Статус документа
Статус документа

ИТС 2-2019 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 (АВС), которая подвергается дополнительной очистке от механических примесей.

Очищенная АВС 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 "хвостового" 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 поступает в нижнюю часть абсорбционной колонны. Азотная кислота с концентрацией не менее 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, при недостаточном количестве конденсата сокового пара, может дополнительно приниматься паровой конденсат из заводской сети). Тепло образования азотной кислоты отводится оборотной водой, которая циркулирует в змеевиках, расположенных на тарелках колонны.

Продукционная азотная кислота из абсорбционной колонны с концентрацией не менее 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 или на прямую в производство минеральных удобрений.

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

Выходящий из абсорбционной колонны хвостовой 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 хвостовой газ поступает на окончательный подогрев в камеру сгорания турбины газотурбинного агрегата. Топочные газы, нагревающие очищенный хвостовой газ, образуются путем сгорания природного газа в токе воздуха. Смесь очищенного хвостового газа и топочных газов направляется в рекуперационную газовую турбину. Энергия расширения горячего хвостового газа расходуется на сжатие воздуха. Отработанный в турбине газ направляется в котел-утилизатор для дальнейшего рекуперативного охлаждения. Котел предназначен для получения перегретого пара. Очищенный хвостовой 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 хвостового газа

          

Таблица 5.10 - Описание технологического процесса УКЛ-7

Входной поток

Подпроцесс

Выходной поток

Основное технологическое оборудование

Эмиссии и отходы (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 (АВС)

Аммиачно-
воздушная смесь

Смеситель с фильтром АВС

Отработанные фильтровальные материалы

Аммиачно-
воздушная смесь (АВС)

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

Хвостовой газ

Окисление NO в

Охлаждение нитрозного газа

Нагрев хвостового газа перед каталитической очисткой

Хвостовой 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%

Хвостовой газ

Абсорбционная колонна с ситчатыми тарелками, продувочная колонна

Хвостовой газ

Аммиак

Каталитическая очистка хвостового газа от остатков аммиаком

Очищенный хвостовой газ

Реактор каталитической очистки

Очищенный хвостовой газ

Природный газ

Сжатый воздух

Нагрев очищенного хвостового газа в камере сгорания природного газа

Очищенный хвостовой газ

Камера сгорания

Очищенный хвостовой газ

Рекуперация энергии сжатого хвостового газа для привода компрессора воздуха

Расширенный хвостовой газ

Газовая турбина в составе ГТТ-3М

Хвостовой газ

Питательная вода

Утилизация тепла расширенного хвостового газа для получения водяного пара

Очищенный хвостовой газ

Перегретый водяной пар

Горизонтальный газотрубный котел-утилизатор с экономайзером

,



Таблица 5.11 - Материальный баланс

Расход

Выход

Наименование

Единица изме-
рения

На 1 т мнг

Наименование

Единица изме-
рения

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

0,15

0,350

Хвостовой газ после абсорбции

т

3,956

4,20

Всего

5,68

5,924

Всего

5,68

5,924

Процесс выработки водяного пара

Питательная вода (химочищенная, деминерали-
 зованная)

т

1,903

2,52

Водяной перегретый пар

Р=1,57 МПа, t=230-250°С

т

1,803

2,08

Непрерывная продувка в канализацию

т

0,10

0,44

Всего

1,903

2,52

Всего

1,903

2,52



Таблица 5.11* - Энергетический баланс

________________

* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.