一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學藥品的生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種硝酸生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 硝酸的用途廣泛，常被用來制取一系列硝酸鹽類氮肥，由于硝酸同時具有氧化性 和酸性，硝酸也被用來精煉金屬等。硝酸生產(chǎn)工藝按壓力來劃分一般分為五種，即常壓法， 全中壓法，綜合法、全高壓法和雙加壓法。常加壓法和綜合法是早期硝酸生產(chǎn)工藝，產(chǎn)能小、 消耗高、污染重、酸濃度低，已被淘汰。全中壓法和全高壓法是氧化和吸收都在加壓下進行 的，生產(chǎn)強度有所提高，流程簡單投資小，但是生產(chǎn)強度仍較低，損耗大，尾氣中NOx含量仍 為2000ppmW上，需處理才能達到排放標準。雙加壓法是現(xiàn)在最常用的硝酸生產(chǎn)工藝，其氨 的損耗與笛催化劑消耗低，吸收率高，生產(chǎn)出的硝酸濃度高、強度大，尾氣中NOx含量低，符 合國際上的排放標準。申請?zhí)?01110323653.X公開了一種高濃度稀硝酸生產(chǎn)工藝，該工 藝是將稀硝酸與濃硝酸聯(lián)合生產(chǎn)，利用雙加壓制稀硝酸裝置，通過改進生產(chǎn)質(zhì)量濃度大于 68. 4%的超共沸硝酸，再利用超共沸硝酸蒸傭和精傭技術(shù)生產(chǎn)質(zhì)量濃度大于98%的濃硝酸， 此工藝的生產(chǎn)成本較高，產(chǎn)量較低，也沒有很好的降低尾氣中NOx的含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明提供一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝。
[0004] 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下： (1) 原料的混合；液氨經(jīng)氨蒸發(fā)器加壓至0. 52MPa的氣氨，再經(jīng)加熱器加熱至10(TC，進 入氨過濾器，除去油和其它雜質(zhì)，通過氨空比調(diào)節(jié)系統(tǒng)與空氣混合； (2) 氨氧化反應(yīng)工序：氨空混合氣體經(jīng)氨氧化爐頂部的分布器均勻分布在笛網(wǎng)上，進 行氨的氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在86(TC-90(TC，壓力控制在0. 45MPa-0. 5MPa，反應(yīng)后生產(chǎn) 含有NOx的氣體； (3) 熱量回收、冷卻工序；將上述反應(yīng)后含NOx氣體經(jīng)過蒸汽過熱器、廢熱鍋爐、高溫 氣-氣換熱器、省煤器回收熱量后，再經(jīng)低壓水冷卻器，將氣溫降至45°C，通過氧化氮分離 器將硝酸分離，生成一定數(shù)量稀硝酸，用泉送入吸收培內(nèi)； (4) 吸收工序；將步驟（3)中分離的NOx與空氣混合進入氧化氮壓縮機，加壓至 1.lMPa-1. 5MPa并且加溫至19(TC-21(TC，經(jīng)尾氣預熱器、高壓水冷氣冷卻至45°C，進入吸 收培底部，在培中被&0吸收生成濃度60%硝酸(其中溶解了一部分NOx氣體)，硝酸從培底 產(chǎn)出，產(chǎn)生的尾氣從培頂排出； (5) 漂白工序：將步驟（4)中從吸收培底部出來的60%硝酸經(jīng)漂白培吹除溶解的NOx 氣體后，經(jīng)酸冷器送至成品酸膽槽； (6) 尾氣處理工序；將步驟（4)中從培頂出來的尾氣，經(jīng)尾氣分離器、二次空氣冷卻器、 尾氣預熱器、高溫氣-氣換熱器處理，加熱后進入尾氣膨脹機做功，做功后的尾氣經(jīng)尾氣排 氣筒排入大氣。
[0005] 優(yōu)選的，所述步驟（1)與（4)中用于混合的空氣要預先進入空氣過濾器、空氣壓縮 機，加壓至0. 45MPa，溫度控制在236°C。
[0006] 優(yōu)選的，所述步驟（5)中硝酸從漂白培的頂部進入，通過調(diào)整噴射器水壓，控制漂 白培頂壓在-25KPa，溫度43 °C。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟（6)尾氣進入尾氣膨脹機前逐漸加熱至365°C。
[0008] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中液氨的純度要控制在99. 5%W上，含油量小于1X10 5,壓 力控制在1.IMPa，溫度18°C。
[0009] 優(yōu)選的，所述步驟（4)中的吸收培為一種雙S型單溢流篩板培，含有32層培板及 26層帶冷卻盤管。
[0010] 有益效果：本發(fā)明提供的一種雙加壓硝酸生產(chǎn)工藝存在W下優(yōu)點（1)氨利用率 高；采用低壓氧化不會增加氨耗，高壓NOx吸收率高，因此氨的總利用率高達96. 5% ; (2)笛 耗低；（3)吸收率高；吸收培入口NO氣體氧化度可達97. 75%，從而保證了較高的NOx吸收 率，可達99. 83% ; (4)成品酸濃度高：由于采用高壓吸收，故成品酸濃度可達60%W上；（5) 尾氣中的NOx含量低，本工藝合理利用液氨蒸發(fā)冷量，降低吸收溫度，采用高壓吸收，尾氣 中NOx含量極低；（6)熱回收利用化蒸汽自給有余。因此本工藝簡單、合理、節(jié)能減耗、環(huán) 保，在各硝酸生產(chǎn)工業(yè)中適于推廣。
【具體實施方式】
[0011] 為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合
【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[001引 實施例1 : (1) 原料的混合；液氨經(jīng)氨蒸發(fā)器加壓至0. 52MPa的氣氨，再經(jīng)加熱器加熱至locrc，進 入氨過濾器，除去油和其它雜質(zhì)，通過氨空比調(diào)節(jié)系統(tǒng)與空氣混合，用于混合的空氣要預 先進入空氣過濾器、空氣壓縮機，加壓至0. 45MPa，溫度控制在236°C; (2) 氨氧化反應(yīng)工序：氨空混合氣體經(jīng)氨氧化爐頂部的分布器均勻分布在笛網(wǎng)上，進 行氨的氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在86(TC，壓力控制在0. 45MPa; (3) 熱量回收、冷卻工序；將上述反應(yīng)后含NOx氣體經(jīng)過蒸汽過熱器、廢熱鍋爐、高溫 氣-氣換熱器、省煤器回收熱量后，再經(jīng)低壓水冷卻器，將氣溫降至45°C，通過氧化氮分離 器將硝酸分離，生成一定數(shù)量稀硝酸，用泉送入吸收培內(nèi)； (4) 吸收工序；將步驟（3)中分離的NOx與空氣混合進入氧化氮壓縮機，加壓至1.IMPa (194°C)，經(jīng)尾氣預熱器、高壓水冷氣冷卻至45°C，進入吸收培底部，在培中被電0吸收生成 硝酸； (5) 漂白工序：將步驟（4)中從吸收培底部出來的60%硝酸經(jīng)漂白培吹除溶解的NOx 氣體后，經(jīng)酸冷器送至成品酸膽槽，其中硝酸從漂白培的頂部進入，通過調(diào)整噴射器水壓， 控制漂白培頂壓在-5KPa，溫度4(TC; (6) 尾氣處理工序；將步驟（4)中從培頂出來的尾氣，經(jīng)尾氣分離器、二次空氣冷卻器、 尾氣預熱器、高溫氣-氣換熱器處理，加熱后進入尾氣膨脹機做功，做功后的尾氣經(jīng)尾氣排 氣筒排入大氣，其中尾氣進入尾氣膨脹機前逐漸加熱至35(TC。 實施例2 ;其余與所述實施例1相同，不同之處在于，步驟（2)中氨氧反應(yīng)溫度控制在 88(TC，步驟（5 )中漂白培頂壓-25KPa，溫度43 °C，步驟（6 )中尾氣加熱至365 °C。
[0013] 實施例3;其余與所述實施例1相同，不同之處在于，步驟（2)中氨氧反應(yīng)溫度控制 在90(TC，步驟（6)中尾氣加熱至38(TC，步驟（5)中漂白培頂壓-40KPa，溫度45°C。
[0014] 通過上述3個實施例，由上表中Η組數(shù)據(jù)可知，當中氨氧反應(yīng)溫度控制在88(TC， 漂白培頂壓控制在-25KPa，溫度43°C，尾氣進入尾氣膨脹機前逐漸加熱至365°C時，氮的總 利用率和漂白培中NOx吹除率最高，尾氣中NOx含量最低，此時最利于硝酸的生產(chǎn)。
[0015] 本發(fā)明提供的一種雙加壓硝酸生產(chǎn)工藝存在W下優(yōu)點（1)氨利用率高；采用低壓 氧化不會增加氨耗，高壓NOx吸收率高，因此氨的總利用率高達96. 5% ; (2)笛耗低；（3) 吸收率高；吸收培入口NO氣體氧化度可達97. 75%，從而保證了較高的NOx吸收率，可達 99. 83% ; (4)成品酸濃度高：由于采用高壓吸收，故成品酸濃度可達60%W上；（5)尾氣中的 NOx含量低，本工藝合理利用液氨蒸發(fā)冷量，降低吸收溫度，采用高壓吸收，尾氣中NOx含量 極低；（6)熱回收利用好，蒸汽自給有余。因此本工藝簡單、合理、節(jié)能減耗、環(huán)保，在各硝酸 生產(chǎn)工業(yè)中適于推廣。
[0016] W上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng) 域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，其工藝步驟如下： (1) 原料的混合：液氨經(jīng)氨蒸發(fā)器加壓至0. 52MPa的氣氨，再經(jīng)加熱器加熱至100°C，進 入氨過濾器，除去油和其它雜質(zhì)，通過氨空比調(diào)節(jié)系統(tǒng)與空氣混合； (2) 氨氧化反應(yīng)工序：氨空混合氣體經(jīng)氨氧化爐頂部的分布器均勻分布在鉬網(wǎng)上，進 行氨的氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在860°C_900°C，壓力控制在0. 45MPa-0. 5MPa，反應(yīng)后生產(chǎn) 含有NOx的氣體； (3) 熱量回收、冷卻工序：將上述反應(yīng)后含NOx氣體經(jīng)過蒸汽過熱器、廢熱鍋爐、高溫 氣-氣換熱器、省煤器回收熱量后，再經(jīng)低壓水冷卻器，將氣溫降至45°C，通過氧化氮分離 器將硝酸分離，生成一定數(shù)量稀硝酸，用泵送入吸收塔內(nèi)； (4) 吸收工序：將步驟（3)中分離的NOx與空氣混合進入氧化氮壓縮機，加壓至 1.IMPa-l. 5MPa并且加溫至190°C-2KTC，經(jīng)尾氣預熱器、高壓水冷氣冷卻至45°C，進入吸 收塔底部，在塔中被H20吸收生成濃度60%硝酸(其中溶解了一部分NOx氣體)，硝酸從塔底 產(chǎn)出，產(chǎn)生的尾氣從塔頂排出； (5) 漂白工序：將步驟（4)中從吸收塔底部出來的60%硝酸經(jīng)漂白塔吹除溶解的NOx 氣體后，經(jīng)酸冷器送至成品酸貯槽； (6) 尾氣處理工序：將步驟（4)中從塔頂出來的尾氣，經(jīng)尾氣分離器、二次空氣冷卻器、 尾氣預熱器、高溫氣-氣換熱器處理，加熱后進入尾氣膨脹機做功，做功后的尾氣經(jīng)尾氣排 氣筒排入大氣。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟（1)與 (4)中用于混合的空氣要預先進入空氣過濾器、空氣壓縮機，加壓至0. 45MPa，溫度控制在 236。。。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟（5)中硝 酸從漂白塔的頂部進入，通過調(diào)整噴射器水壓，控制漂白塔頂壓在_25KPa，溫度43°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟（6)尾氣 進入尾氣膨脹機前逐漸加熱至365°C。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟（1)中液 氨的純度要控制在99. 5%以上，含油量小于1X10 5,壓力控制在1.IMPa，溫度18°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟（4)中的 吸收塔為一種雙S型單溢流篩板塔，含有32層塔板及26層帶冷卻盤管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝，其工藝步驟為：（1）原料的混合；（2）氨氧化反應(yīng)工序；（3）熱量回收、冷卻工序；（4）吸收工序；（5）漂白工序；（6）尾氣處理工序；本發(fā)明工藝合理、簡潔，兼有氨利用率高、鉑耗低、吸收率高、成品酸濃度高、尾氣中的NOx含量低等特點，而且熱回收利用好，蒸汽自給有余，避免了能源資源浪費，在各硝酸生產(chǎn)工業(yè)中適于推廣。
【IPC分類】C01B21/38
【公開號】CN105366653
【申請?zhí)枴緾N201410420103
【發(fā)明人】蔣小華
【申請人】蔣小華
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月25日