一种减少温室气体排放的硝酸制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种减少温室气体排放的硝酸制备方法，包括如下步骤：将气氨与空气混合物在双加压硝酸装置氧化炉内的铂铑合金丝网上燃烧，生成一氧化氮气体，所述一氧化氮气体与水反应生成硝酸；其中，所述双加压硝酸装置氧化炉温度为860℃～890℃。本发明所述方法在不增加设备的前提下，通过优化工艺参数提高硝酸装置温室气体的减排效率，同时可以提高硝酸产量，提高经济效益。
【专利说明】一种减少温室气体排放的硝酸制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硝酸的制备方法，特别是涉及一种减少温室气体排放的硝酸制备方法。【背景技术】
[0002]硝酸生产过程第一步是气氨与空气混合物在氧化炉内的钼铑合金丝网上燃烧，双加压硝酸装置氧化炉的温度为830°C~890°C，生成高温氧化氮(NOx)气体，主要反应公式如下:
[0003]4NH3+502 — 4N0+6H20 (I)
[0004]4NH3+302 — 2N2+6H20 (2)
[0005]4NH3+402 — 2N20+6H20 (3)
[0006]公式(I)生成的NO是该步骤的主要产物，用于生产硝酸，公式⑵和(3)是伴随反应，生成副产物N2、N2O和水。在正常生产条件下，副产物N2O不能生成硝酸，而国家环保部没有对硝酸装置排放的温室气体氧化亚氮(N2O)做出限制，因此在硝酸正常生产中没有对N2O排放量进行控制，而是直接排入大气，这不仅没有充分利用原料造成氧化炉内氧化率降低，而且排放的N20还加剧了全球温室效应。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种减少温室气体排放的硝酸制备方法，所述方法在不增加设备的前提下，通过优化工艺参数提高硝酸装置温室气体的减排效率，同时可
以提高硝酸产量。
[0008]一种减少温室气体排放的硝酸制备方法，包括如下步骤:
[0009]将气氨与空气混合物在双加压硝酸装置氧化炉内的钼铑合金丝网上燃烧，生成一氧化氮气体，所述一氧化氮气体与水反应生成硝酸；其中，所述双加压硝酸装置氧化炉温度为 860 °C ~890 °C。
[0010]本发明所述的减少温室气体排放的硝酸制备方法，其中所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为860°C~870°C，氧化压力为400kPa。
[0011]本发明所述的减少温室气体排放的硝酸制备方法，其中所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为861°C~ 866°C。
[0012]本发明所述的减少温室气体排放的硝酸制备方法与现有技术不同之处在于:
[0013]本发明所述方法在不增加设备的前提下，通过优化工艺参数提高硝酸装置温室气体的减排效率，同时可以提高硝酸产量，提高经济效益；所述双加压硝酸装置氧化炉温度为860°C~890°C的条件下可以使氧化炉内的气氨达到较好的转化率，尤其在温度为860°C~870°C的条件下，温度低于860°C气氨转化率低，副反应产物增多，温度过高气氨的转化率会降低，同时会造成钼铑网催化剂损耗过大，而且还容易发生爆炸。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明实施例1中气氨转化率随温度变化的曲线图。【具体实施方式】
[0015]实施例1对最适宜温度的探讨
[0016]根据对硝酸生产工艺的研究和在现场的反复试验，发现通过调节氧化炉温度可以减轻硝酸装置温室气体对环境的污染，并提高硝酸氧化炉内原料气氨的转化率，见图1，其中，曲线a为氧化压力为IOOkPa情况下的变化图，曲线b为氧化压力为400kPa情况下的变化图。从图1中可见，氧化炉内气氨的转化率与温度有关，以氧化压力为400kPa的双加压硝酸装置氧化炉来说，在氧化炉温度达到890°C以前，氨的转化率随温度升高而增加，在8900C时达到了最高值，根据物料平衡可得出，此时产生的温室气体N20等副产物最少。
[0017]根据这一研究，我们在硝酸工艺操作常用范围830°C~890°C进行了研究，并进行了现场反复试验，并将温度优化为860°C~890°C这个温度范围是因为，在400kPa的氧化炉中，温度高于890°C以后氨的转换率会降低，同时会造成钼网催化剂损耗过大，而且容易发生爆炸。
[0018]经过多次试验并从仪表测量结果可以看出，硝酸尾气中N20浓度与氧化炉温度有关，氧化炉温度越高，尾气中N20浓度越低，反之亦然。
[0019]选择一个适宜的氧化炉温度，不仅能提高氨转化率，还可以降低副反应发生，降低硝酸装置温室气体的排放量，同时提高硝酸生产全过程的经济效益。
[0020]实施例2
[0021]一种减少温室气体排放的硝酸制备方法，包括如下步骤:
[0022]将气氨与空气混合物在双加压硝酸装置氧化炉内的钼铑合金丝网上燃烧，生成一氧化氮气体，所述一氧化氮气体与水反应生成硝酸；其中，所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为861°C，氧化压力为IOOkPa或400kPa，尾气中N2O的浓度为1315ppm。
[0023]实施例3
[0024]一种减少温室气体排放的硝酸制备方法，包括如下步骤:
[0025]将气氨与空气混合物在双加压硝酸装置氧化炉内的钼铑合金丝网上燃烧，生成一氧化氮气体，所述一氧化氮气体与水反应生成硝酸；其中，所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为866°C，氧化压力为IOOkPa或400kPa，尾气中N2O的浓度为1234ppm。
[0026]实施例4
[0027]所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为870°C，其他同实施例1。
[0028]实施例5
[0029]所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为890°C，其他同实施例1。
[0030]实施例6
[0031]所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为860°C，其他同实施例1。
[0032]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进， 均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种减少温室气体排放的硝酸制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 将气氨与空气混合物在双加压硝酸装置氧化炉内的钼铑合金丝网上燃烧，生成一氧化氮气体，所述一氧化氮气体与水反应生成硝酸；其中，所述双加压硝酸装置氧化炉温度为860。。~890。。。
2.根据权利要求1所述的减少温室气体排放的硝酸制备方法，其特征在于:所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为860°C~870°C，氧化压力为400kPa。
3.根据权利要求2所述的减少温室气体排放的硝酸制备方法，其特征在于:所述双加压硝酸装置氧化炉的温度为8.61°C~866°C。
【文档编号】C01B21/40GK103466571SQ201310410134
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】王莉莉, 宋磊, 柴锋 申请人:安徽淮化股份有限公司