Спосіб виробництва азотної кислоти (варіанти) і агрегат для виробництва азотної кислоти

1. Спосіб виробництва азотної кислоти, що включає одноступеневе одержання стиснутого повітря в компресорі газотурбінної установки, подачу основного потоку повітря на одержання азотної кислоти і частини потоку на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки і спалювання його в суміші з природним газом в камері згоряння рекуперативної турбіни, охолодження основного потоку повітря, розділення його на два потоки, подачу першого потоку на змішування з підігрітим газоподібним аміаком, який надходить окремим потоком через випарник рідкого аміаку, а другого - після охолодження в продувальну колону на віддув продукційної азотної кислоти, каталітичне окислення аміаку киснем повітря першого потоку з утворенням нітрозного газу, утилізацію виділеного при реакції тепла з одержанням пари, рекуперативне охолодження нітрозного газу хвостовими газами, які вилучають при наступній абсорбції нітрозного газу, конденсацію реакційної вологи з нітрозного газу доохолодженням його водою, абсорбцію нітрозного газу конденсатом водяної пари або знесоленою водою, одержання продукційної азотної кислоти, піддув її охолодженим другим потоком повітря, рекуперативний підігрів хвостових газів, каталітичне очищення хвостових газів від оксидів азоту, вогняний підігрів хвостових газів в камері згоряння газотурбінної установки з подальшою рекуперацією енергії газів, 2 (19) 1 3 91614 4 конденсацію реакційної вологи з нітрозного газу доохолодженням його водою, абсорбцію нітрозного газу конденсатом водяної пари або знесоленою водою, одержання продукційної азотної кислоти, віддув її охолодженим другим потоком повітря, рекуперативний підігрів хвостових газів, каталітичне очищення хвостових газів від оксидів азоту, вогняний підігрів хвостових газів в камері згоряння газотурбінної установки з подальшою рекуперацією енергії газів, що відходять, в рекуперативній турбіні газотурбінної установки, який відрізняється тим, що частину повітряного потоку після стиснення охолоджують і направляють на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, основний потік повітря охолоджують в парогенераторі і одержану пару направляють на випаровування рідкого аміаку і/або підігрів і деаерацію хімічно очищеної води, нітрозний газ охолоджують в котлі-утилізаторі з байпасним регулюванням його подачі на підігрів хвостових газів, який здійснюють в два ступені, конденсацію реакційної вологи з нітрозного газу також здійснюють в два ступені, а потік повітря, що направляють на віддув продукційної азотної кислоти, охолоджують водою і додатково розділяють на два потоки, один з яких направляють на окислення нітрозного газу, а інший в продувальну колону. 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що при охолоджуванні основного потоку повітря в парогенераторі одержують пару з тиском 0,6-0,8 МПа і температурою 158-170 °С і направляють її на випаровування рідкого аміаку і/або підігрів і деаерацію хімічно очищеної води. 5. Спосіб за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що потік повітря, який подають на спалювання в камеру згоряння рекуперативної турбіни газотурбінної установки, змішують з природним газом в співвідношенні (11-15):1 і додатково подають в зону горіння пару з витратою 0,5-2 т/год. 6. Спосіб за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що частину повітряного потоку, що направляють після стиснення на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, охолоджують до температури 140-150 °С. 7. Агрегат для виробництва азотної кислоти, що містить фільтр атмосферного повітря, газотурбінну установку, що включає осьовий компресор для стиснення повітря, у якому на виході лінія потоку стиснутого повітря розділена на дві частини, одна з яких, призначена для технології, пов'язана спочатку з охолодником стиснутого повітря, а потім із змішувачем газів, і сполучена з продувальною колоною азотної кислоти, а друга, призначена для охолодження рекуперативної турбіни та спалювання палива, відповідно з рекуперативною турбіною та камерою згоряння рекуперативної турбіни, і рекуперативну турбіну для розширення хвостових газів, нагрітих газами з камери згоряння, встановлену безпосередньо на одному валу з осьовим компресором, а також випарник і підігрівач аміаку, апарати окислення аміаку повітрям, абсорбції оксидів азоту, підігріву хвостових газів, конденсації реакційної вологи з нітрозного газу, котелутилізатор, що має парозбірник, змішувач хвостових газів з аміаком, реактор каталітичного очищення хвостових газів і продувальну колону азотної кислоти, який відрізняється тим, що як охолодник стиснутого повітря використаний пластинчастий теплообмінник або парогенератор "Компаблок" пластинчастого типу, у вхідній камері котла-утилізатора встановлений вузол байпасного регулювання, і додатково встановлені апарати охолодження повітря, що надходить на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, і на лінії потоку повітря, сполученій з продувальною колоною, причому ця лінія після апарата охолодження повітря розділена на дві незалежні лінії, направлені в продувальну колону і на окислення нітрозного газу до апаратів конденсації реакційної вологи з нітрозного газу. 8. Агрегат за п. 7, який відрізняється тим, що в газотурбінній установці використаний турбокомпресорний блок, який включає повнонапірний осьовий 17-ступеневий компресор і 5-ступеневу рекуперативну турбіну. 9. Агрегат за п. 7, який відрізняється тим, що містить два підігрівачі хвостових газів і два апарати конденсації реакційної вологи з нітрозного газу. 10. Агрегат за п. 7, який відрізняється тим, що в апараті охолодження повітря на лінії потоку повітря, сполученій з продувальною колоною, як охолоджуючий агент використана вода. 11. Агрегат за п. 7, який відрізняється тим, що у камері згоряння рекуперативної турбіни використана суміш повітря і природного газу в співвідношенні (11-15):1 і пари, яку подають з витратою 0,52 т/год. Група винаходів відноситься до виробництва неконцентрованої і концентрованої азотної кислоти, і може бути використана в азотній промисловості, зокрема, в енерготехнологічних схемах виробництва азотної кислоти, що містять рекуперативний газотурбінний агрегат. Найближчим за технічною суттю і досягаємому результату до способу в групі винаходів, що заявляється, є спосіб виробництва азотної кислоти, що включає одноступеневе отримання стислого повітря в компресорі газотурбінної установки, подачу основного потоку повітря на технологію і частини потоку на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки і спалювання в суміші з природним газом в камері згоряння рекуперативної турбіни, охолодження основного потоку повітря, розділення його на два потоки, подачу першого потоку на змішування з підігрітим газоподібним аміаком, який поступає окремим потоком через випарник рідкого аміаку, а другого після охолодження в продувальну колону на віддув продукційної азотної кислоти, каталітичне окислення аміаку киснем повітря першого потоку з утворенням нітрозного газу, утилізацію реакційного тепла з 5 отриманням пари, рекуперативне охолодження нітрозного газу хвостовими газами, конденсацію реакційної вологи з нітрозного газу доохолодженням його водою, абсорбцію нітрозного газу конденсатом водяної пари або знесоленою водою, отримання продукційної азотної кислоти, віддув її охолодженим другим потоком повітря, рекуперативний підігрів хвостових газів, каталітичне очищення хвостових газів від оксидів азоту, вогняний підігрів хвостових газів в камері згоряння газотурбінної установки з подальшою рекуперацією енергії газів, що відходять, в рекуперативній турбіні газотурбінної установки [патент РФ №2248322, МПК7 C01B 21/40, 21/26, опубл. 20.03.2005], вибраний як прототип. У відомому способі стиснений в компресорі газотурбінної установки основний потік повітря з температурою 280-360°C подають на технологію, а частину потоку - на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки і спалювання в суміші з природним газом в камері згоряння рекуперативної турбіни. Основний потік повітря охолоджують до 200-240°C живильною водою з початковою температурою 104°C в «киплячому» економайзері. Вода, нагріта до температури кипіння, відповідної тиску пари, одержуваної в котліутилізаторі, скипає і одержану пароводяну емульсію із вмістом пари не вище 25% відводять в парозбірник котла-утилізатора, в якому охолоджують нітрозний газ з температурою 900-950°C, що отриманий при каталітичному окисленні аміаку киснем повітря. Потім нітрозний газ охолоджують в одну ступінь хвостовими газами до 150-180°C і доохолоджують в одну ступінь до 45-55°C, після чого їх подають на абсорбцію конденсатом водяної пари або знесоленою водою і одержують азотну кислоту, яку віддувають повітрям від розчинених оксидів азоту в продувальній колоні. У продувальну колону повітря на віддув продукційної азотної кислоти поступає після охолодження від 200-240°C до 130-160°C в підігрівачі газоподібного аміаку. Хвостові гази, нагріті до температури 260-280°C при рекуперативному охолодженні нітрозного газу, каталітично очищають від оксидів азоту, нагрівають в камері згоряння газотурбінної установки і направляють в рекуперативну турбіну газотурбінної установки. Вказаний спосіб виробництва азотної кислоти значно спростив отримання стислого повітря до необхідного тиску за рахунок його одноступеневого стиснення. До вад даного способу відносяться: - відсутність охолодження потоку повітря з температурою 280-360°C після стиснення в компресорі, який подають на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, що знижує ефективність охолодження і скорочує ресурс роботи турбіни; - складність і нестабільність роботи стадії охолодження стислого основного потоку повітря в «киплячому» економайзері з утилізацією низькопотенційного тепла стиснення повітря з підігрівом і кипінням 25% масового потоку живильної води за жорстких температурних умов, відповідних режиму роботи котла-утилізатора (при тиску 1,5МПа і тем 91614 6 пературі 204°C), в який подається отримана пароводяна суміш; - недостатня степінь рекуперативного підігріву хвостових газів, перед їх каталітичним очищенням від оксидів азоту; - використання газоподібного аміаку як охолоджуючого агента повітря, що подається в продувальну колону, підвищує вибухонебезпеку способу у зв'язку з можливістю утворення вибухонебезпечної концентрації аміачно-повітряної суміші при розгерметизації трубного і міжтрубного простору обладнання, а також відкладення нітріт-нітратних вибухонебезпечних солей в конструктивних елементах продувальної та абсорбційної колон; - недостатня степінь окислення нітрозного газу перед абсорбцією через нераціональний розподіл потоків повітря, що поступає на технологію; - підвищений викид монооксиду вуглецю CO і оксидів азоту NOx при згоранні природного газу в камері згоряння рекуперативної турбіни. Відомий спосіб виробництва азотної кислоти здійснюють у відповідному йому агрегаті за патентом РФ №2248322 [МПК7 C01B 21/40, 21/26, опубл. 20.03.2005], який є найближчим за технічною суттю і досягаємому результату до агрегату в групі винаходів, що заявляється. Відомий агрегат для виробництва азотної кислоти містить фільтр атмосферного повітря, газотурбінну установку, що включає осьовий компресор для стиснення повітря, у якого на виході лінія потоку стислого повітря розділена на дві частини, одна з яких, призначена для технології, пов'язана спочатку з охолодником стислого повітря, а потім із змішувачем газів, і сполучена з продувальною колоною азотної кислоти, а друга, призначена для охолодження рекуперативної турбіни та спалювання палива, відповідно з рекуперативною турбіною та камерою згоряння рекуперативної турбіни, і рекуперативну турбіну для розширення хвостових газів, нагрітих газами з камери згоряння, встановлену безпосередньо на одному валу з осьовим компресором, а також випарник і підігрівач аміаку, апарати окислення аміаку повітрям, абсорбції оксидів азоту, підігріву хвостових газів, конденсації реакційної вологи з нітрозного газу, котелутилізатор, що має парозбірник, змішувач хвостових газів з аміаком, реактор каталітичного очищення хвостових газів і продувальну колону азотної кислоти. При цьому як охолодник стислого повітря використовують "киплячий" економайзер, а лінія повітря, призначена для технології, сполучена з продувальною колоною азотної кислоти через підігрівай аміаку. Вадами відомого агрегату є: - використовування як охолодника стислого повітря «киплячого» економайзера, який створює нестабільність роботи стадії охолодження стислого основного потоку повітря через жорсткі температурні умови, відповідні режиму котлаутилізатора, і знижений температурний напір між повітрям і охолоджуючим середовищем, що обумовлює, за інших рівних умов, необхідну поверхню теплообміну і, отже, металоємність охолодника; - недостатня степінь рекуперативного підігріву хвостових газів, перед їх каталітичним очищенням 7 від оксидів азоту; - низький ресурс роботи рекуперативної турбіни газотурбінної установки через відсутність охолодження потоку повітря, що подається на охолодження рекуперативної турбіни з температурою 280-360°C після стиснення в компресорі; - підвищена вибухонебезпека у зв'язку з охолодженням повітря, що подається в продувальну колону, в підігріванні газоподібного аміаку; - недостатня степінь окислення нітрозного газу перед апаратом абсорбції оксидів азоту через нераціональний розподіл потоків повітря, що поступає на технологію; - підвищений викид монооксиду вуглецю CO і оксидів азоту NOx при згоранні природного газу в камері згоряння рекуперативної турбіни. Задачею групи винаходів є підвищення надійності і ресурсу роботи рекуперативної турбіни; стабілізація роботи стадії охолодження технологічного повітря з використанням низькопотенційного тепла стиснення повітря; оптимальний розподіл потоків повітря, що подається на технологію; оптимізація режиму роботи камери згоряння рекуперативної турбіни; удосконалення рекуперативного підігріву хвостових газів за рахунок реакційного тепла, що приведе до підвищення ефективності і надійності виробництва азотної кислоти в цілому. Щодо способу виробництва азотної кислоти поставлена задача вирішується двома варіантами. За першим варіантом, в способі виробництва азотної кислоти, що включає одноступеневе отримання стислого повітря в компресорі газотурбінної установки, подачу основного потоку повітря на технологію і частини потоку на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки і спалювання в суміші з природним газом в камері згоряння рекуперативної турбіни, охолодження основного потоку повітря, розділення його на два потоки, подачу першого потоку на змішування з підігрітим газоподібним аміаком, який поступає окремим потоком через випарник рідкого аміаку, а другого після охолодження в продувальну колону на віддув продукційної азотної кислоти, каталітичне окислення аміаку киснем повітря першого потоку з утворенням нітрозного газу, утилізацію реакційного тепла з отриманням пари, рекуперативне охолодження нітрозного газу хвостовими газами, конденсацію реакційної вологи з нітрозного газу доохолодженням його водою, абсорбцію нітрозного газу конденсатом водяної пари або знесоленою водою, отримання продукційної азотної кислоти, віддув її охолодженим другим потоком повітря, рекуперативний підігрів хвостових газів, каталітичне очищення хвостових газів від оксидів азоту, вогняний підігрів хвостових газів в камері згоряння газотурбінної установки з подальшою рекуперацією енергії газів, що відходять, в рекуперативній турбіні газотурбінної установки, відповідно до винаходу, частину повітряного потоку після стиснення охолоджують і направляють на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, основний потік повітря охолоджують в рекуперативному охолоднику повітря і направляють підігріту воду на охолодження нітрозного газу в котелутилізатор, нітрозний газ охолоджують в котлі 91614 8 утилізаторі з байпасним регулюванням його подачі на підігрів хвостових газів, який здійснюють в два ступені, конденсацію реакційної вологи з нітрозного газу також здійснюють в два ступені, а потік повітря, що направляють на віддув продукційної азотної кислоти, охолоджують водою і - додатково розділяють на два потоки, один з яких подають на окислення нітрозного газу, а інший в продувальну колону. У переважному виконанні при охолодженні основного потоку повітря в рекуперативному охолоднику повітря воду, що направляють на охолодження нітрозного газу в котел-утилізатор, підігрівають від температури 104°C до 158-170°C. За другим варіантом, в способі виробництва азотної кислоти, що включає одноступеневе отримання стислого повітря в компресорі газотурбінної установки, подачу основного потоку повітря на технологію і частини потоку на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки і спалювання в суміші з природним газом в камері згоряння рекуперативної турбіни, охолодження основного потоку повітря, розділення його на два потоки, подачу першого потоку на змішування з підігрітим газоподібним аміаком, який поступає окремим потоком через випарник рідкого аміаку, а другого після охолодження в продувальну колону на віддув продукційної азотної кислоти, каталітичне окислення аміаку киснем повітря першого потоку з утворенням нітрозного газу, утилізацію реакційного тепла з отриманням пари, рекуперативне охолодження нітрозного газу хвостовими газами, конденсацію реакційної вологи з нітрозного газу доохолодженням його водою, абсорбцію нітрозного газу конденсатом водяної пари або знесоленою водою, отримання продукційної азотної кислоти, віддув її охолодженим другим потоком повітря, рекуперативний підігрів хвостових газів, каталітичне очищення хвостових газів від оксидів азоту, вогняний підігрів хвостових газів в камері згоряння газотурбінної установки з подальшою рекуперацією енергії газів, що відходять, в рекуперативній турбіні газотурбінної установки, відповідно до винаходу, частину повітряного потоку після стиснення охолоджують і направляють на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, основний потік повітря охолоджують в парогенераторі і одержану пару направляють на випаровування рідкого аміаку і/або підігрів і деаерацію хімічно очищеної води, нітрозний газ охолоджують в котлі-утилізаторі з байпасним регулюванням його подачі на підігрів хвостових газів, який здійснюють в два ступені, конденсацію реакційної вологи з нітрозного газу також здійснюють в два ступені, а потік повітря, що направляють на віддув продукційної азотної кислоти, охолоджують водою і додатково розділяють на два потоки, один з яких направляють на окислення нітрозного газу, а інший в продувальну колону. У переважному виконанні при охолоджуванні основного потоку повітря в парогенераторі одержують пару з тиском 0,6-0,8МПа і температурою 158-170°C і направляють її на випаровування рідкого аміаку і/або підігрів і деаерацію хімічно очищеної води. При цьому за обома варіантами потік повітря, що подають на спалювання в камеру згоряння 9 рекуперативної турбіни газотурбінної установки, змішують з природним газом в співвідношенні (1115):1 і додатково подають в зону горіння пар з витратою 0,5-2т/год, а частину повітряного потоку, що направляють після стиснення на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, охолоджують до температури 140-150°C. Завдяки охолодженню частини повітряного потоку після стиснення і спрямовування його на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки підвищується надійність і ресурс роботи рекуперативної турбіни. При охолодженні основного потоку повітря, за першим варіантом, в рекуперативному охолоднику повітря з нагрівом води, що направляють на охолодження нітрозного газу в котел-утилізатор, не до кипіння, а до температури 158-170°C при тиску в котлі-утилізаторі 1,5МПа, або, за другим варіантом, з отриманням насиченої пари в парогенераторі з тиском 0,6-0,8МПа і температурою 158170°С, за рахунок збільшення середнього температурного напору, тобто середньої різниці температур гарячого повітря після стиснення в осьовому компресорі і використовуваного охолоджуючого середовища, досягають стабілізації і ефективності охолодження стислого повітря і забезпечення окислення аміаку стислим повітрям оптимальних параметрів з тиском 0,73-0,8МПа і температурою 190-210°C. При цьому в другому варіанті одержану насичену пару направляють на випаровування рідкого аміаку, тим самим забезпечуючи м'який режим випаровування аміаку і мінімізацію забруднення платинових сіток апарату окислення аміаку парами мастила, і/або на підігрів і деаерацію хімічно очищеної води. Для забезпечення гарантованого підігріву хвостових газів до 240-280°C нітрозний газ охолоджують в котлі-утилізаторі з байпасним регулюванням його подачі на підігрів хвостових газів, який здійснюють в два ступені. Використання води для охолодження потоку повітря, що направляють на віддув продукційної азотної кислоти, усуває вибухонебезпеку стадії абсорбції і підвищує безпеку процесу в цілому. Спрямування потоку повітря на додаткове окислення нітрозного газу перед адсорбцією на стадії двоступеневої конденсації реакційної вологи з нітрозного газу підвищує степінь його переробки в азотну кислоту. Подача на спалювання в камеру згоряння рекуперативної турбіни газотурбінної установки потоку повітря, змішаного з природним газом, з перевищенням стехіометричного співвідношення в діапазоні (11-15):1, і додаткова подача в зону горіння пари з витратою 0,5-2т/год забезпечує зниження утворення монооксиду вуглецю CO і мінімізацію продукування вторинних оксидів азоту із зменшенням їх викиду в атмосферу. Щодо агрегату поставлена задача вирішується тим, що в агрегаті для виробництва азотної кислоти, який містить фільтр атмосферного повітря, газотурбінну установку, що включає осьовий компресор для стиснення повітря, у якого на виході лінія потоку стислого повітря розділена на дві частини, одна з яких, призначена для технології, по 91614 10 в'язана спочатку з охолодником стислого повітря, а потім із змішувачем газів, і сполучена з продувальною колоною азотної кислоти, а друга, призначена для охолодження рекуперативної турбіни та спалювання палива, відповідно з рекуперативною турбіною та камерою згоряння рекуперативної турбіни, і рекуперативну турбіну для розширення хвостових газів, нагрітих газами з камери згоряння, встановлену безпосередньо на одному валу 3 осьовим компресором, а також випарник і підігрівач аміаку, апарати окислення аміаку повітрям, абсорбції оксидів азоту, підігріву хвостових газів, конденсації реакційної вологи з нітрозного газу, котел-утилізатор, що має парозбірник, змішувач хвостових газів з аміаком, реактор каталітичного очищення хвостових газів і продувальну колону азотної кислоти, відповідно до винаходу, як охолодник стислого повітря використаний пластинчастий теплообмінник або парогенератор «Компаблок» пластинчастого типу, у вхідній камері котлаутилізатора встановлений вузол байпасного регулювання, і додатково встановлені апарати охолодження повітря, що поступає на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, і на лінії потоку повітря, сполученої з продувальною колоною, причому ця лінія після апарату охолодження повітря розділена на дві незалежні лінії, направлені в продувальну колону і на окислення нітрозного газу до апаратів конденсації реакційної вологи з нітрозного газу. У переважному варіанті в газотурбінній установці використаний турбокомпресорний блок, що включає повнонапірний осьовий 17-ти ступеневий компресор і 5-ти ступеневу рекуперативну турбіну. При цьому агрегат містить два підігрівачі хвостових газів і два апарати конденсації реакційної вологи з нітрозного газу. Крім того, в апараті охолодження повітря на лінії потоку повітря, сполученої з продувальною колоною, як охолоджуючий агент використана вода, а в камері згоряння рекуперативної турбіни використана суміш повітря і природного газу в співвідношенні (1115):1 і пари, яку подають з витратою 0,5-2т/год. Використання як охолодника стислого повітря рекуперативних апаратів - пластинчастого теплообмінника з нагрівом води, що направляють на охолодження нітрозного газу в котел-утилізатор, не до кипіння, а до температури 158-170°C при тиску в котлі-утилізаторі 1,5МПа, або парогенератора «Компаблок» пластинчастого типу (фірми «Alfa Laval», Швеція) з отриманням насиченої пари з тиском 0,6-0,8МПа і температурою 158-170°C, за рахунок збільшення середнього температурного напору, тобто середньої різниці температур гарячого повітря після стиснення в осьовому компресорі і - використовуваного охолоджуючого середовища, досягають стабілізації і ефективності охолодження стислого повітря і забезпечення окислення аміаку стислим повітрям оптимальних параметрів з тиском 0,73-0,8МПа і температурою 190-210°C. При цьому апарати пластинчастого типу знижують металоємність охолодника стислого повітря із збереженням необхідної поверхні теплообміну. Установкою у вхідній камері котла-утилізатора вузла байпасного регулювання подачі нітрозного 11 газу і двох підігрівачів хвостових газів забезпечують гарантований підігрів хвостових газів до 240280°C. Завдяки апарату охолодження повітря, що поступає на охолодження рекуперативної турбіни газотурбінної установки, в якому частину повітряного потоку після стиснення в осьовому компресорі охолоджують до температури 140-150°C, підвищують ресурс роботи рекуперативної турбіни. При цьому вказаний апарат може бути повітряного або водяного охолодження. Установкою на лінії потоку повітря, сполученого з продувальною колоною, апарату його охолодження водою як охолоджуючого агента, дозволяє усунути вибухонебезпеку і підвищити безпеку агрегату в цілому. Розділенням лінії потоку повітря, сполученого з продувальною колоною, на дві лінії, одна з яких направлена на додаткове окислення нітрозного газу в апаратах конденсації реакційної вологи з нітрозного газу, досягають раціональнішого розподілу потоків повітря і підвищення степеня переробки нітрозного газу в азотну кислоту. Використання в камері згоряння рекуперативної турбіни суміші повітря і природного газу з перевищенням стехіометричного співвідношення в діапазоні (11-15):1 і пари, що подається з витратою 0,5-2т/год, забезпечує зниження утворення монооксиду вуглецю CO і мінімізацію продукування вторинних оксидів азоту із зменшенням їх викиду в атмосферу. Крім того, в газотурбінній установці використаний турбокомпресорний блок, що включає повнонапірний осьовий 17-ти ступеневий компресор і 5ти ступеневу рекуперативну турбіну, конструкція лопатних апаратів котрих забезпечує високий ККД газотурбінної установки. При цьому повнонапірний осьовий 17-ти ступеневий компресор має поворотний вхідний направляючий апарат, що дозволяє змінювати витрату повітря через лопатки в межах 85-105% від номінальної продуктивності, і оснащений антипомпажним, перепускним і двома скидними клапанами після 6 і 12 ступеня стиснення. Група винаходів, що заявляється, пояснюється схемами виробництва азотної кислоти: на фіг. 1 представлена схема за першим варіантом виконання; на фіг. 2 - за другим варіантом виконання. На схемах позначено: ПВ - повітря, НГ - нітрозний газ, ХГ - хвостові гази, ПГ - природний газ, ПП - перегріта водяна пара, ПН - пара насичена, КАК конденсат азотної кислоти, BO - вода охолоджуюча, ВЖД - вода живильна деаерірована, KH - конденсат напірний. Агрегат для виробництва азотної кислоти містить фільтр атмосферного повітря 1, повнонапірний осьовий компресор 2 газотурбінної установки, рекуперативний охолодник повітря 3 (за першим варіантом - пластинчастий теплообмінник, за другим варіантом - парогенератор «Компаблок» пластинчастого типу), апарат водяного доохолодження 3а, змішувач газів 4, контактний апарат 5, котелутилізатор 6, вузол байпасного регулювання 7, реактор каталітичного очищення хвостових газів 8, камеру згоряння 9 рекуперативної турбіни, рекуперативну турбіну 10, підігрівачі хвостових газів 11 91614 12 і 12, апарати конденсації реакційної вологи з нітрозного газу - холодильники-конденсатори 13 і 14, абсорбційну колону 15, продувальну колону 16, випарник рідкого аміаку 17, підігрівач газоподібного аміаку 18, апарат повітряного (або водяного) охолодження 19, котел-утилізатор хвостових газів 20, апарат водяного охолодження повітря 21, змішувач хвостових газів з аміаком 22. Групу винаходів, що заявляється, здійснюють наступним чином. Повітря з атмосфери, проходить грубе і тонке очищення у фільтрі 1, поступає на всмоктування осьового компресора 2, де стискається до абсолютного тиску 0,73-0,8МПа. Стисле повітря з температурою 280-310°C розподіляють на декілька потоків, один з яких після охолодження в апараті повітряного (або водяного) охолодження 19 поступає на охолодження рекуперативної турбіни 10, інший - на спалювання в суміші з природним газом в камері згоряння 9 рекуперативної турбіни 10, а основний йде на технологію. За першим варіантом основний потік повітря, що направляють на технологію, поступає в рекуперативний охолодник повітря 3 - пластинчастий теплообмінник, в якому охолоджується до температури 190-210°C з використанням тепла стиснення повітря для підігріву живильної води і збільшення вироблення пари або води, що направляється в котел-утилізатор 6. За другим варіантом основний потік повітря, що направляють на технологію, поступає в рекуперативний охолодник повітря 3 - парогенератор «Компаблок» пластинчастого типу, в якому охолоджується до температури 190-210°C з використанням тепла стиснення повітря для вироблення пари, яку направляють на випаровування рідкого аміаку і/або підігрів і деаерацію хімічно очищеної води. При цьому воду, що поступає в рекуперативний охолодник повітря 3, для додаткового регулювання температурного напору охолоджують в апараті водяного доохолодження 3а. Далі за обома варіантами основний потік охолодженого повітря розділяють на два потоки, перший з яких поступає в змішувач газів 4, куди подають випарований у випарнику 17 і підігрітий в підігрівачі 18 аміак, а другий - на охолодження в апарат водяного охолодження повітря 21. Аміачно-повітряна суміш, одержана в змішувачі газів 4, поступає в контактний апарат 5, де на платиноїдному каталізаторі при температурі 900910°C аміак окислюють до оксидів азоту. Нітрозний газ охолоджують в котлі-утилізаторі 6 до температури 290-310°C, при цьому, частину гарячих газів з температурою 900-910°C через вузол байпасного регулювання 7 подають в основний потік для отримання змішаного газу з температурою 350°C, яка вимагається для підігріву хвостового газу до температури 260-280°C перед реактором каталітичного очищення 8. Нітрозний газ, проходячи через підігрівачі хвостових газів 11, 12, охолоджується до температури 170-190°C і далі поступає для конденсації реакційної вологи в холодильники-конденсатори 13, 14. При цьому другий потік повітря, охолоджений в апараті водя 13 ного охолодження повітря 21 до температури 140150°C, розділяють на два потоки, направляючи один на додаткове окислення нітрозного газу до холодильників-конденсаторів 13, 14, після чого охолоджений до температури 50°C і додатково окислений нітрозний газ поступає в абсорбційну колону 15, зрошувану паровим конденсатом або конденсатом сокової пари, а інший - в продувальну колону 16, де одержану продукційну азотну кислоту з масовою часткою 58-60% віддувають від розчинених в ній оксидів азоту. Хвостові гази після абсорбційної колони 15, пройшовши підігрівачі хвостових газів 11, 12 і змішувач хвостових газів з аміаком 22, з температурою 260-280°C поступають в реактор каталітичного очищення 8. Очищені хвостові гази розігрівають в камері згоряння 9 рекуперативної турбіни 10 до 91614 14 температури 650-700°C за рахунок змішування з топковими газами - продуктом спалювання природного газу в повітряному потоці. При цьому повітря, що подають на спалювання, поступає після осьового компресора 2 з температурою 290-310°C без попереднього охолодження і його змішують з природним газом в співвідношенні (11-15):1 і додатково подають в зону горіння пар з витратою 0,52т/час. Потім хвостові гази поступають в рекуперативну турбіну 10, після чого отримані вихлопні гази направляють в котел-утилізатор 20. Для пуску газотурбінної установки використаний розгінний двигун (на фіг. не показаний), що відключають при виході на нормальний режим роботи за допомогою обгінної муфти, встановленої між провідним валом редуктора двигуна і валом рекуперативної турбіни. 15 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 91614 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601