Спосіб виробництва азотної кислоти (варіанти) та установка для його здійснення (варіанти)

1 Спосіб виробництва азотної кислоти, що включає каталітичне окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів з байпасним регулюванням нітрозного газу на наступну стадію, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу хвостовим газом в дві стадії, охолодження водою з отриманням кислого конденсату, який подають на стадію абсорбції разом з охолодженим нітрозним газом, з отриманням розчину кислоти, відбілювання розчину кислоти повітрям і подачу утвореного в процесі відбілювання газу на стадію абсорбції, нагрівання хвостового газу нітрозним газом в дві стадії і каталітичне очищення хвостового газу від оксидів азоту з наступною рекуперацією енергії газу в газовій турбіні і котлі-утилізаторі, який відрізняється тим, що нітрозний газ, що виходить зі стадії доокислювання, додатково охолоджують повітрям з байпасним регулюванням нітрозного газу, нагріте повітря подають на стадію каталітичного окислювання аміаку, нагрівання хвостового газу нітрозним газом на першій стадії здійснюють з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів з виводом кислого конденсату, утвореного з нітрозного газу, на стадію абсорбції, а на другій стадії хвостовий газ нагрівають нітрозним газом уже охолодженим повітрям 2 Спосіб виробництва азотної кислоти, що включає каталітичне окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів з байпасним регулюванням нітрозного газу на наступну стадію, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу хвостовим газом в дві стадії, охолодження водою в дві стадії, з отриманням кислого конденсату, який подають на стадію абсорбції разом з охолодженим нітрозним газом з отриманням розчину кислоти, відбілювання розчину кислоти повітрям і подачу утвореного в процесі відбілювання газу на стадію абсорбції, нагрівання хвостового газу нітрозним газом в дві стадії і каталітичне очищення хвостового газу від оксидів азоту з наступною рекуперацією енергії газу в газовій турбіні і котлі-утилізаторі, який відрізняється тим, що нітрозний газ, що виходить зі стадії доокислювання, додатково охолоджують повітрям з байпасним регулюванням нітрозного газу, нагріте повітря подають на стадію каталітичного окислювання аміаку, а нітрозний газ поступово охолоджують хвостовим газом, водою, знову хвостовим газом з виводом кислого конденсату, утвореного з нітрозного газу, на стадію абсорбції і знову охолоджують водою, нагрівання хвостового газу на першій стадії здійснюють нітрозним газом, що виходить з першої стадії його охолодження водою, а на другій стадії хвостовий газ нагрівають нітрозним газом, що виходить зі стадії його охолодження повітрям 3 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що нагрівання хвостового газу нітрозним газом здійснюють з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів 4 Установка для виробництва азотної кислоти, що містить з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного газу реактор каталітичного окислювання аміаку, котел-утилі затор, виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу в вихідний трубопровід нітрозного газу, окислювач, два підігрівачі хвостового газу, холодильники-конденсатори, абсорбційну колону, колону відбілювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря, а її вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної колони по ходу хвостового газу через підігрівані хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаними між собою, реактором каталітичного очищення, газотурбінною установкою рекуперації енергії газу і другим котломутилізатором, яка відрізняється тим, що установка додатково містить підігрівам повітря, установлений між окислювачем та другим підігрівачем хвостового газу і виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу, вхід якого по ходу повітря з'єднаний з трубопроводом подання повітря, вихід повітря з підігрівача з'єднаний з входом в змішувач реактора каталітичного окислювання аміаку, перший підігрівач хвостового газу виконаний з організацією про (О (О 62699 другим котлом-утилі зато ром, яка відрізняється типотоку хвостового та нітрозного газів з виводом тим, що установка додатково містить підігрівам покислого конденсату, утвореного з нітрозного газу, в вітря, установлений між окислювачем та другим колону абсорбції підігрівачем хвостового газу і виконаний з вузлом 5 Установка для виробництва азотної кислоти, що байпасного регулювання нітрозного газу, вхід якого містить з'єднані між собою послідовно по ходу нітпо ходу повітря з'єднаний з трубопроводом подання розного газу реактор каталітичного окислювання повітря, вихід повітря з підігрівача з'єднаний із вхоаміаку, котел-утилі затор, виконаний з вузлом байдом в змішувач реактора каталітичного окислюванпасного регулювання нітрозного газу в вихідний ня аміаку, перший підігрівам хвостового газу викотрубопровід нітрозного газу, окислювач, два підігрінаний з організацією протипотоку хвостового та вачі хвостового газу, холодильники-конденсатори, нітрозного газів і виводом в колону абсорбції кислоабсорбційну колону, колону відбілювання, вхід якої го конденсату, утвореного з нітрозного газу, і устапо ходу газу з'єднаний з трубопроводом для поданновлений по ходу нітрозного газу між холодильниня повітря, а її вихід з'єднаний з входом в абсорбками-конденсаторами, його вхід по ходу хвостового ційну колону, вихід абсорбційної колони по ходу газу з'єднаний з виходом абсорбційної колони, а хвостового газу через підігрівані хвостового газу його вихід з'єднаний з другим підігрівачем хвостовоз'єднаний з, послідовно з'єднаними між собою, реаго газу ктором каталітичного очищення, газотурбінною установкою рекуперації енергії газу і другим котлом7 Установка для виробництва азотної кислоти, що утилізатором, яка відрізняється тим, що установка містить з'єднані між собою послідовно по ходу нітдодатково містить підігрівам хвостового газу, викорозного газу реактор каталітичного окислювання наний з організацією протипотоку хвостового та аміаку, котел-утилі затор, виконаний з вузлом байнітрозного газів і виводом отриманого з нітрозного пасного регулювання нітрозного газу в вихідний газу кислого конденсату в колону абсорбції, як ПІДІтрубопровод нітрозного газу, окислювач, два ПІДІгрівач повітря використовують другий підігрівам грівачі хвостового газу, два холодильникихвостового газу, виконаний з вузлом байпасного конденсатори, абсорбційну колону, колону відбілюрегулювання нітрозного газу, вхід якого по ходу вання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроповітря з'єднаний з трубопроводом подання повітводом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з ря, вихід повітря з підігрівача з'єднаний з входом в входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної змішувач реактора каталітичного окислювання аміколони по ходу хвостового газу через підігрівані аку, перший підігрівам хвостового газу виконаний з хвостового газу з'єднаний з послідовно з'єднаними організацією протипотоку хвостового та нітрозного між собою реактором каталітичного очищення, гагазів і його використовують як другий підігрівам хвозотурбінною установкою рекуперації енергії газу і стового газу, вихід якого по ходу хвостового газу другим котлом-утилі зато ром, яка відрізняється з'єднаний з входом реактора каталітичного очитим, що установка додатково містить підігрівам хвощення, по ходу хвостового газу вхід додатково стового газу, установлений по ходу нітрозного газу встановленого підігрівача хвостового газу з'єднаний між холодильниками-конденсаторами і виконаний з з виходом колони абсорбції, а його вихід з'єднаний організацією протипотоку хвостового та нітрозного з другим підігрівачем хвостового газу, по ходу нітгазів і виводом отриманого з нітрозного газу кислого розного газу вхід додатково встановленого підігріконденсату в колону абсорбції, як підігрівам повітря вача хвостового газу з'єднаний з виходом другого використовують другий підігрівам хвостового газу, підігрівача хвостового газу, його вихід з'єднаний з виконаний з вузлом байпасного регулювання нітровходом в холодильник-конденсатор зного газу, вхід якого по ходу повітря з'єднаний з трубопроводом подання повітря, вихід повітря з 6 Установка для виробництва азотної кислоти, що підігрівача з'єднаний із входом в змішувач реактора містить з'єднані між собою послідовно по ходу ніткаталітичного окислювання аміаку, перший підігрірозного газу реактор каталітичного окислювання вач хвостового газу використовують як другий ПІДІаміаку, котел-утилі затор, виконаний з вузлом байгрівач хвостового газу і він виконаний з організацією пасного регулювання нітрозного газу в вихідний протипотоку хвостового та нітрозного газів, його трубопровід нітрозного газу, окислювач, два підігрівхід по ходу нітрозного газу з'єднаний з виходом вачі хвостового газу, два холодильникинітрозного газу з підігрівача повітря, а його вихід конденсатори, абсорбційну колону, колону відбілюз'єднаний з першим холодильникомвання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроконденсатором, його вихід по ходу хвостового газу водом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з з'єднаний з реактором каталітичного очищення, вхід входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної додатково встановленого підігрівача хвостового колони по ходу хвостового газу через підігрівані газу по ходу хвостового газу з'єднаний з виходом хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаними колони абсорбції, а його вихід з'єднаний з входом між собою, реактором каталітичного очищення, гадругого підігрівача хвостового газу зотурбінною установкою рекуперації енергії газу і 62699 Винахід відноситься до хімічної технології виробництва азотної кислоти і стосується інтенсифікації процесів нагрівання хвостового газу та охолодження нітрозного газу Запропонований винахід може бути використаний у виробництві азотної кислоти під підвищеним тиском з високотемпературним або низькотемпературним каталітичним очищенням хвостового газу (газу, що виходить з абсорбційної колони) від оксидів азоту і газотурбінним приводом компресора повітря Відомий спосіб виробництва азотної кислоти під тиском 0,71 бМПа, який включає підготовку аміачноповітряної суміші, каталітичне окислювання аміаку, утилізацію тепла нітрозного газу, доокислювання оксидів азоту, охолодження нітрозного газу, отримання азотної кислоти, відбілювання азотної кислоти, підігрівання хвостового газу нітрозним газом та топковим газом, отриманим при спалюванні природного газу в камері підготовки газу, каталітичне очищення хвостового газу від оксидів азоту і рекуперація енергії газу в газовій турбіні і котлі-утилі заторі Охолодження нітрозного газу здійснюють шляхом непрямого теплового обміну з повітрям, хвостовим газом, що виходить зі стадії абсорбції, та водою Температура охолодженою нітрозного газу на вході в абсорбційну колону =50-60°С Нагрівання хвостового газу, що виходить зі стадії абсорбції здійснюють шляхом непрямого теплового обміну спочатку з паром, потім з нітрозним газом, що охолоджується, і топковим газом, отриманим при спалюванні природного газу в камері підготовки газу Температура хвостового газу після його нагрівання нітрозним газом =180-230°С (1) В разі нагрівання хвостового газу тільки нітрозним газом температура його нагрівання у виробничих умовах складає не більше 150°С (2) Недоліком відомого способу виробництва азотної кислоти є низька температура хвостовою) газу, після його нагрівання нітрозним газом, яка є недостатньою для здійснення процесу каталітичного очищення хвостового газу навіть на низькотемпературному каталізаторі, і тому хвостовий газ додатково нагрівають топковим газом, отриманим при спалюванні природної о газу в камері підготовки газу Низька температура хвостового газу обумовлена недостатньо ефективним використанням тепла і теплоти конденсації нітрозного газу для нагрівання хвостового газу Найбільш близьким до запропонованого винаходу по технічній сутності і результату, що досягається, є спосіб виробництва азотної кислоти, включаючий каталітичне окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів з байпасним регулюванням нітрозного газу на наступну стадію, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу хвостовим газом в дві стадії, охолодження водою з отриманням кислого конденсату, який подають па стадію абсорбції разом з охолодженим нітрозним газом з отриманням розчину кислот відбілювання розчину кислоти повітрям і подачу утвореного в процесі відбілю вання газу на стадію абсорбції, нагрівання хвостового газу нітрозним газом в дві стадії і каталітичне очищення хвостового газу від оксидів азоту з наступною рекуперацією енергії газу в газовій турбіні і котлі-утилізаторі (3) Відомий спосіб (3) характеризується високою температурою нагрівання хвостового газу в межах 220-270°С, який подають в реактор каталітичного очищення і який не потребує нагрівання топковим газом, отриманим при спалюванні природного газу в камері підготовки газу Температура хвостового газу в межах 220-270°С є достатньою для очищення хвостового газу на низькотемпературному алюмованадієвому каталізаторі типу АВК-10М Але таку температуру досягають внаслідок охолодження нітрозного газу, що виходить зі стадії доокислювання, хвостовим газом, що виходить з першої стадії його нагрівання нітрозним газом, тобто без його охолодження повітрям, яке нагрівається Відсутність стадії охолодження нітрозного газу повітрям (стадії нагрівання повітря, яке використовується для приготування аміачноповітряної суміші (АПС) на стадії каталітичного окислювання аміаку) викликає необхідність використання холодного повітря для приготування цієї суміші Використання холодного повітря для приготування аміачно-повітряної суміші обумовлює температуру суміші в межах 140-160°С, яка є недостатньою для підтримання високої активності платинового каталізатора в реакторі каталітичного окислювання аміаку Внаслідок такої температури АПС концентрацію аміаку підтримують в межах 10,410,7%об, яка також с недостатньою але її підвищення є небезпечним Для забезпечення необхідної температури в реакторі каталітичного окислювання аміаку на платиновому каталізаторі, в межах 890-910°С, повітря для приготування аміачно-повітряної суміші подають з газотурбінної установки рекуперації тепла через байпас крім охолоджувача повітря що знижує потужність по повітрю турбокомпресора газотурбінної установки ПТ-ЗМ рекуперації тепла Внаслідок чого знижується потужність всього агрегата УКЛ-7 по випуску азотної кислоти Крім цього, внаслідок того, що нітрозний газ на виході з другої стадії його охолодження хвостовим газом має температуру близьку до температури конденсації кислоти (130-145°С) відомий спосіб характеризується наявністю корозії технологічного обладнання на цій стадії зокрема, в кришці першого підігрівача хвостового газу і у вихідному трубопроводі З метою виключення корозії на першій стадії нагрівання хвостового газу нітрозним газом використовують прямопотокову організацію потоків нітрозного та хвостового газів, що приводить до підвищення температури нітрозного газу до 180200°С, - внаслідок чого погіршується охолодження нітрозного газу водою на наступній стадії його охолодження Недоліком відомого способа виробництва азотної кислоти є недостатня активність платинового каталізатора окислювання аміаку, обумовлена зни 62699 женою температурою аміачно-повітряної суміші в межах 140-160°С внаслідок використання холодного повітря, зниження потужності турбокомпресора газотурбінної установки рекуперації тепла, внаслідок байпасування частини (25-30%) потоку повітря крім охолоджувача повітря для отримання АПС , підвищена температура нітрозного газу після його охолодження хвостовим газом (180-200°С) та водою (55-65°С), що знижує ефективність процесу абсорбції Все не обумовлено необхідністю нагрівання хвостового газу до температури 220-270°С та недостатньо ефективним використанням тепла нітрозного газу, теплоти конденсації і кислотоутворення в процесі виробництва азотної кислоти В основу винаходу поставлено задачу удосконалення відомого способу виробництва азотної кислоти, в якому шляхом введення додаткової стадії та зміни порядку дій теплообміну забезпечується можливість ефективного використання тепла нітрозного газу, теплоти конденсації і кислотоутворення в процесі виробництва азотної кислоти з одночасним нагріванням хвостового газу до температури 220-270°С Поставлена задача вирішується варіантами запропонованого способу Перший варіант способа Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі виробництва азотної кислоти, який включає каталітично окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів з байпасним регулюванням нітрозного газу на наступну стадію, доокислювання нітрозного газу охолодження нітрозного газу хвостовим газом в дві стадії, охолодження водою з отриманням кислого конденсату, який подають на стадію абсорбції разом з охолодженим нітрозним газом з отриманням розчину кислоти, відбілювання розчину кислоти повітрям і подачу утвореною is процесі відбілювання газу на стадію абсорбції, нагрівання хвостового газу нітрозним газом в дві стадії, і каталітичне очищення хвостового газу від оксидів азоту з наступною рекуперації ю енергії газу в газовій турбіні і котліутилізаторі, згідно з запропонованим винаходом, нігрозини газ, що виходить зі стадії доокислювання, додатково охолоджують повітрям байпасним регулюванням нітрозного газу, нагріте повітря подають на стадію каталітичного окислювання аміаку, нагрівання хвостового газу нітрозним газом на першій стадії здійснюють з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів з виводом кислого конденсату, утвореного і нітрозного газу, на стадію абсорбції, а на другій стадії хвостовий газ нагрівають нітрозним газом уже охолодженим повітрям Запропонований спосіб забезпечує досягнення високої температури хвостового газу в межах 220-270°С з одночасним зниженням температури нітрозного газу після його охолодження хвостовим газом до температури 140-145°С та водою до температури 45-55°С Крім того, запропонований спосіб забезпечує підвищення температури аміачно-повітряної суміші в межах 180-200°С, внаслідок чого підвищується активність платинового каталізатора оки 8 слювання аміаку, підвищення потужності турбокомпресора газотурбінної установки рекуперації тепла внаслідок виключення байпасування частини (25-30%) потоку повітря крім охолоджувача повітря для отримання АПС Нагрітий до такої температури хвостовий газ не потребує додаткового нагрівання гоночним газом, отриманим при спалюванні природного газу в камері підготовки газу, і його температура є достатньою для очищення хвостового газу на низькотемпературному каталізаторі Запропонований спосіб включає наступні стадії каталітично окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів з байпасним регулюванням нітрозного газу на наступну стадію, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу повітрям з байпасним регулюванням нітрозного газу ч поданням нагрітого повітря на стадію каталітичного окислювання аміаку, охолодження нітрозного газу хвостовим газом в дві стадії спочатку хвостовим газом, що виходить з першої стадії його нагрівання нітрозним газом, а потім хвостовим газом, що виходить зі стадії абсорбції, охолодження водою, з отриманням кислого конденсата, який подають на стадію абсорбції разом з охолодженим нітрозним газом, абсорбцію оксидів азоту з нітрозного газу з отриманням розчину кислоти, відбілювання розчину кислоти повітрям і подачу утвореного в процесі відбілювання газу на стадію абсорбції, нагрівання хвостового газу нітрозним газом в дві стадії, причому нагрівання хвостового газу нітрозним газом на першій стадії здійснюють з організацією протипотоку хвостовою та нітрозного газів з виводом утвореного кислого конденсату на стадію абсорбції, а на другій стадії хвостовий газ нагрівають нітрозним газом, уже охолодженим повітрям, каталітично очищення хвостового газу від оксидів азоту з наступною рекуперацією енергії газу в газовій турбіні і котлі-утилі затор і Запропонований спосіб пояснюється прикладом №1 здійснення способа і кресленням схеми установки (варіанти 1, 2) Другий варіант способа Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі виробництва азотної кислоти, який включає каталітично окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів з байпасним регулюванням нітрозного газу на наступну стадію, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу хвостовим газом в дві стадії, охолодження водою в дві стадії, і отриманням кислого конденсату, який подають на стадію абсорбції разом з охолодженим нітрозним газом з отриманням розчину кислоти, відбілювання розчину кислоти повітрям і подачу утвореного в процесі відбілювання газу на стадію абсорбції, нагрівання хвостового газу нітрозним газом в дві стадії, і каталітичне очищення хвостового газу від оксидів азоту з на 62699 ступною рекуперацією енергії газу в газовій турбіні і котлі-утилі заторі, згідно і запропонованим способом, нітрозний газ, що виходить зі стадії доокислювання, додатково охолоджують повітрям з байпасним регулюванням нітрозного газу, нагріте повітря подаю ті, на стадію каталітичного окислювання аміаку, а нітрозний газ поступово охолоджують хвостовим газом, водою, знову хвостовим газом з виводом кислого конденсату, утвореного і нітрозного газу, на стадію абсорбції і знову охолоджують водою, нагрівання хвостового газу на першій стадії здійснюють нітрозним газом, що виходить з першої стадії його охолодження водою, а на другій стадії хвостовий газ нагрівають нітрозним газом, що виходить зі стадії його охолодження повітрям Поставлена задача вирішується також тим, що нагрівання хвостового газу нітрозним газом здійснюють з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів Запропонований спосіб забезпечує досягнення високої температури хвостового газу в межах 220-250°С з одночасним зниженням температури нітрозного газу до 45-50°С після його охолодження хвостовим газом та водою Крім того, запропонований спосіб забезпечує підвищення температури аміачно-повітряної суміші в межах 180-200°С, внаслідок чого підвищується активність платинового каталізатора окислювання аміаку, підвищення потужності турбокомпресора газотурбінної установки рекуперації тепла, внаслідок виключення байпасування частини (25-30%) потоку повітря крім охолоджувача повітря для отримання АПС Нагрітий до такої температури хвостовий газ не потребує додаткового нагрівання і його температура є достатньою для очищення хвостового газу на низькотемпературному каталізаторі Запропонований спосіб включає наступні стадії каталітично окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів з байпасним регулюванням нітрозного газу на наступну стадію, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу повітрям з байпасним регулюванням нітрозного газу на наступну стадію охолодження нітрозного газу хвостовим газом, з поданням нагрітого повітря на стадію каталітичного окислювання аміаку, поступове охолодження нітрозного газу хвостовим газом, водою, знову хвостовим газом з виводом кислого конденсата, утвореного з нітрозного газу, на стадію абсорбції, і знову водою Кислий конденсат, отриманий в результаті охолодження нітрозного газу водою, подають на стадію абсорбції разом з охолодженим нітрозним газом, абсорбцію оксидів азоту з нітрозного газу з отриманням розчину кислоти, відбілювання розчину кислоти повітрям і подачу утвореного в процесі відбілювання газу на стадію абсорбції, нагрівання хвостового газу, що виходить зі стадії абсорбції, нітрозним газом в дві стадії на 10 першій стадії нагрівання здійснюють нітрозним газом, що виходить з першої стадії охолодження його водою, а на другій стадії хвостовий газ нагрівають нітрозним газом що виходить зі стадії його охолодження повітрям Нагрівання хвостового газу нітрозним газом здійснюють з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів, каталітично очищення хвостового газу від оксидів азоту, рекуперація енергії газу в газовій турбіні і котліутил і заторі Запропонований спосіб пояснюється прикладом №2 здійснення способа і кресленням схеми установки (варіанти 3,4) Відома також установка для виробництва азотної кислоти, яка включає, з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного газу реактор каталітичного окислювання аміаку, котел утилізатор, виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу в вихідний трубопровід нітрозного газу, окислювач, два підігрівані хвостового газу, холодильники конденсатори абсорбційну колону, колону відбілювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної колони по ходу хвостового газу через підігрівачі хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаними між собою, реактором каталітичного очищення, газотурбінною установкою рекуперації енергії газу і другим котлом-утилізатором (3) Недоліком відомої установки є те що забезпечення високої температури хвостового газу в ній в межах 220-270°С досягається внаслідок зниження потужності турбокомпресору газотурбінної установки рекуперації тепла, зниження ефективності роботи вузла каталітичною окислювання аміаку та зниження ефективності охолодження нітрозного газу Це обумовлено недостатньо ефективним використанням тепла нітрозного газу, теплоти конденсації і кислото утворення в установці виробництва азотної кислоти В основу винаходу поставлено задачу удосконалення відомої установки виробництва азотної кислоти, в якій шляхом введення додаткового елемента та зміни взаємозв'язку елементів між собою, забезпечується можливість ефективного використання тепла нітрозного газу теплоти конденсації і кислото утворення в установці виробництва азотної кислоти і одночасним нагріванням хвостового газу до температури 220-270°С Поставлена задача вирішується варіантами запропонованої установки Перший варіант Поставлена задача вирішується тим, що відома установка для виробництва в'ючної кислоти, яка включає, з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного газу реактор каталітичного окислювання аміаку, котел утилізатор, виконаний з вузлом байпасною регулювання нітрозного газу в вихідний трубопровід нітрозного газу, окислювач, два підігрівачі хвостового газу, холодильники конденсатори, абсорбційну колону, колону відбілювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної 62699 12 11 колони по ходу хвостового газу через підігрівані хвостового газу 6 хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаниРобота установки пояснюється прикладом ми між собою, реактором каталітичною очищення, №1 газотурбінною установкою рекуперації енергії газу Другий варіант установки і другим котлом-утилі зато ром згідно з запропоноПоставлена задача вирішується тим, що відованим винаходом, установка додатково включає ма установка для виробництва азотної кислоти, підігрівам повітря, установлений між окислювачем яка включає, з'єднані між собою послідовно по та другим підігрівачем хвостового газу і виконаний ходу нітрозного газу реактор каталітичного окисвузлом байпасного регулювання нітрозного газу, лювання аміаку, котел утилізатор, виконаний з вхід якого по ходу повітря з'єднаний з трубопрововузлом байпасного регулювання нітрозного газу в дом подання повітря, вихід повітря з підігрівача вихідний трубопровід нітрозного газу, окислювач, з'єднаний із входом в змішувач реактора каталітидва підігрівані хвостового газу, холодильники кончного окислювання аміаку, перший підігрівам хвосденсатори, абсорбційну колону, колону відбілютового газу виконаний з організацією протипотоку вання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопрохвостового та нітрозного газів з виводом кислого водом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з конденсату, утвореною і нітрозного газу, в колону входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної абсорбції колони по ходу хвостового газу через підігрівані хвостового і аза з'єднаний з, послідовно з'єднаниЗапропонована установка забезпечує досягми між собою, реактором каталітичного очищеннянення високої температури хвостового газу в мегазотурбінною установкою рекуперації енергії газу жах 220-270°С з одночасним зниженням темпераі другим котлом-утилізатором, згідно і запропонотури нітрозного газу після його охолодження хвованим винаходом, установка додатково включає стовим газом та водою до 45-55°С Крім того, запідігрівам хвостового газу, виконаний з організаціпропонована установка забезпечує єю протипотоків хвостового та нітрозного газів і підвищення температури аміачно-повітряної виводом отриманого з нітрозного газу кислого суміші в межах 180-200°С, внаслідок чого підвиконденсату в колону абсорбції, як підігрівам повітщується активність платинового каталізатора окиря використовують другий підігрівам хвостового слювання аміаку, газу, виконаний з вузлом байпасного регулювання підвищення потужності турбокомпресора газонітрозного газу, вхід якого по ходу повітря з'єднатурбінної установки рекуперації тепла, внаслідок ний з трубопроводом подання повітря, вихід повітвиключення баипасування частини (25-30%) поторя і підігрівача з'єднаний із входом в змішувач реаку повітря крім охолоджувача повітря для отриктора каталітичного окислювання аміаку, перший мання АПС підігрівам хвостового газу виконаний з організацією Запропонована установка для виробництва протипотоку хвостового та нітрозного газів і його азотної кислоти пояснюється кресленням схеми використовують як другий підігрівам хвостового установки, фіг 1 Установка включає з'єднані між газу, вихід якого по ходу хвостового газу з'єднаний собою послідовно по ходу нітрозного газу(Н Г) з входом реактора каталітичного очищення, по реактор каталітичного окислювання аміаку 1, коходу хвостового газу вхід додатково встановленотел утилізатор 2, виконаний з вузлом байпасного го підігрівача хвостового газу з'єднаний з виходом регулювання нітрозного газу в вихідний трубоколони абсорбції, а його вихід з'єднаний з другим провід нітрозного газу, окислювач 3, підігрівам підігрівачем хвостового газу, по ходу нітрозного повітря 4, два підігрівані 5, 6 хвостового газу (ПХГг, газу вхід додатково встановленого підігрівача хвоПХГ-і), холодильники-конденсатори (ХК-і, ХИу 7,8, стового газу з'єднаний з виходом другого підігріваабсорбційну колону (АК) 9, колону відбілювання ча хвостового газу, його вихід з'єднаний з входом в 10, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопровохолодильник-конденсатор дом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону 9 Вихід абЗапропонована установка забезпечує досягсорбційної колони 9 по ходу хвостового газу(ХГ) нення високої температури хвостового газу в мечерез перший 6 та другий 5 підігрівані хвостового жах 220-270°С з одночасним зниженням темперагазу з'єднаний з, послідовно з'єднаними між сотури нітрозного газу після, його охолодження хвобою реактором каталітичного очищення 11, газостовим газом та водою до 45-55°С Крім того, затурбінною установкою 12 рекуперації енергії газу і пропонована установка забезпечує другим котлом-утилі зато ром (на схемі не показапідвищення температури аміачно-повітряної ний) Підігрівам повітря 4 виконаний з вузлом байсуміші в межах 180-200°С, внаслідок чого підвипасного регулювання нітрозного газу, вхід щується активність платинового каталізатора окипідігрівача 4 по ходу повітря з'єднаний з трубопрослювання аміаку, водом подання повітря, вихід повітря з підігрівача підвищення потужності турбокомпресора газо4 з'єднаний із входом в змішувач реактора катурбінної установки рекуперації тепла внаслідок талітичного окислювання аміаку 1 виключення баипасування частини (25-30%) потоку повітря крім охолоджувач, повітря для отриманПерший підігрівам хвостового газу 6 виконаний ня АПС з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів з виводом утвореного з нітрозного газу Запропонована установка (варіант 2) для викислого конденсату в колону абсорбції 9, вхід друробництва азотної кислоти пояснюється кресленгого підігрівача хвостового газу 5 по ходу нітрозноням схеми установки, Фіг 1 го газу з'єднаний з виходом нітрозного газу з підіУстановка включає з'єднані між собою послігрівача повітря 4 і вузла байпасного регулювання, довно по ходу нітрозного газу реактор каталітича його вихід з'єднаний і входом в перший підігрівам ного окислювання аміаку 1, котел утилізатор 2 62699 13 виконаний з вузлом байпасною регулювання нітрозного газу в вихідний трубопровід нітрозного газу, окислювач 3 підігрівам повітря 4, два підігрівачі 5, 6 хвостового газу, холод ильникиконденсатори 7, 8, абсорбційну колону 9, колону відбілювання 10, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону 9 Вихід абсорбційної колони 9 по ходу хвостового газу через перший 6 та другий 5 підігрівані хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаними між собою, реактором каталітичного очищення 11, газотурбінною установкою 12 рекуперації енергії газу і другим котлом-утилі зато ром (на схемі не показаний) Підігрівам повітря 4 виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу, вхід підігрівача 4 по ходу повітря з'єднаний з трубопроводом подання повітря вихід повітря з підігрівача з'єднаний із входом в змішувач реактора каталітичного окислювання аміаку 1 Додатковий підігрівам хвостового газу 6 виконаний з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів з виводом кислого конденсату, утвореного з нітрозного газу, в абсорбційну колону 9 Другий підігрівам хвостового газу 5 виконаний з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів і його вихід по ходу хвостового газу з'єднаний з реактором каталітичного очищення 11 №1 Робота установки пояснюється прикладом Третій варіант установки Поставлена задача вирішується також тим, що установка для виробництва азотної кислоти, яка включає, з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного газу реактор каталітичною окислювання аміаку, котел утилізатор, виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу в вихідний трубопровід нітрозного газу, окислювач, два підігрівані хвостового газу, два холодильникаконденсатора, абсорбційну колону, колону відбілювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної колони по ходу хвостового газу через підігрівані хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаними між собою, реактором каталітичного очищення, газотурбінною установкою рекуперації енергії газу і другим котлом-утилізатором, згідно з запропонованим винаходом, установка додатково включає підігрівам повітря, установлений між окислювачем та другим підігрівачем хвостового газу і виконаний з вузлом байнасного регулювання нітрозного газу, вхід якого по ходу повітря з'єднаний з трубопроводом подання повітря, вихід повітря з підігрівача з'єднаний із входом в змішувач реактора каталітичною окислювання аміаку, перший підігрівам хвостового газу виконаний з організацією протинотоку хвостового та нітрозного газів з виводом в колону абсорбції кислого конденсату, утвореного з нітрозного газу, і установлений по ходу нітрозного газу між холодильниками-конденсаторами його вхід по ходу хвостового газу з'єднаний з виходом абсорбційної колони а його вихід з'єднаний з другим ПІДІгрівачем хвостового газу Запропонована установка забезпечує досягнення високої температури хвостового газу в ме 14 жах 220-250°С з одночасним зниженням температури нітрозного газу після його охолодження хвостовим газом та водою до 45-55°С Крім того, запропонована установка забезпечує підвищення температури аміачно-повітряної суміші в межах 180-200°С, внаслідок чого підвищується активність платинового каталізатора окислювання аміаку, підвищення потужності турбокомпресора газотурбінної установки рекуперації тепла внаслідок виключення баипасування частини (25-30%) потоку повітря крім охолоджувача повітря для отримання АПС Запропонована установка для виробництва азотної кислоти пояснюється кресленням схеми установки, фіг 2 Установка включає, з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного тепла реактор каталітичного окислювання аміаку 1, котел утилізатор 2, виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу в вихідний трубопровід нітрозного газу окислювач 3 підігрівам повітря 4, другий підігрівам 5 хвостового газу, перший холодильник-конденсатор 6 перший підігрівам хвостового газу 7, другий холодильник-конденсатор 8, абсорбційну колону 9 колону відбілювання 10, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону 9 Вихід абсорбційної колони 9 по ходу хвостового газу через перший 7 та другий 5 підігрівані хвостового газу з'єднаний і послідовно з'єднаними між собою, реактором каталітичного очищення 11, газотурбінною установкою 12 рекуперації енергії газу і другим котламутилізатором (на схемі не показаний) Підігрівам повітря 4, виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу, і вихід з нього повітря з'єднаний з входом в змішувач реактора каталітичного окислювання аміаку 1 Перший підігрівам хвостового газу 7 виконаний з організацією протипотоку хвостовою та нітрозного газів з виводом кислого конденсата, утвореного з нітрозного газу в колону абсорбції 9 Робота установки пояснюється прикладом 2 Четвертий варіант установки Поставлена задача вирішується тим, що відома установка для виробництва азотної кислот яка включає, з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного газу реактор каталітичного окислювання аміаку, котел утилізатор, виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу в вихідний трубопровід нітрозного газу, окислювач, два підігрівані хвостового газу, два холодильникаконденсатора, абсорбційну колону, колону відбілювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної колони по ходу хвостового газу через підігрівані хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаними між собою, реактором каталітичного очищення газотурбінною установкою рекуперації енергії газу і другим котлом-утилізатором, згідно з запропонованим винаходом, установка додатково включає підігрівам хвостового газу, установлений по ходу нітрозного газу між холодильниками конденсаторами, і виконаний з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів і виводом отриманого з 15 нітрозною газу кислого конденсату в колону абсорбції, як підігрівам повітря використовують другий підігрівам хвостового газу, виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу, вхід якого по ходу повітря з'єднаний з трубопроводом подання повітря, вихід повітря з підігрівача з'єднаний із входом в змішувач реактора каталітичного окислювання аміаку, перший підігрівам хвостового газу використовують як другий підігрівам хвостового газу і він виконаний з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів, його вхід по ходу нітрозного газу з'єднаний з виходом нітрозного газу з підігрівача повітря, а його вихід з'єднаний з першим холодильником-конденсатором, його вихід по ходу хвостового газу з'єднаний з реактором каталітичного очищення, вхід додатково встановленого підігрівача хвостового газу по ходу хвостового газу з'єднаний з виходом колони абсорбції, а його вихід з'єднаний з входом другою підігрівача хвостового газу Запропонована установка забезпечує досягнення високої температури хвостового газу в межах 220-250°С з одночасним зниженням температури нітрозного газу після його охолодження хвостовим газом та водою до 45-55°С Крім того, запропонована установка забезпечує підвищення температури аміачно-повітряної суміші в межах 180-200°С, внаслідок чого підвищується активність платинового каталізатора окислювання аміаку, підвищення потужності турбокомпресора газотурбінної установки рекуперації тепла, внаслідок виключення байпасування частини (25-30%) потоку повітря крім охолоджувача повітря для отримання АПС Запропонована установка пояснюється кресленням схеми установки, фіг 2 Установка включає з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного газу реактор каталітичного окислювання аміаку 1, котел утилізатор 2, виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу в вихідний трубопровід нітрозного газу, окислювач З, підігрівам повітря 4, другий підігрівам хвостового газу 5, перший холодильник-конденсатор 6, додатковий (перший) підігрівам хвостового газу 7, другий холодильник-конденсатор 8, абсорбційну колону 9 колону відбілювання 10, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря, а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону 9 Вихід абсорбційної колони 9 по ходу хвостового газу через перший 7 та другий 5 підігрівані хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаними між собою, реактором каталітичного очищення 11, газотурбінною установкою 12 рекуперації енергії газу і другим котлом-утилі затором (на схемі не показаний) Перший підігрівам хвостового газу 7 виконаний з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів і виводом кислоти утвореної з хвостового газу в абсорбційну колону-9 Холодильники-конденсатори 6,8 виконані з виводом утвореного з нітрозного газу кислого конденсата в колону абсорбції 9 Підігрівам повітря 4 виконаний з вузлом байпасного регулювання нітрозного газу, вхід якої о по ходу повітря з'єднаний з трубопроводом подання 62699 16 повітря , вихід повітря з підігрівача з'єднаний із входом в змішувач реактора каталітичного окислювання аміаку 1 Робота установки пояснюється прикладом №2 Приклад №1 В реактор каталітичного окислювання 1 подають аміак, попередньо змішаний в змішувачі з повітрям, що виходить з підігрівача повітря 4 з температурою 200°С В результаті реакції каталітичного окислювання аміаку на платинових каталізаторних сітках при температурі 890910°С утворюється нітрозний газ з концентрацією оксидів азота 9,6 %об Нітрозний газ поступає в котел-утилі затор, де віддає своє тепло на виробництво пари, звідки нітрозний газ поступає в окислювач 3, де доокислюється і далі поступає в підігрівам повітря 4, де охолоджується повітрям до температури 270-290°С, другий підігрівам хвостового газу 5, де охолоджується до температури 210-240°С, перший підігрівам хвостового газу 6, де охолоджується до температури 140-145°С, холодильники-конденсатори 7,8 Далі нітрозний газ, охолоджений до температури 45-50°С поступає на стадію абсорбції в колону абсорбції 9, звідки утворений розчин азотної кислоти поступає в колону відбілювання 10, куди також подають повітря Повітря з колони відбілювання 10 повертають в колону абсорбції 9 Утворена в результаті конденсації нітрозного газу в холодильникахконденсаторах 7,8 та нітрозного газу в першому підігрівані хвостового газу 6 азотна кислота (кислий конденсат) поступає в колону абсорбції 9 Азотну кислоту з концентрацією 60%мас з колони 10 відводять на склад готової продукції Хвостовий газ, що виходить з колони абсорбції 9 з температурою 35°С проходить через підігрівані хвостового газу 6,5, де нагрівається нітрозним газом до температури 140-150°С в першому підігрівані 6 і до температури 220-270°С - в другому підігрівані 5 Далі хвостовий газ поступає в реактор каталітичного очищення 11, де на низькотемпературному алюмованадієвому каталізаторі АВК-10М здійснюється відновлення оксидів азота аміаком, який також подають в реактор 11 Концентрація оксидів азота в газі, що виходить після реактора 11, =0,005%об 3 реактора 11 газ поступає в установку рекуперації енергії 12 Температуру повітря в підігрівані повітря 4, нітрозного газу, що виходить з підігрівача повітря 4, та хвостового газу на виході з підігрівача 5 регулюють КІЛЬКІСТЮ та температурою нітрозного с газу, що виходить по байпасному трубопроводу з підігрівача повітря 4 Приклад №2 Здійснюють так, як наведено в прикладі 1, тільки нітрозний газ після його охолодження в підігрівані хвостового газу 5 спочатку охолоджують водою в холодильнику-конденсаторі 6, потім охолоджують хвостовим газом в підігрівані 7, а далі охолоджують водою в холодильникуконденсаторі 8 до температури 45-50°С Хвостовий газ з колони абсорбції 9 спочатку нагрівають нітрозним газом в першому підігрівані хвостового газу 7, а далі - в другому підігрівані хвостового газу 5 Температура хвостового газу на виході з підігрівача 5 - 220-250°С Джерела інформації 1 Справочник азотчика, под общей редакцией 62699 18 17 Е Я Мельникова Производство азотной кислоты №96 производства неконцентрированной азотной М Химия 1987г, с 66-70 кислоты под давлением 0,73Мпа, утв 25 12 95г, г Свердловск, с 10-29, с изменениями 2, 2 Производство азотной кислоты, под редакутв 27 09 01 г,с 1-33 цией В М Олевского М Химия 1985г,с94-98 3 Постоянный технологический регламент 19 Комп'ютерна верстка Т Чепелєва 62699 Підписне 20 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119