективным и прибыльным решением.

Оформление предприятия

Зарегистрировать бизнес можно в одной из двух форм: ООО или ИП. Небольшой компании с маленькими производственными объемами вполне подойдет статус ИП. Если планируется открытие крупномасштабного проекта с реализацией больших партий продукции, то лучше всего оформить ООО.

Постановка на учет осуществляется по следующему алгоритму:

подготовка пакета необходимой документации (паспорт, ИНН, заявление о регистрации, квитанция об оплате государственной пошлины);
обращение в ФНС;
выбор системы налогообложения;
получение свидетельства о регистрации в течение 5 рабочих дней.

Оформление статуса ООО происходит в той же последовательности, что и ИП. В этом случае в пакет документов войдут:

заявление;
паспорта учредителей;
решение об учреждении юридического лица;
сведения об уставном капитале;
устав общества;
квитанция, подтверждающая оплату госпошлины.

Изготовители удобрений не могут в качестве налоговой нагрузки использовать ЕСХН, так как подобная продукция не относится к категории сельскохозяйственной. Данной деятельности подойдет УСН со ставкой 6% от дохода.

При производстве некоторых удобрений понадобятся специальные разрешения на осуществления той или иной деятельности. Так, к примеру, добыча сапропеля требует разрешительного документа службы по экологии и охране природы, поскольку он представляет собой донное отложение, то есть – ил. Также нужно будет получить от местного Роспотребнадзора сертификат, подтверждающий соответствие используемого оборудования и биологических компонентов, прописанным в стандарте нормам. Для запуска производства необходимо получение одобрения на эксплуатацию оборудования и помещения от пожарной службы и СЭС.

Виды удобрений

Удобрения классифицируют в зависимости от их химического состава и происхождения. Соединения неорганического происхождения, включающие в свой состав питательные элементы для сельскохозяйственных растений, относятся к минеральным удобрениям.

Существует 2 вида минеральных удобрений:

простые – однокомпонентные;
комплексные – содержащие два и более компонента.

В свою очередь, простые удобрения подразделяются на 3 типа:

Азотные

Все препараты приготовлены на основе азота, содержание которого повышается на участке при внесении этих продуктов в почву. Такие условия благоприятны для роста и развития сельскохозяйственных культур. Азотные минеральные удобрения классифицируются следующим образом:

Аммиачные – содержат 25-35% азота, обычно подобные составы выпускаются в гранулированной форме и предназначаются для повышения уровня кислотности известковой почвы. Подходят для подкормки перцев, помидор, огурцов, дынь и фруктовых деревьев.
Нитратные – с концентрацией азота чуть больше 16%. Регулярное использование этих препаратов делает грунт нейтральным с показателем рН=7. Они применимы как для основного внесения, так и в качестве подкормки.
Амидные – на 60% состоящие из соли амида циановой кислоты и 20% азота. Состав используется перед всходами репчатого лука и картофеля.

Фосфорные

Внесение фосфорных удобрений стимулирует цветение сельскохозяйственных культур, тем самым, ускоряя появление на них завязи. Подобные препараты применяются ранней весной или в процессе посевов, и подразделяются на:

Простой суперфосфат – порошкообразный или гранулированный препарат, характеризующийся светло-серой окраской. Из-за содержания в большом количестве (50%) сернистого кальция простой суперфосфат не повышает кислотность почвы.
Двойной суперфосфат – вещество светло-серого цвета и округлой формы, на 50% насыщенное растворимой кислотой. Как правило, применяется в качестве подкормки плодовых и ягодных культур.
Фосфоритовая мука – в состав этого порошка темно-серого или бурого цвета входит фосфоритная кислота (до 30%), известь (30%) и оксид кальция (19%). Средство улучшает качество грунта, повышает содержание в нем гуминовых кислот и используется для внесения перед процедурой посева.

Калийные

Данные препараты применяют в конце периода развития растения с целью повышения сопротивляемости различным болезням и улучшения вкусовых качеств плодов. Существуют следующие типы калийных удобрений:

хлористый калий;
сульфат калия K2S04;
калийная соль.

Сырье

В качестве сырья для получения калийных удобрений используют природные калийные соли, добываемые на территории РФ. Производство фосфорных удобрений основано на использовании природных фосфорных руд, к примеру, фосфоритов и апатитов. Переработка фосфатного сырья происходит следующим образом:

измельчение до получения фосфоритной муки;
обработка под воздействием кислот: азотной, фосфорной и серной;
электротермическое восстановление фосфатов;
обработка высокими температурами.

Для производства азотных удобрений используют аммиак, который до недавнего времени получали из коксового газа. В связи с этим предприятия по производству удобрений находились недалеко от металлургических заводов. Сегодня в качестве сырья для азотных удобрений все чаще используется природный газ.

Основные этапы производства

Технологические процессы изготовления минеральных удобрений весьма разнообразны, но в основном состоят из одинаковых типовых схем, свойственных солевой технологии. Ее цель состоит в разделении сложных систем, включающих в свой состав несколько солевых компонентов. Минеральное сырье может перерабатываться в соли двумя способами:

под воздействием высоких температур;
«мокрым» путем в суспензиях и жидких средах.

В соответствии с этим, кроме обыкновенной подготовки сырья к переработке, солевая технология основана на двух типах процессов:

термохимическая или термическая обработка: шихты или всевозможные виды обжига;
растворение веществ с последующей их перекристаллизацией, связанные с обработкой химическим способом, разделением растворов и очисткой их от примесей.

Вслед за этим осуществляют обжиг, растворение и выщелачивание.

Необходимое оборудование

Запуск производства удобрений потребует приобретения следующего:

модульного цеха;
автофургона с грузоподъемностью до 10 т и грузового самосвала – до 20 т;
компостных резервуаров;
офисного оборудования;
противопожарного оборудования;
небольшого экскаватора-погрузчика.

Сумма затрат на приобретение оборудования в среднем составит 5 800 000 рублей.

Описание рынка сбыта

Для функционирования и развития предприятия, необходимо серьезно подойти к формированию и наращиванию клиентской базы, в которую могут входить:

фермерские хозяйства, специализирующиеся на выращивании овощных и плодовых культур;
тепличные хозяйства различного профиля;
частные лица;
компании, занимающиеся реализацией многолетних растений;
фирмы, связанные с оформлением различных объектов при помощи живых цветов;
дистрибьюторы.

Для продвижения продукции на первых порах рекомендуется запуск мощной рекламной кампании, используя для этого:

средства СМИ;
наружную рекламу;
тематические сельскохозяйственные конференции и выставки;
листовки и буклеты.

При грамотном подходе к организации бизнеса рентабельность предприятия составит до 60%, а это значит, что для полной окупаемости инвестиционных вложений потребуется от 1 до 2 лет. Рекомендуем посмотреть существующих производителей удобрений и произвести конкурентную разведку.

Источник

Как компании зарабатывают деньги. Производство азотных удобрений

Цех по производству мочевины АО «Апатит». Фото ФосАгро
Предыдущие статьи:

Ранее мы рассмотрели производство азотно-фосфорных и комплексных удобрений ФосАгро. Настал черёд третьего типа минеральных удобрений — азотных. В продуктовой линейке ФосАгро это Аммиачная селитра NH4NO3 (нитрат аммония) и Карбамид (NH2)2CO (мочевина). Оба этих продукта ФосАгро производит в Череповце.
Сырьём для аммиачной селитры (это то самое вещество, что взорвалось в порту Бейрута) является азотная кислота HNO3 и аммиак NH3. Производство аммиачной селитры представляет собой процесс нейтрализации азотной кислоты аммиаком. Образуется горячий водный раствор нитрата аммония. После образования раствора, обычно с концентрацией 83 %, лишняя вода выпаривается до состояния расплава, в котором содержание нитрата аммония составляет 95—99,5 % в зависимости от сорта готового продукта. Для использования в качестве удобрения расплав гранулируется в распылительных аппаратах, сушится и охлаждается. По-сути это все те же процессы, что и при производстве азотно-фосфорных и комплексных удобрений, поэтому не будем подробно останавливаться на этом продукте. Тем более что второй продукт — карбамид, или мочевина, имеет гораздо более интересный процесс и историю.

Вот она. Гранулы мочевины
Мочевина — первое в истории органическое вещество, синтезированное человеком искусственно из неорганических веществ. Но обо всём по порядку. В обычном разговоре не так уж часто можно услышать слово волюнтаризм витализм, однако этот термин обозначает идею, которая и сейчас широко распространена. К XVIII веку химики накопили достаточно знаний о различных веществах, их многообразии и свойствах. Было замечено, что выделенные из животного или растительного сырья продукты имели между собой много общего, но отличались от продуктов, получаемых из минералов. Тогдашние химики разделили по этому принципу вещества на органические (то есть полученные из живой природы) и неорганические (то есть минеральные). Более того, тогда полагали, что органические вещества могут быть получены только в живых организмах благодаря «жизненной силе» (лат. vita). Эта философская концепция и называлась «витализм».
Первый серьёзный удар по витализму нанёс синтез мочевины, осуществлённый в 1828 г. немецким химиком Фридрихом Вёлером. Мочевина к тому времени уже была хорошо известна как вещество, которое можно получить из мочи, чьим единственным источником являлись живые существа (это, я думаю, сомнений не вызывает).

Русскоязычная википедия утверждает, что впервые мочевину получили из мочи осла, но мы с Василием Алибабаевичем нашли оригинальную публикацию (1727) первооткрывателя вещества — голландца Г. Бургаве. Там говорится, что моча была «очень свежая, взятая через 12 часов после еды у здорового мужчины» (это важно!), возможно Бургаве использовал свою, а уж он был точно не осёл.
Вёлер произвёл мочевину из исходных компонентов, которые явно были совершенно неорганическими и мёртвыми — из цианатных и аммонийных солей, и при этом обошёлся без использования почек. Он так и написал своему наставнику, шведскому химику Берцелиусу, который, кстати, и ввёл термин «органические вещества». Остроумное замечание по поводу почек, однако многие тогда сочли, что смеяться тут нечему (более того, многие и сейчас так считают). Но учёные против фактов не прут, тем более что вскоре появились примеры синтеза и других органических веществ из неорганических.
Однако тот факт, что «органические» вещества, полученные как из живых организмов, так и искусственно, по свойствам всё-таки отличаются от «минеральных», тоже никто не отменял. Позже, в середине XIX века, плеяда учёных — шотландец Арчибальд Купер, немец Фридрих Кекуле и русский химик Александр Бутлеров установили, что все органические вещества — это соединения с четырёхвалентным углеродом (то есть каждый атом углерода в них имеет по четыре связи с другими атомами), это понимание по-сути стало современным определением органической химии. При этом, ещё позже, по мере того как люди узнавали о строении всё новых веществ, оказалось, что органические вещества присутствуют повсюду и в неживой природе — нефть и природный газ, уголь, алмазы, искусственные полимеры, отравляющие газы и нервно-паралитические яды — всё это химия четырёхвалентного углерода, то есть органика. Вещества — они и есть вещества, и никакой «витальной сущности» в них нет.
Понятно, что «животно-растительное» название перестало соответствовать природе того, что современные химики называют «органикой», но так уж повелось и название это никто менять не собирается. Этим часто пользуются рекламщики, умалчивая о том, что витализм несостоятелен с XIX века, они рекламируют вам «органическую» продукцию. Причём даже выдуман финт — дескать, «под органическим мы имеем ввиду выращенный на грядке с любовью мозолистыми руками прекрасных девственниц безо всякой химии». Допускаю, что слово «органический» имеет право на несколько значений, однако это второе значение введено именно для подмены понятий и мухлежа в рекламных кампаниях, так как ни один рекламирующий не скажет, какой именно смысл он имел ввиду (а чаще он смешал оба смысла — научный и веганский, и даже не понял, что не так).

Цех по производству мочевины АО «Апатит». Фото ФосАгро
Отставим занудство. Сегодня мочевину получают несколько иначе, чем Вёлер, и уж точно не так как Бургаве. В качестве сырья берут аммиак NH3 и углекислый газ CO2. Как вы помните из статьи о производстве аммиака, углекислый газ является побочным продуктом паровой конверсии природного газа. Там в статье я указал, что он сбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу. Это так, но часть углекислого газа отводится на всас компрессора, подающего его на производство карбамида, пощадим немного нервы Греты Тунберг. Аммиак тоже подвергают сжатию и отправляют в реактор синтеза. Условия в нём адские — температура 130-140°С и давление 200 атмосфер.

Крышка теплообменника в цехе производства мочевины АО «Апатит». Оборудование на химических предприятиях компонуется зачастую очень компактно. Когда я работал аппаратчиком, чувствовал себя фиксиком внутри сложного прибора
В результате взаимодействия аммиака и углекислого газа образуется сложная система, состоящая из целевого продукта карбамида (NH2)2CO, полупродукта карбамата аммония H2NCOONH4, воды H2O, карбонатов аммония (NH4HCO3 и (NH4)2CO3) и непрореагировавшего аммиака NH3. Для выделения из нее твердого карбамида и утилизации не вступивших в реакцию остальных компонентов и карбамата полученный раствор подвергают стриппингу (отдувке) в токе идущего на реакцию углекислого газа, он возвращает на реакцию непрореагировавшее сырьё. После этого водный раствор отправляют на дистилляцию в ректификационную колонну. Дистилляция — это процесс похожий на изготовление самогона. Из смеси отгоняется избыток аммиака и вода, под воздействием тепла происходит разложение карбамата аммония (до мочевины) и карбонатов аммония (до исходного сырья), это тоже всё идёт в голову колонны. После конденсации лишней воды газы возвращают на синтез. В кубе дистилляционной колонны остаётся раствор карбамида с концентрацией около 67%. Раствор отправляют на выпаривание.

Так выглядит башня приллирования внутри. Гранулы карбамида поддерживаются во взвешенном состоянии потоком воздуха. Фото ФосАгро
После выпаривания воды расплав карбамида подвергают приллированию (то есть грануляции) и сушке в высокой башне, которую можно видеть на заглавном фото. Процесс представляет собой разбрызгивание плава продукта в восходящем потоке воздуха. Образуется так называемый «кипящий» или «псевдоожиженный» слой готового продукта. Когда гранула приобретает нужные размеры, она отделяется от слоя с помощью серапационных устройств, использующих естественное следствие увеличения её массы — гравитацию и центробежную силу. Высушенные гранулы фасуются в биг-беги или вагоны. Карбамид ФосАгро выпускает двух марок — как удобрение и как кормовую добавку для жвачных животных.

Михалыч докладывает обстановку в цехе
Теперь о цифрах. Согласно отчёту 2020 ФосАгро произвела 1,7 млн. т. карбамида и 0,7 млн. т. аммиачной селитры. Всего в России производится около 8,3 млн. тонн/год карбамида и 9,6 млн. тонн/год аммиачной селитры. Аммиачную селитру также производят Акрон, Куйбышевазот, Еврохим, Минудобрения Россошь, Уралхим, Кемеровский Азот, Ангарский азотно-туковый завод, Мелеузовские минеральные удобрения, Аммоний Менделеевск. Производители карбамида: Акрон, Куйбышевазот, Газпром нефтехим Салават, Еврохим, Тольяттиазот, Уралхим, Кемеровский Азот, Аммоний Менделеевск. Мировой объём производства карбамида — около 200 млн. тонн/год, аммиачной селитры — около 38 млн. тонн/год.
Крупнейшие зарубежные потребители российских азотных удобрений — Бразилия, США и Украина.
По данным Росстата (файл excel) средняя цена на карбамид с начала 2021 года выросла на 64% и составила 26461 руб/т. По аммиачной селитре рост меньше — около 42%, в июле 2021 средняя цена достигла 15765 руб/т.

Источник