ИТС 2-2019 Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот

     5.5.2 Технологии производства неконцентрированной азотной кислоты копании Thyssenkrupp Industrial Solutions (Uhde)

Технологии Uhde относятся к технологиям производства азотной кислоты без применения природного газа.

В настоящее время на российских предприятиях технологии азотной кислоты Uhde не используются, но с момента основания компании в мире было введено в эксплуатацию около 200 установок.

Технология Uhde по производству азотной кислоты под средним давлением

По этой технологии воздух, необходимый для окисления аммиака, поступает от воздушного компрессора без межступенчатых охладителей. Может применяться либо блок компрессоров, расположенных на одном валу, либо блок компрессоров с компактным редуктором и интегрированной турбиной хвостового газа.

Рабочее давление в зависимости от типа применяемого компрессора составляет 4-6 бар абс.

На установке с одним аппаратом окисления аммиака и одной абсорбционной колонной могут быть получены до 700 т/сутки азотной кислоты (100% ). Давление процесса позволяет достичь производительности до 1000 т/сутки при наличии второй абсорбционной колонны. Технологическая схема с использованием среднего давления рекомендуется, если приоритетным является максимальное энергосбережение.

Воздушный компрессор обычно имеет привод от турбодетандера хвостового газа и паровой турбины, работающей на паре, полученном в установке.

На установке такого типа можно получить либо один сорт азотной кислоты максимальной концентрацией 65% или два сорта азотной кислоты разных концентраций, например, 60% и 65%.

Очистка хвостового газа от NOx осуществляется с помощью селективного каталитического восстановления хвостовых газов в присутствии катализатора из неблагородного металла и при использовании аммиака как восстановителя.

Технология производства азотной кислоты под средним давлением характеризуется высоким выходом по азоту, составляющим примерно 95,7% или 95,2% при очистке хвостового газа, а также низким расходом платины и большим количеством отводимого пара.

Принципиальная схема установки азотной кислоты под средним давлением представлена на рисунке 5.5.

Рисунок 5.5 - Принципиальная схема производства азотной кислоты под средним давлением

Технология Uhde по производству азотной кислоты под высоким давлением

По схеме высокого давления технологический воздух компримируется до конечного давления 7-12 бар абс. с помощью центробежного многоступенчатого компрессора с промежуточной секцией охлаждения.

Применение высокого давления позволяет использовать одну абсорбционную колонну, а также оборудование и трубопроводы меньшего размера. Такой тип установки рекомендуется, если важным моментом является быстрая окупаемость.

Данная технология может быть использована при мощности от 100 т/сутки до 1000 т/сутки (100% ).

Получаемая концентрация азотной кислоты составляет до 67%, что немного выше, чем при применении технологии среднего давления. Также возможно получить два или более потоков продукции с разной концентрацией. Компрессор может иметь привод от паровой турбины или электродвигателя.

Концентрация NOx в хвостовом газе может быть сокращена до менее чем 200 ppm за счет дополнительной каталитической очистки хвостовых газов. Выход по азоту, достигаемый в технологии высокого давления, составляет примерно 94,5%.

Принципиальная схема установки азотной кислоты под высоким давлением представлена на рисунке 5.6.