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, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу повітрям, хвостовим газом та 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, каталітичне очищення хвостового газу від оксидів азоту з використанням високотемпературного або низькотемпературного каталізатора і наступну рекуперацію енергії газу в газовій турбіні і котлі-утилізаторі, який відрізняється тим, що нагрівання хвостового газу нітрозним газом і охолодження нітрозного газу хвостовим газом здійснюють в дві стадії на першій стадії хвостовий газ, що виходить зі стадії абсорбції, нагрівають нітрозним газом, що виходить з першої стадії охолодження його хвостовим газом, на другій стадії хвостовий газ нагрівають нітрозним газом, що виходить зі стадії охолодження його повітрям, після чого хвостовий газ направляють на стадію каталітичного очищення, охолодження нітрозного газу на першій стадії здійснюють хвостовим газом, що виходить з першої стадії нагрівання його нітрозним газом, а на другій стадії охолоджують хвостовим газом, що виходить зі стадії абсорбції з отриманням і нітрозного газу кислого конденсату, який подають на стадію абсорбції 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що в разі використання високотемпературного каталізатора на стадії очищення хвостового газу, спосіб додатково включає стадію підготовки газу, хвостовий газ, що виходить з другої стадії нагрівання його нітрозним газом, додатково нагрівають топковим газом, отриманим при спалюванні природного газу в камері підготовки газу 3 Спосіб виробництва азотної кислоти, що включає каталітичне окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу повітрям, хвостовим газом та 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, каталітичне очищення хвостового газу від оксидів азоту з використанням високотемпературного або низькотемпературного каталізатора і наступну рекуперацію енергії газу в газовій турбіні і котлі-утилізаторі, який відрізняється тим, що нагрівання хвостового газу нітрозним газом і охолодження нітрозного газу хвостовим газом здійснюють в дві стадії на першій стадії хвостовий газ, що виходить зі стадії абсорбції, нагрівають нітрозним газом, що виходить з першої стадії охолодження його водою, а на другій стадії хвостовий газ нагрівають нітрозним газом, що виходить зі стадії охолодження його повітрям, після чого хвостовий газ направляють на стадію каталітичного очищення, охолодження нітрозного газу на першій стадії здійснюють хвостовим газом, що виходить з першої стадії нагрівання його нітрозним газом, далі нітрозний газ охолоджують водою, після цього його охолоджують хвостовим газом, що виходить зі стадії абсорбції з отриманням кислого конденсату, який подають на стадію абсорбції 4 Спосіб за п 3, який відрізняється тим, що в разі використання високотемпературного каталізатора на стадії очищення хвостового газу, спосіб додатково включає стадію підготовки газу, хвостовий газ, що виходить з другої стадії нагрівання його нітрозним газом, додатково нагрівають топковим газом, отриманим при спалюванні природного газу в камері підготовки газу О о (О 62700 5 Установка для виробництва азотної кислоти, що містить з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного газу реактор каталітичного окислювання аміаку, котел-утилізатор, окислювач, ПІДІгрівач повітря і підігрівам 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 підігрівам 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 включає додатковий підігрівам хвостового газу, виконаний з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів з виводом отриманого з нітрозного газу кислого конденсату в колону абсорбції, вхід якого по ходу хвостового газу з'єднаний з виходом хвостового газу із абсорбційної колони, а вихід з'єднаний з входом в підігрівам хвостового газу, вхід додатково встановленого підігрівача по ходу нітрозного газу з'єднаний з виходом нітрозного газу з підігрівача хвостового газу, а його вихід з'єднаний з входом в холодильники-конденсатори вихід з єднаний з входом реактора каталітичного очищення 7 Установка для виробництва азотної кислоти, що містить з'єднані між собою послідовно по ходу нітрозного газу реактор каталітичного окислювання аміаку, котел-утилізатор, окислювач, ПІДІгрівач повітря і підігрівам 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 підігрівам 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 містить додатковий підігрівам хвостового газу, виконаний з організацією протипотоку хвостового та нітрозного газів і установлений по ходу нітрозного газу між холодильниками-конденсаторами, а по ходу хвостового газу вхід додатково встановленого підігрівача хвостового газу з'єднаний з виходом абсорбційної колони, а його вихід з'єднаний з підігрівачем хвостового газу, вихід з якого з'єднаний з реактором каталітичного очищення 6 Установка за п 5, яка відрізняється тим, що в разі використання високотемпературного каталізатора в реакторі каталітичного очищення хвостового газу, вона додатково включає камеру підготовки газу, вхід якої з'єднаний з виходом хвостового газу з підігрівача хвостового газу, а и 8 Установка за п 7, яка відрізняється тим, що в разі використання високотемпературного каталізатора в реакторі каталітичного очищення хвостового газу, вона додатково містить камеру підготовки газу, вхід якої з'єднаний з виходом хвостового газу з підігрівача хвостового газу, а и вихід з'єднаний з входом реактора каталітичного очищення 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 каталітичним очищенням хвостового газу 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, каталітичне очищення його від оксидів азоту і рекуперацію енергії газу в газовій турбіні і котліутилізаторі Охолодження нітрозного газу здійснюють повітрям, хвостовим газом, що виходить зі стаді і абсорбції, та водою Температура охолодженого нітрозного газу на вході в абсорбційну колону =5060°С Нагрівання хвостового газу, що виходить зі стадії абсорбції, здійснюють спочатку паром, потім нітрозним газом, і топковим газом, отриманим при спалюванні природного газу, в камері підготовки газу Температура хвостового газу після його нагрівання нітрозним газом =180-230°С(1) Недоліком відомого способу виробництва азотної кислоти є недостатньо ефективне використання тепла і теплоти конденсації нітрозного газу для нагрівання хвостовою газу, внаслідок чого відомий спосіб, з одного боку, потребує витрат пари для нагрівання хвостової о газу, що виходить зі стадії абсорбції, а з іншого боку, характеризується підвищеною температурою нітрозного газу, що поступає в холодильники-конденсатори зі стадії охолодження його хвостовим газом 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, доокислювання нітрозного газу охолодження нітрозного газу повітрям, хвостовим газом, 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 і січа нітрозним газом, каталітичне очищення хвостового 62700 домому способі виробництва азотної кислоти який газу від оксидів азоту з використанням високотемвключає каталітичне окислювання аміаку, утилізапературного або низькотемпературного каталізацію тепла отриманих нітрозних газів, доокислютора і наступну рекуперацію енергії газу в газовій вання нітрозного газу, охолодження нітрозного турбіні і котлі-утилізаторі газу повітрям, хвостовим газом та охолодження Відомий спосіб включає також стадію нагріводою в дві стадії з отриманням кислого конденсавання хвостового газу топковим газом отриманим ту, який подають на стадію абсорбції разом з охопри спалюванні природного газу в камері підготовлодженим нітрозним газом з отриманням розчину ки газу Величина температури нагрівання хвостокислоти, відбілювання розчину кислоти повітрям і вого газу визначається температурою роботи виподачу утвореного в процесі відбілювання газу на сокотемпературною алюмопаладієвого стадію абсорбції нагрівання хвостового газу нітрокаталізатора типу АПК-2, або низькотемпературнозним газом, каталітичне очищення хвостового газу го алюмованадієвого каталізатора типу АВК-10М, від оксидів азоту з використанням високотемпераякий використовують на стадії каталітичного очитурного або низькотемпературного каталізатора і щения хвостового газу від оксидів азоту (2) наступну рекуперацію енергії газу в газовій турбіні Охолодження нітрозного газу здійснюють поі котлі-утилізаторі, згідно з запропонованим спосослідовно спочатку повітрям, хвостовим газом, що бом, нагрівання хвостового газу нітрозним газом і виходить зі стадії абсорбції, та водою У виробниохолодження нітрозного газу хвостовим газом чих умовах температура охолодженого нітрозного здійснюють в дві стадії на першій стадії хвостовий газу на вході в абсорбційну колону =50-65°С газ, що виходить зі стадії абсорбції нагрівають Нагрівання хвостового газу, що виходить зі нітрозним газом, що виходить з першої стадії охостадії абсорбції, здійснюють спочатку нітронним лодження його хвостовим газом на другій стадії газом, що виходить зі стадії його охолодження хвостовий газ нагрівають нітрозним газом, що виповітрям, а далі топковим газом, отриманим при ходить зі стадії охолодження його повітрям, після спалюванні природного газу в камері підготовки чого хвостовий газ направляють на стадію каталігазу У виробничих умовах температура хвостовотичного очищення, охолодження нітрозного газу на го газу після його нагрівання нітрозним газом першій стадії здійснюють хвостовим газом, що =130-150°С виходить і першої стадії нагрівання його нітрозним Недоліком відомого способа виробництва азогазом, а на другій стадії охолоджують хвостовим тної кислоти також, як і в попередньому, с недогазом, що виходить зі стадії абсорбції, з отриманстатньо ефективне використання тепла та теплоти ням з нітрозного газу кислого конденсату, який конденсації нітрозного газу для нагрівання хвостоподають на стадію абсорбції вого газу Внаслідок чого хвостовий газ має недостатньо високу температуру та потребує підвищеПоставлена задача вирішується також тим, що ної витрати природного газу для його нагрівання в разі використання високотемпературної о каталітопковим газом отриманим при спалюванні призатора на стадії очищення хвостового газу, спосіб родного газу, в камері підготовки газу 3 іншого додатково включає стадію підготовки газу, хвостобоку к результаті такого теплового обміну з хвосвий газ, що виходить з другої стадії нагрівання товим газом, нітрозний газ характеризується підйого нітрозним газом, додатково нагрівають топковищеною температурою, та потребує або підвивим газом, отриманим при спалюванні природного щеної витрати оборотної води для наступної о газу в камері підготовки газу охолодження нітрозного газу в холодильникахВ запропонованому способі, нагрівання хвосконденсаторах, або знижує ефективність процесу тового газу нітрозним газом здійснюють в дві стаабсорбції, що обумовлює більш високий вміст окдії спочатку хвостовий газ, що виходить зі стадії сидів азоту в хвостовому газі на виході зі стадії абсорбції, нагрівають на першій (додатковій) стадії абсорбції, або обумовлює зниження концентрації нітрозним газом, що виходить зі стадії охолодженазотної кислоти ня його уже підігрітим хвостовим газом, а потім хвостовий газ нагрівають нітрозним газом, що виНедоліком відомого способу є також те, що він ходить зі стадії охолодження нітрозного газу повітзавжди потребує нагрівання хвостового газу топрям Охолодження нітрозного газу хвостовим гаковим газом, отриманим при спалюванні природзом також здійснюють в дві стадії нітрозний газ, ного газу, в камері підготовки газу, незалежно від що виходить зі стадії охолодження його повітрям, типу каталізатора, який використовують на стадії спочатку охолоджують уже підігрітим хвостовим каталітичного очищення хвостового газу від оксигазом, а далі нітрозний газ охолоджують на другій дів азоту стадії хвостовим газом, що виходить зі стадії абВ основу винаходу поставлено задачу удоскосорбції Після ЧОГО нітрозний газ охолоджують воналення відомого способу виробництва азотної дою кислоти в якому, шляхом введення додаткової стадії та нового порядку виконання дій процесу Введення в відомий спосіб додаткової стадії та непрямого теплообміну нітрозного газу з хвостоновий порядок виконання дій процесу теплообміну вим газом, забезпечується більш ефективне нагрінітрозного газу з хвостовим газом, з одного боку, вання хвостового газу з використанням тепла і забезпечують підвищення температури нагрівання теплоти конденсації нітрозного газу, що охолоджухвостового газу що саме обумовлює або повне ється, та більш ефективне охолодження нітрозновиключення стадії підготовки газу в разі викорисго газу Поставлена задача вирішується варіантатання низькотемпературного каталізатора на стами способа дії каталітичного очищення хвостового газу, або зниження витрат природного газу на стадії нагріПерший варіант вання хвостового газу топковим газом в разі викоПоставлена задача вирішується тим, що у ві 62700 8 кислоти, ристання високотемпературного каталізатора відбілювання розчину кислоти повітрям і подаЗ іншого боку це забезпечує чу утвореного в процесі відбілювання газу на стабільш м'які умови охолодження нітрозного газу дію абсорбції, на першій стадії його охолодження хвостовим ганагрівання хвостового газу нітрозним газом в зом, тому що хвостовий газ на цю стадію подають дві стадії спочатку хвостовий газ, що виходить зі уже підігрітим нітрозним газом на додатковій стадії стадії абсорбції, нагрівають на першій стадії нітронагрівання хвостового газу Це виключає можлизним газом, що виходить з першої стадії його оховість конденсації вологи та дренування кислоти на лодження хвостовим газом, а потім нагрівають першій стадії охолодження нітрозного газу хвостонітрозним газом, що виходить зі стадії його охоловим газом, дження повітрям, зниження температури нітрозного газу на другій (додатковій) стадії його охолодження, тому що каталітичне очищення хвостового газу від окна цю стадію нітрозний газ подають уже частково сидів азоту з наступною рекуперацією енергії газу охолодженим хвостовим газом на першій стадії в газовій турбіні і котлі-утилізаторі охолодження і він охолоджується холодним хвосВ разі використання в запропонованому спотовим газом, який виходить зі стадії абсорбції Це собі високотемпературного каталізатора на стадії обумовлює більш ефективне охолодження нітрокаталітичного очищення хвостового газу від оксизного газу хвостовим газом з отриманням з нітродів азоту, спосіб включає додаткову стадію підгозного газу кислого конденсату, який подають на товки газу в камері підготовки газу, хвостовий газ, стадію абсорбції, та більш ефективне його охолощо виходить зі стадії нагрівання його нітрозним дження водою газом, нагрівають топковим газом, отриманим при спалюванні природного газу в камері підготовки В загальному вигляді запропонований винахід газу характеризує спосіб виробництва азотної кислоти з використанням як низькотемпературного так і Запропонований спосіб пояснюється приклависокотемпературного каталізатора на стадії кадом №1 здійснення способа талітичного очищення хвостового газу від оксидів Другий варіант способа азоту Але в разі використання низькотемпературПоставлена задача вирішується тим, що у віного каталізатора спосіб не потребує стадії нагрідомому способі виробництва азотної кислоти який вання хвостового газу топковим газом А в разі включає каталітичне окислювання аміаку, утилізавикористання високотемпературного каталізатора цію тепла отриманих нітрозних газів доокислюна стадії каталітичного очищення хвостового газу вання нітрозного газу, охолодження нітрозного від оксидів азоту запропонований спосіб додаткогазу повітрям, хвостовим газом пі охолодження во включає стадію нагрівання хвостового газу топводою в дві стадії з отриманням кислого конденсаковим газом, отриманим при спалюванні природту, який подають на стадію абсорбції разом з охоного газу в камері підготовки газу лодженим нітрозним газом з отриманням розчину кислоти, відбілювання розчину кислоти повітрям і В порівнянні з прототипом (2) запропонований подачу утвореного в процесі відбілювання газу на спосіб забезпечує стадію абсорбції нагрівання хвостового газу нітропідвищення температури хвостового газу після зним газом , каталітичне очищення хвостового його нагрівання нітрозним газом з 130-150°С до газу від оксидів азота з використанням високотем200-230°С, пературного або низькотемпературного каталізазниження температури охолодження нітрознотора і наступну рекуперацію енергії газу в газовій го газу після його охолодження хвостовим газом з турбіні і котлі-утилізаторі, згідно з запропонованим 170-200°Сдо140-150°С, способом, нагрівання хвостового газу нітрозним зниження температури охолодження нітрозногазом і охолодження нітрозного газу хвостовим го газу на стадії охолодження подою в холодильгазом здійснюють в дві стадії на першій стадії никах-конденсаторах з 50-65°С до 45-55°С, хвостовий газ, що виходить зі стадії абсорбції зниження витрат природного газу на 10% на нагрівають нітрозним газом, що виходить з першої тону азотної кислоти стадії охолодження його водою, а на другій стадії Запропонований спосіб включає наступні стахвостовий газ нагрівають нітрозним газом, що виД" каталітично окислювання аміаку, утилізацію тепла отриманих нітрозних газів, доокислювання нітрозного газу, охолодження нітрозного газу повітрям, охолодження хвостовим газом в дві стадії спочатку хвостовим газом, що виходить і першої стадії нагрівання хвостового газу нітрозним газом, і який уже нагрітий нітрозним газом, а потім охолодження хвостовим газом, що виходить зі стадії абсорбції з отриманням кислого конденсату і його виводом на стадію абсорбції, водою, з отриманням кислого конденсата, який подають на стадію абсорбції разом з охолодженим нітрозним газом, абсорбції оксидів азоту з отриманням розчину ходить зі стадії охолодження його повітрям, після чого хвостовий газ направляють на стадію каталітичного очищення, охолодження нітрозного газу на першій стадії здійснюють хвостовим газом, що виходить з першої стадії його нагрівання нітрозним газом, далі нітрозний газ охолоджують водою, а далі його охолоджують хвостовим газом, що виходить зі стадії абсорбції з отриманням кислою конденсату, який подають на стадію абсорбції Поставлена задача вирішується також тим, що в разі використання високотемпературного каталізатора на стадії очищення хвостового газу, спосіб додатково включає стадію підготовки газу, хвостовий газ, що виходить з другої стадії нагрівання його нітрозним газом, додатково нагрівають топковим газом, отриманим при спалюванні природного 62700 10 газу в камері підготовки газу колони з єднаний з сепаратором, першим та друВ порівнянні з прототипом (2) запропонований гим підігрівачем хвостових газів, камерою підготоспосіб забезпечує вки газу, вихід якої з'єднаний з, послідовно з'єднапідвищення температури хвостового газу після ними між собою, реактором каталітичного його нагрівання нітрозним газом з 130-150°С до очищення, газотурбінною установкою рекуперації 200-230°С, енергії газу і другим котлом-утилізатором (1) зниження температури охолодження нітрозноНедоліком відомої установки виробництва го газу після його охолодження хвостовим газом з азотної кислоти є недостатньо ефективне викори170-200°Сдо140-150°С, стання тепла нітрозного газу для нагрівання хвостового газу, внаслідок чого відома установка, з зниження температури охолодження нітрозноодного боку, потребує витрат пари для нагрівання го газу на стадії охолодження водою в холодильхвостового газу в першому підігрівачі хвостового никах-конденсаторах з 50-65°С до 45-55°С газу, а з іншого боку, характеризується підвищезниження витрат природного газу на 10% на ною температурою нітрозного газу, що виходить з тону азотної кислоти другого підігрівача хвостового газу, який далі поЗапропонований спосіб включає наступні стаступає кхолодильники-конденсатори Д" Найбільш близькою до запропонованого винакаталітично окислювання аміаку, ходу по технічній сутності і результату, що досягаутилізацію тепла отриманих нітрозних газів, ється, є установка для виробництва азотної кислодоокислювання нітрозного газу, ти, включаюча, з'єднані між собою послідовно по охолодження нітрозного газу ходу нітрозного газу, реактор каталітичного окисповітрям, лювання аміаку, котел утилізатор, окислювач, підіохолодження хвостовим газом в дві стадії грівач повітря і підігрівам хвостового газу, холодиохолодження нітрозного газу на першій стадії льники конденсатори, абсорбційну колону, колону здійснюють хвостовим газом, що виходить з первідбілювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний і шої стадії нагрівання його нітрозним газом, далі трубопроводом для подання повітря, а и вихід нітрозний газ охолоджують водою, а далі його з'єднаний з входом в абсорбційну колону, вихід охолоджують хвостовим газом, що виходить зі абсорбційної колони по ходу хвостового газу через стадії абсорбції з отриманням кислого конденсату, нідігрівач хвостового газу з'єднаний з послідовно який подають на стадію абсорбції з'єднаними між собою, реактором каталітичного абсорбція оксидів азоту з отриманням розчину очищення, газотурбінною установкою рекуперації кислоти, енергії газу і другим котлом-утилізатором (2) відбілювання розчину кислоти повітрям і подачу утвореного в процесі відбілювання газу на стаВідома установка додатково включає камеру дію абсорбції, підготовки газу, вхід якої з'єднаний з виходом хвостового газу з підігрівача хвостового газу, а и вихід нагрівання хвостового газу нітрозним газом в з'єднаний з входом в реактор каталітичного очидві стадії на першій стадії хвостовий газ, що вихощення хвостового газу дить зі стадії абсорбції, нагрівають нітрозним газом, що виходить з першої стадії охолодження Недоліком відомої установки виробництва його водою, а на другій стадії хвостовий газ нагріазотної кислоти є також недостатньо ефективне вають нітрозним газом, що виходить зі стадії оховикористання тепла і теплоти конденсації нітролодження його повітрям, зного газу для нагрівання хвостовою газу Внаслідок чого хвостовий газ має недостатньо високу каталітичне очищення хвостового газу від октемпературу та потребує підвищеної витрати присидів азоту з наступною рекуперацією енергії газу родного газу для його нагрівання топковим газом в в газовій турбіні і котлі-утилізаторі камері підготовки газу, з іншого боку, в результаті В разі використання в запропонованому спотакого теплового обміну з хвостовим газом, нітрособі високотемпературного каталізатора на стадії зний газ характеризується підвищеною темперакаталітичного очищення хвостового газу від окситурою, та потребує або підвищеної витрати обородів азоту, спосіб включає додаткову стадію підготної води для наступного охолодження нітрозного товки газу в камері підготовки газу, хвостовий газ, газу в холодильниках-конденсаторах, або знижує що виходить зі стадії нагрівання його нітрозним ефективність процесу абсорбції в абсорбційній газом, нагрівають толочним газом, отриманим при колоні, що обумовлює більш високий вміє і оксидів спалюванні природною газу в камері підготовки азоту в хвостовому газі на виході з колони абсорбгазу ції, або обумовлює зниження концентрації азотної Запропонований спосіб виробництва азотної кислоти кислоти пояснюється прикладом № 2 здійснення способа Відома також установка для виробництва азотної кислоти під тиском 0,71 бМПа, яка включає, з'єднані між собою послідовно реактор каталітичного окислювання аміаку, котел-утилізатор, окислювач, підігрівам повітря і два підігрівачі хвостового газу холод ильники-конденсатори, колону абсорбції, колону відбілювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання повітря, а и вихід з'єднаний з входом в абсорбційну колону по ходу хвостового газу вихід абсорбційної В основу винаходу поставлено задачу удосконалення відомої установки виробництв,) азотної кислоти в якій, шляхом введення додаткового елемента та зміни взаємозв'язку з відомими елементами установки, забезпечується більш ефективне нагрівання хвостового газу з використанням тепла і теплоти конденсації нітрозного газу, що охолоджується, та більш ефективне охолодження нітрозного газу Поставлена задача вирішується варіантами установки 12 11 62700 Перший варіант більш м'які умови охолодження нітрозного газу в другому підігрівачі хвостового газу, де він охолоПоставлена задача вирішується тим, що відоджується хвостовим газом уже підігрітим в додатма установка для виробництва азотної кислоти ково встановленому підігрівачі Це обумовлює включаюча, з'єднані між собою послідовно по ходу виключення можливості конденсації вологи та нітрозного газу реактор каталітичного окислювандренування кислоти в другому підігрівачі хвостовоня аміаку, котел утилізатор, окислювач, підігрівам го газу, повітря і підігрівам хвостового газу, холодильники конденсатори, абсорбційну колону, колону відбізниження температури охолодження нітроннолювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з трубого газу в першому підігрівачі хвостового газу, що проводом для подання повітря, а и вихід з'єднаний обумовлює більш ефективне охолодження нітроз входом в абсорбційну колону, вихід абсорбційної зного газу хвостовим газом та водою и холодильколони по ходу хвостового газу через підігрівам никах-конденсаторах хвостового газу з'єднаний з, послідовно з'єднаниВ загальному вигляді запропонований винахід ми між собою, реактором каталітичного очищення, характеризує установку виробництва азотної кисгазотурбінною установкою рекуперації енергії газу лоти з використанням як низькотемпературного і другим котлом-утилізатором, згідно з запропонотак і високотемпературного каталізатора па стадії ваним винаходом, установка включає додатковий каталітичного очищення хвостового газу від оксипідігрівам хвостової о газу виконаний з організацідів азоту Але в разі використання високотемпераєю протипотоку хвостового та нітрозного газів і турного каталізатора на стадії каталітичного очививодом отриманою з нітрозного газу кислого конщення хвостового газу від оксидів азоту, денсату в колону абсорбції , вхід якого по ходу запропонована установка додатково включає кахвостового газу з'єднаний з виходом хвостового меру підготовки газу газу із абсорбційної колони, а вихід з'єднаний з В порівнянні з прототипом (2) запропонована входом в підігрівам хвостового газу, вхід додатково установка забезпечує встановленого підігрівача по ходу нітрозного газу підвищення температури хвостового газу після з'єднаний з виходом нітрозного газу з підігрівача його нагрівання нітрозним газом з 130-150°С до хвостового газу, а його вихід з'єднаний з входом в 200-230°С, холод ильники-конденсатори зниження температури охолодження нітрозного газу після його охолодження хностовим газом з Поставлена задача вирішується також тим, що 170-200°Сдо140-150°С, в разі використання високотемпературного каталізатора в реакторі каталітичного очищення хвостозниження температури охолодження нітрознового газу, вона додатково включає камеру підготого газу на стадії охолодження його водою в холовки газу, вхід якої з'єднаний з виходом хвостового дильниках-конденсаторах з 50-65°С до 45-55°С газу з підігрівача хвостової о газу а и вихід з'єдназниження витрат природного газу на 10% на ний з входом реактора каталітичного очищення тону азотної кислоти В запропонованій установці нагрівання хвосЗапропонований винахід пояснюється крестового газу нітрозним газом здійснюють в двох ленням варіанта установки, фіг1, що включає капідігрівачах спочатку в першому, додатково встамеру підготовки газу На кресленні показані, з'єдновленому, підігрівачі хвостового газу, а потім - в нані між собою послідовно по ходу нітрозного газу другому підігрівані хвостового газу Охолодження (НГ), реактор 1 каталітичного окислювання аміаку, нітрозного газу хвостовим газом також здійснюють котел-утилізатор 2 окислювач 3, підігрівам повітря в двох підігрівачах хвостового газу нітрозний газ, 4, другий підігрівам 5 хвостового газу (ПХГг), перщо виходить з підігрівача повітря, спочатку охолоший підігрівам 6 хвостового газу (ПХП), холодильджують в другому підігрівачі хвостового газу, де ники конденсатори 7 (ХК-і), 8 (ХКг), абсорбційна він охолоджується уже підігрітим хвостовим газом, колона (АБ)9, колона відбілювання 10, вхід якої по що виходить з першого підігрівача хвостового газу ходу газу з'єднаний з трубопроводом для подання а далі нітрозний газ охолоджують в першому підіповітря, а м вихід з'єднаний з входом в абсорбційгрівачі хвостовим газом, що виходить зі стадії абну колону 9, вихід абсорбційної колони 9 на ходу сорбції Після ЧОГО нітрозний газ охолоджують вохвостового газу (ХГ) з'єднаний з входом в перший дою в холодильниках-конденсаторах Кислий підігрівам б хвостового газу, його вихід з'єднаний з конденсат, отриманий з нітрозного газу в першому входом в другий підігрівам 5 хвостового газу, вихід підігрівачі хвостового газу направляють в колону з якого з'єднаний з камерою підготовки газу 11, абсорбції вихід з якої з'єднаний з, послідовно з'єднаними між собою, реактором12 каталітичного очищення, Введення в відому установку додаткового підігазотурбінною установкою 13 рекуперації енергії грівача хвостових газів, його новий взаємозв'язок з газу і другим котлом-утилізатором (на схемі не відомими елементами установки, з одного боку, показаний) забезпечують більш високу температуру нагрівання хвостового газу нітрозним газом, що забезпечує Запропонований винахід пояснюється прикламожливість або повного виключення стадії підгодом №1 здійснення способу виробництва азотної товки газу в разі використання низькотемпературкислоти та роботою першого варіанта установки з ною каталізатора на стадії каталітичного очищенвикористанням високотемпературної о алюмопаня хвостового газу, або зниження витрат ладієвого каталізатора типу АПК-2 в реакторі 12 природного газу на стадії нагрівання хвостового каталітичного очищення хвостового газу газу топковим газом в разі використання високоДругий варіант установки температурного каталізатора Поставлена задача вирішується тим, що відома установка для виробництва азотної кислоти, З іншого боку це забезпечує 14 13 62700 яка включає, з'єднані між собою послідовно по дом №2 здійснення способу виробництва азотної ходу нітрозного газу реактор каталітичного окискислоти та роботою установки з використанням лювання аміаку, котел утилізатор, окислювач, підінизькотемпературною алюмованадієвого каталізагрівач повітря і підігрівам хвостового газу, холодитора типу АВК-10М в реакторі 11 каталітичного льники конденсатори, абсорбційну колону, колону очищення хвостового газу відбілювання, вхід якої по ходу газу з'єднаний з Приклад 1 В реактор 1 каталітичного окислютрубопроводом для подання повітря, а и вихід вання аміаку подають суміш аміаку та повітря яке з'єднаний з входом в абсорбційну колону, вихід попередньо нагрівають теплом нітрозного газу в абсорбційної колони по ходу хвостового газу через підігрівачі повітря 4 В реакторі 1, па розміщеному підігрівам хвостового газу з'єднаний з, послідовно в ньому платиновому каталізаторі, при температуз'єднаними між собою, реактором каталітичною рі 900°С здійснюється процес окислювання аміаку очищення, газотурбінною установкою рекуперації з утворенням нітрозного газу, з концентрацією окенергії газу і другим котлом-утилізатором згідно з сидів азота 9,6%об Далі гарячий нітрозний газ запропонованим винаходом, установка включає поступає в котел-утилізатор 2, де віддає своє тепдодатковий підігрівам хвостового і аза виконаний з ло на виробництво водяної пари потім нітрозний організацією протипотоку хвостового та нітрозного газ доокислюється в порожнистому окислювачі З, газів і установлений по ходу нітрозного газу між охолоджується повітрям в підігрівачі повітря 4 до холодильниками-конденсаторами, а по ходу хвостемператури 270-290°С, далі охолоджується в друтового газу вхід додатково встановленого підігрігому підігрівачі хвостового газу 5 до температури вача хвостового газу з'єднаний з виходом абсорб210-240°С, в першому підігрівачі хвостового газу 6 ційної колони а його вихід з'єднаний з підігрівачем - до температури 140-145°С, далі охолоджується хвостового газу, вихід з якого з'єднаний з реактоводою до температури 45-55°С в холодильникахром каталітичного очищення конденсаторах 7,8, де нітрозний газ звільняється також від основної маси реакційної вологи з утвоПоставлена задача вирішується також тим, що ренням кислого конденсату азотної кислоти, яка в разі використання високотемпературною каталіразом з охолодженим нітрозним газом поступає на затора в реакторі каталітичного очищення хвостоабсорбцію в абсорбційну колону 9 з сітчаними тавого газу, вона додатково включає - камеру підгорілками товки газу, вхід якої з'єднаний з виходом хвостового газу з підігрівача хвостовою газу а и Зрошення тарілок абсорбційної колони 9 здійвихід з'єднаний з входом реактора каталітичного снюють конденсатом, в колону 9 також подають очищення В порівнянні з прототипом (2) запропоповітря Отримана в абсорбційній колоні 9 азотна нована установка забезпечує кислота самопливом поступає в колону відбілювання 10, де з кислоти повітрям видуваються розпідвищення температури хвостового газу після чинені оксиди азота Відбілена азотна кислота його нагрівання нітрозним газом з 130-150°С до концентрацією 60%мас з колони 10 поступає на 200-230°С, склад готової продукції зниження температури охолодження нітрозного газу після його охолодження хвостовим газом з Газ з колони 10 повертається в абсорбційну 170-200°Сдо140-150°С, колону 9, звідки хвостовий газ з температурою 3035°С, який утримує в собі до 0,1% об оксидів азозниження температури охолодження нітрозноту, поступає в перший підігрівай 6 де він нагріваго газу на стадії охолодження водою в холодильється до температури 140-150°С нітрозним газом, никах-конденсаторах з 50-65°С до 45-55°С що виходить з другого підігрівача 5 далі хвостозниження витрат природного газу на 10% на вий газ нагрівається в другому підігрівачі 5 до темтону азотної кислоти ператури 210-230°С нітрозним газом, що виходить Запропонований винахід пояснюється кресз підігрівана повітря 4 Далі хвостовий газ поступає ленням другого варіанта установки, який виконав камеру підготовки газу 11, де нагрівається до ним без камери підготовки газу, фіг 2 температури 390-540°С топковими газами, отриЗапропонована установка включає маними при спалюванні природного газу Отримаз'єднані між собою послідовно по ходу нітрона суміш газів поступає в реактор каталітичного зного газу, реактор каталітичного окислювання очищення 12, де на високотемпературному каталіаміаку 1 котел утилізатор 2, окислювач 3, підігрізаторі АПК-2 при температурі 705-730°С здійснювач повітря 4, другий підігрівам хвостового газу 5, ється відновлення оксидів азота продуктами окисперший холодильник-конденсатор 6, перший піділення природною газу до елементарного азота і грівач хвостового газу 7 другий холодильникокислення оксида вуглецю до дюксида Очищений конденсатор 8, абсорбційну колону 9, колону відхвостовий газ після реактора каталітичного очибілювання 10 вхід якої по ходу газу з'єднаний з щення 12 з температурою 705-730°С поступає на трубопроводом для подання повітря, а и вихід установку рекуперації енергії газу, де його тепло з'єднаний з входом в абсорбційну колону 9, вихід використовується в газотурбінній установці для абсорбційної колони 9 по ходу хвостового газу стискування повітря і котлі утилізаторі для виробз'єднаний з входом в перший підігрівам хвостового ництва пари Охолоджений в котлі-утилізаторі хвогазу 7, його вихід з'єднаний з входом в другий підістовий газ поступає в реактор допалювання (на грівам хвостового газу 5, вихід з якого з'єднаний з, схемі не показаний), де на рутенієво-паладієвому послідовно з'єднаними між собою, реактором какаталізаторі РПК-1 здійснюють допалювання окситалітичного очищення 11, газотурбінною установду вуглецю в дюксид і далі хвостовий газ з темпекою 12 рекуперації енергії газу і другим котломратурою не більше 250°С і концентрацією оксидів утилізатором (на схемі не показаний) азоту не більше 300мг/м3 поступає в економайзер, Запропонований винахід пояснюється прикла 16 15 62700 звідки через трубу висотою 150м виходить в атмоконденсаторі 8, де нітрозний газ звільняється тасферу кож від основної маси реакційної вологи з утворенням азотної кислоти Далі нітрозний газ охоПриклад 2 В реактор 1 каталітичного окислюлоджений до температури 45-50°С поступає на вання аміаку подають суміш аміаку та повітря, яке стадію абсорбції в колону абсорбції 9, звідки утвопопередньо нагрівають теплом нітрозного газу в рений розчин азотної кислоти поступає в колону підігрівачі повітря 4 В реакторі 1, на розміщеному відбілювання 10, куди також подають повітря Пов ньому платиновому каталізаторі, при температувітря з колони відбілювання 10 повертають в корі 900°С здійснюється процес окислювання аміаку лону абсорбції 9 Утворена, в результаті конденз утворенням нітрозного газу, з концентрацією оксації нітрозного газу в холодильникахсидів азоту 9,5%об Гарячий нітрозний газ постуконденсаторах 6,8 та в першому підігрівачі хвостопає в котел-утилізатор 2, де віддає своє тепло на вого газу 7, азотна кислота виводиться в колону виробництво водяної пари Далі нітрозний газ дооабсорбції 9 Азотна кислота з концентрацією кислюється в порожнистому окислювачі 3, охоло60%мас з колони 10 виводиться на склад готової джується повітрям в підігрівачі повітря 4 до темпепродукції Хвостовий газ з другого підігрівача хвосратури 270-290°С, далі охолоджується в другому тового газу 5 поступає в реактор каталітичного підігрівачі хвостового газу 5 до температури 210очищення 11, де при температурі 210-230°С в при240°С, в першому холодильнику-конденсаторі 6 сутності аміаку здійснюється очищення хвостового першому підігрівачі хвостового газу 7 - до темпегазу, далі продукти реакції поступають на установратури 80-105°С, далі охолоджується водою до ку 12 рекуперації енергії газу температури 45-55°С в другому холодильнику 17 Комп'ютерна верстка Т Чепелєва 62700 Підписне 18 Тираж39 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