Статус документа

ИТС 2-2015 Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот

5.1.3 Агрегат УКЛ-7-76

Схема технологического процесса производства азотной кислоты на агрегате УКЛ-7-76 приведена на рисунке 5.3.

Жидкий аммиак испаряется за счет тепла водяного пара в испарителе, проходит фильтр, нагревается водяным паром и далее направляется на смешение со сжатым очищенным от механических примесей воздухом.

Смешение аммиака с воздухом происходит в смесителе с фильтром. Здесь образуется аммиачно-воздушная смесь (ABC), которая подвергается дополнительной очистке от механических примесей.

Очищенная ABC поступает на катализаторные сетки контактного аппарата, где аммиак окисляется кислородом воздуха с образованием NO, паров воды и азота. Образующийся при окислении аммиака нитрозный газ поступает в котел-утилизатор, на котором установлен контактный аппарат. В котле-утилизаторе вырабатывается водяной пар.

После котла-утилизатора нитрозный газ проходит окислитель, где происходит окисление NO в , подогреватель выхлопного газа, где он охлаждается за счет передачи тепла выхлопному газу перед каталитической очисткой, холодильники-конденсаторы, где он охлаждается и освобождается от основной массы реакционной влаги. Окисленный нитрозный газ из холодильников-конденсаторов поступают в нижнюю часть абсорбционной колонны. Азотная кислота с концентрацией 55% поступает в абсорбционную колонну самотеком.

Орошение тарелок абсорбционной колонны осуществляется чистой водой (конденсатом водяного пара, химочищенной водой, химобессоленной водой, конденсатом сокового пара из производства аммиачной селитры, кислым конденсатом из производства концентрированной азотной кислоты). Тепло образования азотной кислоты отводится оборотной водой, которая циркулирует в змеевиках, расположенных на тарелках колонны.

Продукционная азотная кислота из абсорбционной колонны с концентрацией 58% самотеком направляется в продувочную колонну, где из кислоты воздухом выдуваются растворенные оксиды азота. Отбеленная азотная кислота из продувочной колонны попадает на склад азотной кислоты.

Смесь воздуха с оксидами азота после отдувки поступает в абсорбционную колонну.

Выходящий из абсорбционной колонны выхлопной газ направляется в подогреватели, где нагревается за счет тепла нитрозного газа, далее в него подается аммиак, и смесь поступает в реактор селективной каталитической очистки, где на алюмованадиевом катализаторе происходит восстановление остаточных оксидов азота до азота. Очищенный выхлопной газ поступает на окончательный подогрев в камеру сгорания турбины газотурбинного агрегата. Топочные газы, нагревающие очищенный выхлопной газ, образуются путем сгорания природного газа в токе воздуха. Смесь очищенного выхлопного газа и топочных газов направляется в рекуперационную газовую турбину. Энергия расширения горячего выхлопного газа расходуется на сжатие воздуха. Отработанный в турбине газ направляется в котел-утилизатор для дальнейшего рекуперативного охлаждения. Котел предназначен для получения перегретого пара. Очищенный выхлопной газ, пройдя газовый тракт котла, выбрасывается через выхлопную трубу в атмосферу.

Описание технологического процесса приведено в таблице 5.10, материальный баланс - в таблице 5.11, энергетический баланс - в таблице 5.12, перечень основного оборудования - в таблице 5.13.

Рисунок 5.3 - Описание схемы технологического процесса в агрегате УКЛ-7-76 с селективной каталитической очисткой выхлопного газа

Таблица 5.10 - Описание технологического процесса УКЛ-7


Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии (наименование)
Атмосферный воздух	Фильтрация и сжатие воздуха	Сжатый атмосферный воздух	Фильтр воздуха Осевой воздушный компрессор в составе ГТТ-3М Нагнетатель	Отработанные фильтровальные материалы Отработанное турбинное масло
Жидкий аммиак Водяной пар	Испарение жидкого аммиака Фильтрация от мех. примесей Нагрев газообразного аммиака	Газообразный аммиак Паровой конденсат	Испаритель с паровым обогревом, фильтр, теплообменник с паровым обогревом	-
Газообразный аммиак Сжатый воздух	Смешение аммиака и воздуха, фильтрация аммиачно-воздушной смеси (ABC)	Аммиачно-воздушная смесь	Смеситель с фильтром ABC	Отработанные фильтровальные материалы
Аммиачно-воздушная смесь (ABC)	Окисление аммиака кислородом воздуха до NO на платиновом катализаторе	Нитрозный газ	Реактор окисления аммиака (контактный аппарат)
Нитрозный газ Питательная вода	Охлаждение нитрозного газа в котле-утилизаторе с выработкой перегретого водяного пара	Нитрозный газ Перегретый водяной пар	Горизонтальный котел-утилизатор, пароперегреватель
Нитрозный газ Выхлопной газ	Окисление NO в Охлаждение нитрозного газа Нагрев выхлопного газа перед каталитической очисткой	Выхлопной газ Нитрозный газ	Окислитель, подогреватель выхлопного газа
Нитрозный газ Оборотная вода Сжатый воздух	Охлаждение нитрозного газа с конденсацией водяных паров и образованием азотной кислоты	Обезвоженный окисленный нитрозный газ Азотная кислота с концентрацией 55% Оборотная вода	Вертикальные холодильники-конденсаторы с подачей воды в трубки
Обезвоженный окисленный нитрозный газ Азотная кислота с концентрацией 55% Сжатый воздух Конденсат водяного пара Оборотная вода	Абсорбция оксидов азота водой с образованием азотной кислоты	Продукционная азотная кислота с концентрацией 58% Выхлопной газ	Абсорбционная колонна с ситчатыми тарелками, продувочная колонна
Выхлопной газ Аммиак	Каталитическая очистка выхлопного газа от остатков аммиаком	Очищенный выхлопной газ	Реактор каталитической очистки
Очищенный выхлопной газ Природный газ Сжатый воздух	Нагрев очищенного выхлопного газа в камере сгорания природного газа	Очищенный выхлопной газ	Камера сгорания
Очищенный выхлопной газ	Рекуперация энергии сжатого выхлопного газа для привода компрессора воздуха	Расширенный выхлопной газ	Газовая турбина в составе ГТТ-3М
Выхлопной газ Питательная вода	Утилизация тепла расширенного выхлопного газа для получения водяного пара	Очищенный выхлопной газ Перегретый водяной пар	Горизонтальный газотрубный котел-утилизатор с экономайзером

Таблица 5.11 - Материальный баланс


Расход				Выход
Наименование	Единица измерения	На 1 т мнг		Наименование	Единица измерения	На 1 т мнг
		Мин.	Макс.			Мин.	Макс.
Технологический процесс получения азотной кислоты
Аммиак	т	0,300	0,304	Кислота азотная, концентрация 58% масс	т	1,724	1,724
Сжатый воздух	т	5,23	5,27
Паровой конденсат на абсорбцию	т	0,34	0,350	Выхлопной газ после абсорбции	т	4,146	4,20
Всего		5,87	5,924	Всего		5,87	5,924
Процесс выработки водяного пара
Питательная вода (химочищенная, деминерализованная)	т	2,1	2,52	Водяной перегретый пар 1,57 МПа, 230°С-250°С	т	2,0	2,08
				Непрерывная продувка в канализацию	т	0,10	0,44
Всего		2,1	2,52	Всего		2,1	2,52

Таблица 5.12 - Энергетический баланс


Приход				Расход
Наименование	Ед. измерения	На 1 т мнг		Наименование	Единица измерения	На 1 т мнг
		Мин.	Макс.			Мин.	Макс.
Природный газ	м	94	97	Водяной перегретый пар	тыс. ккал	1260	1320
Энергетический эквивалент: теплотворная способность 1 ст. м - 8000 ккал	тыс. ккал	752	776	Нагрев оборотной воды на 8°С	тыс. ккал	1100	1190
Воздух сжатый	тыс. ккал	6	6,097	Выхлопной газ в атмосферу	тыс. ккал	260	267
Тепло химических реакций	тыс. ккал	2002	2028
Тепло питательной воды 30°С	тыс. ккал	63	66,0
Тепло атмосферного воздуха	тыс. ккал	29	29,2	Азотная кислота 50°С	тыс. ккал	60,0	60,0
				Всего		2680	2837
Всего		2852	2905,3	Потери	тыс. ккал	172	68,3

Таблица 5.13 - Основное оборудование