硝酸工藝
化肥行業(yè)用硝酸
硝酸是氮肥以及其他許多化工產(chǎn)品的基本原料,一般生產(chǎn)用硝酸濃度為50%-70%。
目前最常用濃度為60%的硝酸有兩種生產(chǎn)工藝。日產(chǎn)1000噸以下采用單加壓工藝,日產(chǎn)1000噸以上采用雙加壓工藝。單加壓工藝優(yōu)點是投資成本低,雙加壓工藝優(yōu)點是運轉(zhuǎn)成本低。日產(chǎn)1000噸左右,兩種工藝的優(yōu)點相差無幾。
捷克化工工程股份公司(簡稱捷克化工)是一家專業(yè)的工程公司,在大型硝酸裝置設(shè)計有豐富的經(jīng)驗,使用世界頂尖的法國格蘭德-派羅斯(GRANDE PAROISSE S.A,道達爾集團成員)工藝。法國格蘭德-派羅斯是氮肥生產(chǎn)工藝領(lǐng)域的創(chuàng)始人,同時也是法國排名第一,歐洲排名第三的氮肥生產(chǎn)商。
1) 單加壓工藝
工藝簡介
該工藝的氧化和吸收工段在同等壓力的情況下進行。根據(jù)操作壓力分為:
·低壓(小于0.1MPa)
·中壓(0.1~0.6 MPa之間)
·高壓(0.6~1.3 MPa之間)
硝酸生產(chǎn)的主要原料是液氨和空氣,液氨汽化后與壓縮空氣混合進入反應(yīng)爐,催化氧化反應(yīng)生成NO和水(壓力0.7MPa),反應(yīng)爐里出來的亞硝氣的熱量用于生產(chǎn)蒸汽、加熱尾氣和工藝空氣,亞硝氣被冷卻后進入吸收塔和水反應(yīng)生成硝酸(壓力為0.7MPa)。由于反應(yīng)爐出口壓力略高于吸收塔壓力,所以不需要亞硝氣壓縮機。
硝酸通過二次空氣漂白,經(jīng)冷卻,送入罐區(qū)。廢氣中的氮氧化物和作為還原劑的氨在反應(yīng)器進行選擇性反應(yīng)后,再進入吸收塔,最后產(chǎn)生的尾氣經(jīng)熱量回收和透平機,再通過排到煙囪空氣中。
優(yōu)勢
·運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性
·投資成本低
·尾氣中的氮氣含量低(低于100PPM,選擇催化之后)
2) 雙加壓工藝
工藝簡介
高壓有利于亞硝氣的吸收和氨的轉(zhuǎn)化。液氨汽化后與壓縮空氣混合進入反應(yīng)爐(壓力為0,5 MPa),反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量,用于產(chǎn)生過熱蒸氣和加熱尾氣,冷卻后的低壓亞硝氣和高濃度的酸氣經(jīng)NOx壓縮機加壓到1,1 MPa。高壓亞硝氣再經(jīng)尾氣冷卻后進入吸收塔,與水反應(yīng)生成硝酸。硝酸通過二次空氣漂白,經(jīng)冷卻,送入罐區(qū)。吸收塔排除的尾氣經(jīng)加熱后和氨行選擇性反應(yīng)以減少NOx的含量,最后產(chǎn)生的尾氣用于透平發(fā)電。
優(yōu)勢
·運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性
·氨轉(zhuǎn)化率高
·余熱回收率高
·投資成本低
·尾氣中的氮氣含量低(低于50PPM,選擇催化之后)
3) 濃縮硝酸
高濃度硝酸(98%~99%)是用濃度低的硝酸(30%~70%)經(jīng)過抽提蒸餾而制成。蒸餾必須要用脫水劑。
優(yōu)勢
·運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性
·余熱回收率高
·尾氣中氮氣含量低(低于50PPM,選擇催化之后)
4) 一氧化二氮排放降低
京都條約-國際氣候變化條約由俄羅斯認可后于2004年底生效。
直到京都條約生效之前,對于一氧化二氮的排放量從環(huán)保方面一直沒有被重視,以前通常硝酸產(chǎn)生的的副產(chǎn)品(350~3500ppmv濃度的一氧化二氮)未利用。
由于一氧化二氮是在溫室效應(yīng)中比其他排放的氣體會產(chǎn)生更嚴重的有害物質(zhì),同時在歐盟目前執(zhí)行的二氧化碳的交易制度之下,降低一氧化二氮的排放量將對所有的硝酸、已內(nèi)西胺、其他化工產(chǎn)品和半成品的生產(chǎn)商十分重要。
目前有兩種脫一氧化二氮的工藝,我公司都可以采用:
-高溫催化還原反應(yīng)(880~930℃)
-中溫催化還原反應(yīng)(380~450℃)
此兩種工藝都可以使的一氧化二氮的排放量減少80%~90%。