双加压法硝酸生产工艺介绍.pdf

小氮肥设计技术年第卷第期 双加压法硝酸生产工艺介绍 孙立辉 济南双硝技术开发有限公 司 摘要主要介绍双加压法硝酸工艺流程 工艺消耗指标 主要设备 工艺先进 性 以及在我国的发展情况 关健词双加压硝酸四合一机组 前 言 法 国口公司几 五 创立于年 是法 国阿托 化学公司 的 子公司 是 法国最 大 的化肥 厂 合成氨 生产能力 硝酸生产能力 在欧洲排名第 三 该公司主要是生产和销售化肥 并出售专利 研究 开发生产硝酸 催 化剂 树脂等新工 艺 年运用 自己的研究成 果 创 建了第 一套双加压法 硝酸装置 近年来 公司一直 致力于双加 压法硝 酸工艺研究 并不断改进和完善 迄今为各 国设计双加压硝酸装 置余套 在全球享有很高 的声誉 目前 硝酸生产装 置 正 朝 着 大型单系列 化方 向发展 日产千 吨左右 的装置已经普及 荷兰 工 厂已建 成 世界 上 生产能 力 最 大 的 硝 酸 装 置 双 加 压工 艺 为氧化在中压下 进行 而 吸 收 在高压 下进行 由于该工 艺 氨耗 铂耗较 低 单机生产能力 大 尾气中 一 不需 再处理 符合目前严格的环境保护要求 从而成为 各 国硝酸装置 的首选 工艺 工艺流程概述 工艺流程图见图 由合成氨系统来的液氨经氨蒸发器后变成为 的气氨 气氨经 氨 过热 器加热至 进人氨过滤器 除去油 和其它杂质 经氨空比调节 系统进人氨 一空气 混合器与空气混合 混合气中氨 浓度为 空气经空气过滤器后进 人空气压缩机 加压 至 分一次空气和二次空气进人 系统 一次空气进 人氨 一空混 合器后 进人氨 氧化 炉 二次空气送至漂 白塔用于成品酸 的漂白 氨空混合气经氨氧化炉顶部 的分布器均匀分 布在 铂 网 上 进行 氨的 氧化反 应 反 应 温 度 为 反应后 含的气体经过 蒸 汽过 热器 废 热锅炉 高 温气 一气 换热器 省煤器回收热量后 再 经低压水冷凝器 气体温度 降至 并生成一 定数量 的稀硝酸 酸 一气 混合 物进人氧化 氮分离 器将稀硝酸分离 用 泵将稀硝 酸送人吸收塔 相应 塔板 气体与漂 白塔来的二次空气混合进入 氧化氮压缩机 加压 至 经 尾气预 热器 高压水 冷器冷却至 进人吸 收塔底部 气体在塔中被姚 吸收 生 成 硝 酸 从塔 底 出来 的硝 酸经漂 白塔吹除溶解的气体 后 经酸冷器送至成 品酸贮槽 由吸收塔顶部 出来 的尾气 经尾气分离器 二 次空气冷却器 尾气预热 器 高温气 一 气换 热器 逐渐加热至 左右进人尾气 膨胀 机作功 作 功后 的尾气经尾气 排气筒排 人 大气 含 量 一 锅炉给水在除氧器热力除氧后 经省煤器 废 热锅炉 汽包后 产生的饱和蒸汽 经蒸 汽 过热器加 热 至科 大部分蒸 汽供蒸汽 透 平使 用 多余部分外送至蒸汽管网 主要工 艺参数 液氨纯度油 一 压力 一 温度 空气压力温度 混合气中氨浓度 氧化炉温度 冷凝酸浓度按盐 吸收压力 成品硝酸浓度亚硝 第期孙立辉双加压法硝酸生产工艺介绍 尾气含量 姗 一 含量 蒸汽压力温度 阮阮叭日日 下下下下下下 月月 叫叫户 叫叫叫叫叫叫 门门门门门门门门门门门门门门 下下下下下下下下下下下 乙发一一一一一一 口口口口口口口口口口口口口口口 图双加压法硝酸工艺流程图 氨蒸发器 辅助氮蒸发器氨过热器氮过滤器空气过滩器 空气压缩机 氮空混合器氮 级化炉高温气一气换热器省煤器低压水冷器分离器 压缩机尾气预热器高压水冷器吸收塔尾气分 离器二次空气冷却器 尾气透平废热锅炉汽泡蒸汽透 平燕汽冷凝器漂白塔酸冷器 主要消耗定额 主要消耗定额见表 裹主要消耗定额以乌 计 名称 规格 单位 消耗 液氨脱盐水 常温 循环水低压蒸汽中压蒸汽电铂网 扩 一 注 铂网消耗为未回收前的消耗童 主要设备 四合一机组 蒸汽透平 氧化氮压缩机 空 气压缩机 尾气透平 变速箱以及 附属设备 氨氧化炉三位一体设备 上部 为多层带 孔的折流板分布器 中部为放铂网的篮式 吊筐 下 部为蒸汽过热段和带炉壁冷却盘管的废热锅炉 吸收塔双型单溢流筛板塔 层塔板 中有层带冷却盘管 漂白塔层筛板 小氮肥设计技术 年第解 卷 环境保护 废 气硝酸尾 气排气 筒 废气 排 放高度 尾气 中含量 符合国际标 准 废 水硝酸 装置 在 生产过 程中无废水产 生 检修或事故泄漏 可能有少量酸性水产生 全部 集中至中和池 中和后排放 噪声主要 源于四合一 机组 和蒸汽放空 开停车时较明显 正常生产低于 双加压工艺特点 氨利用率高公司对大直径氧化炉气 体分布技术 要求高 铂网上任何两 点 温差 氧化炉点火 为回转燃氢点火器 氨氧化率 高 采 用低压氧 化不会增 加 氨 耗 高压 吸收率高 因此氨的总利用率可高 达 铂耗低经验氨 氧 化压力 时铂损失较少 另外由于氨 一 空混合器设计独特 气体混合好 氧化炉采用专 利技术设计的气体分 布器 因而 铂耗也降低 双加压 工艺铂耗在 一 群 吸收率高吸收塔人口气体氧化度可 达 从而保证了较高的吸收率 可达 到 成品酸浓度 高由于采用高压 吸收 故成 品酸浓度可以达到以上 尾气 中的含量低合理利用 液氨 蒸发冷量 降低吸 收 温度 采 用高压吸 收 不需加尾气处 理装置 尾气中含量 可 达 到 一 以下 热回收利用好 蒸汽自给有余 主要设备 氨 一 空混合器 氨氧化炉 吸收 塔 漂白塔都采用公司的专利技术 关键设备 四合一 机 组 选用 德 国 公司制造的产品 产品质量高 生产能力有保证 操作 自动化程度高 采用集中控制 犯套联锁 确保装置安全 可靠 稳定运行 双加压硝酸工艺在我国的发展 公 司具有设计大型硝酸装置 的经验 其中 经验集中在双加压工艺上 它兼有全中压法 铂耗 氨耗低的优点和全 高压法吸收率高 尾气 中 含量低的优点 因此 双加压 工艺 流程在技术 上是先进 的 可 靠的 在经济上是合理的 我 国首次引进的双加压法硝酸装置为山西天 脊集团原山西 化肥厂 采用法国公司双加 压法硝 酸 专 利 技术 单套日产硝 酸 的两条生产线 于年月进行投料试 车 主要 工 艺指标和 消耗 定额达 到 原设计要求 该装置 为全 套国外引 进 四合一 机组为德国 公司制造 该装 置 的引进使我国硝 酸生产 技术 向前迈进一大步 接近或达到世界先进水平 其后济南化肥 厂于年建成一套日产的 双加压硝酸装置 该装置除 四合一 机组 为德 国公司制造外 其它设备全部为 国 内制造 该装置 自试车以来工艺稳定 运行可靠 硝酸浓度 达 尾气 中 一 各项指标达 到 设计要求 年 云峰 化学工业 公司 又建成一 套日产的双加压法硝酸装置 全部设 备 国产化 四合一 机组 为西安陕鼓动力股份有 限 公司制造 该装 置 自试车以来 基本能达 到生 产 要求 但还存在一些不足 主要存在压缩机压力不 足 尾气中浓度偏高等问题 年石家庄 化肥厂又建成一套日产的双加压法硝酸 装置 该装置在云峰基础上对设备进行改进 全部 设备也国产化 因其它 原因至今未试车 年 山西天脊集团又建成该 公司第三套日产 双加压法硝酸装置 采 用济南化肥厂模式 除 四 合一 机组为从 德国公司引进 外 其它设 备 全部国产化 自年月试车投产以来 各 项 指标均达设计要求 到 目前为止我 国已拥有套 双加压法硝酸装置 日产 装置套 日产 装置套 近几年我国硝酸工 业发展较快 其 中引进 国 外二手旧装置 达套 除解 化 淮化为双加压工 艺外 其它大多为全高压法 我国现在硝 酸装 置 仍以常压法 综合法工艺为多 生产时间较长 设 备陈旧 单套能力