UA124041C2 - Спосіб і установка для виробництва азотної кислоти, спосіб модернізації - Google Patents

Спосіб і установка для виробництва азотної кислоти, спосіб модернізації Download PDF

Info

Publication number
UA124041C2
UA124041C2 UAA201910127A UAA201910127A UA124041C2 UA 124041 C2 UA124041 C2 UA 124041C2 UA A201910127 A UAA201910127 A UA A201910127A UA A201910127 A UAA201910127 A UA A201910127A UA 124041 C2 UA124041 C2 UA 124041C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
pressure
nitrogen oxides
nitric acid
stream
scrubber
Prior art date
Application number
UAA201910127A
Other languages
English (en)
Inventor
Якопо Череа
Жан Франсуа ГРАНЖЕ
Original Assignee
Касале Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=58358349&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=UA124041(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Касале Са filed Critical Касале Са
Publication of UA124041C2 publication Critical patent/UA124041C2/uk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493Selection of liquid materials for use as absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • B01D53/56Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/28Apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/38Nitric acid
    • C01B21/46Purification; Separation ; Stabilisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10Inorganic absorbents
    • B01D2252/103Water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00018Construction aspects
    • B01J2219/00024Revamping, retrofitting or modernisation of existing plants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

У заявці описана установка подвійного тиску для синтезу азотної кислоти, яка включає: реактор (4), в якому утворюється відхідний газовий потік (15), який містить оксиди азоту; абсорбційну колону (6), в якій оксиди азоту вступають у реакцію з водою, з одержанням сирої азотної кислоти, причому абсорбційна колона (6) працює при тиску, який перевищує тиск в реакторі; компресор (5), який підвищує тиск відхідного газового потоку (15) реактора до тиску абсорбції. Установка також включає перший скрубер (37) і другий скрубер (7), причому перший скрубер (37) десорбує оксиди азоту з вихідного потоку (27) продукту абсорбційної колони (6), за допомоги повітря (39), з одержанням потоку (40), частково очищеної азотної кислоти, і потоку (41) повітря, насиченого оксидами азоту, причому перший з цих потоків подається в другий скрубер (7), а другий потік повертається до нагнітальної сторони компресора (5).

Description

Галузь техніки
Винахід відноситься до галузі промислового виробництва азотної кислоти. Зокрема, винахід відноситься до установки подвійного тиску (з двома тисками) для одержання азотної кислоти, і відповідного процесу і способу модернізації.
Рівень техніки
Одержання азотної кислоти з аміаку і повітря загалом включає: першу стадію окиснення аміаку повітрям над відповідним каталізатором, з одержанням газоподібного продукту, який містить, загалом, МОХ; другу стадію здійснення контакту цього газоподібного продукту з водою для абсорбції згаданих оксидів, з одержанням азотної кислоти і хвостового газу, який містить, загалом, азот, кисень і залишкові оксиди азоту.
Процеси синтезу азотної кислоти можна розділити на процеси одного тиску і процеси з комбінацією двох тисків (роздільний тиск).
У процесах одного тиску, горіння аміаку і абсорбція відбуваються при однаковому робочому тиску. Ці процеси зазвичай включають процеси при середньому тиску (2-6 бар) і високому тиску (7-11 бар).
У процесах, які проходять з комбінацією двох тисків, тиск абсорбції вищий, ніж тиск горіння.
У сучасних установках, які використовують два тиски, горіння є процесом низького тиску (НТ), який відбувається при тиску 4-6 бар, а абсорбція - процесом високого тиску (ВТ), який відбувається при тиску 9-14 бар.
Для процесів подвійного тиску потрібен повітряний компресор для подання повітря в стадію окислення і компресор для подання нітрозних газів у стадію абсороції.
Привід повітряного компресора і компресора нітрозних газів зазвичай одержує енергію від турбіни хвостового газу і парової турбіни або від електродвигуна.
Відповідно, компресорний блок установки зазвичай складається з повітряного компресора, компресора нітрозних газів, турбіни хвостового газу і парової турбіни.
Більш детально, процес з комбінацією двох тисків можна представити таким чином.
Аміак змішується з повітрям, і одержана суміш окислюється в реакторі над каталізатором, в результаті чого виходить суміш нітрозних газів низького тиску (НТ). Терміном "суміш" позначається газовий потік, який містить МОх і М2О. На виході реактора тепло, яке міститься в
Зо цій суміші, витягується для нагрівання хвостового газу і одержання водяної пари.
Після стадії конденсації, утворена розбавлена кислота нагнітається в абсорбційну колону.
Після відокремлення від кислоти, нітрозний газ НТ спрямовується в компресор нітрозного газу, де його тиск піднімається до тиску абсорбції, з одержанням нітрозного газу високого тиску (ВТ), який спрямовується в абсорбційну колону. Всередині колони, нітрозний газ ВТ реагує з водою з одержанням потоку сирої азотної кислоти, який також містить залишковий нітрозний газ. Потім цей нітрозний газ витягується за допомоги повітря всередині скрубера (рієаснег) низького тиску (НТ); цей скрубер зазвичай працює приблизно при тому ж тиску, що і реактор окиснення аміаку.
Витягнутий нітрозний газ потім рециркулюється (повертається) на всмоктувальну сторону компресора нітрозного газу. Азотна кислота зі скрубера далі виводиться з установки, як правило, для зберігання.
Повітря, яке використовується для окиснення аміаку, зазвичай називають первинним повітрям; повітря, яке використовується в ролі десорбуючого (відпарювального) середовища в скрубері, зазвичай називають вторинним повітрям.
Відповідно до прийнятої практики, модернізація описаних установок з виробництва азотної кислоти зазвичай заснована на збільшенні кількості первинного повітря, яке подається в реактор, що веде до пропорційного зростання кількості одержуваної азотної кислоти.
Збільшення кількості первинного повітря, яке подається в реактор, вимагає установки нового повітряного компресора або модернізації існуючого. Збільшення кількості первинного повітря також збільшує кількість газу, що переробляється далі компресором нітрозного газу, що веде також і до необхідності модернізації компресора нітрозного газу або установки нового компресора, і модифікації або заміни турбіни хвостового газу і/або парової турбіни. В іншому випадку, компресор нітрозного газу може легко досягти межі продуктивності, перетворившись у вузьке місце установки.
Описана модернізація страждає від серйозних недоліків. По-перше, вона вимагає високих витрат на модифікацію або заміну існуючих механізмів, тобто, повітряного компресора, компресора нітрозного газу і відповідних турбін. Крім того, модернізація цього обладнання технічно досить складна і веде до тривалого простою установки.
Розкриття винаходу
Завданням даного винаходу є усунення перелічених недоліків рівня техніки.
Це завдання вирішується в установці синтезу азотної кислоти подвійного тиску, згідно з пунктом 1 формули винаходу.
Запропонована установка подвійного тиску включає: реактор, в якому потік аміаку окислюється з одержанням відхідного газового потоку, який містить оксиди азоту; абсорбційну колону, в якій оксиди азоту, які містяться у відхідному газовому потоці, вступають в реакцію з водою з одержанням вихідного потоку продукту, який містить азотну кислоту і оксиди азоту, а також хвостового газу, причому реактор працює при тиску реакції, а абсорбційна колона працює при тиску абсороції, який перевищує тиск реакції; компресор, який підвищує тиск відхідного газового потоку реактора від тиску реакції до тиску абсорбції; і відрізняється тим, що містить принаймні перший скрубер і другий скрубер, причому перший скрубер десорбує оксиди азоту з вихідного потоку абсорбційної колони за допомоги першого десорбуючого середовища з одержанням потоку частково очищеної азотної кислоти і десорбуючого середовища, насиченого оксидами азоту, потік частково очищеної азотної кислоти подається в другий скрубер, який десорбує оксиди азоту з потоку частково очищеної азотної кислоти за допомоги другого десорбуючого середовища, з одержанням потоку азотної кислоти, вільної від оксидів азоту, десорбуюче середовище, насичене оксидами азоту, з першого скрубера повертається до нагнітальної сторони згаданого компресора.
Першим та другим десорбуючими середовищами, переважно, є повітря або повітря, збагачене киснем.
Для визначеності викладу, згаданий реактор також буде називатися "реактором окиснення аміаку", а компресор також буде називатися "компресором нітрозного газу".
Термін "оксиди азоту" позначає такі сполуки: моноксид азоту (МО), діоксид азоту (МОЗ2), чотириоксид азоту (МгОй) і оксид азоту (М2гО).
Переважно, тиск реакції складає в інтервалі 2-6 бар, а тиск абсорбції складає в інтервалі 9- 16 бар.
У перший скрубер надходить вихідний потік абсорбційної колони. Цей вихідний потік
Зо зазвичай відводиться з нижньої частини абсорбційної колони і містить певну кількість азотної кислоти. З абсорбційної колони, зазвичай з верхньої її частини, також витягується хвостовий газ, який складається переважно з азоту з незначною кількістю азотної кислоти, або зовсім її не містить.
Відповідно до переважного варіанта виконання, робочий тиск першого скрубера вибирають так, щоб десорбуюче середовище, насичене оксидами азоту, поверталося безпосередньо до нагнітальної сторони згаданого компресора. Термін "безпосередньо" має на увазі, що десорбуюче середовище, насичене оксидами азоту, повертається сюди, не проходячи через інші компресори.
Переважно, перший скрубер працює загалом при тиску абсорбції.
Установка відповідно до винаходу, переважно, включає компресор (який також називається "першим компресором"), який створює в першому десорбуючому середовищі (тобто, повітрі або повітрі, збагаченому киснем), яке подається на перший скрубер, потрібний тиск, який, переважно, відповідає тиску абсорбції.
Відповідно до переважного варіанта виконання, установка також включає теплообмінник на нагнітальній стороні першого компресора для охолодження першого десорбуючого середовища перед його поданням у перший скрубер.
Відповідно до альтернативного варіанта виконання, перший компресор пристосований для подання в перший скрубер першого десорбуючого середовища при заданій робочій температурі скрубера, яка складає в інтервалі від 80 до 120 "С, переважно, приблизно 110 "С.
Відповідно до переважного варіанта виконання, другий скрубер працює при тиску нижчому, ніж перший скрубер. Відповідно, перший скрубер може також називатися скрубером високого тиску (ВТ), а другий скрубер - скрубером низького тиску (НТ).
Внаслідок того, що робочий тиск першого скрубера вищий, ніж у другого скрубера, у потоці частково очищеної азотної кислоти, який виходить з першого скрубера, перед його поданням у другий скрубер НТ, проводиться швидке скидання тиску розчиненого в ньому газу за допомоги регулювального клапана (трубопровідної арматури). Переважно, другий скрубер НТ працює при тиску, який по суті дорівнює тиску реакції окиснення аміаку.
Термін "по суті" використовується для того, щоб показати, що перший скрубер ВТ і другий скрубер НТ працюють, відповідно, при однаковому номінальному тиску в абсорбційній колоні і реакторі окиснення аміаку, а саме, при тиску абсорбції і тиску реакції окиснення аміаку, не вважаючи втрат тиску.
Всередині другого скрубера НТ, оксиди азоту, переважно, десорбуються першим десорбуючим середовищем, з одержанням середовища, насиченого оксидами азоту, крім згаданого вище потоку азотної кислоти, вільної від оксидів азоту. Переважно, це насичене середовище повертається на всмоктувальну сторону компресора нітрозного газу, піднімаючи тиск газоподібного відхідного потоку реактора окиснення аміаку до тиску абсорбції.
Згідно з переважним варіантом виконання, установка відповідно до винаходу також включає інший компресор (який також називається "другим компресором"), який підводить у другий скрубер НТ друге десорбуюче середовище (тобто, повітря або повітря, збагачене киснем) при належному тиску, переважно, при номінальному тиску реактора окиснення аміаку.
Переважно, потужність живлення приводу другого компресора і потужність живлення приводу компресора нітрозного газу надходить від турбіни хвостового газу і парової турбіни або електродвигуна. Аналогічно, потужність приводу першого компресора надходить від турбіни хвостового газу і парової турбіни або електродвигуна.
Переважно, окиснення аміаку, яке створює газовий потік, який містить оксиди азоту, виконується в присутності повітря або повітря, збагаченого киснем.
Переважно, другий компресор також підводить принаймні частину цього повітря або повітря, збагаченого киснем, у реактор окиснення аміаку. Більш детально, повітря або повітря, збагачене киснем, яке підводиться другим компресором, розділяється на дві частини: перша частина використовується в ролі джерела кисню в реакторі окиснення аміаку, а друга частина використовується в ролі десорбуючого середовища в другому скрубері НТ.
Переважно, ця друга частина охолоджується в теплообміннику перед надходженням у другий скрубер. Переважно, цей теплообмінник є підігрівачем або охолоджувачем хвостового газу або демінералізованої води, який використовує охолоджувальну воду в ролі теплоносія.
Іншим об'єктом даного винаходу є процес подвійного тиску для одержання азотної кислоти, відповідно до доданої формули.
Ще одним об'єктом винаходу є модернізація існуючої установки подвійного тиску для виробництва азотної кислоти, відповідно до доданої формули. У процесі модернізації:
Зо встановлюють принаймні додатковий скрубер, перенаправляючи відхідний продукт абсорбційної колони, який містить азотну кислоту, в цей додатковий скрубер, з одержанням потоку частково очищеної азотної кислоти і потоку повітря, насиченого оксидами азоту, причому перший спрямовують до існуючого скрубера, а останній повертають до нагнітальної сторони компресора відхідного продукту реактора окиснення аміаку.
Відповідно до переважного варіанта виконання, потік повітря, насиченого оксидами азоту, повертається безпосередньо до нагнітальної сторони компресора, тобто, без проходження через інші компресори. Переважно, знову встановлений скрубер працює при тому ж номінальному тиску абсорбційної вежі, який перевищує тиск існуючого скрубера. Переважно, компресор встановлюється для подання в новий скрубер десорбуючого середовища (наприклад, повітря або повітря, збагаченого киснем).
Винахід має ряд переваг.
Перша перевага полягає в тому, що очищення від оксидів азоту азотної кислоти, яка виходить з абсорбційної колони, виконується в дві стадії, тобто, в двох скруберах, що покращує робочі характеристики і дозволяє одержати азотну кислоту більш високої чистоти.
Іншою перевагою є підвищення продуктивності установки з виробництва азотної кислоти без модернізації компресорного блоку завдяки тому, що потік повітря, насиченого оксидами азоту, одержуваного на виході нового скрубера, переважно, має той же номінальний тиск абсорбційної колони, оскільки він вводиться на нагнітальній стороні компресора оксидів азоту.
Далі винахід розглядається з посиланням на часткові переважні варіанти, які не обмежують винахід.
Короткий опис креслень
Нижче винахід більш докладно розглянутий з посиланням на додані креслення, на яких: на фіг. 1 представлена установка для одержання азотної кислоти, відповідно до рівня техніки; на фіг. 2 представлена установка, показана на фіг. 1, модифікована відповідно до варіанта виконання даного винаходу.
Детальний опис здійснення винаходу
Установка, показана на фіг. 1, загалом включає підігрівач 1 аміаку, повітряний компресор 2, змішувач З повітря з аміаком, реактор 4 для окиснення аміаку, компресор 5 нітрозного газу,
абсорбційну колону 6, скрубер 7, турбіну 8 хвостового газу, водяні охолоджувачі-конденсатори
За-9с і підігрівач 94 хвостового газу.
Потік 10 аміаку нагрівається до температури приблизно 150 "С в підігрівачі 1 аміаку, з одержанням гарячого потоку 11 аміаку.
Потік 12 повітря стискається в повітряному компресорі 2 від атмосферного тиску до тиску реакції, наприклад, до приблизно 2-6 бар, з одержанням стисненого потоку 13 повітря. Цей потік 13 розділяється на першу частину 13а і другу частину 136.
Перша частина 13а спрямовується в підігрівач 1 аміаку, де вона охолоджується, утворюючи потік 16 повітря, яке використовується в ролі десорбуючого середовища в скрубері 7. Друга частина 136 змішується з аміаком всередині змішувача З для одержання вхідного потоку 14 реактора 4, де аміак каталітично окислюється при температурі приблизно 900 "С з утворенням відхідного потоку 15 газу, який загалом містить оксиди азоту і воду.
Термін "оксиди азоту" позначає такі сполуки: моноксид азоту (МО), діоксид азоту (МОЗ2), чотириоксид азоту (М2Ол) і оксид азоту (М2О). Для простоти, оксиди азоту також будуть позначатись як МОХ.
Тепло, яке міститься у відхідному потоці 15 газу, частково регенерується в ряді теплообмінників НХ перед охолоджуваним водою конденсатором 89а.
Відхідний потік 15 газу далі охолоджується в цьому охолоджувачі-конденсаторі 9а, де він досягає температури менше 50 "С, і вода, яка міститься в цьому відхідному потоці, частково конденсується з утворенням розчину 17 азотної кислоти і потоку 18, який містить оксиди МОх.
Потік 18 змішується з повітрям 19, насиченим МОХ, яке рециркулює зі скрубера 7, і одержана суміш 20 спрямовується до наступного охолоджувача-конденсатора 90, в якому утворюється розчин 21 азотної кислоти і потік 22, який містить МОх, в якому вміст води нижчий, ніж у потоці 18.
Розчин 21 азотної кислоти змішується з розчином 17, одержаним з попереднього охолоджувача-конденсатора 8а, і утворена суміш 23 подається в абсорбційну колону 6.
Потік 22, який містить МОх, стискають у компресорі 5 нітрозного газу до тиску абсорбції, наприклад, до тиску приблизно 9-16 бар, з одержанням стисненого потоку 24, який містить МОХ», при температурі приблизно 130-160 "С.
Зо Цей потік 24 проходить через підігрівач 94 хвостового газу і далі через охолоджувач- конденсатор 9с. Всередині охолоджувача-конденсатора 9с, потік 24 охолоджується до температури приблизно 50 "С, з одержанням розчину 25 азотної кислоти і потоку 26, який містить МО.
Розчин 25 азотної кислоти змішується з потоком сирої азотної кислоти 27 з абсорбційної колони 6, з утворенням потоку 28.
Потік 26, який містить МОх, надходить в абсорбційну колону 6, де він стикається з водою з утворенням потоку сирої азотної кислоти 27, який також містить МОх. Зазвичай, абсорбційною колоною 2 є тарілчаста або насадкова колона, де МОх абсорбується у воді, утворюючи азотную кислоту.
Потік 27 виходить з абсорбційної колони 6 і, після змішування зі згаданим вище розчином 25 азотної кислоти, подається в скрубер 7 у вигляді потоку 28, після часткового швидкого скидання тиску в клапані 31. Цей скрубер 7 працює по суті при тому ж тиску, що й реактор 1, переважно, при тиску 2-6 бар.
Всередині скрубера 7, МОх десорбується потоком 16 повітря з одержанням потоку 29 очищеної азотної кислоти і згаданого потоку 19 повітря, насиченого МОх. Цей потік 19 повітря повертається на всмоктувальну сторону компресора 5 нітрозного газу, переважно, в суміші з потоком 18, який містить МОх, який виходить з охолоджувача-конденсатора 9а.
В абсорбційній колоні 6 також утворюється хвостовий газ 30 у вигляді головного (відгінного) продукту, який складається, переважно, з азоту, і також містить кисень і МОх. Цей хвостовий газ 30 знаходиться в абсорбційній колоні б приблизно при температурі 20 С і перед його розширенням в турбіні 8 хвостового газу підігрівається в підігрівачі ба хвостового газу.
Турбіна 8 дає приблизно 60-70 95 потужності, необхідної для повітряного компресора 2 і компресора 5 нітрозного газу. Решту потужності одержують від парової турбіни (не показана).
На фіг. 2 представлена установка, показана на фіг. 1, модернізована відповідно до винаходу.
Скрубер 37, який працює по суті при тому ж тиску, що й абсорбційна колона 6, переважно, при тиску 9-16 бар, встановлений перед скрубером 7.
Для простоти викладу, скрубер 37 і скрубер 7 будуть називатися скрубером високого тиску (ВТ) і скрубером низького тиску (НТ), відповідно.
Вихідний потік абсорбційної колони 6 по трубопроводу 28 подається в скрубер 37 ВТ, де МОх десорбується повітрям 39 з одержанням потоку 40 частково очищеної азотної кислоти і потоку 41 повітря, насиченого оксидами азоту.
Цей потік 40 частково очищеної азотної кислоти спрямовується в скрубер 7 НТ, де відбувається подальше десорбування оксидів азоту з одержанням потоку очищеної азотної кислоти 29. Оскільки скрубер 37 працює при тиску вищому (наприклад, 9-16 бар), ніж скрубер 7 (наприклад, 2-6 бар), то виконується необхідне швидке скидання тиску потоку 40 очищеної азотної кислоти в клапані 31, перед введенням потоку в скрубер 7.
Потік 41 повітря, насиченого оксидами азоту, переважно, спрямовується до нагнітальної сторони компресора 5 оксидів азоту.
Також використовується додатковий повітряний компресор 42, який постачає скрубер 37 ВТ десорбуючим повітрям 39 під потрібним тиском, наприклад, 9-16 бар. На нагнітальній стороні повітряного компресора 42 додатково встановлений теплообмінник 43 для охолодження десорбуючого повітря 39 перед його поданням у скрубер 37 ВТ. Цей додатковий повітряний компресор 42, переважно, менший, ніж існуючий повітряний компресор 2.
У цьому випадку, коли установка, показана на фіг. 2, одержана модернізацією установки, показаної на фіг. 1, трубопровід 28, який підводить сиру азотну кислоту від абсорбційної колони 6 до існуючого скрубера 7 НТ, піддається модифікації на відповідність знову встановленому скруберу 37 ВТ.

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Установка подвійного тиску для синтезу азотної кислоти, яка включає: реактор (4), в якому забезпечується окиснення потоку аміаку (10), з одержанням відхідного 25 газового потоку (15), який містить оксиди азоту; абсорбційну колону (6), в якій забезпечується реакція оксидів азоту, які містяться у відхідному газовому потоці (15), з водою, з одержанням вихідного потоку (27) продукту, який містить азотну кислоту і оксиди азоту, і хвостового газу, причому реактор (4) виконаний з можливістю роботи при тиску реакції, а абсорбційна колона (6) виконана з можливістю роботи при тиску абсорбції, Зо який перевищує тиск реакції; і компресор (5), який забезпечує підвищення тиску відхідного газового потоку (15) реактора від тиску реакції до тиску абсорбції, яка відрізняється тим, що вона включає принаймні перший скрубер (37) і другий скрубер (7) і забезпечується: 35 десорбування у першому скрубері (37) оксидів азоту з вихідного потоку (27) продукту абсорбційної колони (6), за допомоги першого десорбуючого середовища (39), з одержанням потоку (40), частково очищеної азотної кислоти і десорбуючого середовища (41), насиченого оксидами азоту, подання потоку (40), частково очищеної азотної кислоти в другий скрубер (7), і десорбування 40 оксидів азоту з потоку (40), частково очищеної азотної кислоти, за допомоги другого десорбуючого середовища (16), з одержанням потоку азотної кислоти (29), вільної від оксидів азоту, і повернення десорбуючого середовища (41), насиченого оксидами азоту, до нагнітальної сторони компресора (5). 45
2. Установка за п. 1, в якій забезпечується робота першого скрубера (37) при тиску, який, по суті, дорівнює тиску абсорбції, і повернення десорбуючого середовища (41), насиченого оксидами азоту, безпосередньо до нагнітальної сторони компресора (5).
3. Установка за п. 2, яка включає перший компресор (42), який забезпечує подання на перший скрубер (37) першого десорбуючого середовища (39), по суті, під тиском абсорбції. 50
4. Установка за будь-яким із попередніх пунктів, в якій забезпечується робота другого скрубера (7), по суті, при тиску реакції з одержанням десорбуючого середовища (19), насиченого оксидами азоту, яке повертається до всмоктувальної сторони компресора (5), який підвищує тиск відхідного газового потоку (15) реактора до тиску абсорбції.
5. Установка за п. 4, яка включає другий компресор (2), який забезпечує подання на другий 55 скрубер (7) другого десорбуючого середовища (16), по суті, при тиску реакції, причому другим десорбуючим середовищем є повітря або повітря, збагачене киснем.
6. Установка за п. 5, в якій забезпечується окиснення потоку аміаку (10) повітрям або повітрям, збагаченим киснем (135), причому це повітря або повітря, збагачене киснем, принаймні частково, подається другим повітряним компресором (2). 60
7. Установка за будь-яким із попередніх пунктів, в якій тиск реакції складає від 2 до 6 бар, а тиск абсорбції складає від 9 до 16 бар.
8. Спосіб синтезу азотної кислоти процесом подвійного тиску, в якому: а) окислюють потік аміаку (10), з одержанням відхідного газового потоку (15), який містить оксиди азоту; б) піддають відхідний газовий потік (15) абсорбції оксидів азоту, з одержанням потоку (27) вихідного продукту, який містить азотну кислоту і оксиди азоту, і хвостового газу, який загалом складається з азоту; при цьому стадію а) здійснюють при тиску реакції, а стадію б) здійснюють при тиску абсорбції, який перевищує тиск реакції, в) стискають відхідний газовий потік (15), одержаний на стадії а), від тиску реакції до тиску абсорбції у відповідному компресорі (5); г) піддають потік (27) вихідного продукту, після стадії абсорбції, першому процесу очищення від оксидів азоту, в якому оксиди азоту десорбуються з вихідного потоку (27) першим десорбуючим середовищем (39), з одержанням потоку (40), частково очищеної азотної кислоти і десорбуючого середовища (41), насиченого оксидами; д) піддають потік (40), частково очищеної азотної кислоти, другому процесу очищення від оксидів азоту, в якому оксиди азоту десорбуються з вихідного потоку (40) другим десорбуючим середовищем (16), з одержанням потоку азотної кислоти (29); е) повертають десорбуюче середовище (41), насичене оксидами азоту, до нагнітальної сторони компресора (5).
9. Спосіб за п. 8, в якому стадію в) очищення здійснюють, по суті, при тиску абсорбції, а десорбуюче середовище (41), насичене оксидами азоту, повертається безпосередньо до нагнітальної сторони компресора (5).
10. Спосіб за п. 8 або 9, в якому стадію г) очищення здійснюють, по суті, при тиску реакції з одержанням абсорбуючого середовища (19), насиченого оксидами азоту, яке повертається на всмоктувальну сторону компресора (5).
11. Спосіб модернізації установки подвійного тиску для синтезу азотної кислоти, який включає: реактор (4), в якому забезпечується окиснення потоку аміаку (10), з одержанням відхідного газового потоку (15), який містить оксиди азоту; Зо абсорбційну колону (6), в якій забезпечується реакція оксидів азоту, які містяться у відхідному газовому потоці (15), з водою, і одержання вихідного потоку (27) продукту, який містить азотну кислоту і оксиди азоту, і хвостового газу, причому реактор (4) виконаний з можливістю роботи при тиску реакції, а абсорбційна колона (б) виконана з можливістю роботи при тиску абсороції, який перевищує тиск реакції; компресор (5), який забезпечує підвищення тиску відхідного газового потоку (15) реактора від тиску реакції до тиску абсорбції; скрубер (7), в якому забезпечується десорбція оксидів азоту десорбуючим середовищем (16) з потоку (27) вихідного продукту абсорбційної колони, з одержанням потоку азотної кислоти (29), і який працює, по суті, при тиску реакції; який відрізняється тим, що: встановлюють принаймні додатковий скрубер (37); перенаправляють потік (27) вихідного продукту від абсорбційної колони (б) до додаткового скрубера (37), де оксиди азоту десорбуються десорбуючим середовищем (39), з одержанням потоку (40), частково очищеної азотної кислоти і десорбуючого середовища (41), насиченого оксидами азоту; спрямовують потік (40), частково очищеної азотної кислоти, до існуючого скрубера (7), в якому оксиди азоту піддаються подальшій десорбції, з одержанням потоку азотної кислоти (29); повертають десорбуюче середовище (41), насичене оксидами азоту, до нагнітальної сторони компресора (5).
12. Спосіб за п. 11, в якому, знову встановлений, скрубер (37) використовують при тиску, який, по суті, дорівнює тиску абсорбції, а потік (41) повітря, насиченого оксидами азоту, повертають безпосередньо до нагнітальної сторони компресора (5).
13. Спосіб за п. 12, в якому встановлюють компресор (42), який подає у, знову встановлений, скрубер (37) десорбуюче середовище (39) під тиском, який, по суті, дорівнює тиску абсорбції.
14. Спосіб за п. 13, в якому встановлюють теплообмінник (43), на нагнітальній стороні компресора (42) десорбуючого середовища, для охолодження десорбуючого середовища (39) перед його поданням у, знову встановлений, скрубер (37).
15. Спосіб за будь-яким із пп. 11-14, в якому забезпечують швидке скидання тиску потоку, (40) частково очищеної азотної кислоти, в придатній трубопровідній арматурі (31), перед його бо поданням в існуючий скрубер (7), який працює при тиску, який, по суті, дорівнює тиску реакції.
UAA201910127A 2017-03-07 2018-02-01 Спосіб і установка для виробництва азотної кислоти, спосіб модернізації UA124041C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17159734.7A EP3372556A1 (en) 2017-03-07 2017-03-07 A plant for the production of nitric acid, a related process and method of revamping
PCT/EP2018/052469 WO2018162150A1 (en) 2017-03-07 2018-02-01 A plant for the production of nitric acid, a related process and method of revamping

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA124041C2 true UA124041C2 (uk) 2021-07-07

Family

ID=58358349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201910127A UA124041C2 (uk) 2017-03-07 2018-02-01 Спосіб і установка для виробництва азотної кислоти, спосіб модернізації

Country Status (9)

Country Link
US (3) US11292719B2 (uk)
EP (2) EP3372556A1 (uk)
CN (1) CN110382412A (uk)
AU (1) AU2018231281B2 (uk)
BR (1) BR112019018373A2 (uk)
CA (1) CA3051636A1 (uk)
RU (1) RU2749600C2 (uk)
UA (1) UA124041C2 (uk)
WO (1) WO2018162150A1 (uk)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020200235A1 (de) 2020-01-10 2021-07-15 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Salpetersäure
EP3967657A1 (en) 2020-09-14 2022-03-16 Yara International ASA Dual pressure plant for the production of nitric acid and method for operating same
CN112279225B (zh) * 2020-11-16 2023-06-27 河南骏化发展股份有限公司 一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产***及工艺
CN113058382B (zh) * 2021-02-23 2022-06-21 中国科学院过程工程研究所 一种尾气有效组分的回收装置***及回收方法
CN113426270A (zh) * 2021-08-10 2021-09-24 联仕(昆山)化学材料有限公司 电子级硝酸生产用吹白装置及吹白工艺
EP4140946A1 (en) 2021-08-25 2023-03-01 Yara International ASA Dual pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
WO2023025870A1 (en) 2021-08-25 2023-03-02 Yara International Asa Mono pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
EP4392371A1 (en) 2021-08-25 2024-07-03 Yara International ASA Mono pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
EP4209454A1 (en) 2022-01-11 2023-07-12 Yara International ASA Mono pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
EP4238933A1 (en) 2022-03-03 2023-09-06 Yara International ASA Mono pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
CA3221602A1 (en) 2021-08-25 2023-03-02 Bent Vigeland Dual pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
EP4209453A1 (en) 2022-01-11 2023-07-12 Yara International ASA Dual pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
EP4140947A1 (en) 2021-08-25 2023-03-01 Yara International ASA Mono pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
EP4238932A1 (en) 2022-03-03 2023-09-06 Yara International ASA Dual pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
EP4392369A1 (en) 2021-08-25 2024-07-03 Yara International ASA Dual pressure system for producing nitric acid and method of operating thereof
AU2023225079A1 (en) 2022-02-25 2024-07-04 Casale Sa Process for treating a nox containing gas
EP4261327A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-18 Casale Sa Nitric acid plant and process with heat recovery system
CN115430262B (zh) * 2022-08-26 2023-09-01 重庆华峰化工有限公司 一种亚硝气回收装置及方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE650891C (de) 1931-12-31 1937-10-02 Bayerische Strickstoff Werke A Verfahren zur Herstellung hochprozentiger Salpetersaeure
US3881004A (en) * 1972-12-29 1975-04-29 Masar Inc Ammonium nitrate plant
US4062928A (en) 1977-03-17 1977-12-13 American Hydrocarbon Company Process for the preparation of nitric acid
GB1603630A (en) 1977-06-16 1981-11-25 Boc Ltd Gas-liquid contact process
US5985230A (en) 1996-10-03 1999-11-16 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Nitric acid production
ES2177162T3 (es) * 1998-03-26 2002-12-01 Uhde Gmbh Procedimiento e instalacion para la preparacion de acido nitrico.
US6165435A (en) * 1998-12-24 2000-12-26 Praxair Technology, Inc. Method and production of nitric acid
DE10011335A1 (de) * 2000-03-10 2001-09-20 Krupp Uhde Gmbh Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure
UA91614C2 (uk) * 2008-11-28 2010-08-10 Іван Іванович Барабаш Спосіб виробництва азотної кислоти (варіанти) і агрегат для виробництва азотної кислоти
DE102013002201A1 (de) * 2013-02-07 2014-08-07 Messer Austria Gmbh Verfahren und Produktionsanlage zum Herstellen von Salpetersäure
DE102013004341A1 (de) * 2013-03-14 2014-09-18 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Oxidation von Ammoniak und dafür geeignete Anlage
CN203513280U (zh) * 2013-08-31 2014-04-02 安徽淮化股份有限公司 一种双压法稀硝酸装置直接生产高浓度硝酸的装置***
CN104016317B (zh) * 2014-06-18 2016-02-17 天脊煤化工集团股份有限公司 一种制备高浓度稀硝酸的方法及其装置
CN105366653A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 蒋小华 一种双加压法硝酸生产工艺
CN205187873U (zh) * 2015-11-13 2016-04-27 杭州龙山化工有限公司 双加压法稀硝酸装置
KR20200069286A (ko) * 2017-08-24 2020-06-16 야라 인터내셔널 아에스아 질산 제조 방법
PL3927658T3 (pl) * 2019-02-22 2023-10-16 Yara International Asa Wieża bieląca i metoda wytwarzania kwasu azotowego

Also Published As

Publication number Publication date
US20220219985A1 (en) 2022-07-14
US20200071167A1 (en) 2020-03-05
BR112019018373A2 (pt) 2020-04-07
US11292719B2 (en) 2022-04-05
EP3372556A1 (en) 2018-09-12
RU2749600C2 (ru) 2021-06-15
RU2019130677A3 (uk) 2021-04-07
CA3051636A1 (en) 2018-09-13
WO2018162150A1 (en) 2018-09-13
US12006211B2 (en) 2024-06-11
CN110382412A (zh) 2019-10-25
AU2018231281A1 (en) 2019-08-22
AU2018231281B2 (en) 2024-02-15
US20220227628A1 (en) 2022-07-21
EP3592698A1 (en) 2020-01-15
EP3592698B1 (en) 2021-07-28
RU2019130677A (ru) 2021-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA124041C2 (uk) Спосіб і установка для виробництва азотної кислоти, спосіб модернізації
US5736116A (en) Ammonia production with enriched air reforming and nitrogen injection into the synthesis loop
US6616908B2 (en) Treatment of a gas stream containing hydrogen sulphide
RU2478564C2 (ru) Способ получения синтез-газа для синтеза аммиака
KR100419761B1 (ko) 통합암모니아/요소플랜트및그작업의통합방법
US10988380B2 (en) Plant and process for producing nitric acid
RU2608766C2 (ru) Способ повышения производительности установки для получения аммиака
RU2558579C2 (ru) Производство кондиционного синтез-газа для синтеза аммиака с криогенной очисткой
EP2572774A1 (en) CO2 recovery using the SURE process
EP3237328B1 (en) Plant and process for ammonia production with cryogenic purification, and related method of revamping
CA1140729A (en) Method and apparatus for obtaining nitrogen and carbon dioxide simultaneously
US11407645B2 (en) Method and apparatus for producing carbon dioxide
US4711771A (en) Process and apparatus for cooling a gaseous stream before and/or during its compression
EP4095092A1 (en) System for evacuating nox gases from a nitric acid storage tank
CS197215B2 (en) Method of producing sulphuric acid
EP4116258A1 (en) System for recovering inert gases from an ammonia synthesis loop and method thereof
JP6538922B2 (ja) エチレンオキシドの製造方法
JP2007022906A (ja) 二酸化炭素の精製方法
JP2013209414A (ja) プロピレンオキサイドの回収方法
JP2015196653A (ja) エチレンオキシドの製造方法
JP2018150315A (ja) エチレンオキシドの製造方法
EA034005B1 (ru) Установка и способ для производства азотной кислоты
OA19178A (en) Plant and process for producing nitric acid.