RU2032613C1 - Установка для получения концентрированного оксида азота (ii) - Google Patents
Установка для получения концентрированного оксида азота (ii) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2032613C1 RU2032613C1 SU4875320/26A SU4875320A RU2032613C1 RU 2032613 C1 RU2032613 C1 RU 2032613C1 SU 4875320/26 A SU4875320/26 A SU 4875320/26A SU 4875320 A SU4875320 A SU 4875320A RU 2032613 C1 RU2032613 C1 RU 2032613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- absorber
- condensate
- condenser
- gas
- unit
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- OMBRFUXPXNIUCZ-UHFFFAOYSA-N dioxidonitrogen(1+) Chemical compound O=[N+]=O OMBRFUXPXNIUCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 23
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 104
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 21
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 2
- ZNBNBTIDJSKEAM-UHFFFAOYSA-N 4-[7-hydroxy-2-[5-[5-[6-hydroxy-6-(hydroxymethyl)-3,5-dimethyloxan-2-yl]-3-methyloxolan-2-yl]-5-methyloxolan-2-yl]-2,8-dimethyl-1,10-dioxaspiro[4.5]decan-9-yl]-2-methyl-3-propanoyloxypentanoic acid Chemical compound C1C(O)C(C)C(C(C)C(OC(=O)CC)C(C)C(O)=O)OC11OC(C)(C2OC(C)(CC2)C2C(CC(O2)C2C(CC(C)C(O)(CO)O2)C)C)CC1 ZNBNBTIDJSKEAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910000378 hydroxylammonium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229940074355 nitric acid Drugs 0.000 abstract 3
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- RQCJDSANJOCRMV-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Ag] Chemical compound [Mn].[Ag] RQCJDSANJOCRMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Использование: получение концентрированного оксида азота (II), в производстве гидроксиламинсульфата. Сущность изобретения: установка для получения концентрированного оксида азота (II) содержит реактор парокислородного окисления аммиака, реактор каталитического гидрирования, абсорбер, конденсатор-десорбер, снабженный в нижней части патрубком для подачи конвертируемого газа, а в верхней - патрубком для подачи азотнокислого конденсата и размещенный перед абсорбером, трубопроводы подачи пароаммиачнокислородной смеси и отвода концентрированного оксида азота (II) и азотнокислого конденсата, соединительные трубопроводы для передачи конвертируемого газа и азотнокислого конденсата и циркуляции азотнокислого конденсата между конденсатором-десорбером и абсорбером. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к химической промышленности, в частности к установкам для получения концентрированного оксида азота (II), и может быть использовано в производстве гидроксиламинсульфата.
Известна установка для получения концентрированного оксида азота (II), включающая реактор парокислородного каталитического окисления аммиака, реактор каталитического гидрирования непрореагировавшего кислорода, конденсатор влаги из конвертированного газа и абсорбер для удаления оксида азота (IV) из товарного концентрированного оксида азота (II). Установка позволяет получать концентрированный оксид азота (II) и водяной конденсат с содержанием азотной кислоты, являющийся отходом производства. Причем часть конденсата (до 25% от общего количества) выделяется преимущественно в виде воды в конденсаторе при температуре около 100оС. Остальная часть конденсата вместе с растворенными оксидами азота выделяется в абсорбере.
Недостатком указанной установки является сложность самой установки и управления ею, а также потери товарного оксида азота (II) вследствие растворения его в азотнокислом конденсате. Потери оксида азота (II) достигают не менее 5 от выхода целевого продукта.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является установка для получения концентрированного оксида азота (II) в составе установки производства гидроксиламинсульфата. Установка включает в себя реактор парокислородного окисления аммиака, реактор каталитического гидрирования непрореагировавшего кислорода, конденсатор влаги из конвертированного газа, абсорбер для удаления оксида азота (IV) из концентрированного оксида азота (II) и десорбер для удаления растворенных оксидов азота из конденсата. Процесс конденсации влаги осуществляется в пленочном массообменном аппарате с прямоточным движением сверху вниз газа и конденсируемой пленки с охлаждением обоих потоков до 40оС. При этом стекающий конденсат абсорбирует оксиды азота с образованием химического и физического раствора. Процесс абсорбции осуществляется в колонном аппарате с противоточным движением газа снизу вверх и абсорбента сверху вниз. В абсорбере также происходит образование физико-химического раствора оксидов азота. Для предотвращения потерь оксида азота (II) конденсат, представляющий собой водный раствор азотной кислоты концентрацией около 1 мас. с растворенными оксидами азота, из конденсатора и абсорбера подвергается дегазации в паровом десорбере.
Недостатком указанной установки является расход высокопотенциального пара с параметрами Т 230оС, Р 1,6 мПа в количестве 0,87 т пара/т NO, используемого в качестве десорбента для удаления растворенных оксидов азота из конденсата и дополнительного расхода охлаждающей воды для снятия тепла конденсации пара-десорбента.
Целью изобретения является снижение энергозатрат при осуществлении процесса возврата оксидов азота, растворенных в конденсате, упрощение установки и упрощение управлению ею.
Поставленная цель достигается тем, что в известной установке, включающей реактор парокислородного окисления аммиака, реактор каталитического гидрирования непрореагировавшего кислорода, абсорбер для удаления оксидов азота (IV) из концентрированного оксида азота (II) перед абсорбером дополнительно установлен конденсатор-десорбер с противоточной организацией движения газового потока и конденсата. При этом установка снабжена дополнительными трубопроводами для циркуляции азотнокислого конденсата между конденсатором-десорбером и абсорбером.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая установка получения концентрированного оксида азота (II) отличается наличием нового аппарата конденсатора-десорбера для выделения конденсата и десорбции оксидов азота из выделяемого и циркулируемого конденсата. В указанном аппарате в качестве энергетического потока для десорбции используется конвертируемый газ, направляемый на конденсацию, что позволяет сэкономить пар и охлаждающую воду.
Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".
Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, следовательно возможно сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".
На чертеже представлена принципиальная схема установки получения концентрированного оксида азота (II).
Установка для получения концентрированного оксида азота (II) включает в себя последовательно соединенные трубопровод 1 для подачи исходной реакционной смеси, реактор 2 каталитического парокислородного окисления аммиака, реактор 5 каталитического гидрирования непрореагировавшего кислорода, конденсатор-десорбер 7, абсорбер 9 и соединительные трубопроводы 3, 4, 6, 8 для передачи конвертированного газа от аппарата к аппарату и трубопровод 10 для выдачи товарного концентрированного оксида азота (II). Кроме того, установка снабжена трубопроводами 11, 12, 13 для циркуляции конденсата и трубопровод 14 для выдачи в качестве отхода десорбированного конденсата.
Установка для получения концентрированного оксида азота (II) работает следующим образом. Реакционная смесь с содержанием аммиака, кислорода и водяного пара с температурой 170оС и давлением 0,1 мПа по трубопроводу 1 поступает в реактор 2 каталитического парокислородного окисления аммиака до оксида азота (II) при температуре 900 950оС. Для достижения максимального превращения аммиака в оксид азота (II) поддерживают соотношение кислород аммиак на 8-10 выше стехиометрического. Образовавшийся конвертированный газ с содержанием оксида азота (II), азота, водяного пара и непрореагировавшего кислорода выходит из реактора 2 по трубопроводу 3 с температурой 300оС и, смешавшись с водородом, по трубопроводу 4 направляется в реактор 5, где на серебряно-марганцевом катализаторе гидрируется непрореагировавший кислород на 92 Тепло, выделяющееся в реакторах 2 и 5, используют для получения перегретого водяного пара (температура 230оС и Р 1,8 мПа).
Далее конвертированный газ с температурой около 160оС поступает по трубопроводу 6 в нижнюю часть конденсатора-десорбера 7. Сюда же по трубопроводу 12 в верхнюю часть навстречу газовому потоку поступает циркулируемый конденсат с растворенными оксидами азота. В конденсаторе-десорбере при охлаждении конвертированного газа до 40оС происходят сложные физико-химические процессы: окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV), конденсация водяного пара, абсорбция оксида азота (IV) с образованием водного раствора азотной кислоты, десорсбцией растворенных оксидов азота как из образовавшегося, так и из циркулируемого конденсата. Тепловыделения процессов снимаются охлаждающей водой. При этом охлажденный газ выходит из верхней части аппарата с температурой 40оС, а стекаемый вниз конденсат нагревается восходящим потоком горячего газа до температуры 90-95оС, благодаря чему обеспечивается десорбирование оксидов азота из него. Необходимая температура для десорбции 90-95оС определяется точкой росы конвертированного газа и не требует специального регулирования. В конденсаторе-десорбере противоточная организация движения газа снизу вверх и стекаемого конденсата сверху вниз обеспечивает осуществление конденсации и десорбции в одном аппарате. Осушенный на 90-95% конвертированный газ по трубопроводу 8 переходит на окончательную очистку от оксида азота (IV) в абсорбер 9, а десорбированный конденсат выходит по трубопроводу 13. В абсорбер в качестве абсорбента поступает десорбированный циркулированный конденсат по трубопроводу 11. Из абсорбера очищенный концентрированный оксид азота (II) выходит по трубопроводу 10 в качестве товарной продукции.
Отметим особенность работы циркуляционного контура азотнокислого конденсата, который в количестве 10 т на 1 т товарного оксида азота (II) в абсорбере 9 растворяет оксиды азота NOx, а в конденсаторе-десорбере 7 растворенный оксид азота (II) выделяется в газовый поток и оксид азота (IV), превращается в азотную кислоту. Циркуляционный поток азотнокислого конденсата в конденсаторе-десорбере постоянного пополняется за счет конденсации влаги из конвертированного газа и этот избыток конденсата выводится с установки по трубопроводу 14 в качестве отхода.
Из вышеизложенного следует, что предлагаемое техническое решение позволяет:
упростить установку за счет включения в нее конденсатора-десорбера 7 с противоточным движением газа и конденсата вместо двух отдельных аппаратов конденсатора и десорбера по прототипу;
исключить потребление высокопотенциального пара в количестве 0,87 т/т NO (Т 230оС и Р 1,6 мПа) для процесса десорбции, использовав для этого собственную низкопотенциальную энергию тепла конденсации влаги из конвертированного газа. Исключение потребления пара для процесса десорбции сопровождается сокращением расхода охлаждающей воды в процессе конденсации на 60 м3/т NO;
упростить управление установкой в целом за счет полного исключения управления процессом десорбции, так как необходимая температура процесса десорбции 90-95оС обеспечивается постоянством температуры конденсации влаги из конвертированного газа.
упростить установку за счет включения в нее конденсатора-десорбера 7 с противоточным движением газа и конденсата вместо двух отдельных аппаратов конденсатора и десорбера по прототипу;
исключить потребление высокопотенциального пара в количестве 0,87 т/т NO (Т 230оС и Р 1,6 мПа) для процесса десорбции, использовав для этого собственную низкопотенциальную энергию тепла конденсации влаги из конвертированного газа. Исключение потребления пара для процесса десорбции сопровождается сокращением расхода охлаждающей воды в процессе конденсации на 60 м3/т NO;
упростить управление установкой в целом за счет полного исключения управления процессом десорбции, так как необходимая температура процесса десорбции 90-95оС обеспечивается постоянством температуры конденсации влаги из конвертированного газа.
Таким образом, сущность изобретения заключается в том, что предлагаемая совокупность элементов установки для получения концентрированного оксида азота (II), включающая установку нового конденсатора-десорбера вместо двух отдельных конденсатора и десорбера, позволяет сэкономить энергоресурсы, упростить установку, упростить управление установкой.
Claims (1)
- УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ОКСИДА АЗОТА (II), содержащая реактор парокислородного окисления аммиака, реактор каталитического гидрирования, абсорбер, трубопроводы подачи пароаммиачнокислородной смеси и отвода концентрированного оксида азота (II) и азотнокислого конденсата, соединительные трубопроводы для передачи конвертированного газа и азотнокислого конденсата, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, упрощения установки и упрощения управления ею, она дополнительно содержит конденсатор-десорбер, снабженный в нижней части патрубком для подачи конвертируемого газа, а в верхней- патрубком для подачи азотнокислого конденсата, при этом конденсатор-десорбер размещен перед абсорбером, и дополнительные соединительные трубопроводы для циркуляции азотнокислого конденсата между конденсатором-десорбером и абсорбером.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4875320/26A RU2032613C1 (ru) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Установка для получения концентрированного оксида азота (ii) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4875320/26A RU2032613C1 (ru) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Установка для получения концентрированного оксида азота (ii) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2032613C1 true RU2032613C1 (ru) | 1995-04-10 |
Family
ID=21541182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4875320/26A RU2032613C1 (ru) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Установка для получения концентрированного оксида азота (ii) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2032613C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186723C1 (ru) * | 2000-02-22 | 2002-08-10 | Украинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Азотной Промышленности И Продуктов Органического Синтеза | Способ получения концентрированного оксида азота (ii) |
-
1990
- 1990-10-18 RU SU4875320/26A patent/RU2032613C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Постоянный технологический регламент N 14 производства гидроксиламинсульфата методом прямого синтеза. Минудобрений, ВО "Союзазот" 1986, с.3-28, 68-69. * |
| Химическая промышленность, 1974, N 3, с.202-203. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186723C1 (ru) * | 2000-02-22 | 2002-08-10 | Украинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Азотной Промышленности И Продуктов Органического Синтеза | Способ получения концентрированного оксида азота (ii) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0326718B1 (en) | A process for producing methanol | |
| US3950369A (en) | Methanol production | |
| RU2104081C1 (ru) | Способ удаления диоксида серы из отходящих газов | |
| EA027675B1 (ru) | Способ и установка получения мочевины | |
| JPH01180841A (ja) | メタノール製造法 | |
| US4668250A (en) | Process for continuously removing and recovering respectively a gas dissolved in a liquid, particularly ammonia from aqueous ammonia waste water | |
| EP0030447A1 (en) | High pressure process for recovery of sulphur from gases | |
| JPS5836618B2 (ja) | ハイシユツガス ノ セイセイホウホウ オヨビ ソノソウチ | |
| CN108298505A (zh) | 处理含h2s酸性气同时制取硫酸和硫磺的联合工艺 | |
| US4161393A (en) | Shift conversion of raw gas from gasification of coal | |
| CN111467940A (zh) | 一种脱除反应气中二氧化碳的方法、系统及其应用 | |
| HU180579B (en) | Process for cleaning urea-containing waste waters and for producing melamine | |
| PL100734B1 (pl) | Sposob zatezania i oczyszczania tlenku etylenu | |
| US3170766A (en) | Sulfur recovery apparatus | |
| JPH0134923B2 (ru) | ||
| US3147074A (en) | Sulfuric acid process | |
| JPH0233645B2 (ru) | ||
| CA2357256C (en) | Process for the integrated preparation of ammonia and urea | |
| JPS62167207A (ja) | 濃硫酸の製造方法及びこれに使用する三酸化硫黄吸収装置 | |
| US4235800A (en) | Synthesis gas | |
| RU2045471C1 (ru) | Способ получения гидроксиламинсульфата и установка для его осуществления | |
| RU2090554C1 (ru) | Способ промышленного получения мочевины | |
| US3849541A (en) | Process for purifying fumes | |
| RU2032613C1 (ru) | Установка для получения концентрированного оксида азота (ii) | |
| US4186181A (en) | Process for the production of hydrogen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041019 |