Технология неорганических веществ и минеральных удобрений (стр. 12 )

1.3.7.9.Аммиачно-холодильная установка (АХУ).

Жидкий аммиак из сепараторов высокого давления поступает в сборник жидкого аммиака, работающий под давлением Р=40 кгс/см2. При снижении давления происходит выделение из жидкого аммиака растворенных в нем при высоком давлении газов (так называемых танковых газов). Танковые газы после охлаждения выдаются для утилизации в трубопровод природного газа.

Жидкий аммиак перед подачей в изотермическое хранилище подвергается ступенчатому снижению давления в расширительных сосудах до 0.01- 0.02 кгс/см2. АХУ имеет двойное назначение:

1 Ступенчатое снижение давления аммиака в расширителях, позволяющее провести выделение инертных газов.

2 Существующая система трех ступеней аммиачного охлаждения обеспечивает процесс холодом, необходимым для конденсирования аммиака в системе синтеза, выделения аммиака из продувочных газов и межступенчатое охлаждение синтез - газа.

Температура этой системы охлаждения от 10-130С до –32 - -340С.

Жидкий аммиак из расширительных сосудов поступает на всас аммиачного компрессора. Аммиачный компрессор – двухкорпусной, трехступеньчатый с приводом от паровой турбины. С нагнетания третьей ступени аммиак может выдаваться потребителю. Продувочные и танковые газы выдаются на установку разделения остаточных газов. Изотермическое хранилище выполнено из двух цилиндрических обечаек (типа емкость в емкости). Пространство между обечайками заполнено теплоизоляционным материалом – перлитом, сюда же подается осушенный азот. Температура жидкого аммиака в хранилище – 340С, давление над слоем жидкости 0.02-0.07 кгс/см2. Жидкий аммиак из хранилища выдается потребителю или закачивается в цистерны – внешнему потребителю.

1.3.7.10.Производство и потребление пара.

В производстве аммиака имеется установка получения деминерализованной воды, где на ионообменных фильтрах происходит доочистка воды, поступающей из цеха химводоподготовки до полного обессоливания. Деминерализованная вода из емкости проходит ряд теплообменников, нагревается, поступает в деаэратор, где из нее выделяются растворенные газы (О2,N2, СО2) и поступает в нижнюю часть деаэратора, куда подается раствор гидразина для химического связывания оставшегося в воде кислорода

О2 + N2H4 = 2 H2O + N2

и подается раствор аммиака 1% для поддержания рН и связывания свободной углекислоты. Для предотвращения отложений накипи за счет остаточной жесткости питательной воды в паросборник впрыскивается 5% раствор тринатрийфосфата, который переводит соли жесткости в труднорастворимую шламовую форму. Шлам удаляется при продувке котлов.

Питательная вода нагревается в подогревателях за счет тепла конвертированного газа и поступает в паросборник, далее в котлы - утилизаторы, где за счет тепла конвертированного газа, а во вспомогательном котле за счет сжигания топливного газа, происходит процесс парообразования при Р=100кгс/см2. Потребителем пара высокого давления является турбина, предназначенная для привода компрессора синтез-газа. Пар среднего давления направляется на технологические нужды и на привод других турбин.

1.3.7.11.Гомогенное восстановление окислов азота в дымовых газах.

В горелках печи первичного реформинга сжигается топливный газ.

Возможна подача для сжигания природного газа продувочных и танковых газов отделения синтеза аммиака. В результате сгорания образуются дымовые газы. Для снижения содержания в них оксидов азота в подовых каналах радиантной зоны печи первичного реформинга смонтирована установка гомогенного восстановления оксидов азота до азота газообразным аммиаком. Расход аммиака регулируется в зависимости от концентрации оксидов азота в дымовых газах. Процесс гомогенного восстановления протекает при Т=9800С по следующей реакции:

4 NO+ 4 NH3+ O2= 4 N2+ 6H2O

4NO2 +4 NH3 +O2 = 3 N2+ 6 H2O

1.3.7.12.Охрана окружающей среды.

Выбросы в атмосферу:

1 Дымовые газы после печи первичного реформинга, 91м3/с, содержат оксидов азота н/б 112мг/м3, оксидов углерода н/б 38 мг/м3, аммиака н/б 80 мг/м3.

2 Дымовые газы после подогревателя природного газа, 26м3/с, содержат оксидов азота н/б 112мг/м3, оксидов углерода н/б 38 мг/м3, аммиака н/б 160 мг/м3

3 Продукты сжигания газов, сбрасываемых на факельную установку в период остановок производства, 191 м3/с.

Сточные воды:

Отпарной конденсат: 1950 м3/сутки, содержит аммиака н/б 20 мг/м3,метанола н/б 50 мг/м3.

Сточные воды с отделения деминерализации воды.

Технико - экономические показатели систем синтеза аммиака (на 1т) в зависимости от способа получения азотаводородной смеси.

Способы получения АВС	Мощность агрегата тыс. тн NH3 в сутки	Расход энергии Квт*ч	Количество пара	Расход воды, м3	Расход топлива тн
Паровая конверсия ПГ в трубч. печах	300	184		439	1.34
То же	200	866	-0.6	285	1.46
Высокотемпературная. конверсия ПГ	100	1300	-0.57	300	1.36
Кислородная конверсия ПГ под атм. давлением	110	1400	+1.65	296	1.73
Разделение коксового газа	210	1552		295	1.356

Существенное влияние на удельные капитальные вложения оказывают не только технические особенности выбранной схемы, но и мощность системы, производительность агрегатов.

Технико-экономические расчеты подтвердили преимущества крупных агрегатов синтеза.

1.4.Технология производства азотной кислоты

Азотная кислота – важнейший продукт химической промышленности. Ее применяют для получения азотных удобрений, технических нитратов, взрывчатых веществ, красителей и многих других продуктов. Промышленность выпускает разбавленную (слабую) и концентрированную (сильную) азотную кислоту и сравнительно небольшие количества реактивной и особо чистой.

Концентрированная азотная кислота и меланж (смесь азотной и серной кислот) выпускаются как товарный продукт. Разбавленная азотная кислота имеет концентрацию азотной кислоты н/м 45-47.55% в зависимости от сорта, содержание NОх н/б 0.15-0.20% и прокаленный остаток н/б 0.5-0.1%. Концентрированная азотная кислота выпускается трех сортов:

– концентрация азотной кислоты н/м 97; 98%; 98.5%;

– содержание серной кислоты н/б 0.05; 0.08;0.12%;

– содержание NОх в пересчете на N2О4 –0.3 – 0.4%;

– прокаленный остаток 0.015 –0.02 – 0.04%.

РАКЕТНОЕ ТОПЛИВО

НИТРОФОСКА

НИТРОФОС

НИТРАТ АММОНИЯ

КРАСИТЕЛИ

ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ

НИТРОЛАКИ

ПЛАСТИЧЕС КИЕ МАССЫ

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

АРОМАТИЧЕСКИЕ НИТРОСОЕДИНЕНИЯ

НИТРАТЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

НИТРАТЫ МЕТАЛЛОВ

Области применения азотной кислоты весьма разнообразны. Большая ее часть расходуется на производство азотных и комплексных минеральных удобрений и разнообразных нитратов, на производство взрывчатых веществ и ракетного топлива, производство красителей, в органическом синтезе и цветной металлургии.

В н. в. в промышленных масштабах азотная кислота производится исключительно из аммиака. Поэтому структура сырья азотнокислотного производства совпадает со структурой сырья для производства аммиака.

СН4

 

Воздух N2 АВС NН3 НNО3