今年84歲高齡的伍宏業(yè)已退休多年，退休前，他曾擔(dān)任中國寰球工程公司總工程師、原化工部經(jīng)濟(jì)技術(shù)委員會(huì)常委及化肥組組長，并獲得中國工程設(shè)計(jì)大師稱號。由于年事已高，他慢慢淡出了化工行業(yè)。但最近，他又開始忙碌起來，查閱資料、撰寫文章、發(fā)表觀點(diǎn)。他所做的這一切，只是為了推動(dòng)液體氮肥在我國的應(yīng)用。他認(rèn)為，施用液體氮肥不僅關(guān)系我國13億人的糧食供應(yīng)安全，也關(guān)系到我國氮肥工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能減排，是一項(xiàng)需要啟動(dòng)大手筆才能做好的工作。

液體氮肥主要分為兩大類，其中目前應(yīng)用較廣的是液氨。圖為一輛裝運(yùn)液氨的槽車。

　　新年伊始，針對我國液體氮肥的發(fā)展和推廣問題，本報(bào)記者采訪了伍宏業(yè)以及有關(guān)業(yè)內(nèi)人士。
　　
　　
　　液體氮肥：節(jié)能減排肥效高
　　
　　
　　伍宏業(yè)對液體氮肥的關(guān)注，緣于2010年12月22日召開的中央農(nóng)村工作會(huì)議。會(huì)上，中央農(nóng)村工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任陳錫文表示，我國糧食缺口很大，如果進(jìn)口的糧食全部由國內(nèi)供給的話，我國的耕地?cái)?shù)量還要再增加6億畝，而我國現(xiàn)有耕地?cái)?shù)量只有18億畝。顯然，完全依靠增加耕地來增加糧食產(chǎn)量是不現(xiàn)實(shí)的。因此，化肥在保障和提高糧食產(chǎn)量上起著重要作用。

　　但是，我國的化肥產(chǎn)業(yè)尤其是氮肥產(chǎn)業(yè)能源消耗量非常高。去年發(fā)布的《中國石油和化工行業(yè)節(jié)能進(jìn)展報(bào)告》列出的2010年氮肥行業(yè)能耗情況為：煤耗8534.5萬噸，天然氣消耗量111.3億立方米，電力消耗量686億千瓦時(shí)，占全國總消耗量的比重分別為2.6%、11.5%、1.6%。

 
　　在這種情況下，氮肥在增產(chǎn)糧食和節(jié)能上出現(xiàn)了矛盾。如何讓氮肥既增產(chǎn)又節(jié)能呢？伍宏業(yè)認(rèn)為，要調(diào)和這個(gè)矛盾，有個(gè)好辦法就是推廣液體氮肥。比如采用液氨替代尿素、碳銨直接施肥，可以降低30%的能耗。液氨直接施肥，省掉了將氨轉(zhuǎn)化成尿素以及尿素造粒的過程，可節(jié)省大量的能源。

　　伍宏業(yè)向記者介紹說，早在1987年，我國就開始在新疆和北京開展液體氮肥施肥試點(diǎn)工作，到1993年，在北京累計(jì)液氨施肥80萬畝，在新疆每年施肥量達(dá)到30萬～50萬畝。1993年，原化工部在總結(jié)試點(diǎn)工作的基礎(chǔ)上，曾經(jīng)向國務(wù)院提交過《關(guān)于液氨直接施肥試點(diǎn)推廣工作的幾點(diǎn)意見》。報(bào)告提出，用液氨這種液體氮肥代替尿素、碳銨直接施肥技術(shù)成熟，相對于固體氮肥，采用液氨施肥的玉米、小麥可增產(chǎn)10%。

　　另外，將液體氮肥直接作為肥料，可為富余氨的企業(yè)找到出路。據(jù)中石油烏魯木齊石化公司生產(chǎn)技術(shù)處處長薛援介紹，目前我國以天然氣為原料并采用蒸汽轉(zhuǎn)化法工藝生產(chǎn)合成氨/尿素的企業(yè)，由于氨與二氧化碳不平衡，會(huì)產(chǎn)生大量的富余氨。一個(gè)年產(chǎn)30萬噸的合成氨裝置，每年的氨富余量為1.5萬噸左右。據(jù)此估算，全國氮肥企業(yè)每年氨富余總量約20萬噸。僅新疆地區(qū)就有3家企業(yè)有富余氨，其中澤普石油化工廠兩套合成氨裝置每天產(chǎn)生40噸液氨，由于澤普石油化工廠位于不發(fā)達(dá)地區(qū)，這部分液氨沒有銷路，只能以弛放氣的形式白白放空。伍宏業(yè)指出，如果將這部分液氨用于肥料，按每畝施用30千克液氨計(jì)算，全國一年富余的氨就可供666.7萬畝大面積田間施肥。這種方法既增加了氮肥的產(chǎn)量，又消除了氨弛放氣的排放污染，還節(jié)約了資源。

我國傳統(tǒng)氮肥產(chǎn)品能源消耗量非常高。圖為黑龍江一家正在生產(chǎn)固體氮肥的化肥廠。

　　液體氮肥的另一個(gè)優(yōu)勢，是可以提高肥效，減少肥料流失和環(huán)境污染。研究表明，液氨是隨機(jī)耕翻土施入土壤的，形成以噴氨孔為中心150毫米同心圓的施肥帶，可迅速被土壤吸收固定，并活化土壤中的磷鉀元素，植株的氮磷鉀吸收量均高于固體氮肥，經(jīng)測定氮利用率可提高5%。

　　據(jù)伍宏業(yè)介紹，世界上農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國家，均已采用液體氮肥。比如，美國的《化工經(jīng)濟(jì)手冊》、《工藝評價(jià)研究規(guī)劃》等資料顯示，在過去的50多年里，美國的氮肥品種一直以液體氮肥為主，液體氮肥占氮肥總量的60%～65.63%。對此，伍宏業(yè)認(rèn)為，這是一個(gè)十分明確的信號，即液體氮肥無論從肥效、節(jié)能、減少環(huán)境污染還是經(jīng)濟(jì)性能上考慮，均優(yōu)于固體氮肥。最近十幾年來，美國天然氣漲價(jià)，合成氨和液體氮肥大量改由加勒比海的特立尼達(dá)和多巴哥、中東及俄羅斯進(jìn)口，盡管如此，液體氮肥在美國氮肥總量中的比重沒有降低，進(jìn)口的液體氮肥在港口就直接輸入了管線。
　　
　　
　　傳統(tǒng)液氨：施用儲運(yùn)問題多
　　
　　
　　據(jù)了解，液體氮肥主要分兩大類，其中應(yīng)用較廣的一種是液氨。所謂液氨，是指將氣態(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得到的液態(tài)氨。這種液體氮肥去掉了普通氮肥濃縮、結(jié)晶的耗能過程。

　　因此，液氨相比普通氮肥具有較好的節(jié)能效果。石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院化肥處處長李志堅(jiān)告訴記者，現(xiàn)在的固體肥料實(shí)際上是先把化肥廠的溶液蒸發(fā)，蒸發(fā)后再造粒，做成固體后運(yùn)到農(nóng)民手上，農(nóng)民再把它變回溶液施用到地里，比較耗能。而液氨把濃縮、結(jié)晶的過程去掉了，生產(chǎn)出來的原始肥料稍微濃縮一下就可變成需要的濃度。

　　不過，記者通過采訪了解到，液氨在生產(chǎn)和使用過程中，也存在不少缺點(diǎn)和瓶頸。

　　首先，對技術(shù)要求高。江蘇省化肥工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長梁家駿告訴記者，液氨施肥在國外比較普遍，但在技術(shù)上要求高，不能施得太多，否則會(huì)把苗燒壞。液氨從廠里罐裝到氨瓶再送到田地，然后再施到農(nóng)作物上，這個(gè)過程對技術(shù)要求很高，有一個(gè)濃度控制的問題。此外，液氨壓力很大，常壓容器不能裝，必須裝到壓力容器里。一般化肥廠有大的液氨儲槽，還有專門的充裝站，以及充裝液氨的氨瓶，氨瓶再被送到各個(gè)地方，這才能保證液氨的使用安全。國外農(nóng)用液氨輸送是用管道，但國內(nèi)目前的技術(shù)水平還達(dá)不到。

　　因此，梁家駿認(rèn)為我國目前不具備將液氨農(nóng)用的技術(shù)條件，在管理上有很多問題。因?yàn)橐喊彪m能運(yùn)輸，但一般是做工業(yè)原料，其在工廠里是可控制的，比如工廠專門有一個(gè)裝置，氨瓶接上去之后就可以用。若在大田里使用，設(shè)充裝站成本會(huì)很高，現(xiàn)在農(nóng)村達(dá)不到這個(gè)程度。目前液氨施肥要在我國大面積推廣還有一段距離，因?yàn)閲馐谴筠r(nóng)場，都是受控的，且施用液氨必須管道化，深入到各個(gè)地方，液氨通進(jìn)去深到土壤里面。但目前我國還做不到。

液體氮肥主要采用滴灌的形式施用。圖為新疆石河子的小麥滴灌設(shè)施。

　　其次，存在安全隱患。“如果用液氨施肥，怎么運(yùn)輸、分裝？液氨有毒，屬于危化品，易燃易爆，沒有危化品運(yùn)輸證的都不準(zhǔn)運(yùn)輸，農(nóng)民能有嗎？發(fā)達(dá)國家美國、加拿大有大型農(nóng)場，我們能做到嗎？人家還可以進(jìn)行一體化運(yùn)輸。如果國內(nèi)企業(yè)要配備那么大的液體肥料儲罐，消防部門、公安部門從環(huán)保安全的角度考慮會(huì)批嗎？這樣施肥成本太高，也太危險(xiǎn)。此外，液氨用火車運(yùn)輸后怎么分裝？火車站一般都沒有分裝設(shè)備，因?yàn)樵谌巳壕奂牡胤讲辉试S建。中國不能進(jìn)口合成氨也是這個(gè)道理。”江蘇晉煤恒盛化工有限公司副總經(jīng)理黃殿富開門見山地說。

　　黃殿富還表示：“目前液氨原料不存在供應(yīng)問題，但后續(xù)問題很多，尤其是安全隱患太多。如何確保農(nóng)民使用過程中的安全？這個(gè)問題解決不了肯定不行。在我國，硝銨都不允許作為化肥生產(chǎn)和銷售，因?yàn)樗梢宰稣ㄋ帯Ｒ喊钡奈ｋU(xiǎn)程度比硝銨高得多，而且我國危化品的管理也是很嚴(yán)的。另外，農(nóng)民怎么將液氨施到農(nóng)作物中去？管道施肥用機(jī)械怎么作業(yè)？”

　　江蘇華昌化工股份有限公司氮肥營銷部經(jīng)理方飛認(rèn)為，直接用液氨施肥行不通，會(huì)把苗燒壞。此外，液氨有壓力，有一定的危險(xiǎn)性，農(nóng)民在使用中的問題比較大。國內(nèi)對危化品管制非常嚴(yán)，不會(huì)讓到處建氨罐，因?yàn)檫@等于到處建“炸彈”。用氨水施肥在我國早已淘汰掉了，因此使用液氨的實(shí)際意義并不大。

　　據(jù)薛援介紹，新疆石河子兵團(tuán)曾于1987年投資建設(shè)了液氨施肥站，并派技術(shù)人員到美國考察學(xué)習(xí)。之后的四五年間，液氨施肥在新疆石河子地區(qū)應(yīng)用得十分紅火。但后來因運(yùn)輸、儲存和使用存在安全風(fēng)險(xiǎn)，加上兵團(tuán)體制改革，實(shí)施了家庭聯(lián)產(chǎn)承包制，以及液氨價(jià)格上漲等因素，液氨施肥項(xiàng)目逐漸停了下來。

　　最后，成本比較高。新疆金圣胡楊化工有限公司副總經(jīng)理張湖彬在接受記者采訪時(shí)表示，運(yùn)輸固體化肥比較成熟方便，而用罐車運(yùn)輸液體氮肥比較貴。“原來的播種機(jī)也好，追肥機(jī)也好，都是機(jī)械化的，如果施用液氨后就不需要這些東西了。另外，運(yùn)輸工具、液體肥料儲存罐、大田里的毛管和支管都需要配套，成本也比較高。如果讓農(nóng)民承擔(dān)設(shè)施建設(shè)費(fèi)用，他們肯定有抵觸情緒。就比如米飯已經(jīng)吃得很習(xí)慣了，你非讓他吃面條，說面條比米飯有營養(yǎng)，就需要引導(dǎo)和投入。使用液氨實(shí)際上只是有理論上的可行性，沒有實(shí)質(zhì)性的操作。要改變農(nóng)民的施肥習(xí)慣、種植習(xí)慣、耕作習(xí)慣，困難比較多，光靠企業(yè)一家之力無法做好。”張湖彬如是說。
　　

　　無壓氮溶液：未來大有可為
　　
　　
　　在這種情況下，另外一種液體氮肥走向了前臺。據(jù)李志堅(jiān)介紹，除液氨外，在國外尤其是美國，另一種大量應(yīng)用的液體氮肥是無壓氮溶液（簡稱UAN溶液）。它是未經(jīng)濃縮的尿素與硝銨混合制成的水溶液。相比液氨，UAN溶液具有其優(yōu)越性。

　　李志堅(jiān)表示，作為液體氮肥的一種，UAN溶液的特點(diǎn)之一是不用將液體尿素蒸發(fā)造粒，因此耗能不多。UAN溶液可以較均勻地施入到土壤中，同時(shí)含有硝態(tài)氮、銨態(tài)氮及酰胺基氮。前兩者能較快被作物吸收，酰胺基氮的肥效滯后一些，使其兼有速效肥及滯后肥的功效，且施肥均勻，故其肥效要比固體氮肥高，并可注入灌溉系統(tǒng)。此外，UAN溶液的儲存使用較液氨方便。UAN溶液的pH值一般在7左右，加入0.2%硫代氰酸銨等作防腐劑，即可使用普通碳鋼作儲罐及管道。UAN溶液可以用火車的罐車運(yùn)輸，因?yàn)閁AN溶液是常壓的，安全性也好，這比液氨具有優(yōu)勢。另外，UAN溶液還可減少運(yùn)輸體積。國外生產(chǎn)的濃度較高的UAN-32（即含氮32%）產(chǎn)品的運(yùn)輸體積，要比普通尿素少近20%。

　　據(jù)了解，國際上一些農(nóng)業(yè)大國硝酸銨占氮肥總產(chǎn)量的比例為：俄羅斯39.7%，法國27.5%，巴西16.1%，美國12.6%。作為農(nóng)業(yè)大國的中國，卻只有3.2%。單這一項(xiàng)，就使糧食生產(chǎn)受到巨大影響。而發(fā)展UAN液體氮肥，可將我國氮肥急需的硝銨溶解在無腐蝕性的溶液中，便于保存使用。美國目前已在特立尼達(dá)和多巴哥建成與大型合成氨、尿素、硝銨廠配套的UAN溶液廠，規(guī)模為日產(chǎn)4300噸UAN-32，并向美國本土供貨。其他國家如俄羅斯、阿根廷等國近年亦有大型的UAN溶液廠建成投產(chǎn)。從美國液體氮肥使用的情況看，從上世紀(jì)70年代到2007年，該國液氨使用量占氮肥總量的比例從48.8%下降到29.3%；而UAN溶液的比例則從24.9%上升到34%。

　　“然而，令人遺憾的是，UAN溶液的施用在我國并未得到應(yīng)有的重視，不僅沒有經(jīng)過大規(guī)模田間試驗(yàn)，甚至連起碼的研究試驗(yàn)都未開展。更談不上基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，尤其是運(yùn)輸系統(tǒng)等的配套。”李志堅(jiān)無奈地說。

　　李志堅(jiān)表示，要在我國推廣UAN溶液，還存在一些有待解決的障礙。一方面，目前國內(nèi)化肥都是固體流通，即鐵路運(yùn)輸，以袋裝為主，如果要使用UAN溶液，必須有專門的罐車運(yùn)輸系統(tǒng)，這樣運(yùn)輸成本比較高；另一方面，UAN溶液即使運(yùn)到了農(nóng)村也不能馬上就用，得有專門的設(shè)施進(jìn)行儲存，還得跟灌溉系統(tǒng)相連。而國內(nèi)這幾年灌溉系統(tǒng)剛剛開始發(fā)展，很多地方都沒有灌溉系統(tǒng)。

　　對于UAN溶液，目前最關(guān)鍵的問題是國家沒有花大力氣推廣。如果只讓企業(yè)去做，一兩個(gè)企業(yè)肯定沒有積極性，推廣還得要整個(gè)農(nóng)化系統(tǒng)跟上。“中國現(xiàn)在的技術(shù)力量做這件事一點(diǎn)問題都沒有。但農(nóng)業(yè)部門要重視，如果沒有這個(gè)意識，推廣就很難了。”李志堅(jiān)說。