RU2009148393A

RU2009148393A - Способ производства азотной кислоты (варианты) и агрегат для производства азотной кислоты

Info

Publication number: RU2009148393A
Application number: RU2009148393/05A
Authority: RU
Inventors: Иван Иванович Барабаш (UA); Иван Иванович Барабаш; Геннадий Моталевич Кустанович (BY); Геннадий Моталевич Кустанович; Гедалий Давидович Онищенко (UA); Гедалий Давидович Онищенко; Ольга Николаевна Кретова (UA); Ольга Николаевна Кретова
Original assignee: Иван Иванович Барабаш (UA); Иван Иванович Барабаш; Геннадий Моталевич Кустанович (BY); Геннадий Моталевич Кустанович; Гедалий Давидович Онищенко (UA); Гедалий Давидович Онищенко; Ольга Николаевна Кретова (UA); Ольга Николаевна Кретова
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2011-06-27
Also published as: RU2470856C2; UA91614C2

Abstract

1. Способ производства азотной кислоты, включающий одноступенчатое получение сжатого воздуха в компрессоре газотурбинной установки, подачу основного потока воздуха на технологию и части потока на охлаждение рекуперативной турбины газотурбинной установки и сжигание в смеси с природным газом в камере сгорания рекуперативной турбины, охлаждение основного потока воздуха, разделение его на два потока, подачу первого потока на смешение с подогретым газообразным аммиаком, поступающим отдельным потоком через испаритель жидкого аммиака, а второго после охлаждения в продувочную колонну на отдувку продукционной азотной кислоты, каталитическое окисление аммиака кислородом воздуха первого потока с образованием нитрозного газа, утилизацию реакционного тепла с получением пара, рекуперативное охлаждение нитрозного газа хвостовыми газами, конденсацию реакционной влаги из нитрозного газа доохлаждением его водой, абсорбцию нитрозного газа конденсатом водяного пара или обессоленной водой, получение продукционной азотной кислоты, отдувку ее охлажденным вторым потоком воздуха, рекуперативный подогрев хвостовых газов, каталитическую очистку хвостовых газов от оксидов азота, огневой подогрев хвостовых газов в камере сгорания газотурбинной установки с последующей рекуперацией энергии отходящих газов в рекуперативной турбине газотурбинной установки, отличающийся тем, что часть воздушного потока после сжатия охлаждают и направляют на охлаждение рекуперативной турбины газотурбинной установки, основной поток воздуха охлаждают в рекуперативном охладителе воздуха и направляют подогретую воду на охлаждение нитр

Claims

1. Способ производства азотной кислоты, включающий одноступенчатое получение сжатого воздуха в компрессоре газотурбинной установки, подачу основного потока воздуха на технологию и части потока на охлаждение рекуперативной турбины газотурбинной установки и сжигание в смеси с природным газом в камере сгорания рекуперативной турбины, охлаждение основного потока воздуха, разделение его на два потока, подачу первого потока на смешение с подогретым газообразным аммиаком, поступающим отдельным потоком через испаритель жидкого аммиака, а второго после охлаждения в продувочную колонну на отдувку продукционной азотной кислоты, каталитическое окисление аммиака кислородом воздуха первого потока с образованием нитрозного газа, утилизацию реакционного тепла с получением пара, рекуперативное охлаждение нитрозного газа хвостовыми газами, конденсацию реакционной влаги из нитрозного газа доохлаждением его водой, абсорбцию нитрозного газа конденсатом водяного пара или обессоленной водой, получение продукционной азотной кислоты, отдувку ее охлажденным вторым потоком воздуха, рекуперативный подогрев хвостовых газов, каталитическую очистку хвостовых газов от оксидов азота, огневой подогрев хвостовых газов в камере сгорания газотурбинной установки с последующей рекуперацией энергии отходящих газов в рекуперативной турбине газотурбинной установки, отличающийся тем, что часть воздушного потока после сжатия охлаждают и направляют на охлаждение рекуперативной турбины газотурбинной установки, основной поток воздуха охлаждают в рекуперативном охладителе воздуха и направляют подогретую воду на охлаждение нитрозного газа в котел-утилизатор, нитрозный газ охлаждают в котле-утилизаторе с байпасным регулированием его подачи на подогрев хвостовых газов, который осуществляют в две ступени, конденсацию реакционной влаги из нитрозного газа также осуществляют в две ступени, а поток воздуха, направляемый на отдувку продукционной азотной кислоты, охлаждают водой и дополнительно разделяют на два потока, один из которых подают на окисление нитрозного газа, а другой - в продувочную колонну.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при охлаждении основного потока воздуха в рекуперативном охладителе воздуха воду, направляемую на охлаждение нитрозного газа в котел-утилизатор, подогревают от температуры 104 до 158-170°C.

3. Способ производства азотной кислоты, включающий одноступенчатое получение сжатого воздуха в компрессоре газотурбинной установки, подачу основного потока воздуха на технологию и части потока на охлаждение рекуперативной турбины газотурбинной установки и сжигание в смеси с природным газом в камере сгорания рекуперативной турбины, охлаждение основного потока воздуха, разделение его на два потока, подачу первого потока на смешение с подогретым газообразным аммиаком, поступающим отдельным потоком через испаритель жидкого аммиака, а второго после охлаждения в продувочную колонну на отдувку продукционной азотной кислоты, каталитическое окисление аммиака кислородом воздуха первого потока с образованием нитрозного газа, утилизацию реакционного тепла с получением пара, рекуперативное охлаждение нитрозного газа хвостовыми газами, конденсацию реакционной влаги из нитрозного газа доохлаждением его водой, абсорбцию нитрозного газа конденсатом водяного пара или обессоленной водой, получение продукционной азотной кислоты, отдувку ее охлажденным вторым потоком воздуха, рекуперативный подогрев хвостовых газов, каталитическую очистку хвостовых газов от оксидов азота, огневой подогрев хвостовых газов в камере сгорания турбины газотурбинной установки с последующей рекуперацией энергии отходящих газов в рекуперативной турбине газотурбинной установки, отличающийся тем, что часть воздушного потока после сжатия охлаждают и направляют на охлаждение рекуперативной турбины газотурбинной установки, основной поток воздуха охлаждают в парогенераторе, и полученный пар направляют на испарение жидкого аммиака и/или подогрев и деаэрацию химически очищенной воды, нитрозный газ охлаждают в котле-утилизаторе с байпасным регулированием его подачи на подогрев хвостовых газов, который осуществляют в две ступени, конденсацию реакционной влаги из нитрозного газа также осуществляют в две ступени, поток воздуха, направляемый на отдувку продукционной азотной кислоты, охлаждают водой и дополнительно разделяют на два потока, один из которых подают на окисление нитрозного газа, а другой - в продувочную колонну.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при охлаждении основного потока воздуха в парогенераторе получают пар с давлением 0,6-0,8 МПа и температурой 158-170°C и направляют его на испарение жидкого аммиака и/или подогрев и деаэрацию химически очищенной воды.

5. Способ по пп.1, 3, отличающийся тем, что поток воздуха, подаваемый на сжигание в камеру сгорания рекуперативной турбины газотурбинной установки, смешивают с природным газом в соотношении (11-15):1 и дополнительно подают в зону горения пар с расходом 0,5-2 т/ч.

6. Способ по пп.1, 3, отличающийся тем, что часть воздушного потока, направляемого после сжатия на охлаждение рекуперативной турбины газотурбинной установки, охлаждают до температуры 140-150°C.

7. Агрегат для производства азотной кислоты, содержащий фильтр атмосферного воздуха, газотурбинную установку, включающую осевой компрессор для сжатия воздуха, у которого на выходе линия потока сжатого воздуха разделена на две части, одна из которых, предназначенная для технологии, связана сначала с охладителем сжатого воздуха, а затем со смесителем газов, и соединена с продувочной колонной азотной кислоты, а вторая, предназначенная для охлаждения рекуперативной турбины и сжигания топлива, - соответственно с рекуперативной турбиной и камерой сгорания рекуперативной турбины, и рекуперативную турбину для расширения хвостовых газов, нагретых газами из камеры сгорания, установленную непосредственно на одном валу с осевым компрессором, а также испаритель и подогреватель аммиака, аппараты окисления аммиака воздухом, абсорбции оксидов азота, подогрева хвостовых газов, конденсации реакционной влаги из нитрозного газа, котел-утилизатор, имеющий паросборник, смеситель хвостовых газов с аммиаком, реактор каталитической очистки хвостовых газов и продувочную колонну азотной кислоты, отличающийся тем, что в качестве охладителя сжатого воздуха использован пластинчатый теплообменник или парогенератор «Компаблок» пластинчатого типа, во входной камере котла-утилизатора установлен узел байпасного регулирования и дополнительно установлены аппараты охлаждения воздуха, поступающего на охлаждение рекуперативной турбины газотурбинной установки, и на линии потока воздуха, соединенной с продувочной колонной, причем эта линия после аппарата охлаждения воздуха разделена на две независимые линии, направленные в продувочную колонну и на окисление нитрозного газа к аппаратам конденсации реакционной влаги из нитрозного газа.

8. Агрегат по п.7, отличающийся тем, что в газотурбинной установке использован турбокомпрессорный блок, включающий полнонапорный осевой 17-ти ступенчатый компрессор и 5-ти ступенчатую рекуперативную турбину.

9. Агрегат по п.7, отличающийся тем, что содержит два подогревателя хвостовых газов и два аппарата конденсации реакционной влаги из нитрозного газа.

10. Агрегат по п.7, отличающийся тем, что в аппарате охлаждения воздуха на линии потока воздуха, соединенной с продувочной колонной, в качестве охлаждающего агента использована вода.

11. Агрегат по п.7, отличающийся тем, что в камере сгорания рекуперативной турбины использована смесь воздуха и природного газа в соотношении (11-15):1 и пара, подаваемого с расходом 0,5-2 т/ч.