双加压法稀硝酸装置设计及运行总结

双加压法稀硝酸装置设计及运行总结
双加压法稀硝酸装置设计及运行总结

万方数据

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国产100 kt/a双加压法硝酸装置蒸汽不能自给原因浅析作者:万栓红, Wan Shuanhong

作者单位:河南新乡市永昌化工有限责任公司 河南新乡 453621

刊名:

化肥工业

英文刊名:Journal of the Chemical Fertilizer Industry

年,卷(期):2012,39(2)

本文链接:https://www.360docs.net/doc/a015444854.html,/Periodical_hfgy201202011.aspx

双加压硝酸操作规程

济南双硝技术开发有限公司操作规程10.5万吨/年双加压法

济南双硝技术开发有限公司操作规程稀硝酸装置操作规程 济南双硝技术开发有限公司

济南双硝技术开发有限公司操作规程 目录 一、中控岗位操作规程 二、四合一机组岗位操作规程 三、巡检岗位操作规程 四、铂网岗位操作规程 五、安全规程

2 济南双硝技术开发有限公司操作规程 中控岗位工艺操作规程 目录 1.1装置简介 1.2生产原理及工艺流程 1.3工艺正常生产指标及联锁、生产控制指标一览表 1.4开车 1.5正常生产操作 1.6停车 1.7事故原因及处理 3

济南双硝技术开发有限公司 操作规程 1.1装置简介 1. 1.1装置简介 本装置为双加压法生产稀硝酸的装置,由液氨和空气反应生成氧化氮,然后在吸收塔内生成58—60%的稀硝酸,供后续装置使用,稀硝酸生产能力在10.5万吨/ 年。1.1.2管辖范围: 凡中控室表盘上的仪表及室内的全部设施均由中控操作工使用、维护和保管。 1.2生产原理及工艺流程 1.2.1生产原理: 本装置生产硝酸是采用氨接触氧化法进行的,生产硝酸的过程可用下列三个化学反应方程式表示: a.氨和空气中的氧气,在铂催化剂的作用下生成NO,此反应是在氧化炉中进行的,化学反应方程式为: 4NH + 5O = 4NO + 6HO +Q 223b. NO继续氧化成NO,此反应是在一系列换热设备中进行的,化学反应方2 程式为: 2NO + O = 2NO +Q 22C.用脱盐水吸收NO生成硝酸,此反应是在吸收塔内进行的,化学反应方2程式为: 3NO + HO = 2HNO + NO +Q 322通过上述三步反应,可制得58%~60%的硝酸。 1.2.2工艺流程: 原料液氨进入有液位控制的A、B两台氨蒸发器中,A台蒸发器的蒸发量为80%,蒸发温度为115C;B台蒸发器的蒸发量为20%,蒸发温度为14C,两台氨蒸发器的蒸发压力均维持在0.52MPa,蒸发出的气氨进入氨过热器,气氨温度由TRCA122控制,温度为100C,然后再经氨过滤器进入氨一空气混合器。 空气从大气中吸入,经过三级过滤进入空气压缩机入口(冬季在经过空气过滤器前由空气预热器预热),经过空气压缩机后排气压力为0.45MPa,温度为236C,然后分为一次空气和二次空气两股气流,一次空气进入氨一空混合器。 氨和空气在氨一空混合器中混合以后,混合温度为217C进入氧化炉,经过铂网 催化剂氧化生成NO,铂网氧化温度为860C,然后经过蒸汽过热器、废热锅炉,再经高温气一气换热器、省煤器、低压反应水冷器,再进入氧化氮分离器,在此将稀酸分离下来,气体则与漂白塔来的二次空气混合后进入氧化氮压缩机,进气温度为60C,压力为0.4MPa;出口温度为189C,压力为1.1MPa。再经尾气预热器、高压反应水冷却器进入吸收塔,进入吸收塔时的氮氧化物气体温度为40C, 氮氧化物气体从吸收塔底部进入,工艺水从吸收塔顶部喷淋而下,二者逆流接触,生成58%—60%的硝酸,塔底酸温度为50C,从吸收塔出来的硝酸进入漂白塔,用来自二次空气冷却器的约120C的二次空气在漂白塔中逆流接触,以提出溶解在稀酸中的低价氮氧化物气体,完成漂白过程,漂白后的成品酸经酸冷却器冷却到50C,进入成品酸贮罐,再用成品酸泵送往硝铵和浓硝装置。 从吸收塔顶部出来的尾气先后经过尾气分离器、二次空气冷却器、尾气预热器、高温气一气换热器,温度升至360C,进尾气透平,回收约60%的总压缩功,出尾气透平的气体温度为120C,NO含量w 200ppm,经排气筒排入大气。X 4 济南双硝技术开发有限公司操作规程

硫酸硝酸要点总结

【学习目标】 1.以稀硫酸、硝酸为例复习酸的通性; 2.理解浓硫酸的吸水性、脱水性以及氧化性等三大特性; 3.理解硝酸的强氧化性及硫酸和硝酸的用途。 重点:浓硫酸、硝酸的化学性质 难点:浓硫酸和硝酸的氧化性 【知识梳理】 一、稀硫酸 要点诠释: 稀硫酸中存在着电离方程式:H2SO4=2H+ +SO42-,由于硫酸是强电解质,在水中完全电离,所以在稀硫酸中存在的微粒是H+、SO42-和H2O。浓硫酸(质量分数为98%)中,几乎不含水,所以在浓硫酸中几乎不存在硫酸的电离,也就几乎不存在H+和SO42-离子,几乎全以硫酸分子形式存在。所以如果说稀硫酸体现的是H+的性质(只要是酸都能电离出氢离子,所以稀硫酸体现的是酸的通性。),那么浓硫酸则体现出硫酸分子的性质,也就是具有特性。 稀硫酸具有酸的通性: (1)指示剂变色:石蕊变红;酚酞不变色。 (2)与金属反应:Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑;2Al + H2SO4 ==Al2(SO4)3+ 3H2↑ (3)与碱的反应:2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O (4)与碱性氧化物反应:CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O

(5)与某些盐的反应:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl 二、浓硫酸 (一)物理性质 (1)纯硫酸:无色、粘稠的油状液体、难挥发。 (2)98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3 (3)沸点高:沸点338℃,高沸点酸能用于制备低沸点酸。 (4)硫酸与水任意比例混溶; 浓硫酸的稀释(酸入水):将液体沿器壁或沿玻璃棒慢慢加入水中,并不断搅拌使其混合均匀。 (二)浓硫酸的特性 浓硫酸的特性有:吸水性、脱水性和强氧化性。 要点诠释: 1.吸水性与脱水性的区别 浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由H2O分子或结晶水吸收。浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1的形式脱去, C12H22O浓硫酸12C+11H2O。所以,二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。注意:在浓硫酸作用下,结晶水合物失去结晶水属于浓硫酸的吸水性。 利用浓硫酸的吸水性,常用浓硫酸作干燥剂,浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体,但是它不能用来干燥碱性气体(如NH3)和强还原性气体(如HBr、HI、H2S)。

影响双加压法硝酸产品浓度因素分析

影响双加压法硝酸产品浓度因素分析 发表时间:2018-09-18T18:55:45.057Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:李达军 [导读] 摘要:在双加压法硝酸生产工艺中,系统的温度、压力、吸收加水量、对氧化吸收起着重要作用,是控制产品稀硝酸浓度的重要手段,不仅影响稀硝酸产品的目标浓度,而且影响尾气中NOx的浓度和原料液氨的消耗,从而影响生态环境和经济效益。 重庆飞华环保科技有限责任公司重庆长寿 401221 摘要:在双加压法硝酸生产工艺中,系统的温度、压力、吸收加水量、对氧化吸收起着重要作用,是控制产品稀硝酸浓度的重要手段,不仅影响稀硝酸产品的目标浓度,而且影响尾气中NOx的浓度和原料液氨的消耗,从而影响生态环境和经济效益。本文结合某双加压法年产40万吨60%稀硝酸装置分析了影响双加压法硝酸产品浓度因素。 关键词:双加压法;硝酸产品;浓度因素; 随着双加压法硝酸工艺的不断改进,生产上对硝酸浓度的要求越来越高,为了保证产品浓度,分析影响产品浓度的主要因素是关键,在实际生产中,充分考虑到影响因素,选取合适控制参数,指导硝酸的生产十分重要。 1双加压法 氨的氧化采用中压,氮氧化物的吸收采用1.0-1.5MPa,此法吸收了全中压法与全高压法的优点,并可采用比全高压法更高的吸收压力,对工艺过程更为适用。具有氨耗较低,铂损耗较少,接近常压法,吸收系统采用高压后吸收率高,容积减少,酸浓度高,生产强度大,经济技术指标优,生产成本低,尾气中NOX含量低,是最彻底的清洁生产技术,符合严格的环境保护要求。基建投资适度,单机组生产能力大,能量回收综合利用合理,是最具发展的流程,是随着对环境污染日益严厉的控制而发展起来的。缺点是流程复杂,设备制造要求高,操作控制严格。根据装置能力的不同,空气被压缩到0.3-0.5MP与气氨反应,工艺气在废热锅炉和一系列热交换器中被冷却,最后被压缩到1-1.5MPa,选择合适的压力让吸收段达到最佳状态,尾气中NOX含量达到规定的标准。四合一机组的合理设计有效的利用装置生产运行中的能量,为装置的运行提供了动力。 2影响双加压法硝酸产品浓度因素 2.1温度 硝酸生产的几个主要反应都是放热反应,氧化炉中的反应会产生大量的热,可以保证氧化炉的温度控制在820-900℃,使催化剂有优良的活性,氨有很高的转化率。实际生产过程中控制温度稳定,使反应平稳进行,减少副反应发生,得到合格浓度的产品酸。 NO的氧化和NO2的吸收都为放热反应,为使NO充分转化为NO2,需要通过系列换热器将氧化炉出口的高温工艺气逐级减温。在压缩机之前设置了低压反应水冷凝器,工艺气在其中快速降温,除去水分,为NOx压缩机运行创造良好的条件。从NOx压缩机后又进入一个降温的过程,通过设置高压反应水冷凝器,使温度降下来,则进入吸收塔底的温度为40-50℃,为低温吸收创造条。在实际运行生产中,可以通过调节两反应水冷凝器的冷却水的量和温度来保证工艺气的温度有利于吸收的进行。 要产生大量合格浓度的产品硝酸,NO2在吸收塔中被充分吸收是关键。吸收塔中主要的吸收反应为可逆放热反应,移去反应过程中产生的热量,有利于反应平衡向生成硝酸的方向进行,是保证NO2被充分吸收而得到目标浓度硝酸的保证。用于吸收的水的温度会影响到吸收塔中的温度,水的温度随环境温度的变化成正比例变化,在工业生产中,吸收塔会设计蛇形换热盘管,一般用冷却水给吸收塔换热,吸收温度维持在20-35℃。 氧化炉的温度、进入吸收塔的工艺气温度、吸收塔中反应的温度、环境温度都是影响硝酸浓度的因素,在实际工业生产中,装置整体上是以降温为控制方向,使NO→NO2→HNO3转化,有利于提高转化率和控制浓度。 2.2压力 双加压装置中采用0.3-0.5mp的氧化压力,可以弥补常压氧化的不足,也可避开过高压力下,氨氧化率变低、氨耗高、铂催化剂装填量大、铂损耗高的缺点,某装置采用的西班牙TR双加压工艺包,氨耗只有38mg/t(100%HNO3)。NO氧化为NO2和NO2在吸收塔中吸收生成酸都是体积减小的反应,压力越高,越有利于硝酸的生成,从而提高硝酸产品的浓度。因此,通过NOX压缩机对工艺气加压,促使NO充分氧化为NO2和NO2在吸收塔中接近完全吸收。在实际生成中,根据当班产品数据分析结果,通过“四合一机组”控制氧化和吸收的压力,保证硝酸产品的浓度。 2.3 NO的氧化度 NO只有氧化为NO2后,才能被水吸收,形成硝酸,一氧化氮氧化的关键步骤为2NO+O2=2NO2,该反应是放热和体积减小的可逆反应。从废热锅炉开始约为1.55%,随着工艺气温度逐渐降低到低压反应水冷凝器出口为40.16%,由于二次空气的补充,在氧化氮压缩机入口处已达62%,通过升压后在尾气预热器入口处达85.87%,在经过后续换热器的降温,进入吸收塔底部已达到97.69,高的氧化率为吸收创造了条件,也是达到较高浓度硝酸的基础。 2.4水量的影响 从双加压法稀硝酸生产的反应过程及工艺流程可以看出,产品硝酸中水的来源包括以下几方面:(1)液氨中含有的水带入硝酸产品中,生产中的原料液氨,要求水质量相对于液氨量(或硝酸产量)含量极少,某装置的液氨含水重量最大为0.5%,且这部分水可以通过定期氨系统排污而排走;(2)喷蒸汽中的水,在双加压法硝酸实际生产中,喷蒸汽的目的是除去系统中的铵盐,正常情况下该操作为间断操作,且时间较短、喷水量不多、频率较低,因此喷入的蒸汽量可以忽略不计;(3)进入轴流空压机空气中的含水,可由装置所在地的空气湿度和空气量及算出,一般来说,短期内空气湿度变化较小,可认为是不变的,含水量较小,对硝酸浓度影响有限;(4)原料氨在氧化炉中反应生成的水,可以根据氨的流量算出,由式NH3+O2=HNO3+H2O可以看出,生产负荷对反应产生的水起着决定性作用,每消耗原料氨1吨就能相应的生成1吨的水量,是系统中吸收水来源的主要源头之一。反应生产的水蒸汽在各级换热器中逐渐冷凝吸收部份NO2形成浓度不等的稀硝酸;(5)吸收塔加水,可由流量计检测得到。要想基本完全吸收余下NO2生成浓度60%或更高一点的稀硝酸,还需要外加吸水量,这是系统中吸收水来源的主要源头之二。一般通过吸收塔顶层塔盘加入脱盐水来保证产品酸的浓度和质量。以某装置日常运行负荷75-100%为例,根据实际操作情况,脱盐水流量对应加入7-11m3/h左右。吸收塔顶部脱盐水的加入量与负荷成正比例关系,负荷越高,脱盐水的加入量也相应的增加,环境温度也会影响吸收水的加入量,环境温度高可以根据操作经验适当的增加水量,平稳的控制吸收塔顶水的加入量,是保证吸收效率和硝酸浓度的主要手段之一。通过分析可以看出,生产负荷和吸收塔顶加水量是决定着系统中水的来源,是影

硝酸工艺流程简介

1. 双加压法稀硝酸生产工艺流程 1.1工艺流程示意图如图1-1: 1、2—液氨蒸发器,3—辅助蒸发器,4—氨过热器,5—氨过滤器,6—空气过滤室,7—空压机,8—混合器,9—氧化炉、过热器、废热锅炉,10—高温气气换热器,11—省煤器,12—低压反应水冷器,13—氧化氮分离器,14—氧化氮压缩机,15—尾气预热器,16—高压反应水冷器,17—吸收塔,18—尾气分离器,19—二次空气冷却器,20—尾气透平,21—蒸汽透平,22—蒸汽分离器,23—汽包,24—蒸汽冷凝器。 图1-1 工艺流程示意图 1.2流程简述: 合成氨厂来的液氨进入有液位控制的A、B两台氨蒸发器中,氨在其中蒸发,正常操作时,大部分液氨被A台蒸发器中来至吸收塔的冷却水所蒸发(吸收塔上部冷却水与A蒸发器形成闭路循环),蒸发温度11.5 ℃;其余的液氨被冷却水在B台蒸发器中蒸发,蒸发温度为14 ℃,两台氨蒸发器的蒸发压力均维持在0.52 Mpa;其中的油和水在辅助蒸发器中被分离,蒸发出的气氨进入氨过热器,气氨温度由TV31022控制,温度为110 ℃,然后再经氨过滤器进入氨─空气混合器。 空气从大气中吸入,经过三级过滤进入空气压缩机入口(冬季在经过空气过滤器前由空气预热器预热),经过空气压缩机加压至0.35 Mpa后分为一次空气和二次空气两股气流,一次空气进入氨─空混合器,二次空气进入漂白塔。 氨和空气在氨─空混合器中混合以后,进入氧化炉,经过铂网催化剂氧化生成NO等混合气体,铂网氧化温度为860 ℃,然后经过蒸汽过热器、废热锅炉,再经高温气─气换热器、省煤器、低压反应水冷器,再进入氧化氮分离器,在此将稀酸分离下来,气体则与漂白塔来的二次空气混合后进入氧化氮压缩机,进气温度为60 ℃,压力为0.3 Mpa;出口温度为200 ℃,压力为1.0 Mpa。再经尾气预热器、高压反应水冷却器进入吸收塔,进入吸收塔时的氮氧化物气体温度为40℃,氮氧化物气体从吸收塔底部进入,工艺水从吸收塔顶部喷淋而下,二者逆流接触,生成58 %—60 %的硝酸,塔底酸温度为40 ℃,从吸收塔出来的硝酸进入漂白塔,用来自二次空气冷却器的约120 ℃的二次空气在漂白塔中逆流接触,以提出溶解在稀酸中的低价氮氧化物气体,完成漂白过程,漂白后的成品酸经酸冷却器冷却到40 ℃,进入成品酸贮罐,再用成品酸泵送往硝铵和间硝装置。 从吸收塔顶部出来的尾气先后经过尾气分离器、二次空气冷却器、尾气预热器、高温气—气换热器,温度升至360 ℃,进尾气透平,回收约60 %的总压缩功,出尾气透平的

氨硝酸硫酸相关知识点

氨硝酸硫酸 一、氨 (1)氮的固定 a :定义:将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定 b .分类: ①自然固氮:高能固氮:N 2+O 2====2NO 生物固氮:豆科植物的根瘤菌固氮 ②人工固氮:2N 2+3H 2 2NH 3(条件:高温高压、催化剂) (2)氨的分子式NH 3,结构式,电子式,空间构型为三角锥形。 (3)氨是无色气体,有刺激性气味,极易溶于水,氨的水溶液叫氨水。氨易液化。 (4)醮有浓盐酸的玻璃棒与醮有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为产生白烟,将浓盐酸改为 浓硝酸还会出现相同的现象。 (5)氨的化学性质 A 氨跟水的反应 氨溶于水时发生的化学反应为NH 3+H 2O=NH 3?H 2O =NH 4++OH -,氨水的成份有NH 3、H 2O 、NH 3·H 2O 、NH 4+、OH -,由于NH 3·H 2O 发生微弱电离,使氨水显碱性。 B 氨跟酸的反应 NH 3+ HCl= NH 4Cl 2NH 3+H 2SO 4= (NH 4)2SO 4 NH 3+HNO 3= NH 4 NO 3 C 氨的氧化反应 4NH 3+O 2=======4NO+6H 2O 二、铵盐 由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫铵盐 (1)NH 4+的电子式。 催化剂 加热 放电

结构式,空间构型为正四面体形。(2)铵盐都是离子化合物,都是晶体,都易溶于水(3)铵盐受热都易分解, ①NH4Cl △ NH3↑+HCl↑。 ②NH4HCO3△ NH3↑+H2O+CO2↑。 (4)铵盐与碱反应,写下列化学方程式: ①NH4Cl溶液与NaOH溶液混和NH4Cl+NaOH=NH3?H2O+NaCl。 ②NH4Cl固体与熟石灰共热Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=====2NH3↑+2H2O+CaCl2(实验室制氨气)。 三、氨气的制法: 1、工业制法2N 2 +3H22NH3(条件:高温高压、催化剂) 2、实验室制法 (1)原理:Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)△ 2NH3↑+2H2O+CaCl2 (2)药品:NH4Cl固体与熟石灰(Ca(OH)2) (3)装置:∵固+固气 ∴使用大试管、单孔胶塞、导管、酒精灯、铁架台等。 (4)净化干燥:使用碱石灰,不能用CaCl2 (5)收集:NH3极易溶于水,比空气轻,用向下排空气法。 (6)验满:湿润的红色石蕊试纸变蓝色或蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟 (7)处尾:用水吸收(注意防止倒吸) 四、硫酸和硝酸的氧化性 1、硝酸 (1)硝酸的物理性质:纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,易挥发,密度为1.5027 g/cm3沸点为83℃。常用的浓硝酸中HNO3的质量分数大约为69%。硝酸能与谁以任意比互溶。(2)硝酸的化学性质: 加热 △

高中化学 知识讲解_硫酸和硝酸(基础) 知识点考点解析含答案

硫酸和硝酸 【学习目标】 1.以稀硫酸、硝酸为例复习酸的通性; 2.理解浓硫酸的吸水性、脱水性以及氧化性等三大特性; 3.理解硝酸的强氧化性及硫酸和硝酸的用途。 重点:浓硫酸、硝酸的化学性质 难点:浓硫酸和硝酸的氧化性 【要点梳理】 要点一、稀硫酸 要点诠释: 稀硫酸中存在着电离方程式:H2SO4=2H+ +SO42-,由于硫酸是强电解质,在水中完全电离,所以在稀硫酸中存在的微粒是H+、SO42-和H2O。浓硫酸(质量分数为98%)中,几乎不含水,所以在浓硫酸中几乎不存在硫酸的电离,也就几乎不存在H+和SO42-离子,几乎全以硫酸分子形式存在。所以如果说稀硫酸体现的是H+的性质(只要是酸都能电离出氢离子,所以稀硫酸体现的是酸的通性。),那么浓硫酸则体现出硫酸分子的性质,也就是具有特性。 稀硫酸具有酸的通性: (1)指示剂变色:石蕊变红;酚酞不变色。 (2)与金属反应:Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑;2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑ (3)与碱的反应:2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O (4)与碱性氧化物反应:CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O (5)与某些盐的反应:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl 要点二、浓硫酸 【高清课堂:硫酸和硝酸ID:395524#浓硫酸】 (一)物理性质 (1)纯硫酸:无色、粘稠的油状液体、难挥发 (2)98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3 (3)沸点高:沸点338℃,高沸点酸能用于制备低沸点酸 (4)硫酸与水任意比例混溶; 浓硫酸的稀释(酸入水):将液体沿器壁或沿玻璃棒慢慢加入水中,并不断搅拌使其混合均匀。 (二)浓硫酸的特性 浓硫酸的特性有:吸水性、脱水性和强氧化性。 要点诠释: 1.吸水性与脱水性的区别 浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由H2O分子或结晶水吸收。浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的 氢元素和氧元素按原子个数比2∶1的形式脱去,C12H22O1112C+11H2O。所以,二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。注意:在浓硫酸作用下,结晶水合物失去结晶水属于浓硫酸的吸水性。 利用浓硫酸的吸水性,常用浓硫酸作干燥剂,浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体,但是它不能用来干燥碱性气体(如NH3)和强还原性气体(如HBr、HI、H2S)。 2.强氧化性:在浓硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在,体现的是硫酸分子的性质。在硫酸分子中,存在+6价硫,很容易得电子被还原,所以具有很强的氧化性。浓硫酸能将大多数金属(如Cu)或非金属(如C)氧化:(1)Fe、Al的钝化 常温下,当Fe、Al等金属遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。 (2)与不活泼金属和非金属的反应

脱湿技术在双加压法硝酸装置中的应用

脱湿技术在双加压法硝酸装置中的应用 发表时间:2018-08-13T15:29:14.630Z 来源:《基层建设》2018年第19期作者:徐凤 [导读] 摘要:主要介绍了TR双加压硝酸装置的操作步骤,结合实际的选择参考点,作为整个操作步骤,并积极地在对原材料和设备主动控制的操作优化过程中进行优化操作后,提高硝酸浓度,减少了原材料的消耗,具有显著的经济效益。 重庆飞华环保科技有限责任公司重庆 401221 摘要:主要介绍了TR双加压硝酸装置的操作步骤,结合实际的选择参考点,作为整个操作步骤,并积极地在对原材料和设备主动控制的操作优化过程中进行优化操作后,提高硝酸浓度,减少了原材料的消耗,具有显著的经济效益。通过添加的原材料冷却和除湿空气冷却除湿设备,减少了空气的绝对湿度,提高空气密度,实现在风中低温度和湿度,因此增加了轴流压缩机进气质量流量,最终实现节能和提高经济效益的目标。 关键词:加湿技术;双加压法;硝酸装置 1前言 近年来,由于其氨消耗量低,产品硝酸浓度高,热回收效率高,低NOx排放,双加压硝酸工艺具有很大的优势,逐渐成为我国硝酸工业发展的主要生产技术。目前我公司有902t/a折百硝酸生产设备,采用先进的西班牙TR双加压工艺,流程和消费产品属于技术指标在国内行业领先水平,但在实际生产过程中有一个低负荷生产硝酸浓度较低的运行瓶颈,在夏天,由于重庆气温较高,空气密度小,使空气压缩机空气打量能力下降,致使空压机实际运行参数很难达到设计值,所以给空气脱湿有利于夏季硝酸装置的安全稳定,达产达标运行。 2双加压硝酸技术的特点 2.1高吸收率和高浓度的成品酸 由于高压1.1MPa,有利于一氧化氮的氧化和二氧化氮的吸收。通过合理的管道和设备设计,使一氧化氮的氧化率达到97.75%,通过冷冻水和冷却水提供冷量,使二氧化氮的吸收率达到98.83%,成品酸浓度可达60%以上。 2.2尾气中NOX含量低 合理利用能量通过氨蒸发的冷量为吸收塔中的二氧化氮的吸收降温提高吸收率、冷却水盘管分布在每层筛板塔里,吸收二氧化氮吸收的反应热,降低吸收塔温度。吸收塔吸收压力1.1MPa,减少氮氧化物在废气中的含量,所以在没有进入尾气处理装置前,废气排放已经达到了国际先进环保标准下200ppm},最新的设计可以达到低于150ppm。 2.3热能被循环利用,蒸汽是自产自足的 充分利用氨氧化过程的化学反应热量,TR设计理念,尽可能提高余热锅炉蒸汽生产的效率,将废气中的热能回收系统,尾气透平功率占四合一机组总输出功率的60%,蒸汽自产自用并有富余,生产1.27t的硝酸可以产出4.2MPa,440℃中压蒸汽1t。 2.4生产成本低,劳动生产率高 由于先进的技术、低的氨消耗、低的铂消耗、低功耗、高酸浓度和蒸汽的自给自足,在双压过程中硝酸的成本是所有硝酸生产中最低的。 3改造方案设计 3.1转换原理 最直接、最有效的解决方案是通过分析夏季硝酸生产浓度低的原因,对原料(即空气)进行降温和除湿。工业冷水喷淋冷却除湿方法干燥剂除湿和热交换器,原理是利用加热的方法,湿空气冷却,当潮湿的空气露点温度,相对湿度是100%,空气中的水汽饱和状态,当温度较低时,饱和水蒸气凝结成水,低温,直至达到饱和。随后的过程将尝试分离凝结水。由于冷水喷雾除湿法有大量凝结水,难以分离,不利于轴流空压机的工作安全。综合考虑后,采用换热器冻结法来降低原料气(即空气)的温度和湿度。通过空气温度和轴向空压机的绝对含水量,增加风的空气密度、低温和湿度,使轴向空压机增加到空气中,降低了硝酸产品单位产量的能耗。 3.2改造设计方案 制冷除湿设备的总体设计方案是:间接制冷冷却装置,使轴流压缩机入口温度降低,空气中的平均含水率降至10 g / Nm3。除湿装置每年运行时间超过4000小时,可以最大限度地解决因温度和湿度的季节性变化而造成的四合一机组的运行,硝酸生产节能设备的综合效果。 3.3除湿机的工艺流程。 空气过滤器过滤后的空气进入高效铝板翅式换热器,经过离心式冷水机,冷热水换热后,空气冷却,进入除雾器后脱水的轴流压气机压缩空气。后冷水加热到很高温度12℃冷水循环泵压到离心式冷水机组制冷冷却回收到7℃。同时,将自动排水装置从空气冷凝液中分离出来,再从凝结水回收设备中分离出来。 4材料选择 4.1稀硝酸材料的选择 在稀硝酸生产中,高压技术的使用特别容易受到设备的硝酸腐蚀,如尾气预热器热凝集的进口,冷凝器和冷却水的静置场所,锅炉热水器的出口。原因是硝酸滴或冷凝水的蒸发,当硝酸蒸发时,酸的浓度会上升到共沸浓度(69%高压过程)。达到酸和酸蒸汽腐蚀性的沸点。 4.1.1外壳腐蚀 从吸收塔出来的尾气中夹带着液体硝酸,进入尾气预热器壳程,液滴积留在壳壁的死角,管层流动的高温气体给壳层死角处的液体硝酸加热升温,温度越高硝酸的腐蚀性越强,导致换热器壳层腐蚀加重。 4.1.2管道腐蚀 当NOX气体从传热管中流出时,液滴会凝结在管壁和管板上。已证明304L(0Cr18Ni9)不锈钢不适合于排气预热器、冷凝器或冷却器的材料,310钢适合使用。 4.2浓缩硝酸储运选材 目前国内常用的硝酸储运设备,纯铝钎焊技术要求较高,但纯铝设备和焊接难度较大,需要采用氩弧焊,高温下焊接设备易出现问

硫酸和硝酸的氧化性 知识点梳理

第2课时硫酸和硝酸的氧化性 1.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是 ( ) A.与铜片反应 B.与石蕊溶液反应 C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D.加入锌片看是否有气体生成 答案 C 2.浓硫酸和2 mol·L-1的稀硫酸,在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线变化的原因是 ( ) A.a升华、b冷凝 B.a挥发、b吸水 C.a蒸发、b潮解 D.a冷凝、b吸水 答案 B 3.下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容,据此下列说法正

确的是 ( ) 硫酸化学纯CP 500 mL 化学式:H2SO4 相对分子质量:98 密度:1.84 g·cm-3 质量分数:98% A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1 B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气 C.能用铁制容器盛放该硫酸 D.该硫酸稀释时应将水倒入盛有该酸的烧杯中并不断地用玻璃棒搅拌 答案 C 4.如图所示,小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液,与锥形瓶连通的U形管内盛有少量水(为便于观察,预先染成红色)。沿小试管内壁小心地慢慢倒入约3 mL浓硫酸静 置片刻,不可能观察到的现象是( ) A.小试管内液体分两层,上层蓝色,下层无色 B.U形管内左边液面下降,右边液面升高 C.有少量白色固体析出

D.有少量蓝色固体析出 答案 D 5.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是( ) A.使石蕊试液变红 B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2 C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3 D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2 答案 B 6.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质①Fe Cl3,②Fe2O3,③Cu(NO3)2,④KNO3,铜粉溶解的是( ) A.只有①或②B.只有②或④C.只有①或②或③D.上述物质中任意一种 答案 D 7.用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜:①铜跟浓硝酸反应,②铜跟稀硝酸反应,③铜跟氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述正确的是( ) A.三种途径所消耗的铜的物质的量不相等 B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等 C.所消耗铜的物质的量:途径③>途径①>途径② D.所消耗硝酸的物质的量:途径①>途径②>途径③

双加压法生产稀硝酸工艺流程

双加压法生产稀硝酸工艺流程:本法典型的工艺流程示于图2, 图2 双加压法制稀硝酸流程 (1)氨的氧化和热能回收 氨和空气分别进入过滤器,以除去气体中夹带的固体粉尘和油雾等对氨氧化催化剂有害的杂质,净化后的气体经混合器混合(混合气中氨含量约9.5%(v))后进入氨氧化器,经与铂铑网接触,96%~97%(v)的氨被氧化为一氧化氮,气体的温度也上升至~860℃,此气体经氨氧化器下部的蒸气过热器和废热锅炉回收热量后出氨氧化反应器的温度约为400℃。 (2)NO的氧化及省煤器回收热量后,被冷却至约156℃。当温度下降时,气体中的NO被氧化成NO2,然后进入水冷却器(Ⅰ),进一步冷却至40℃。在这里,氧化氮(NOx)气体与冷凝水反应生成浓度约34%的稀硝酸。酸 气混合物经分离器分离,稀硝酸送入吸收塔。由水冷器(Ⅰ)来的氧化氮气体,与来自漂白塔的二次空气相混合后进入氧化氮压缩机,被压缩至1.0MPa(表)。气体经换热器被冷却至126℃,又经水冷却器(Ⅱ)进一步冷却至40℃后,氧化氮气体和冷凝酸一并送入吸收塔底部的氧化器继续氧化,在塔中氧化氮气体被水吸收生成

硝酸,吸收塔的塔板上设有冷却盘管用以移走吸收热和氧化热,当塔内液体逐板流下时和氧化氮气体充分接触,酸浓度不断提高,在塔底部收集的酸浓度为65%~67%。 (3)漂白 自吸收塔来的65%~67%的硝酸里溶入很多NOx气体,被送至漂白塔顶部,用二次空气将NOx气体从硝酸中吹出,引出的成品酸浓度为60%,含HNO2<0.01%,温度为62℃,经冷却至约50℃后,送往成品酸贮槽。由吸收塔顶出来的尾气,经尾气预热器,被加热至约360℃,热气体进入尾气透平,可回收约60%的总压缩功,最后经排气筒排入大气。排入大气的尾气中NOx含量约为180 ppm。 水 15%的氢氧化钠

GP硝酸生产工艺常见问题及处理措施

GP硝酸生产工艺常见问题及处理措施 发表时间:2018-12-04T11:30:52.957Z 来源:《防护工程》2018年第25期作者:陈志强[导读] 本文以天利高新己二酸厂10.5万吨硝酸装置为模型简要叙述了70年代GP双加压法硝酸工艺设计上的不足及操作要点,通过优化操作,在无法实施设备改造的前提下,减缓了因设计不足造成的设备损坏或生产事故。 陈志强 新疆天利高新石化股份有限公司己二酸厂新疆独山子 833600摘要:本文以天利高新己二酸厂10.5万吨硝酸装置为模型简要叙述了70年代GP双加压法硝酸工艺设计上的不足及操作要点,通过优化操作,在无法实施设备改造的前提下,减缓了因设计不足造成的设备损坏或生产事故。 关键词:GP 双加压法硝酸问题 0引言 近几年来,我国硝酸工业进入高速发展期,总产量每年以高于18%的速度增长,新增装置的技术含量提高,装置规模增大,酸浓度提高,新技术得到广泛地应用。新增加的装置主要以双加压法为主,双加压法硝酸装置以总产量大、单机规模大、能耗低、综合经济指标优等特点,已成为我国硝酸发展的主力和今后发展的方向。在我国已经投产和正在设计安装的29套双加压法生产装置中,GP的双加压法生产工艺为25套,伍德工艺为2套,凯米特工艺为2套。因此,我国的双加压法硝酸工艺现以GP双加压法硝酸工艺为主体。然而在实际生产运行过程中我们也可以发现,GP工艺在工艺设计上也存在一些问题,本文主要针对新疆天利高新己二酸厂硝酸装置生产过程中存在的问题进行阐述,通过优化部分操作,达到装置平稳安全运行的目的。 1 70年代GP工艺生产过程中出现的主要问题 (1)在70年代GP双加压法硝酸生产工艺中,氧化炉-废热锅炉采用巴布考克锅炉型式,此种锅炉相对于拉芒特锅炉过热段盘管布置在铂网下方,受热气流影响较大,特别是开停工过程中,热应力变化对盘管造成很大损伤,盘管泄露甚至爆管事故在同类装置中时有发生。天脊集团900吨/天硝酸装置过热段盘管曾出现一年内多次泄露现象。 (2)废热锅炉盘管当出现炉管内断流或流量偏低时,受热气流影响温度上升较快,对过热段盘管损伤较大,操作不当就可能存在爆管事故或应力拉伤出现泄露。 (3)触媒框易出现变形损坏。该氧化炉触媒框受热应力影响,在使用过程中极易出现变形甚至损坏。触媒框变形后,其密封效果下降,后续系统铵盐升高,影响工艺安全。天利高新硝酸装置触媒筐在2010出现触媒筐底部部分焊点脱焊现象。2011年8月份出现触媒筐隔热垫破损,因该触媒筐材为310S,焊接后需进行热处理,焊接条件苛刻,故2011年8月份隔热垫破损后,未进行修复。2012年10月份触媒筐出现严重变形,触媒筐密封面严重部位出现约10°夹角,触媒筐与氧化炉中间陶瓷纤维带无法起到密封作用,出现间断缺失现象,造成后续系统铵盐升高,且触媒筐变形后造成其中一根温度计套管“上翘”,对铂网造成一定伤害,同时也影响铂网活性。 (4)GP工艺排氯线在冬季运行过程中频繁出现腐蚀泄露现象。天利高新硝酸装置排氯操作主要集中在7-14层塔板。2010年冬季伴热系统投用后开始,多次出现泄露现象。泄露主要集中在7、8、9层高浓度酸管线。天利高新排氯线伴热系统采用0.5MPa低压蒸汽,供汽温度160-180℃。排氯线材质为00Gr19Ni10(与0Gr18Ni9腐蚀数据相同),排氯线伴热线与排氯线采用捆绑方式固定。通过对拆除管线腐蚀情况进行分析,造成腐蚀的主要原因是部分排氯线与高温伴热线接触后,造成排氯线内硝酸温度升高甚至产生相变气化现象,造成对排氯线腐蚀速率加快。据了解,辽阳化纤11.6万吨/年硝酸装置排氯线同样存在腐蚀泄露现象,采用定期更换排氯线加以预防和处理。 2 处理措施 (1)为了避免出现废热锅炉爆管、泄露事故,在正常生产过程中,对于锅炉水流量要保持在240m3/h以上。该工艺为防止出现爆管事故,设计3套联锁系统,其一为锅炉水循环泵同停联锁,其二为锅炉水流量低联锁,其三为汽包液位低联锁。在生产中要确保所有联锁处于投用状态。目前国内因仪表故障率较高,联锁投用率均处于较低水平。建议将所有联锁系统投用,保证锅炉水流量偏低后工艺能及时停车,防止爆管事故发生。锅炉水流量是否稳定,决定着废热锅炉盘管寿命。在开工过程中,氧化炉点火前,因点火前后锅炉水温度有偏差,故需将锅炉水流量适当调大,一般点火前维持在270-280m3/h左右即可。这样在点火后或氧化炉升温过程中,可以防止废热锅炉盘管温度变化太快造成的损伤。 (2)因过热段操作过程中主要存在于开停工阶段,在开工过程中,氧化炉点火前,通过过热段预热阀调整过热段流量控制在6t/h以上,点火后成功后可立即打开汽包出口阀,随着氧化炉温度上升,过热段蒸汽流量逐渐上涨,可缓慢关闭过热段预热阀,维持过热段流量稳定上升,切不可迅速关闭过热段预热阀,防止出现短暂流量缺失或断流现象。停工过程中,如外界有高压蒸汽待用,可提前将机组高压蒸汽切换至外界高压蒸汽。停工后缓慢开大过热段预热阀,氧化炉降温过程中控制过热段流量不低于6t/h,防止氧化炉降温时,预热造成过热段盘管热应力损坏或泄漏。 (3)因触媒筐采购周期较长,采取增加陶瓷纤维袋宽度并用触媒筐螺栓固定等方式,防止生产过程陶瓷纤维袋“部分缺失”现象,并在陶瓷纤维袋上增加陶瓷纤维棉,以保证密封效果,同时对触媒筐螺栓孔用陶瓷纤维棉进行了封堵,这样可以有效降低后续系统铵盐含量。据了解,辽阳化纤11.6万吨/年硝酸装置2011年一直维持在20mg/L左右,华阳迪尔硝酸厂2011年也维持在20mg/L左右,新疆化肥厂新建10万吨硝酸装置2012年6月份开工后一直在100~200mg/L之间,2012年11月份上升至500mg/L以上,严重影响了工艺安全。通过实际运行情况来看,天利高新硝酸装置通过这一改动后,铵盐含量控制明显较好,实际分析值基本维持在5mg/L以下,达到了预期的处理效果。触媒框安装如下图所示:

双加压法稀硝酸装置项目介绍及投资估算

内部资料须要保密 年产10万吨双加压法 稀硝酸装置 项目介绍和投资估算 天津华景化工新技术开发有限公司 2010/04/02

10万吨/年双加压法稀硝酸装置 项目介绍及投资估算 (传统工艺) 一、项目概述 国内目前生产稀硝酸的方法有:综合法、低压法、全中压法、全高压法和双加压法。其中综合法和低压法因生产成本高和环保不过关等问题,国家已禁止新建,全中压法因其尾气NO X浓度太高须采用氨还原治理后才可排放,而治理尾气的投资和运行费用很大,造成产品成本高,所以也在逐步被淘汰之中。目前在国内外硝酸领域:双加压法技术先进可靠,生产规模大,能耗低,尾气达标,综合经济指标优等特点,成为众多企业新上硝酸装置的首选。国内予计2010年底双加压法生产规模将占全国硝酸总规模50%以上。我公司给新乡永昌化工、江苏洪泽戴梦特化工、杭州龙山化工等设计的年产10万吨双加压法稀硝酸装置已相继开车成功顺利投产。 二、装置特点 1、氨-空气混合器和氧化炉中的分布器采用专有技术,其混合器和分布器都是经过严密设计和实践验证,确保氨与空气既能充分的混合又能充分的分布于铂网表面,同时氨氧化压力采用3.5MPa(G)中压氧化,这样氨的氧化率可达96%以上,铂耗降低到120mg/T.HNO3左右。 2、铂网的点火是采用网上可转动的氢火炬,氨送入氧化炉后可

立即获得较高的氧化率,防止在点火期间气氨滑过铂网,造成后续工段形成爆炸的铵盐。 3、吸收塔内筛板设计采用专有技术,二氧化氮吸收压力为1.0MPa(G),在使用低温水冷却时吸收率可达99.82%,排出尾气中NO X的含量低于180~200ppm,产品稀硝酸浓度高达60%以上。 4、采用中温(380℃左右)回收尾气能量,工作条件较缓和,操作稳定可靠,尾气透平进口机组可回收60%以上的压缩功,国产机组可回收50%以上的压缩功。 5、液氨蒸发器的加热水与吸收塔上部冷却水形成闭路循环,合理利用氨蒸发的冷量,制得低温水去吸收塔降温,硝酸吸收放出的热量由水带出去蒸发液氨。 6、空压机和氧化氮压缩机多级压缩后的能量在流程中得到充分回收利用。 7、废热锅炉副产3.9 MPa过热蒸汽,供汽轮机用汽。自产蒸汽自用有余。 8、整套装置设计合理,设备先进,自动化程度高,确保装置长周期安全稳定运行。 总体来说,我们设计的10万吨/年双加压法硝酸装置的优点是:⑴工艺技术处于国内双加压法硝酸装置领先地位。因为这套装置的设计是在我们充分消化了国内外不同规模双加法硝酸装置的基础上做了较大的技术创新,比如采用我们的双加压法技术可使成品酸浓度达到60~65%,吸收压力可达1.0MPa(G)以上,尾气直接达标排放,

双加压GP法生产稀硝酸(精)

双加压GP 法生产稀硝酸 采用两台氧化炉并联操作。生成的气体再经冷凝吸收,制得稀硝酸产品。氧化中压,吸收高压 (1 氨利用率高,炉顶设计有特殊气体分布器,能使氨空气混合气均匀分布于铂网表面,氨氧化率可达96.7%、NOx 吸收率可达99.8%,氨的总利用率为 96.5%; (2 铂消耗低,因铂网温度分布均匀,从而减少了铂网局部过热所产生的铂挥发损失; (3 NO氧化度高,由于NOx 吸收采用1.3~1.5MPa 的操作压力,加快NO 气体的速度,在不设专用氧化塔的情况下,通过设备、管道内空间的净化,使进入吸收塔气体中NO 氧化度达到90%~97.8%; (4 尾气中NOx 含量低,由于加压、低温吸收,对NO 氧化及NOx 吸收都很有利,尾气出口中NOx 含量能降低到100mL /kL 以下,不需要设尾气处理装置。 四、硝酸生产常见的事故模式 (1 NH3和空气在接触设备、混合器及管道内生成易爆的混合气体而发生爆炸; (2 生产车间、厂区内聚集有大量氨和氧化氮气体,使职工中毒; (3 生成亚硝酸盐-硝酸盐,并沉积下来,从而在氧化气体鼓风机、透平压缩机器和接触设备的点火部件及管道等处发生爆炸; (4 当浓缩器燃烧室内加入过量液体或气体燃料时,稀硝酸浓缩工段会形成易爆的气体空气混合物或蒸气-空气混合物,燃料如不及时燃烧,则可能在燃烧室内发生爆炸;

5 当氧气从直接合成法生产浓硝酸的系统中冲出,或氧气进入被有机物质污染的设备时,在未经脱酯处理以及沾有油污的设备和管道表面可能发生燃烧; (6 氧气和硝酸与有机物接触或与含有棉花,石蜡等有机物质的石棉衬垫及填料接触而发生燃烧; (7 由于浓硝酸和混酸有机物质接触引起燃烧和爆炸; (8 液体氧化氮与氨混合而发生爆炸。 氧化炉安全控制技术 保证点火时动作迅速准确。如果点火时间过长,将使未参加反应的氨漏入系统中,遇酸则生成硝酸铵和亚硝酸铵,产生爆炸源。此外,在开车和正常运转时,要严格控制混合气中氨的含量不超过12%,以防爆炸。氨在常温常压时的爆炸极限为15.5%~27%,温度提高,其爆炸下限下移。如100℃时,下限则为14.5%,氧化炉的操作温度在800~900℃,其爆炸下限还要降低。因此,开车前要对氨、空气自动调节器、氧化炉温度和氨浓度高限报警器及停车联锁装置仔细检查,并经试验保证灵敏可靠,且需仪表人员在场监视。 ? 氧化炉开车的初期,由于温度低,氧化率低,容易使未反应的氨滑过铂网而进 入系统,从而生成硝酸铵和亚硝酸铵。加之一氧化氮在温度为325℃时,还会使硝酸铵分解成为亚硝酸铵,增加了铵盐爆炸的危险性。因此,在开车的初期,当炉温未达到正常温度时,反应后的气体应经稀硝酸洗涤或放空。 ? 氧化系统生成的少量铵盐(硝酸铵和亚硝酸铵容易在透平压缩机处积聚,铵盐 超过规定值时,应在透平入口加蒸汽吹洗,在设备大、中、小修时,要彻底清理,消除隐患。操作中如发现铵盐存在,严重时应立即停车处理。

硝酸生产工艺

摘要:简要介绍了国内外硝酸工业的技术及发展趋势,同时对双加压法的特点进行阐述,并提出了其发展前景及需关注的问题。 关键词:硝酸生产双加压法问题发展趋势 前言 硝酸工业的发展已有一百多年的历史,自从硝酸实现工业化生产以来,人们就把装置产量的提高,经济技术指标的优化和运行安全可靠作为追求的目标。伴随着金属材料技术、设备机械制造技术、催化剂技术和控制技术的发展,硝酸生产的大型化、经济技术指标的先进化、控制手段的自动化成为可能。 1 硝酸生产方法简介 稀硝酸的生产过程根据氧化压力和吸收压力设置的不同,主要有常压法(N)、综合法(N+M)、中压法(M+M)、高压法(H+H)和双加压法(M+H)五种方法。表1给出了各种生产方法的特征。 表1 各种生产方法的特征 从表1可以看出:氨和铂的消耗综合法为最低,中压法和双加压法次之,高压法最高;相对投资费用高压法最低,双加压法次之;在生产规模上双加压法、高压法最宜实现大型化。尾气排放双加压法最优。 1.1常压法、综合法[1] 我国已将此两种生产方法列入落后和淘汰行列,除个别老厂在运行外,新建装置已不许选用上述两种方法。 1.2全中压法[2] 氨的氧化和氮氧化物的吸收均在0.35~0.6MPa压力下进行,此法的特点是:设备较为紧

凑,生产强度较高,不需要NO x压缩机,流程比综合法简单,投资较少,酸浓度为53%,能量可以部分回收。缺点是生产强度低,吸收容积较大,尾气中NO x含量较高为2 000×10-6,需处理才能达标排放,并且系统设备腐蚀严重。 1.3高压法 氨氧化和氮氧化物吸收均在0.71~1.2MPa的压力下进行。此法的特点是全过程压力均由空气压缩机供给,不需NO x压缩机,流程简单,设备布置紧凑,基建投资少,特种钢材用量少,生产强度大,吸收率高达99%,产品浓度高(55%~70%),尾气中氮氧化物含量低,能实现清洁生产,能量回收率高。缺点是氨氧化率低,氨耗高,铂催化剂装填量大,使用周期短,损耗亦大,生产成本较高。 1.4双加压法 双加压法是法国的GP公司最早研制开发成功的,该公司于1958年创建了第一套双加压法硝酸生产装置。国内山西天脊集团于1983年最早引入“双加压法”硝酸生产工艺。 双加压法是继全中压法和全高压法后硝酸生产工艺的进一步发展,它集中了中压法氨耗低、铂耗低和高压法成品酸浓度高及尾气中NO x含量低的优点,是目前世界上最先进的硝酸生产工艺。 氨的氧化采用中压(0.35~0.6MPa),氮氧化物的吸收采用 1.0~1.5MPa,此法吸收了全中压法与全高压法的优点,并可采用比全高压法更高的吸收压力,对工艺过程更为适用。使氨的损耗与铂催化剂的损耗接近常压法,吸收系统采用高压后吸收率高(99.8%),容积减少,酸浓度高(60%~70%),生产强度大,经济技术指标最优化,生产成本低,尾气中NO x含量低(最低达150×104t),是最彻底的清洁生产技术,符合国际排放要求,基建投资适度,能量回收综合利用合理,是最具发展的流程。 图1是目前国内最新双加压法硝酸工艺流程图[3]。

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