Как компании зарабатывают деньги. Производство азотно-фосфорных удобрений

АО «Апатит». Фото ФосАгро
Предыдущие статьи:

1. Как компании зарабатывают деньги. Производство серы
2. Как компании зарабатывают деньги. Производство серной кислоты
3. Как компании зарабатывают деньги. Производство апатитового концентрата
4. Как компании зарабатывают деньги. Производство фосфорной кислоты
5. Как компании зарабатывают деньги. Производство аммиака

В предыдущих статьях мы рассмотрели производство сырья для азотно-фосфорных удобрений ФосАгро. Итак, у нас имеется: серная кислота, фосфорная кислота и аммиак. Что делает из этого ФосАгро на заводах в Череповце, Балаково и Волхове?

Помимо этого нам потребуется клей Момент, банка Балтики 9, утюг и пластиковая бутылка
В первую очередь можно провести реакцию аммиака NH3 и фосфорной кислоты H3PO4. Таким образом получают Аммофос, химически представляющий собой моноаммонийфосфат NH4H2PO4 (monoammonium phosphate, MAP), с примесью диаммонийфосфата (NH4)2HPO4. Чем больше в реакцию направят аммиака, тем больше в продукте будет диаммонийфосфата. В зависимости от количества диаммонийфосфата содержание азота и фосфора в продукте будет меняться, от этого зависит марка аммофоса. ФосАгро выпускает аммофос двух марок NP 12:52 и NP 10:46. Здесь NP означает основные питательные элементы удобрения — азот N и фосфор P, а цифры — их массовую долю в продукте в процентах. Как видите, их сумма не равна 100%, остальное — присутствующие в молекулах фосфатов аммония водород и кислород, а также различные примеси (их не более 1,5%): влага, сульфаты (соли серной кислоты) и оксиды металлов (из апатитового сырья). 
Если в реакцию нейтрализации отправить ещё больше аммиака, то удобрение будет состоять в основном из диаммонийфосфата (NH4)2HPO4 (diammonium phosphate, DAP). ФосАгро выпускает товарную марку диаммонийфосфата NP 18:46. Как видите, содержание азота здесь выше.
Если на нейтрализацию аммиаком отправляют смесь фосфорной и серной кислот, то помимо фосфатов аммония в реакции будет образовываться сульфат аммония (NH4)2SO4. Смесь этих двух солей представляет собой удобрение под названием сульфоаммофос. ФосАгро выпускает такое удобрение трёх марок — NP(S) 20:20(14); NP(S) 16:20(12); NP(S) 14:40(7). Здесь S обозначает серу, а в скобках — её массовая доля.
Проведя реакцию фосфорной кислоты с карбонатом кальция CaCO3, ФосАгро получает ещё один свой продукт — кормовую добавку для сельскохозяйственных животных монокальцийфосфат Ca(H2PO4)2 (monocalcium phosphate, MCP). Карбонат кальция — это обычный мел, добываемый из природных источников и закупаемый ФосАгро.
Получение всех этих продуктов проходит через одни и те же по сути стадии:

1. Нейтрализация кислот аммиаком или взаимодействие кислоты с карбонатом кальция
2. Кристаллизация целевого продукта с помощью охлаждения под вакуумом или упаривания с образованием пульпы
3. Грануляция пульпы и её сушка
4. Складирование продукта с последующей фасовкой

В Балаковском филиале АО «Апатит» отсутствует производство аммиака. Здесь аммиак покупной — производства Тольяттиазот, его получают из магистрального аммиакопровода Тольятти-Одесса и хранят на большом аммиачном складе. Основные объекты на территории склада – шесть шаровых резервуаров для хранения аммиака. Емкость каждого из них — 3000 кубометров.

Склад жидкого аммиака в Балаковском филиале АО «Апатит». Фото ФосАгро
В зависимости от технологии на конкретном предприятии, грануляция может проводиться с одновременной полной сушкой продукта в распылительной сушилке, а может быть в варианте, при котором влажные гранулы удобрения сушат в отдельной барабанной сушилке. Тогда в шлюз-питатель транспортёром подаётся влажный продукт, в шлюзе его подхватывает сушильный газ — продукты сгорания топлива или просто разогретый воздух, из шлюза питателя всё это поступает во вращающуюся сушилку.

Сушильный барабан в Балаковском филиале АО «Апатит». Фото ФосАгро

Так выглядит склад готового аммофоса. Отсюда погрузочными транспортёрами аммофос загружают в железнодорожные вагоны. Фото Балаковский филиал АО «Апатит»

Минеральные удобрения перевозят в насыпном виде вот в таких зерновозах. Фото Балаковский филиал АО «Апатит»

Кормовой монокальцийфосфат в биг-бегах. Фото Балаковский филиал АО «Апатит»
Также в продуктовой линейке ФосАгро присутствует удобрение, для которого осуществляется только первый пункт из приведённого выше перечня — это жидкое комплексное удобрение (ЖКУ) NP 11:37. Его также называют APP — ammonium polyphosphate, полифосфат аммония. Как можно понять из маркировки — это простой водный раствор фосфатов аммония.

Жидкое удобрение заливают в ЖД цистерны и отправляют потребителю. Фото АО «Апатит»
Теперь о цифрах. Согласно отчёту 2020 суммарное производство аммофоса и диаммонийфосфата (MAP/DAP) у ФосАгро составило 3,1 млн. тонн. Производство сульфоаммофоса (NPS) — 0,9 млн. т. Производство жидкого комплексного удобрения (APP) — 0,2 млн. т. Производство монокальцийфосфата (MCP) — 0,4 млн. т. Аммофос также производит Уралхим и Еврохим, сульфоаммофос — Еврохим. Монокальцийфосфат производит Еврохим на своём предприятии в Литве.
Основные зарубежные потребители российских фосфатных удобрений — Бразилия, США и Аргентина. По монокальцийфосфату Россия является лидером мирового экспорта, основные потребители здесь — ЕС, США, Белоруссия, Украина.
Аммофос является самой большой статьёй расходов при проведении озимого сева пшеницы. Его расход составляет около 100 кг/га. По данным РБК, за первое полугодие 2021 цены на аммофос выросли более чем на 75%, некоторые производители, утверждают что видели рост цен и на 100%: с 25000 руб/т до 50000 руб/т. А к концу августа цена установилась в районе 55000 руб/т. Цены на монокальцийфосфат также растут, по данным Feedlot в августе 2021 цена выросла в два раза по отношению к августу 2020.