一种双加压法硝酸生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学药品的生产工艺，特别是涉及一种硝酸生产工艺。
【背景技术】
[0002] 硝酸的用途广泛，常被用来制取一系列硝酸盐类氮肥，由于硝酸同时具有氧化性 和酸性，硝酸也被用来精炼金属等。硝酸生产工艺按压力来划分一般分为五种，即常压法， 全中压法，综合法、全高压法和双加压法。常加压法和综合法是早期硝酸生产工艺，产能小、 消耗高、污染重、酸浓度低，已被淘汰。全中压法和全高压法是氧化和吸收都在加压下进行 的，生产强度有所提高，流程简单投资小，但是生产强度仍较低，损耗大，尾气中NOx含量仍 为2000ppmW上，需处理才能达到排放标准。双加压法是现在最常用的硝酸生产工艺，其氨 的损耗与笛催化剂消耗低，吸收率高，生产出的硝酸浓度高、强度大，尾气中NOx含量低，符 合国际上的排放标准。申请号201110323653.X公开了一种高浓度稀硝酸生产工艺，该工 艺是将稀硝酸与浓硝酸联合生产，利用双加压制稀硝酸装置，通过改进生产质量浓度大于 68. 4%的超共沸硝酸，再利用超共沸硝酸蒸傭和精傭技术生产质量浓度大于98%的浓硝酸， 此工艺的生产成本较高，产量较低，也没有很好的降低尾气中NOx的含量。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种双加压法硝酸生产工艺。
[0004] 为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下： (1) 原料的混合；液氨经氨蒸发器加压至0. 52MPa的气氨，再经加热器加热至10(TC，进 入氨过滤器，除去油和其它杂质，通过氨空比调节系统与空气混合； (2) 氨氧化反应工序：氨空混合气体经氨氧化炉顶部的分布器均匀分布在笛网上，进 行氨的氧化反应，反应温度控制在86(TC-90(TC，压力控制在0. 45MPa-0. 5MPa，反应后生产 含有NOx的气体； (3) 热量回收、冷却工序；将上述反应后含NOx气体经过蒸汽过热器、废热锅炉、高温 气-气换热器、省煤器回收热量后，再经低压水冷却器，将气温降至45°C，通过氧化氮分离 器将硝酸分离，生成一定数量稀硝酸，用泉送入吸收培内； (4) 吸收工序；将步骤（3)中分离的NOx与空气混合进入氧化氮压缩机，加压至 1.lMPa-1. 5MPa并且加温至19(TC-21(TC，经尾气预热器、高压水冷气冷却至45°C，进入吸 收培底部，在培中被&0吸收生成浓度60%硝酸(其中溶解了一部分NOx气体)，硝酸从培底 产出，产生的尾气从培顶排出； (5) 漂白工序：将步骤（4)中从吸收培底部出来的60%硝酸经漂白培吹除溶解的NOx 气体后，经酸冷器送至成品酸胆槽； (6) 尾气处理工序；将步骤（4)中从培顶出来的尾气，经尾气分离器、二次空气冷却器、 尾气预热器、高温气-气换热器处理，加热后进入尾气膨胀机做功，做功后的尾气经尾气排 气筒排入大气。
[0005] 优选的，所述步骤（1)与（4)中用于混合的空气要预先进入空气过滤器、空气压缩 机，加压至0. 45MPa，温度控制在236°C。
[0006] 优选的，所述步骤（5)中硝酸从漂白培的顶部进入，通过调整喷射器水压，控制漂 白培顶压在-25KPa，温度43 °C。
[0007] 优选的，所述步骤（6)尾气进入尾气膨胀机前逐渐加热至365°C。
[0008] 优选的，所述步骤（1)中液氨的纯度要控制在99. 5%W上，含油量小于1X10 5,压 力控制在1.IMPa，温度18°C。
[0009] 优选的，所述步骤（4)中的吸收培为一种双S型单溢流筛板培，含有32层培板及 26层带冷却盘管。
[0010] 有益效果：本发明提供的一种双加压硝酸生产工艺存在W下优点（1)氨利用率 高；采用低压氧化不会增加氨耗，高压NOx吸收率高，因此氨的总利用率高达96. 5% ; (2)笛 耗低；（3)吸收率高；吸收培入口NO气体氧化度可达97. 75%，从而保证了较高的NOx吸收 率，可达99. 83% ; (4)成品酸浓度高：由于采用高压吸收，故成品酸浓度可达60%W上；（5) 尾气中的NOx含量低，本工艺合理利用液氨蒸发冷量，降低吸收温度，采用高压吸收，尾气 中NOx含量极低；（6)热回收利用化蒸汽自给有余。因此本工艺简单、合理、节能减耗、环 保，在各硝酸生产工业中适于推广。
【具体实施方式】
[0011] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[001引 实施例1 : (1) 原料的混合；液氨经氨蒸发器加压至0. 52MPa的气氨，再经加热器加热至locrc，进 入氨过滤器，除去油和其它杂质，通过氨空比调节系统与空气混合，用于混合的空气要预 先进入空气过滤器、空气压缩机，加压至0. 45MPa，温度控制在236°C; (2) 氨氧化反应工序：氨空混合气体经氨氧化炉顶部的分布器均匀分布在笛网上，进 行氨的氧化反应，反应温度控制在86(TC，压力控制在0. 45MPa; (3) 热量回收、冷却工序；将上述反应后含NOx气体经过蒸汽过热器、废热锅炉、高温 气-气换热器、省煤器回收热量后，再经低压水冷却器，将气温降至45°C，通过氧化氮分离 器将硝酸分离，生成一定数量稀硝酸，用泉送入吸收培内； (4) 吸收工序；将步骤（3)中分离的NOx与空气混合进入氧化氮压缩机，加压至1.IMPa (194°C)，经尾气预热器、高压水冷气冷却至45°C，进入吸收培底部，在培中被电0吸收生成 硝酸； (5) 漂白工序：将步骤（4)中从吸收培底部出来的60%硝酸经漂白培吹除溶解的NOx 气体后，经酸冷器送至成品酸胆槽，其中硝酸从漂白培的顶部进入，通过调整喷射器水压， 控制漂白培顶压在-5KPa，温度4(TC; (6) 尾气处理工序；将步骤（4)中从培顶出来的尾气，经尾气分离器、二次空气冷却器、 尾气预热器、高温气-气换热器处理，加热后进入尾气膨胀机做功，做功后的尾气经尾气排 气筒排入大气，其中尾气进入尾气膨胀机前逐渐加热至35(TC。 实施例2 ;其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（2)中氨氧反应温度控制在 88(TC，步骤（5 )中漂白培顶压-25KPa，温度43 °C，步骤（6 )中尾气加热至365 °C。
[0013] 实施例3;其余与所述实施例1相同，不同之处在于，步骤（2)中氨氧反应温度控制 在90(TC，步骤（6)中尾气加热至38(TC，步骤（5)中漂白培顶压-40KPa，温度45°C。
[0014] 通过上述3个实施例，由上表中Η组数据可知，当中氨氧反应温度控制在88(TC， 漂白培顶压控制在-25KPa，温度43°C，尾气进入尾气膨胀机前逐渐加热至365°C时，氮的总 利用率和漂白培中NOx吹除率最高，尾气中NOx含量最低，此时最利于硝酸的生产。
[0015] 本发明提供的一种双加压硝酸生产工艺存在W下优点（1)氨利用率高；采用低压 氧化不会增加氨耗，高压NOx吸收率高，因此氨的总利用率高达96. 5% ; (2)笛耗低；（3) 吸收率高；吸收培入口NO气体氧化度可达97. 75%，从而保证了较高的NOx吸收率，可达 99. 83% ; (4)成品酸浓度高：由于采用高压吸收，故成品酸浓度可达60%W上；（5)尾气中的 NOx含量低，本工艺合理利用液氨蒸发冷量，降低吸收温度，采用高压吸收，尾气中NOx含量 极低；（6)热回收利用好，蒸汽自给有余。因此本工艺简单、合理、节能减耗、环保，在各硝酸 生产工业中适于推广。
[0016] W上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种双加压法硝酸生产工艺，其特征在于，其工艺步骤如下： (1) 原料的混合：液氨经氨蒸发器加压至0. 52MPa的气氨，再经加热器加热至100°C，进 入氨过滤器，除去油和其它杂质，通过氨空比调节系统与空气混合； (2) 氨氧化反应工序：氨空混合气体经氨氧化炉顶部的分布器均匀分布在钼网上，进 行氨的氧化反应，反应温度控制在860°C_900°C，压力控制在0. 45MPa-0. 5MPa，反应后生产 含有NOx的气体； (3) 热量回收、冷却工序：将上述反应后含NOx气体经过蒸汽过热器、废热锅炉、高温 气-气换热器、省煤器回收热量后，再经低压水冷却器，将气温降至45°C，通过氧化氮分离 器将硝酸分离，生成一定数量稀硝酸，用泵送入吸收塔内； (4) 吸收工序：将步骤（3)中分离的NOx与空气混合进入氧化氮压缩机，加压至 1.IMPa-l. 5MPa并且加温至190°C-2KTC，经尾气预热器、高压水冷气冷却至45°C，进入吸 收塔底部，在塔中被H20吸收生成浓度60%硝酸(其中溶解了一部分NOx气体)，硝酸从塔底 产出，产生的尾气从塔顶排出； (5) 漂白工序：将步骤（4)中从吸收塔底部出来的60%硝酸经漂白塔吹除溶解的NOx 气体后，经酸冷器送至成品酸贮槽； (6) 尾气处理工序：将步骤（4)中从塔顶出来的尾气，经尾气分离器、二次空气冷却器、 尾气预热器、高温气-气换热器处理，加热后进入尾气膨胀机做功，做功后的尾气经尾气排 气筒排入大气。2. 根据权利要求1所述的一种双加压法硝酸生产工艺，其特征在于，所述步骤（1)与 (4)中用于混合的空气要预先进入空气过滤器、空气压缩机，加压至0. 45MPa，温度控制在 236。。。3. 根据权利要求1所述的一种双加压法硝酸生产工艺，其特征在于，所述步骤（5)中硝 酸从漂白塔的顶部进入，通过调整喷射器水压，控制漂白塔顶压在_25KPa，温度43°C。4. 根据权利要求1所述的一种双加压法硝酸生产工艺，其特征在于，所述步骤（6)尾气 进入尾气膨胀机前逐渐加热至365°C。5. 根据权利要求1所述的一种双加压法硝酸生产工艺，其特征在于，所述步骤（1)中液 氨的纯度要控制在99. 5%以上，含油量小于1X10 5,压力控制在1.IMPa，温度18°C。6. 根据权利要求1所述的一种双加压法硝酸生产工艺，其特征在于，所述步骤（4)中的 吸收塔为一种双S型单溢流筛板塔，含有32层塔板及26层带冷却盘管。
【专利摘要】本发明公开了一种双加压法硝酸生产工艺，其工艺步骤为：（1）原料的混合；（2）氨氧化反应工序；（3）热量回收、冷却工序；（4）吸收工序；（5）漂白工序；（6）尾气处理工序；本发明工艺合理、简洁，兼有氨利用率高、铂耗低、吸收率高、成品酸浓度高、尾气中的NOx含量低等特点，而且热回收利用好，蒸汽自给有余，避免了能源资源浪费，在各硝酸生产工业中适于推广。
【IPC分类】C01B21/38
【公开号】CN105366653
【申请号】CN201410420103
【发明人】蒋小华
【申请人】蒋小华
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月25日