UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA TECNOLÓGICA CÁTEDRA DE PROCESOS PETROQUÍMICOS
Integrantes: Bracho, Dariela Martínez, Anggi Mata, Jexsy Reidtler, Yamaly
Profesor: Jesús Ceballos
Valencia, Agosto de 2013
ÍNDICE INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 5 LOS FERTILIZANTES ............................................................................................................................... 6 a.
Necesidad de la fertilización: ........................................................................................................ 6
b.
Fertilizantes químicos: ................................................................................................................... 6
c.
Fórmula de abono: ......................................................................................................................... 7
d.
Fertilizantes compuestos NPK: .................................................................................................... 7
e.
Fertilizantes líquidos: ..................................................................................................................... 8
f.
Fertilizantes granulados: ............................................................................................................... 9
NUTRIENTES NECESARIOS PARA EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS ................................ 9 a.
Clasificación de los nutrientes: ................................................................................................... 10
RIESGOS DE LOS FERTILIZANTES ................................................................................................... 11 PRODUCCIÓN DE FERTILIZANTES ................................................................................................... 11 FORMULACIONES NPK ........................................................................................................................ 12 1.
TIPOS DE ABONOS NPK .............................................................................................................. 12
2.
TIPOS DE ABONOS NP ................................................................................................................. 12
3.
TIPOS DE ABONOS NK ................................................................................................................. 13
4.
TIPOS DE ABONOS PK ................................................................................................................. 13
TECNOLOGÍAS DISPONIBLES EN EL MERCADO .......................................................................... 13 a.
Tecnología INCRO S.A ............................................................................................................... 13
PEQUIVEN (PETROQUÍMICA DE VENEZUELA S.A.) ..................................................................... 14 COMPLEJO PETROQUÍMICO MORÓN .............................................................................................. 14 Líneas de Producción: ..................................................................................................................... 15
a.
PLANTA FERTILIZANTES GRANULADOS ........................................................................................ 15 HISTORIA.................................................................................................................................................. 15 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCCIÓN DE FERTILIZANTES GRANULADOS NPK (Complejo Petroquímico Morón) ................................................................................................... 16 MATERIAS PRIMAS E INSUMOS ........................................................................................................ 18 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ........................................................................................................... 20 1.
ÁREA 100. DOSIFICACIÓN DE MATERIA PRIMA SÓLIDA. ............................................... 20
2.
ÁREA 200: PRENEUTRALIZACIÓN Y GRANULACIÓN. ..................................................... 21
~2~
a.
Preneutralización:..................................................................................................................... 21
b.
Reacción/ Granulación: ........................................................................................................... 23
3.
ÁREA 300: LAVADO. .................................................................................................................. 25
4.
ÁREA 400: SECADO. .................................................................................................................. 26
5.
ÁREA 500: CRIBADO Y MOLIENDA. ....................................................................................... 28
6.
ÁREA 600: ENFRIAMIENTO Y ACONDICIONAMIENTO. .................................................... 29 a.
Etapa de Enfriamiento: ............................................................................................................ 29
b.
Etapa de Recubrimiento:......................................................................................................... 29
VARIABLES PRINCIPALES DE CONTROL........................................................................................ 30 RIESGOS ASOCIADOS ......................................................................................................................... 30 COMENTARIOS ....................................................................................................................................... 31 CONCLUSIÓN .......................................................................................................................................... 32
~3~
OBJETIVOS 1. Conocer las propiedades y características de las materias primas necesarias para llevar a cabo el proceso de producción. 2. Estudiar mediante los diagramas de flujo las distintas áreas en el proceso del NPK. 3. Analizar el sistema de operación de las áreas en la planta de producción. 4. Identificar las reacciones químicas que se involucran durante el desarrollo del proceso. 5. Identificar las principales variables de control en el manejo del proceso.
~4~
INTRODUCCIÓN Durante el presente siglo, la revolución de la química y la expansión industrial han proporcionado la producción y la aparición en el mercado de un sinnúmero de sustancias químicas, las cuales a lo largo de su proceso de producción e introducción al mercado, van marcando diversos aspectos importantes. Cada día, gracias a las necesidades que surgen en la vida cotidiana, se forjan las ideas de productos que mejoren la calidad de vida. Tal es el caso de los agricultores y los fertilizantes. Los fertilizantes son productos químicos que se administran a las plantas (o suelos) con la intención de aportar los tres principales nutrientes de las plantas Nitrógeno, Fósforo y Potasio. Para mejorar su crecimiento y desarrollo de su potencial genético. El NPK es un fertilizante altamente utilizado desde hace mucho tiempo en la agricultura venezolana, trayendo consigo grandes salidas de dinero al importar el producto. Es por ello que surgió la necesidad de crear una planta en Venezuela que cubriera las necesidades de la agricultura local. Se creó una empresa en donde se llevan a cabo actualmente procesos para la producción de fertilizantes, entre los que destacan: NPK, urea, entre otros. En Pequiven, específicamente en el Complejo Petroquímico Morón, se producen fertilizantes NPK (basados en Nitrógeno, Fósforo y Potasio), que corresponden a la cadena de los productos fosfatados, ideales para los cultivos de plátano, arroz, maíz, papa, caraotas, entre otros. La planta de granulados del complejo antes mencionado, es la instalación 356-A, y se encarga de producir fertilizantes granulados NPK así como fertilizantes NP con diversas proporciones de Nitrógeno, Fósforo y Potasio y DAP (Fosfato Diamónico). La producción de este tipo de fertilizantes utiliza como materia prima algunos de los compuestos producidos en la misma planta. Además el proceso presenta un gran rendimiento, debido a que existe un gran aprovechamiento de los insumos y productos intermediarios originados en el mismo. La planta consta de seis (6) áreas principales: materia prima (área 100), preneutralización (área 200), lavado de gases (área 300), secado (área 400), cribado y molienda (área 500) y enfriamiento y almacenamiento (área 600). En este trabajo se explicarán diversos aspectos básicos de la producción de NPK, las fases de producción, los riegos asociados, las variables de control del proceso, el mercado y producción nacional, las tecnologías de producción más usadas entre otros. Dichos aspectos serán expuestos de forma ordenada, apoyados de figuras para su mayor comprensión.
~5~
LOS FERTILIZANTES Se considera fertilizante a todo producto que incorporado al suelo o aplicado a los vegetales o sus partes, suministre en forma directa o indirecta sustancias requeridas por aquellos para su nutrición, estimular su crecimiento, aumentar su productividad o mejorar la calidad de la producción. Las plantas no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o los aminoácidos, esenciales en la nutrición humana, pues sintetizan todos los que precisan. Sólo exigen una docena de elementos químicos, que deben presentarse en una forma que la planta pueda absorber. Estos productos podrán ser de naturaleza inorgánica, orgánica o biológica. Los de naturaleza inorgánica u orgánica deberán contener principalmente elementos: 1. Macronutrientes o macroelementos: Los principales son: N, P, K, Ca, Mg, S y se expresan en % en la planta o g/100g y pueden clasificados como: Primarios (N, P, K). Secundarios (Mg, S, Ca). 2. Micronutrientes o microelementos: Los principales son: Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, B, Cl y se expresan en ppm (partes por millón = mg/kg = mg /1000g). La característica más importante de cualquier fertilizante es que debe tener una solubilidad mínima en agua, para que, de este modo pueda disolverse en el agua de riego, ya que la mayoría de los nutrientes entran en forma pasiva en la planta, a través del flujo del agua. a. Necesidad de la fertilización: Para que los cultivos den un óptimo desarrollo y producción, es necesario que se disponga de todos los nutrientes esenciales adecuadamente balanceados y presentes, en forma tal que puedan ser eficazmente aprovechados por las plantas. Con mucha frecuencia ocurre que los suelos no pueden proporcionar nutrientes en las cantidades necesarias para el cultivo de las cosechas que desea el productor; por lo cual, es indispensable suplir los que se encuentren deficientes en el suelo, mediante la aplicación de fertilizantes. b. Fertilizantes químicos: Los fertilizantes o abonos son sustancias químicas que contienen en una forma adecuada para su absorción y utilización, uno o más de los elementos nutritivos esenciales para las plantas. Entre estos nutrientes, el nitrógeno (N), el fósforo (P) y el
~6~
potasio (K) generalmente se encuentran en los suelos en cantidades inferiores a la que exigen los cultivos para dar buenas cosechas. Por lo tanto, son los que reciben más atención y los que se aplican en mayores cantidades y con más regularidad en los programas de abonamiento. Esto explica por qué las compañías elaboradoras de fertilizantes forman con dichos tres elementos la base de la composición de los abonos comerciales. No obstante, la escasez de cualquier otro nutriente se remedia con suministros de abonos que lo contienen; por ejemplo, el calcio y el magnesio se adicionan con escalamiento, y el azufre se suple con frecuencia con fertilizantes como el superfosfato triple y el sulfato de amonio o de potasio. c. Fórmula de abono: Corrientemente, se conoce como fórmula del abono a unas cifras constituidas por tres números separados por un guion. Tales cifras conducen el contenido de nitrógeno, fósforo y potasio en el fertilizante, en términos del porcentaje de cada uno de ellos incluido en el mismo y en el orden mencionado; es decir, la primera cifra corresponde al nitrógeno, la segunda al fósforo, y la tercera al potasio. De esta manera, la expresión 10-20-20 significa que en 100 kilogramos, 10 son de nitrógeno, 20 son de fosfato (P2O5) y 20 son de potasa (K2O). Si el abono no tiene alguno de ellos, el lugar respectivo lleva la cifra “0”. Por ejemplo, la fórmula 18-46-0 quiere decir que el abono posee 18% de nitrógeno, 46% de fósforo y que no tiene potasio. Algunas veces se incluye una cuarta cifra separada por una barra (/) y corresponde al porcentaje de magnesio (MgO) en el fertilizante. Los símbolos CP, SP o NP, después de la fórmula, significan que la mezcla ha sido preparada con cloruro de potasio, sulfato de potasio o nitrato de potasio, respectivamente. Entre los tipos de fertilizantes, se tiene: fertilizantes nitrogenados (urea, sulfato de amono y nitrato de amonio cálcico), fertilizantes fosfatados (superfosfato simple, superfosfato triple, fosfato diamónico y fosforita), fertilizantes potásicos (cloruro de potasio y sulfato de potasio) y los fertilizantes compuestos (NPK). d. Fertilizantes compuestos NPK: En vista de que los fertilizantes hasta ahora mencionados contienen sólo uno o dos elementos nutritivos mayores, y necesitándose generalmente tres (NPK) para la obtención de una fertilización armónica, existe una tendencia cada vez mayor hacia la elaboración de fertilizantes que presenten simultáneamente los nutrientes N, P y K. Esta elaboración puede realizarse siguiendo dos caminos, a saber: mediante mezclado mecánico de los fertilizantes simples, y mediante reacciones químicas. Hoy en día, los fertilizantes completos que se obtienen por medio de reacciones químicas son de mayor importancia que los obtenidos mediante mezclado mecánico. Este tipo de
~7~
fertilizante completo se caracteriza por su elevado contenido de nutrientes, su uniforme granulación, y sus buenas propiedades físicas. Su valor está regido, primero, por su contenido de nutrientes puros; segundo, por su relación N: P: K; tercero, por la forma en que se presentan sus nutrientes individuales; y cuarto, por su contenido de elementos menores y sustancias contaminantes. En comparación con los fertilizantes simples los fertilizantes completos poseen las siguientes ventajas:
La presencia de los tres elementos nutritivos capitales evita crasos errores en la fertilización, como por ejemplo, en los tratamientos unilaterales. Por ello que este tipo de fertilizantes pueda aplicarse especialmente en aquellas regiones donde los agricultores son aún poco versados en el empleo científico de los fertilizantes. Implican bajo costo de aplicación, especialmente en aquellas zonas con elevados jornales. Ahorro de espacios y costos en su almacenamiento. Además de ello, los fertilizantes completos, preparados por reacción química y a veces por adición de material de acondicionamiento, poseen propiedades físicas excepcionalmente buenas que permiten su adecuado almacenamiento. Debido a la homogeneidad de sus nutrientes individuales y a su buena estructura, los fertilizantes pueden esparcirse mejor y con mayor uniformidad sobre el terreno.
Las ventajas arriba mencionadas van acompañadas, sin embargo, de ciertas desventajas:
El uso de fertilizantes complejos no permite la aplicación de nutrientes individuales (N, P y K) en diferentes épocas y mediante diferentes métodos, hecho que frecuentemente se tornan en importantes factores de la eficiencia del fertilizante. Es imposible divergir de la fórmula dada; su relación nutritiva no puede ser adaptada en todos los casos a condiciones especiales. El costo por unidad de nutrientes resulta generalmente mayor que en los fertilizantes simples.
e. Fertilizantes líquidos: Son de acción rápida. Debido a que son absorbidos muy deprisa, deben aplicarse cada 2 o 3 semanas. Casi todos deben mezclarse con agua antes de aplicarlos mediante un accesorio acoplado a la manguera.
~8~
f. Fertilizantes granulados: Se aplican con un esparcidor y tienen que regarse para que penetren en la hierba. Los fertilizantes granulados son fáciles de controlar: puede saber con exactitud cuánto fertilizante está usando y dónde. NUTRIENTES NECESARIOS PARA EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS Los elementos esenciales para el crecimiento de las plantas provienen del aire y el suelo. En el suelo, el medio de transporte es la solución del suelo, del cual se obtiene el agua y los nutrientes fertilizantes o abonos orgánicos como el Nitrógeno. El nitrógeno es un elemento vital para las plantas. Tan importante como las proteínas para el organismo. Cuando falta nitrógeno en las plantas las hojas se ponen amarillas y dejan de crecer. Puede considerarse que el nitrógeno es el promotor de crecimiento de las plantas y se absorbe en el suelo bajo la forma de nitrato (NO 3), o bien como Nitrato de amonio (NH4NO3). El suministro de Nitrógeno es importante además para la absorción de otros nutrientes. Este no es aprovechado en su totalidad por el cultivo. Existen mecanismos de pérdida de nitrógeno del sistema suelo-planta que es necesario conocer para minimizar su incidencia. Parte de ese N es consumido por el cultivo, mientras que otra parte sufre una serie de procesos de pérdida fuera del sistema sueloplanta. El fósforo les da la fuerza necesaria para mantenerse rígidas y poder sostener todas sus partes. También promueve el buen desarrollo de las raíces y fortalece el ciclo de cada planta. La falta de fósforo se reconoce porque las hojas se oscurecen más de lo normal. La planta deja de florecer o florece muy poco. Las raíces dejan de crecer. El fósforo, es esencial para la fotosíntesis y para otros procesos químico-fisiológicos que hacen la diferenciación, crecimiento y desarrollo de los diferentes tejidos. Suele ser un nutriente pobre en los suelos ya que la fijación del mismo limita la disponibilidad. Luego del nitrógeno, es el macro nutriente que en mayor medida limita el rendimiento de los cultivos. El potasio es un elemento indispensable para la fotosíntesis de las plantas. Sin este elemento, la planta no puede cumplir su ciclo normalmente. Sin potasio, las hojas muestran severos cambios de color que pueden ser en tonalidades amarillentas o verde muy pálido con manchas cafés. El potasio, activa enzimas y es vital en la síntesis de carbohidratos y proteínas, entre otros beneficios el potasio mejora el régimen hídrico de la planta y aumenta su tolerancia a la salinidad, sequía y heladas. Cumple funciones trascendentes en la fisiología de las plantas:
~9~
Actúa a nivel del proceso de la fotosíntesis, en la síntesis de proteínas, activación de enzimas claves para varias funciones bioquímicas, mejora la nodulación de las leguminosas. Una buena nutrición potásica aumenta la resistencia a condiciones adversas como sequías o presencia de enfermedades.
El Magnesio (Mg), es el constituyente central de la clorofila e interviene también en reacciones enzimáticas relacionadas a transferencia de energía dentro de la planta. El Azufre (S), también constituye proteínas y forma la clorofila. El Calcio (Ca), es esencial para el crecimiento de las raíces y forma membranas. La mayoría de los suelos tienen suficiente disponibilidad de Calcio por lo cual generalmente su aplicación al suelo se relaciona más con la reducción de la acidez. Por este motivo, también se lo denomina, corrector de suelos. Las plantas también muestran algunos cambios cuando les falta algún otro componente como zinc, hierro, magnesio, cloro y otros. a. Clasificación de los nutrientes: Estos elementos químicos o nutrientes pueden clasificarse en: macronutrientes y micronutrientes. Los macronutrientes son necesarios en grandes cantidades, por lo que estas grandes cantidades son aportadas al suelo, cuando éste es deficiente en alguno o varios de ellos. Los micronutrientes o microelementos son requeridos en pequeñas cantidades para el crecimiento del cultivo y son agregados en pequeñas cantidades cuando no puedan ser provistos por el propio suelo. Los micronutrientes o microelementos son el Hierro (Fe), el Manganeso (Mn), el Zinc (Zn), el Cobre (Cu), el Molibdeno (Mo), el Cloro (Cl) y el Boro (B). Cumplen funciones claves en el crecimiento de las plantas aunque son necesarios en pequeñas cantidades. La disponibilidad de los mismos dependerá fundamentalmente de la reacción del suelo. Existen además otros nutrientes benéficos como por ejemplo el Silicio (Si), el Sodio (Na) y el Cobalto (Co) fortaleciendo algunas características de las plantas, en diferentes especies. Sin embargo, no se puede ignorar que algunos microelementos pueden llegar a ser tóxicos en niveles más elevados que lo necesario. Esto puede ocurrir en casos de suelos muy ácidos.
~ 10 ~
RIESGOS DE LOS FERTILIZANTES En cuanto los riesgos que revisten los fertilizantes, suelen presentar características, como la corrosividad, de irritación y algunos productos muy específicos que presenten una alta peligrosidad en su manipulación. Son ejemplos de productos muy riesgosos, el Nitrato de Amonio, el Azufre, dependiendo su formulación que si bien no son combustibles, las condiciones de confinamiento y aumento de temperatura pueden producir aumento de la presión con riesgo de estallido. 1. Información Toxicológica: Ante cualquier incidente producido por la toma de contacto con el producto consultar con “Centros de Emergencias Toxicológicas”. 2. Emergencias con materiales peligrosos: Ante cualquier emergencia química, incendio, derrames, consulte al “Centro de información para Emergencias químicas y/o materiales peligrosos”. Solicitar la información al fabricante/proveedor. Consulte siempre al fabricante proveedor de las medidas de seguridad necesarios para su manejo. PRODUCCIÓN DE FERTILIZANTES Todos los proyectos de producción de fertilizantes requieren la fabricación de compuestos que proporcionan los nutrientes para las plantas: nitrógeno, fósforo y potasio, sea individualmente (fertilizantes "simples"), o en combinación (fertilizantes "mixtos"). El amoníaco constituye la base para la producción de los fertilizantes nitrogenados, y la gran mayoría de las fábricas contienen instalaciones que lo proporcionan, sin considerar la naturaleza del producto final. Asimismo, muchas plantas también producen ácido nítrico en el sitio. Los fertilizantes nitrogenados más comunes son: amoníaco anhidro, urea (producida con amoníaco y dióxido de carbono), nitrato de amonio (producido con amoníaco y ácido nítrico), sulfato de amonio (fabricado a base de amoníaco y ácido sulfúrico) y nitrato de calcio y amonio, o nitrato de amonio y caliza el resultado de agregar caliza al nitrato de amonio. Los fertilizantes de fosfato incluyen los siguientes: piedra de fosfato molida, escoria básica (un subproducto de la fabricación de hierro y acero), superfosfato (que se produce al tratar la piedra de fosfato molida con ácido sulfúrico), triple superfosfato (producido al tratar la piedra de fosfato con ácido fosfórico), y fosfato mono y diamónico. Las materias primas básicas son: piedra de fosfato, ácido sulfúrico (que se produce, usualmente, en el sitio con azufre elemental), y agua.
~ 11 ~
Todos los fertilizantes de potasio se fabrican con salmueras o depósitos subterráneos de potasa. Las formulaciones principales son cloruro de potasio, sulfato de potasio y nitrato de potasio. Se pueden producir fertilizantes mixtos, mezclándolos en seco, granulando varios fertilizantes intermedios mezclados en solución, o tratando la piedra de fosfato con ácido nítrico (nitrofosfatos). También es posible hacer fertilizantes de forma natural. FORMULACIONES NPK Las formulaciones NPK están clasificadas como fertilizantes complejos o compuestos que se obtienen por dos vías: mezclas físicas de productos granulados, en los cuales es posible separar los componentes de la misma o, por combinación de productos que reaccionan químicamente para obtener un fertilizante granulado, cuyas partículas tienen una composición uniforme. En el primer caso, todos los granos deben tener características similares en cuanto a peso, densidad, área transversal, porosidad, para que cuando el mismo sea usado, los tres componentes (nitrógeno, fósforo y potasio) puedan tener efectos proporcionales. Por otra parte, el segundo tipo de formulación tiene la ventaja que la composición es única en todo el producto, por lo que no puede aumentarse uno de los componentes si se requiere para un suministro en particular, mientras que en el primer caso, como existen granos de cada componente por separado, si es posible. 1. TIPOS DE ABONOS NPK a. Abono NPK: Producto obtenido químicamente o por mezcla, sin incorporación de materia orgánica fertilizante de origen animal o vegetal. b. Abono NPK que contiene crotonilidendiurea, isobutilidendiurea o urea formaldehído: según los casos. 2. TIPOS DE ABONOS NP a. Abono NP: Producto obtenido químicamente o por mezcla, sin incorporación de materia orgánica fertilizante de origen animal o vegetal. En las primeras etapas de crecimiento del cultivo, es de uso muy común el fosfato monoamónico, cuya fórmula química es: NH4H2PO4. b. Abono NP que contiene crotonilidendiurea o urea formaldehído: según los casos.
~ 12 ~
3. TIPOS DE ABONOS NK a. Abono NK: Producto obtenido químicamente o por mezcla, sin incorporación de materia orgánica fertilizante de origen animal o vegetal. Es de uso muy común el nitrato potásico, cuya fórmula química es KNO 3. Este abono es la principal fuente de potasio en fertirrigación y además aporta nitrógeno, siendo especialmente importante en aguas de baja calidad agronómica. b. Abono NK que contiene crotonilidendiurea, isobutilidendiurea o urea formaldehído: según los casos. 4. TIPOS DE ABONOS PK a. Abono PK: Producto obtenido químicamente o por mezcla, sin incorporación de materia orgánica fertilizante de origen animal o vegetal. Es de uso muy común el fosfato monopotásico en fertirrigación, cuya fórmula química es KH2PO4. Este abono se emplea básicamente como fuente de fósforo, aunque también suministra potasio, en aguas con pocos bicarbonatos en las que no se puede aplicar todo el fósforo como ácido fosfórico. TECNOLOGÍAS DISPONIBLES EN EL MERCADO Varios son los procesos disponibles, dependiendo de las materias primas usadas, como la granulación de "papilla", (con preneutralizador y reactor tubular), granulación sólida, granulación por ruta nitrofosfatos de "papilla". La tecnología aplicada más extendida es la tecnología de "papilla" de INCRO, basada en el uso del Reactor Tubular de INCRO, aprovechando las ventajas del bajo contenido de humedad que las papillas de sal amónica que produce el reactor tubular. La producción de fertilizantes por el proceso de ácidos mezclados (Fosfonítrico) para la fabricación de fertilizantes complejos NPK se realiza en dos secciones. La sección húmeda (acidulación, neutralización y mezclado). La sección seca que comprende las etapas de granulación y secado, tamizado, enfriamiento, recubrimiento, y transporte. a. Tecnología INCRO S.A Durante los pasados 25 años INCRO S.A ha desarrollado su propia tecnología de fertilizantes, dirigida principalmente a la producción de DAP y NPK. El proceso está basado en el uso del Reactor Tubular de INCRO y ocasionalmente del Preneutralizador como equipo de reacción. El Reactor Tubular se instala dentro del Granulador,
~ 13 ~
trabajando conjuntamente con la Rejilla de Amonización INCRO. Entre las ventajas destacan: aumento de la capacidad de producción, mejora de la calidad de producción, reducción de la inversión, ahorro del coste de mantenimiento, simplicidad de los equipos y la operación, ausencia de polución y gran adaptabilidad de las mejoras.
Figura 1. Reactor tubular INCRO FERTIBERIA/INCRO S.A, además de ser licenciataria/compañía de ingeniería es asimismo productor de fertilizantes con una amplia experiencia en todo el mundo. La tecnología ha sido aplicada y probada con éxito en muchas plantas industriales, no solo en España, sino también,, en plantas fertilizantes en Brasil, Japón, Reino Unido, Filipinas, Túnez, Portugal, Colombia, Corea, Turquía, Arabia Saudí, Taiwán. Totalizando más de 40 reactores tubulares instalados. El proceso está basado en el uso de un Reactor Tubular (RT) de pequeñas dimensiones para la neutralización del ácido fosfórico con amoniaco, con el RT trabajando solo o conjuntamente con un preneutralizador dependiendo de las materias primas disponibles. El proceso del Reactor Tubular ha sido diseñado para capacidades muy variadas (unidades desde 10 a 110 toneladas por hora de DAP/NPK) y las condiciones de trabajo (amoniaco gas o líquido) disponibles. PEQUIVEN (PETROQUÍMICA DE VENEZUELA S.A.) COMPLEJO PETROQUÍMICO MORÓN Ubicado en las costas del estado Carabobo, en las cercanías de la población de Morón, este Complejo inició sus operaciones en 1956, con capacidad para producir 150 MTMA de fertilizantes nitrogenados y fosfatados, la cual fue expandida a 600 MTMA durante el período 1966-1969. Desde esa fecha, el complejo ha ampliado su capacidad de producción hasta alcanzar el nivel actual superior a 1,97 MMTMA (tiene una capacidad actual de 1588 MTMA). Su producción es destinada básicamente a la manufactura de Urea, SAM (Sulfato de Amonio) y Fertilizantes Granulados NPK/NP.
~ 14 ~
a. Líneas de Producción: En el complejo, a partir del Gas Natural, el Azufre y la Roca Fosfática se desarrollan líneas de productos intermedios y terminados estratégicos, cuyos usos están asociados con la vida diaria de la población. La capacidad de producción de las plantas del Complejo es la siguiente:
Planta
Capacidad MTMA*
Amoníaco
200
Urea
250
Fertilizantes Granulados NPK
365
Ácido Sulfúrico
460
Ácido Fosfórico
79
Óleum
16
Roca Fosfática
400
Roca parcialmente acidulada
100
Solución Amoniacal
2
Sulfato de Amonio
99
* MTMA: Miles de toneladas métricas año.
Otras instalaciones: o Planta de tratamiento de agua potable. o Unidades de generación de electricidad y vapor. o Laboratorio industrial. o Talleres. o Cuerpo de bomberos. o Sistemas de tratamientos de efluentes y emisiones. PLANTA FERTILIZANTES GRANULADOS HISTORIA
El diseño de esta planta corresponde a la Compañía Norteamericana Dorr Oliver, y son
~ 15 ~
las empresas Snam Auxina y Fórmico ni Lei las encargadas de la fase de ingeniería de detalle, adquisición y ejecución del proyecto. El objetivo de la instalación de esta planta de fertilizantes granulados era cubrir la demanda nacional de fertilizantes, evitando las importaciones y suministrando al mercado productos fáciles de manejar de acuerdo a lo requerido por los agricultores. La planta está diseñada para producir tres tipos de fertilizantes granulados: Fosfato Diamónico (DAP); Fertilizantes Complejos (con los tres principales nutrientes): Nitrógeno, Fósforo, Potasio (NPK) y Súper Fosfato Triple Granulado (SFT). Todos estos productos se elaboran utilizando el mismo tren de operación, por lo cual se precisa de campañas de operación programadas. La materia prima utilizada para la fabricación de estos fertilizantes es producida en su mayoría por otras plantas del Complejo Morón. Esta planta tiene una edad de aproximadamente 32 años de funcionamiento y está en capacidad de producir entre 880 y 1400 TM por día, dependiendo del tipo de fertilizantes (DAP o NPK). La planta de fertilizantes granulados NPK es la única que existe en el país y su producción está dirigida a los productores y las asociaciones del sector agrícola nacional. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCCIÓN DE FERTILIZANTES GRANULADOS NPK (Complejo Petroquímico Morón) El proceso de producción de fertilizantes granulados NPK en el Complejo Petroquímico Morón, consta de seis (6) áreas principales:
Área 100: Dosificación de materia prima sólida.
Área 200: Pre-neutralización y Granulación.
Área 300: Sección de Lavado.
Área 400: Secado.
Área 500: Cribado y Molienda.
Área 600: Enfriamiento y Acondicionamiento.
~ 16 ~
Figura 2. Diagrama de bloques del proceso de producción NPK instalación 356-A. Hacia la atmósfer a
MATERIA PRIMA SÓLIDA:
ET-101 CC ET-101 BC SI-101 A/B/C ET-101 AC
VV-303
ED-101 A/B/C
SC-501
VV-303
SI-102
SI-103
SI-104
ED-103
ED-104
SI-105
SC-303
H2O H3PO4 (26%P2O5)
SC-300
ED-102
ED-105
PC-306 PC-300 A/B
PC-305 A/B VV-301
VV-302 SC-302
SC-301
SC-401
ET-502
H2SO4 PC-307
SRSR-304
AG-301
SRSR-303
TR201
SC-601 U-501
NH3
SRSR-302
MTR-201
ET-501
AIRE PC-301 A/B PC-302 A/B
H-401 H-401
AIRE
SR-301
VVVV-401
PC-304 A/B
SV-501 A/B
TR401
VVVV-402
ET-508
MF-401 MF-501A
MTR401
GAS NATURAL
MF-501A
H3PO4 (40%P2O5)
ET-507 ETET-505 ETET-602 AIRE
NORLIG
A-201
TR-601
ETET-601
TR-602 NH3
PC201A
MTRMTR- 601
Vapor
MTRMTR- 602 PC-201B
SRSR-602 A/B
ETET-603 A/CA/C-B/C
Producto al Almacé Almacén
PCPC-602
Figura 3. Diagrama de flujo del proceso de producción NPK instalación 356-A.
~ 17 ~
EDED501
MATERIAS PRIMAS E INSUMOS Existen diferentes compuestos que son agregados a las diversas etapas del proceso a ciertas composiciones específicas que son establecidas para lograr que el producto final sea la fórmula esperada (10-20-20). A continuación se expresan dichas composiciones. Ácido Fosfórico Amoníaco Líquido Ácido Sulfúrico al 98%
Cloruro de Potasio Granulado (KCl)
Cloruro de Potasio Estándar (KCl)
Sulfato de Potasio (K2SO4)
P2O5Total: 42% p/p mínimo Sólidos en Suspensión: 5% p/p máximo Pureza: 99,5% p/p mínimo Agua: 0,5% p/p máximo Concentración:(98-99) % Turbidez: 150 N.T.U. Hierro: 10 ppm Potasio soluble (K2O): 60% p/p mínimo Humedad: 0,5% p/p máximo Granulometría mín. Máx. (Tyler, %p/p) +6 1 6 +8 20 45 +10 70 90 +14 93 99 +20 98 100 Potasio soluble (K2O):60% p/p mínimo Humedad: 1,0% p/p máximo Granulometría mín. Máx. (Tyler, %p/p) -10; +16 0 10 +20 20 50 +48 80 100 +65 90 100 Potasio soluble (K2O):50% p/p mínimo Humedad. 0,5% p/p máximo Cloruros: 2,0% p/p máximo Granulometría mín. Máx. (Tyler, %p/p) +6 1 6 +8 20 45 +10 70 90 +14 93 99
~ 18 ~
Sulfato de Amonio
Monoamónico (MAP)
Sulpomag (Sulfato de Potasio/Magnesio)
Roca Fosfática
+20 98 100 Nitrógeno Total: 21% p/p mínima Humedad: 0,5% p/p máxima Azufre: 24% p/p mínima Acidez Libre (H2SO4): 200 ppm máxima Granulometría mín. Máx. (Tyler, %p/p) +6 0 -6; +65 95 -65 5 Nitrógeno Total: 9,5% p/p mínimo P2O5 Total: 49,5% p/p mínimo Humedad: 1,5% p/p máximo Granulometría mín. Máx. (Tyler, %p/p) -35 100 Potasio soluble (K2O): 22% p/p mínimo Humedad: 0,15% p/p máximo Azufre: 22% p/p mínimo Magnesio: (MgO) 17,9% p/p mínimo Cloruros: 2,5% p/p máximo Granulometría mín. Máx. (Tyler, %p/p) +6 10 32 +8 36 65 +10 71 92 +14 92 99 +20 96 99 +28 98 100 P2O5 Total: 26% p/p mínimo CaO: 40% p/p máximo SiO2:30% p/p máximo
Rechazo Además de la materia prima, también son requeridos ciertos insumos para el funcionamiento de los equipos, tales como: Gas Natural Combustible T = 35°C P = 20 Kg/cm2
~ 19 ~
Vapor (Inst. 122-A) (Solo para arranque) P = 17 Kg/ cm2 Agua Desmineralizada (Inst. 103) T= 30°C Agua de Enfriamiento (Inst. 105-D) T= 32°C P= 2,5 Kg/ cm2 Aire para Instrumentos (Inst. 111-B) T= 28°C P=7–9 Kg/ cm2 Condición: Seco, filtrado y sin aceite. Energía Eléctrica (TG-1/2) 2400 V Motores con más de 150 Cv 400 V Motores con menos de 150 Cv 220 V Iluminación Compuestos Químicos Cera Parafínica Aceite mineral DESCRIPCIÓN DEL PROCESO 1. ÁREA 100. DOSIFICACIÓN DE MATERIA PRIMA SÓLIDA. La función de este sistema de dosificación de materia prima es de alimentar la materia primas sólida necesaria para el proceso de granulación. La materia prima sólida está formada por los siguientes compuestos: cloruro y sulfato de potasio (KCl y K2SO4), sulfato de magnesio (MgSO4), sulfato de amonio ((NH4)2SO4), sulfato de zinc (ZnSO4), roca fosfática, fosfato monoamónico (MAP) y rechazo. Esta materia se agrega de acuerdo a la formulación deseada, formando parte de los nutrientes del fertilizante, los cuales son depositados en el ala sur del edificio de almacenamiento llamado “La Catedral”. Las mismas se transportan a través del cargador frontal del sistema dosificador subterráneo que está formado por las tolvas receptoras SI-101 A/B/C y las cintas ED-101 A/B/C respectivamente para cada tolva. Luego, son enviadas por las cintas transportadoras ED-101 AC/BC/CC hasta el sistema
~ 20 ~
dosificador ubicado dentro de la planta conformado por los silos SI-102, 103, 104,105 y las cintas transportadoras ED-102, 103, 104, 105, que poseen un control de velocidad y del peso del producto que permite mediante un sistema de control automático, la alimentación de materia prima hacia el granulador TR-201, mediante un elevador de cangilones, permitiendo el control de los nutrientes dentro de la variabilidad especificada para cada producto a la velocidad establecida. En la figura 3 se muestra el diagrama de proceso de la sección de dosificación de la materia prima.
Figura 4. Diagrama de flujo del área 100 (Dosificación de materia prima sólida). 2. ÁREA 200: PRENEUTRALIZACIÓN Y GRANULACIÓN. En esta etapa es donde ocurre el proceso de reacción la cual se lleva a cabo en dos pasos: en el primer paso se neutraliza parcialmente el ácido fosfórico con amoníaco, esta reacción se verifica en fase líquida en el preneutralizador (A-201). En el segundo paso, se completa la neutralización haciendo reaccionar amoníaco líquido con la sal parcialmente neutralizada proveniente del A-201 en su estado de lodo. Esta reacción se realiza en el tambor granulador TR-201. a. Preneutralización: La preneutralización se lleva a cabo en el reactor A-201, que es un tanque agitado de
~ 21 ~
acero inoxidable resistente a la corrosión, con una capacidad hasta el punto de rebose de 54700 L, donde reacciona el ácido fosfórico al (38-40) % de Oxido de fosforo V (P2O5) a temperaturas entre (30-60) ºC y el amoníaco proveniente de la planta de amoníaco Inst.180-A con presión de (7-10) ) Kg/cm2 y temperatura entre (20-25) ºC, según las siguientes reacciones: ()
()
(
)
Fosfato Monoamónico (MAP)
()
(
)
(
)
(
)
Fosfato Diamónico (DAP)
Al preneutralizador A-201 también entra licor de lavado proveniente de la sección de lavado (Etapa siguiente) donde se recuperan los gases y polvos descargados por la planta. Los gases son lavados con ácido fosfórico con una concentración de P2O5 al 27% y agua donde es utilizada para recuperar amoníaco y polvos descargados por la planta. Una parte del licor resultante, es enviado al preneutralizador A-201, tratando de mantener las condiciones aptas en el licor del tanque SR-301 y la otra es recirculada en la sección de lavado. La reacción molar NH3/H3PO4 en el lodo a la salida del A-201 debe mantenerse entre 1.35 y 1.55 punto de máxima solubilidad de sales saturadas de fosfato de amonio, la densidad se debe mantener entre (1450 - 1550) Kg/m3 y la temperatura de salida (100 - 115) ºC a fin de facilitar las operaciones de bombeo del lodo a la sección de granulación y evitar obstrucciones en las mismas. En la figura siguiente se muestra el preneutalizador que forma parte del área 200. Para el control de flujo de los reactantes se realiza cada 2 horas un análisis de la relación molar NH3/H3PO4 (N/P) y de la densidad del lodo. Estos análisis son de gran importancia ya que cuando el lodo se encuentra a una relación N/P=1,45; la solubilidad de la mezcla es más elevada que para cada uno de los compuestos por separado a la misma temperatura, lo cual favorece el envío de lodo, desde el preneutralizador hasta el granulador.
~ 22 ~
Figura 5. Diagrama de flujo de la etapa de preneutralización.
Figura 6. Relación molar NH3/H3PO4vs % en peso de las sales de fosfato de amonio. b. Reacción/ Granulación: Esta máquina compuesta NPK (Nitrógeno，Fosforo y Potasio) de granulación de fertilizantes, es un nuevo tipo de equipo compuesto para granulación de fertilizantes. Es principalmente, utilizada para la producción de fertilizantes orgánicos e inorgánicos, y su producción anual, varía entre 10.000 toneladas y 500.000 toneladas La granulación ocurre en el tambor rotatorio (TR-201), el cual está dispuesto
~ 23 ~
horizontalmente y ligeramente inclinado, para que finalizado el proceso el producto salga por gravedad del tambor. Este gira en sentido horario sobre anillos de rodamiento, accionado por el motor eléctrico (MTR-201), los cuales están acoplados mediante una caja reductora y un sistema de engranajes. El tambor está revertido internamente con goma, la cual tiene en su interior dos lonas o nylon, el mismo está atravesado por una viga por la parte superior, que pasa a todo lo largo del tambor, la cual soporta los distribuidores con el conjunto de boquillas para el lodo, ácido sulfúrico, el atomizador de amoníaco y toda la tubería asociada. Este Granulador de Tambor Giratorio es el equipo clave en la industria de fertilizantes compuestos y puede ser utilizado en la granulación de frío y calor, así como la gran producción de fertilizantes compuestos, que es de concentración alta, media o baja. En el tambor rotatorio se mezcla la materia prima sólida que proviene del área 100 (MATERIA PRIMA) la cual es trasportada por el elevador de canjilones (ET-508), junto con la materia solida del reciclo proveniente del área de cribado (fertilizante que no contaba con las especificaciones optimas) y el lodo preneutralizado proveniente de A201. Además se alimentan parte del amoniaco líquido que entra a la planta y ácido sulfúrico al 98%. Llevándose a cabo en esta sección la siguiente reacción:
El amoníaco se suministra con el fin de llegar a una relación molar N/P entre 1,5 y 1,8. El amoníaco que entra a la planta se divide en dos corrientes 80% al preneutralizador y 20% al granulador, estos porcentajes pueden variar de acuerdo con el rendimiento de la granulación obtenida o con el porcentaje de lodo obtenido en el preneutralizador, que en principio es de 60%. Y la finalidad de suministrar el ácido sulfúrico es ajustar el contenido de nitrógeno en la fórmula o por requerimiento de calor para mantener la temperatura del lodo y del lecho granulador. Con el movimiento circular del tambor se lleva a cabo el mezclado con la finalidad de que ocurra la formación de los gránulos por acreción, la cual consiste en el golpeteo de partículas que hacen que los gránulos vayan creciendo en forma molecular, obteniendo enlaces más fuertes, una mayor dureza y calidad a nivel de nutrientes. También se pueden formar por aglomeración de partículas, ocurriendo de forma desorganizada y la cual es más fácil de separar y de perder los nutrientes obteniendo gránulos de menor calidad. Los gránulos que salen del tambor rotatorio salen con porcentajes de humedad alto, y con temperaturas entre 70-80°C, los cuales son transportados hasta el área de secado para disminuir su porcentaje de humedad. Así mismo, a la salida del tambor las
~ 24 ~
partículas de polvos son arrastradas para llevarlas al área de lavado.
Figura 7. Diagrama de flujo en la etapa de Reacción/Granulación. 3. ÁREA 300: LAVADO. Los gases provenientes del preneutralizador, granulador y ciclones del secador, previo a su envío a la chimenea son lavados en el sistema dispuesto para este fin constituido por dos torres de lavado del tipo Venturi-Ciclónico con un tanque común para el control del líquido de lavado. En esta sección se recuperan los gases y polvos descargados por la planta. Los gases son lavados con ácido fosfórico con una concentración de P2O5 al 27% y agua donde es utilizada para recuperar amoníaco y polvos descargados por la planta. Una parte del licor resultante, es enviado al preneutralizador A-201, tratando de mantener las condiciones aptas en el licor del tanque SR-301 y la otra es recirculada en la sección de lavado.
~ 25 ~
Figura 8. Diagrama de flujo del ÁREA 300 (Lavado) 4. ÁREA 400: SECADO. Los gránulos provenientes del tambor rotatorio TR-201 (área de granulación) entran al tambor rotatorio TR-401, el cual también cuenta con una ligera inclinación hacia la salida para que el producto salga del mismo por acción de gravedad. Este gira en sentido horario sobre anillos de rodamiento, accionado por el motor eléctrico MTR-401, los cuales están acoplados mediante una caja reductora y un sistema de engranajes. Puede trabajar con dos velocidades de rotación (2.7 -5.4) RPM para aumentar o disminuir el tiempo de residencia del producto que se está secando. Son dos tipos de velocidades porque una es para NPK y la otra para DAP. El secador internamente tiene aspas de levantamiento, las cuales suspenden el material para favorecer el intercambio de calor con el aire lográndose que la temperatura de salida del producto desciendan. Externamente tiene cuatro (4) martillos cuya función es golpear el cilindro para evitar la adherencia del material en su interior. El secado se logra gracias a una corriente de gases calientes provenientes del horno de combustión H-404 y que fluyen en la misma dirección del producto, esto permite vaporizar el agua en exceso de la materia sólida que pasa a la corriente de agua. A este horno se suministra gas natural en presencia de oxigeno O2 en exceso. El oxígeno en exceso es suministrado por el ventilador de tiro forzado VV-401, para que mediante una chispa se lleve a cabo una combustión completa, produciéndose así los gases de
~ 26 ~
combustión con temperaturas entre 250-300°C que serán arrastrados por el aire proveniente del ventilador VV-404, contribuyendo al secado de los gránulos en el tambor rotatorio. El aire junto con los gases de combustión, los gases amoniacales, las partículas de polvo disueltas en el aire y el agua retirada de los gránulos sale por la parte superior del tambor rotatorio, los cuales entran al ciclón SC-401 que separa los polvos livianos de los pesados. Los polvos livianos van a la sección de lavado y los pesados al granulador TR-201 a través de las cintas ET-507 y el elevador de canjilones ET-508. A la salida del tambor rotatorio se tiene dispuesta una parrilla para retener lo granos gruesos y terrones grandes que son pasados al molino o machacadora MF-401 y el producto que sale del molino es regresado a la corriente de gránulos de tamaño adecuados que sale del secador y son dirigidos hacia la banda transportadora ET-501 del aérea de cribado y molienda.
Figura 9. Diagrama de flujo del ÁREA 400 (Secado) El producto sale del secador con (1-2) % de humedad y temperatura aproximada de 90°C. Con humedad de 1.5% para los grados NPK y 2% para los grados NP La finalidad de disminuir la humedad de los gránulos es evitar que se produzca el apelmazamiento del producto final, así como evitar que se produzcas microorganismos, como las bacterias que se alimentan de la materia y la descomponen
~ 27 ~
5. ÁREA 500: CRIBADO Y MOLIENDA. Esta área está compuesta por dos (2) cribas vibrantes electromagnéticas para la clasificación o selección del producto, tiene una inclinación con relación a la horizontal de 30º y tiene un sistema de contrapeso para controlar los impulsos vibratorios por segundos, la vibración es transmitida casi totalmente a la superficie de la malla, con el fin de favorecer el flujo de material y eficiencia del tamizado. El producto que sale del secador TR-401 pasa al elevador de cangilones ET-501 que conjuntamente con la cinta transportadora ET-502 entrega a las cribas SV-501 A/B las cuales clasifican el producto granulado en grueso, óptimo y fino. Las cribas tienen dos niveles superpuestos (uno arriba del otro) de esta forma se seleccionan tres tipos de material.
Figura 10. Diagrama de flujo del ÁREA 500 (Cribado y molienda) Los granos entre (1,1 - 4) mm que atraviesan la primera malla y son retenidos por la segunda (fondo) son enviados a la sección de enfriamiento como producto óptimo. La segunda selección lo constituye el grano grueso retenido en la primera malla (4,1-5) mm o mayores, son pasados a los molinos MF-501 A/B los cuales pulverizan el material y lo retornan al proceso como reciclo junto con el tercer tamaño separado. Los
~ 28 ~
granos finos los cuales han logrado pasar las mallas, caen por gravedad a la cinta ET507 y son transportados por el elevador de cangilones ET-508 hasta el granulador. La fracción óptima llega a la tolva SI-501 para caer a la cinta transportadora ED-501, que se dispone de un variador de velocidad actuado desde el panel de control y de una báscula indicadora de caudal WT-501. Mediante estos dos elementos se controla la cantidad de producto requerida, por lo que el resto del producto óptimo, que llega a la SI-501, cae por rebose a la cinta de reciclo ET-507 para constituir juntos los granos grueso molidos y granos finos, el total del reciclo de la planta. El producto óptimo es transportado por la ED-501 y la ET-505 hasta el sistema de enfriamiento. El diagrama de la figura 7 de la sección de Cribado y Molienda. 6. ÁREA 600: ENFRIAMIENTO Y ACONDICIONAMIENTO. a. Etapa de Enfriamiento: Con el propósito de conservar un buen comportamiento físico, durante su almacenamiento, el producto comercial es enfriado en un tambor enfriador (TR-601), el cual es un equipo cerrado que rota, y donde el producto se pone en contacto con aire en contracorriente produciendo su enfriamiento; la corriente de aire que sale del enfriador pasa por el ciclón (SC-601) donde se recupera el polvo arrastrado y el aire es enviado a la chimenea. b. Etapa de Recubrimiento: El producto que proviene del enfriador es enviado a un tambor rotatorio de acondicionamiento TR-602, donde se le dosifica cera parafínica, almacenada en el tanque SR-602, que es un compuesto que tiene aceite y cera parafina. El NPK es recubierto con la cera o tierra diatomácea, la cual cumple la función de proteger el granulado de la humedad ambiental, ya que estos fertilizantes están hechos a base de Urea, la cual es muy higroscópica. El producto acondicionado es enviado a los almacenes a través de las cintas transportadoras ET-603 A/C, B/CC/C/C y las cintas ET-604 A/B, B/B que se encargan de distribuir el producto a las naves de almacenamiento.
~ 29 ~
Figura 11. Diagrama de flujo del ÁREA 600 (Enfriamiento y Acondicionamiento) VARIABLES PRINCIPALES DE CONTROL
Relación molar del lodo, debe mantenerse entre 1,35- 1,45, y el porcentaje de solido debe ser de un 70%. Densidad del lodo 1450- 1550 kg/cm3. % de nitrógeno y P2O5 en el producto final Energía liberada en las reacciones del preneutralizador debe ser de 610 kcal/kg de NH3. Tamaño del granulo optimo debe estar entre 1,1- 4 mm %Humedad en la salida del secador debe ser de 1- 1,5%. RIESGOS ASOCIADOS
Existen riesgos por inhalación de polvos y vapores de amoniaco. Quemaduras por descarga de corrientes de aire caliente en el secador. Quemadura por productos químicos. Caídas a nivel y desnivel, y atrapamiento.
~ 30 ~
COMENTARIOS
LOS FERTILIZANTES NPK deben su nombre a que suministran los tres elementos químicos que se corresponden con las siglas NPK: nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K). La C final identifica la categoría de los fertilizantes que están mezclados con materias inertes. Con esa mezcla se trata de reducir los riesgos tóxicos como consecuencia de un incendio o una explosión.
A veces, el nitrógeno se especifica como nitrógeno amoniacal y como nitrógeno nítrico, ya que algunos cultivos asimilan preferencialmente alguna de las dos formas de nitrógeno, y en general cumplen funciones distintas en la nutrición de las plantas y tienen tiempos diferentes de fijación en el suelo.
En cuanto al P2O5, se especifica el P2O5 asimilable, por cuanto en el fertilizante siempre existe una cantidad adicional (mínima), que no es asimilable por las plantas. A su vez el P2O5 asimilable se clasifica en P2O5 soluble en agua y P2O5 soluble en citrato, esto es importante, cuando se desea conocer el tiempo de fertilización que puede proveer el fertilizante a un suelo y cultivo específicos.
Los nutrientes menores, en especial el Calcio, se especifican cuando la formulación está destinada a un suelo o cultivo especial.
Los de tipo C no son considerados peligrosos por la ONU, según información publicada por la consultora de ingeniería LEA, pero si se calientan en recipientes cerrados puede producirse una reacción violenta, especialmente si entran en contacto con sustancias como azufre, níquel, zinc o polvos metálicos.
La materia orgánica que contiene el fertilizante, de origen exclusivamente vegetal, actúa mejorando las condiciones físicas de los suelos: mejora su textura, facilita su permeabilidad, permite su aireación, favorece la actividad microbiana, aumenta la retención de agua y nutrientes en el complejo arcillo-húmico. Su mayor efecto es que actúa acomplejando los elementos nutrientes del fertilizante, impidiendo su bloqueo en el suelo, por lo que se hace más efectiva su asimilación. Las ventajas que aportan los NPK específicos son: o La rentabilidad, porque son fórmulas adaptadas a las necesidades de cada cultivo y zona. o El respeto por el medio ambiente, porque aseguran el aprovechamiento por los cultivos de los elementos que contienen y, por tanto, minimizan las pérdidas.
~ 31 ~
CONCLUSIÓN El NPK es el acrónimo de la relación entre los elementos químicos Nitrógeno, Fósforo y Potasio que son comúnmente utilizados en los fertilizantes. El N, P y K, o sea Nitrógeno, Fósforo y Potasio son sales solubles en agua y son los tres elementos considerados en agricultura como los macronutrientes que deben estar presentes en suelos destinados a cultivos de cualquier índole, Lógicamente hay cultivos que requieren de una mayor presencia de uno de estos macro elementos para lograr su desarrollo vegetativo, podemos citar a las gramíneas que requieren de grandes cantidades de nitrógeno. El uso indiscriminado de este elemento químico tiene efectos negativos. Los impactos económicos positivos para los propietarios de esta industria son obvios: los fertilizantes son críticos para lograr el nivel de producción agrícola necesario para alimentar la población mundial, rápidamente creciente. Además, hay impactos negativos directos para el medio ambiente natural. Sin embargo, los impactos ambientales negativos de la producción de fertilizantes pueden ser severos. Las aguas servidas constituyen un problema fundamental. Pueden ser muy ácidas o alcalinas y, dependiendo del tipo de planta, pueden contener algunas sustancias tóxicas para los organismos acuáticos, si las concentraciones son altas: amoníaco o los compuestos de amonio, urea de las plantas de nitrógeno, cadmio, arsénico, y fósforo de las operaciones de fosfato, si está presente como impureza en la piedra de fosfato.
~ 32 ~
