RU2086506C1

RU2086506C1 - Method of production of ammonium nitrate under pressure

Info

Publication number: RU2086506C1
Application number: RU9595111911A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Рябчиков; Николай Петрович Перепадья; Владимир Михайлович Зарубин; Наталья Борисовна Губа
Original assignee: Малое коллективное предприятие "Стикис"
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: chemical technology, mineral fertilizers. SUBSTANCE: method involves interaction of nitric acid and ammonia at preliminary heating the parent reagents, neutralization of nitric acid with ammonia, producing ammonium nitrate solution and liquor vapor followed by its separation. Liquor vapor is fed to the line of "tail" gas in nitric acid production that is added after absorption column on turbine, preferably, before refining reactor. Neutralization is carried out under pressure 1.1 MPa and temperature 230 C. EFFECT: improved method of production. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к получению аммиачной селитры и касается стадии подогрева азотной кислоты. The invention relates to the production of ammonium nitrate and relates to the stage of heating of nitric acid.

Широко известны способы получения селитры, в которых исходные реагенты, и в частности азотная кислота, подогреваются теплом сокового пара. Они используются в промышленных агрегатах типа АС 72 [1,2]
Однако основная масса сокового пара в этом агрегате не используется, а направляется на смешение с воздухом, выбрасываемого из гранбашен, что энергетически неэкономично. Кроме того, процесс ведут под атмосферным давлением.Widely known are methods for producing nitrate, in which the starting reagents, and in particular nitric acid, are heated by the heat of juice vapor. They are used in industrial units such as AC 72 [1,2]
However, the bulk of the juice vapor in this unit is not used, but is directed to mixing with air discharged from the towers, which is energetically uneconomical. In addition, the process is conducted under atmospheric pressure.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения селитры под давлением [3] путем взаимодействия азотной кислоты и аммиака с предварительным подогревом исходных реагентов, нейтрализацией азотной кислоты с получением сокового пара и раствора селитры. Исходные реагенты подогревают теплом сокового пара. Одной из причин такого использования является то, что это тепло тяжело применить для других целей, а появившийся при этом конденсат сокового пара требует утилизации, которая проходит, как правило, с помощью биохимии, а это опять дополнительные затраты. Closest to the invention in technical essence is a method for producing nitrate under pressure [3] by reacting nitric acid and ammonia with preheating of the starting reagents, neutralizing nitric acid to produce juice vapor and a nitrate solution. The starting reagents are heated with the heat of juice steam. One of the reasons for this use is that it is difficult to use this heat for other purposes, and the condensation of juice vapor that has arisen in this case requires disposal, which usually takes place using biochemistry, which again is an additional cost.

В основу изобретения поставлена задача исключить подогрев исходных реагентов в частности азотной кислоты теплом сокового пара и тем самым исключить саму возможность образования его конденсата, и в то же время использовать для этих целей бросовое тепло. The basis of the invention is the task to exclude the heating of the starting reagents, in particular nitric acid, by the heat of the juice vapor and thereby to exclude the very possibility of its condensate formation, and at the same time to use waste heat for these purposes.

Для решения этой задачи предлагается интегрировать два близких производства это производство азотной кислоты и производство селитры. При этом в способе получения аммиачной селитры путем взаимодействия азотной кислоты и аммиака с предварительным подогревом исходных реагентов нагрев ведут теплом нитрозного газа с температурой 120 300^oC. Это бросовое тепло, так как на многих агрегатах производства кислоты нитрозный газ с такой температурой поступает в холодильники конденсаторы, где охлаждается до температур 60^oC перед его поступлением в абсорбционную колонну, затрачивая при этом энергию холода оборотной воды. Использование этого бросового тепла нитрозных газов позволит не только отказаться от использования тепла сокового пара, а дополнительно уменьшить потребление оборотной воды в производстве азотной кислоты.To solve this problem, it is proposed to integrate two closely related industries: nitric acid production and nitrate production. Moreover, in the method of producing ammonium nitrate by the interaction of nitric acid and ammonia with preheating of the starting reagents, the heating is carried out with the heat of nitrous gas with a temperature of 120 300 ^o C. This is waste heat, since in many units of the production of acid nitrous gas with this temperature enters the condensers refrigerators where it is cooled to a temperature of 60 ^o C before it enters the absorption column, while wasting cold energy of the circulating water. The use of this waste heat of nitrous gases will allow not only to refuse to use the heat of juice steam, but also to reduce the consumption of circulating water in the production of nitric acid.

Авторами проведены исследования, показывающие, что при нагреве азотной кислоты нитрозным газом на массообменных тарелках происходит не только нагрев, но и отдувка окислов азота, получаемых при нагреве кислоты, что способствует снижению возможности получения нитрита аммония при нейтрализации кислоты аммиаком. Нагрев аммиака в теплообменной аппаратуре проблем не вызывает. The authors conducted studies showing that when nitric acid is heated with nitrous gas on mass transfer plates, not only heating occurs, but also the blowing of nitrogen oxides obtained by heating the acid, which reduces the possibility of producing ammonium nitrite when neutralizing ammonia acid. Ammonia heating in heat exchangers does not cause problems.

На чертеже представлена схема осуществления способа. Азотная кислота 1 поступает на массообменную тарелку 2, где снизу продувается нитрозным газом с температурой 120-300^oC 3. Нагреваясь за счет теплообмена с нитрозным газом, азотная кислота 4 поступает в нейтрализатор 5, а отдутые нитрозные газы поступают на дальнейшую переработку по линии нитрозного газа или непосредственно в существующую абсорбционную колонну производства азотной кислоты 6.The drawing shows a diagram of the method. Nitric acid 1 enters the mass transfer plate 2, where it is blown from below with nitrous gas with a temperature of 120-300 ^o C 3. Heated by means of heat exchange with nitrous gas, nitric acid 4 enters the neutralizer 5, and the swollen nitrous gases are fed for further processing through the line of nitrous gas or directly into an existing absorption column for the production of nitric acid 6.

Аммиак 7 проходит через теплообменник 8, где нагревается нитрозным газом с температурой 120-300^oC 9, который затем также поступает в абсорбционную колонну 6 через теплообменную аппаратуру, установленную перед ней, или напрямую.Ammonia 7 passes through a heat exchanger 8, where it is heated with nitrous gas with a temperature of 120-300 ^o C 9, which then also enters the absorption column 6 through the heat exchanger installed in front of it, or directly.

Нагретый аммиак 10 поступает в нейтрализатор 5, где в зависимости от времени и давления нейтрализации поддерживается температура до 230^oC. При этом полученный раствор селитры 11 поступает на дальнейшую выпарку, а соковый пар 12 для использования его энергии на другие цели.Heated ammonia 10 enters the neutralizer 5, where depending on the time and pressure of neutralization the temperature is maintained up to 230 ^o C. In this case, the resulting solution of nitrate 11 is fed to further evaporation, and the juice vapor 12 is used for other purposes.

Пример 1. Нитрозный газ после окислителя с температурой 300^oC производства азотной кислоты под давлением 0,716 МПа (агрегат УКЛ-7) поступает в продувочную колонну, где нагревает азотную кислоту до 115^oC и в нагреватель аммиака, где нагревает его до 220^oC. Нагретые исходные реагенты поступают в нейтрализатор, где под давлением 0,5 МПа и при температуре 210^oC происходит нейтрализация в течение 1 с. Полученный 82% раствор селитры и соковый пар поступают на дальнейшую переработку. Охлажденный нитрозный газ поступает непосредственно под средние тарелки абсорбционной колонны производства кислоты.Example 1. Nitrous gas after an oxidizer with a temperature of 300 ^o C production of nitric acid under a pressure of 0.716 MPa (UKL-7 unit) enters the purge column, where it heats the nitric acid to 115 ^o C and to the ammonia heater, where it heats it to 220 ^o C The heated starting reagents enter the neutralizer, where neutralization occurs within 1 s under a pressure of 0.5 MPa and at a temperature of 210 ^o C. The resulting 82% nitrate solution and juice vapor are sent for further processing. The cooled nitrous gas flows directly under the middle plates of the acid absorption absorption column.

Пример 2. Нитрозный газ после подогревателя химочищенной воды с температурой 250^oC под давлением 1,1 МПа (агрегат АК-72) поступает в продувочную колонну, где нагревает азотную кислоту до 140^oC, которая поступает в нейтрализатор, куда одновременно подается без нагрева сетевой аммиак с температурой 160^oC. Реакция нейтрализации происходит под давлением 1,05 МПа при температуре 230^oC. Полученный 78% раствор селитры и соковый пар поступают на дальнейшую переработку.Example 2. Nitrous gas after a heater of chemically purified water with a temperature of 250 ^o C under a pressure of 1.1 MPa (AK-72 unit) enters the purge column, where it heats nitric acid to 140 ^o C, which enters the neutralizer, which is simultaneously supplied without heating network ammonia with a temperature of 160 ^o C. The neutralization reaction occurs under a pressure of 1.05 MPa at a temperature of 230 ^o C. The resulting 78% solution of nitrate and juice vapor are sent for further processing.

Пример 3. Нитрозный газ после экономайзера с температурой 200^oC под давлением 0,45 МПа (агрегаты АК-72) поступает в продувочную колонну, где нагревает азотную кислоту до температуры 100^oC, а отдутые окислы азота поступают на всасывание нитрозного нагнетателя. Нагретая кислота поступает в нейтрализатор, куда подают сетевой аммиак с температурой 120^oC. Реакция нейтрализации происходит при давлении 0,45 МПа и температуре 190^oC. Полученный соковый пар подается в линию нитрозного газа перед газовым промывателем откуда он вместе с потоками азотной кислоты поступает в абсорбционную колонну. 85% раствор селитры поступает на дальнейшую выпарку.Example 3. Nitrous gas after an economizer with a temperature of 200 ^o C under a pressure of 0.45 MPa (AK-72 units) enters the purge column, where it heats nitric acid to a temperature of 100 ^o C, and the bloated nitrogen oxides are fed to the suction of the nitrous supercharger. Heated acid enters the neutralizer, where network ammonia is supplied with a temperature of 120 ^o C. The neutralization reaction occurs at a pressure of 0.45 MPa and a temperature of 190 ^o C. The resulting juice vapor is fed into the nitrous gas line in front of the gas washer, from where it enters with nitric acid streams into the absorption column. 85% nitrate solution is fed to further evaporation.

Claims

1. A method of producing ammonium nitrate under pressure, including the interaction of nitric acid and ammonia to produce ammonium nitrate and juice steam with their subsequent separation, characterized in that the obtained juice vapor is fed into the tail gas production line of nitric acid, which comes after the absorption column to the turbine.

2. The method according to claim 1, characterized in that the juice vapor is fed into the tail gas line in front of the tail gas purification reactors from nitrogen oxides.

3. The method according to claim 1, characterized in that the interaction of nitric acid and ammonia is carried out at a pressure of up to 1.1 MPa and a temperature of up to 230 ^o C.