(武汉江汉化工设计有限公司，湖北 武汉 430223)

国内高塔硝基复合肥企业众多，装置的装备能力、自动化水平和生产管理水平参差不齐，常引发安全、环保事故，亟待整改。在硝基复合肥生产中，常以农业用含磷型防爆硝酸铵或硝酸铵溶液为原料，其中，农业用含磷型防爆硝酸铵具有良好的防爆性能和不可复原性能，满足GB/T20782-2006的要求。为保证硝基复合肥产品的含水量≤2.0%的要求，作为原料的硝酸铵溶液的浓度要求≥99.0%。硝酸铵的化学性质活泼，在生产过程中，因高温、高压、还原剂及电火花等原因，存在爆炸的隐患。

本文结合生产实际，在高塔硝基复合肥装置工程设计中，从工艺操作、设备选型等方面出发，对其进行危险与可操作性分析，制定安全设施设计方案，提高了装置的安全性能。

1 硝酸铵溶液危险性分析及安全控制措施

1.1 温度及控制措施

硝基复合肥生产中常用的硝酸铵溶液含水≤1%(硝酸铵在含水3%以上时无法爆轰)、温度<175℃、Cl-不得超过3×10-6、pH值在5～7之间，有机物的含量应控制在≤0.2%，熔点为169.6℃，易发生热分解，在不同温度时，发生下列反应：

在≤110°C时，NH4NO3→NH3+HNO3+173kJ；

在185～200°C时，NH4NO3→N2O+2H2O+127kJ；

在>230°C时，2NH4NO3→2N2+O2+4H2O+129kJ，同时伴有弱光；

在>400°C时，4NH4NO3→3N2+2NO2+8H2O+123kJ，分解速度急剧加快，发生爆炸。

在硝酸铵溶液在输送、储存过程中，操作条件及控制措施见表1。

1.2 组分及控制措施

(1)氯离子和酸类物质。氯离子和酸类物质与硝酸铵溶液的分解、爆炸关系密切，硝酸铵溶液分解速率的倒数与氯离子浓度的倒数呈线性关系。硝酸铵溶液在≤140℃的情况下，少量酸的存在对其分解有抑制作用；当温度≥180℃时，随着硝酸铵溶液pH值的降低，其分解速度会明显加快[1，2]。

表1 硝酸铵溶液在输送、……