下载文档原格式
双加压法硝酸生产工艺流程1.该工艺流程首先需要将硝酸铵溶解在水中。
The process begins by dissolving ammonium nitrate in water.2.溶液随后被加入到浓硫酸中。
The solution is then added to concentrated sulfuric acid.3.这一步会产生硝酸铵和硫酸的反应。
This step results in a reaction between ammonium nitrate and sulfuric acid.4.产生的硝酸铵溶液经过加热。
The resulting ammoniumnitrate solution is heated.5.随后，溶液经过脱水，使得硝酸浓度增加。
The solution is then dehydrated to increase the concentration of nitric acid.6.然后，再次加入浓硫酸进行反应。
Next, concentrated sulfuric acid is added for another reaction.7.反应产生的硝酸再次被加热。
The resulting nitric acid is heated once again.8.经过脱水处理后，硝酸的浓度进一步提高。
After dehydration, the concentration of nitric acid is further increased.9.这种双加压法的生产工艺流程可以生产高纯度的硝酸。
Thisdual-pressure production process can produce high-puritynitric acid.10.工艺流程需要精确的控制温度和压力。
The process requires precise control of temperature and pressure.11.硫酸和硝酸的反应是放热反应。
双加压法硝酸生产中吸收加水问题的研究摘要：随着工业化的发展和环境保护意识的提高，硝酸生产过程中吸收加水问题的研究变得愈发重要。
本研究选取了双加压法作为硝酸生产的方法，探索了吸收加水对反应效率和产品质量的影响。
通过实验和分析，发现吸收加水能够改善反应速率和产物纯度，并降低副反应产物的生成。
此外，我们还研究了吸收加水的最佳操作参数，以提高生产效率和经济性。
这项研究为双加压法硝酸生产中吸收加水问题的解决提供了有益的参考，同时也为环境友好型硝酸生产提供了新思路。
关键词：双加压法；硝酸生产；吸收加水问题引言随着工业化的进程和环境保护的日益重视，硝酸生产中吸收加水问题成为一个备受关注的议题。
本研究选择了双加压法作为硝酸生产的方法，并系统研究了吸收加水对反应效率、产品质量和副反应产物的影响。
通过实验和分析，我们发现吸收加水可以提高反应速率、改善产物纯度，并减少副反应产物的生成。
此研究为解决双加压法硝酸生产中的吸收加水问题提供有益的参考，同时也为环境友好型硝酸生产提供新的思路。
1.研究目的和意义本研究的目的是探索双加压法硝酸生产中吸收加水问题，并研究其对反应效率和产品质量的影响。
随着工业化的发展和环境保护意识的提高，寻求更高效和环保的硝酸生产方法变得迫切。
吸收加水作为硝酸生产过程中的关键步骤，其操作参数和效果对整个生产过程至关重要。
本研究的结果和发现将为双加压法硝酸生产中的吸收加水问题提供有益的参考和指导，有助于提高反应效率、优化产品质量，并减少副反应产物的生成。
此外，研究成果还为推动环境友好型硝酸生产提供了新的思路和方向。
2.方法和实验设计2.1选取双加压法作为硝酸生产方法本研究选择双加压法作为硝酸生产的方法。
双加压法是一种相对传统的硝酸生产工艺，该方法通过对氨气和硝酸溶液进行高压混合反应，使其发生氧化还原反应生成硝酸。
相比其他硝酸生产方法，双加压法具有以下优点：反应速率快，产能高，适用于大规模生产；对原料的要求较低，可以利用廉价的废气和废液为原料；废气和废液的处理相对简单，具有较低的环境污染问题。
10.5万吨/年双加压法稀硝酸装置操作规程济南双硝技术开发有限公司目录一、中控岗位操作规程二、四合一机组岗位操作规程三、巡检岗位操作规程四、铂网岗位操作规程五、安全规程中控岗位工艺操作规程目录1.1 装置简介1.2 生产原理及工艺流程1.3 工艺正常生产指标及联锁、生产控制指标一览表1.4 开车1.5 正常生产操作1.6 停车1.7 事故原因及处理1.1 装置简介1.1.1装置简介本装置为双加压法生产稀硝酸的装置，由液氨和空气反应生成氧化氮，然后在吸收塔内生成58—60%的稀硝酸，供后续装置使用，稀硝酸生产能力在10.5万吨/年。
1.1.2 管辖范围：凡中控室表盘上的仪表及室内的全部设施均由中控操作工使用、维护和保管。
1.2 生产原理及工艺流程1.2.1 生产原理：本装置生产硝酸是采用氨接触氧化法进行的，生产硝酸的过程可用下列三个化学反应方程式表示：a. 氨和空气中的氧气，在铂催化剂的作用下生成NO，此反应是在氧化炉中进行的，化学反应方程式为：4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O +Qb. NO继续氧化成NO2，此反应是在一系列换热设备中进行的，化学反应方程式为：2NO + O2 = 2NO2 +Qc. 用脱盐水吸收NO2生成硝酸，此反应是在吸收塔内进行的，化学反应方程式为：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO +Q通过上述三步反应，可制得58%~60%的硝酸。
1.2.2 工艺流程：原料液氨进入有液位控制的A、B两台氨蒸发器中，A台蒸发器的蒸发量为80%，蒸发温度为11.5℃；B台蒸发器的蒸发量为20%，蒸发温度为14℃，两台氨蒸发器的蒸发压力均维持在0.52MPa，蒸发出的气氨进入氨过热器，气氨温度由TRCA122控制，温度为100℃，然后再经氨过滤器进入氨─空气混合器。
空气从大气中吸入，经过三级过滤进入空气压缩机入口（冬季在经过空气过滤器前由空气预热器预热），经过空气压缩机后排气压力为0.45MPa，温度为236℃，然后分为一次空气和二次空气两股气流，一次空气进入氨─空混合器。
摘要:简要介绍了国内外硝酸工业的技术及发展趋势,同时对双加压法的特点进行阐述,并提出了其发展前景及需关注的问题。
关键词:硝酸生产双加压法问题发展趋势前言硝酸工业的发展已有一百多年的历史，自从硝酸实现工业化生产以来,人们就把装置产量的提高,经济技术指标的优化和运行安全可靠作为追求的目标。
伴随着金属材料技术、设备机械制造技术、催化剂技术和控制技术的发展,硝酸生产的大型化、经济技术指标的先进化、控制手段的自动化成为可能。
1 硝酸生产方法简介稀硝酸的生产过程根据氧化压力和吸收压力设置的不同，主要有常压法(N)、综合法(N+M)、中压法(M+M)、高压法(H+H)和双加压法(M+H)五种方法。
表1给出了各种生产方法的特征。
表1 各种生产方法的特征从表1可以看出:氨和铂的消耗综合法为最低,中压法和双加压法次之,高压法最高;相对投资费用高压法最低,双加压法次之;在生产规模上双加压法、高压法最宜实现大型化。
尾气排放双加压法最优。
1.1常压法、综合法[1]我国已将此两种生产方法列入落后和淘汰行列，除个别老厂在运行外，新建装置已不许选用上述两种方法。
1.2全中压法[2]氨的氧化和氮氧化物的吸收均在0.35~0.6MPa压力下进行，此法的特点是:设备较为紧凑，生产强度较高，不需要NO x压缩机，流程比综合法简单，投资较少，酸浓度为53%，能量可以部分回收。
缺点是生产强度低，吸收容积较大，尾气中NO x含量较高为2 000×10-6，需处理才能达标排放，并且系统设备腐蚀严重。
1.3高压法氨氧化和氮氧化物吸收均在0.71~1.2MPa的压力下进行。
此法的特点是全过程压力均由空气压缩机供给，不需NO x压缩机，流程简单，设备布置紧凑，基建投资少，特种钢材用量少，生产强度大，吸收率高达99%，产品浓度高(55%~70%)，尾气中氮氧化物含量低，能实现清洁生产，能量回收率高。
缺点是氨氧化率低，氨耗高，铂催化剂装填量大，使用周期短，损耗亦大，生产成本较高。
櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊殸殸殸殸合成氨及下游产品［收稿日期］２０２０ ０６ １０［作者简介］程川川（１９８３—），男，河南鲁山人，助理工程师，中国平煤神马集团尼龙科技有限公司硫硝车间副主任。
双加压法稀硝酸装置生产异常状况及处理程川川（中国平煤神马集团尼龙科技有限公司，河南平顶山 ４６７０００）［摘 要］中国平煤神马集团尼龙科技有限公司２７０ｋｔ／ａ稀硝酸装置采用双加压法稀硝酸生产工艺，自２０１５年底投运以来，截至２０１９年底先后停车２９次，其中，计划停车１１次，非计划停车（紧急停车）１８次；从试车至系统性能考核结束，仪表及ＳＩＳ方面的问题基本暴露完毕且已基本得到解决，但后期运行中设备、工艺方面各种异常情况较为突出，特别是设备方面暴露出的问题较多。
介绍神马尼龙科技公司稀硝酸装置近年来发生的典型生产异常状况及其处理措施，通过不断地摸索与改进，稀硝酸装置已转入长周期、稳定运行阶段。
［关键词］双加压法稀硝酸装置；生产异常；设备事故停车；工艺事故停车；晃电事故；处理措施［中图分类号］ＴＱ１１１ ２６＋２ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００４－９９３２（２０２１）０１－００２４－０３０ 引 言中国平煤神马集团尼龙科技有限公司（简称神马尼龙科技公司）２７０ｋｔ／ａ稀硝酸（浓度６３ ５％）装置采用双加压法稀硝酸生产工艺，由赛鼎工程有限公司设计（ＥＰＣ），自２０１５年底投运以来，生产中出现不少问题，截至２０１９年底先后停车２９次，其中，计划停车１１次，非计划停车１８次。
多年来，神马尼龙科技公司不断解决生产中出现的问题，同时也积累了不少的经验，现稀硝酸装置已转入长周期、稳定运行阶段。
为了能更好地减少生产异常、保持正常生产，以下对近年来发生的典型生产异常状况及其处理措施作一总结。
１ 停车情况统计神马尼龙科技公司２０１５年底稀硝酸装置投运以来的开停车记录见表１。
可以看出：开车以来，１８次的紧急停车中，工艺事故停车５次、占比１７％，设备事故停车１１次、占比３８％，设备事故停车占比较高。
1。
双加压法稀硝酸生产工艺流程1.1工艺流程示意图如图1-1：1、2-液氨蒸发器，3-辅助蒸发器，4—氨过热器,5-氨过滤器，6—空气过滤室,7—空压机，8-混合器,9-氧化炉、过热器、废热锅炉，10—高温气气换热器,11-省煤器，12-低压反应水冷器，13—氧化氮分离器,14—氧化氮压缩机，15—尾气预热器，16—高压反应水冷器，17—吸收塔，18—尾气分离器，19—二次空气冷却器，20-尾气透平，21—蒸汽透平，22—蒸汽分离器，23—汽包，24—蒸汽冷凝器.图1—1 工艺流程示意图1.2流程简述：合成氨厂来的液氨进入有液位控制的A、B两台氨蒸发器中，氨在其中蒸发,正常操作时,大部分液氨被A台蒸发器中来至吸收塔的冷却水所蒸发（吸收塔上部冷却水与A蒸发器形成闭路循环），蒸发温度11.5 ℃；其余的液氨被冷却水在B台蒸发器中蒸发，蒸发温度为14 ℃，两台氨蒸发器的蒸发压力均维持在0.52 Mpa；其中的油和水在辅助蒸发器中被分离，蒸发出的气氨进入氨过热器,气氨温度由TV31022控制，温度为110 ℃，然后再经氨过滤器进入氨─空气混合器.空气从大气中吸入，经过三级过滤进入空气压缩机入口(冬季在经过空气过滤器前由空气预热器预热)，经过空气压缩机加压至0。
35 Mpa后分为一次空气和二次空气两股气流，一次空气进入氨─空混合器,二次空气进入漂白塔。
氨和空气在氨─空混合器中混合以后，进入氧化炉，经过铂网催化剂氧化生成NO等混合气体，铂网氧化温度为860 ℃，然后经过蒸汽过热器、废热锅炉，再经高温气─气换热器、省煤器、低压反应水冷器,再进入氧化氮分离器,在此将稀酸分离下来，气体则与漂白塔来的二次空气混合后进入氧化氮压缩机，进气温度为60 ℃，压力为0。
3 Mpa;出口温度为200 ℃，压力为1。
0 Mpa.再经尾气预热器、高压反应水冷却器进入吸收塔，进入吸收塔时的氮氧化物气体温度为40℃，氮氧化物气体从吸收塔底部进入，工艺水从吸收塔顶部喷淋而下，二者逆流接触，生成58 ％—60 %的硝酸，塔底酸温度为40 ℃，从吸收塔出来的硝酸进入漂白塔,用来自二次空气冷却器的约120 ℃的二次空气在漂白塔中逆流接触,以提出溶解在稀酸中的低价氮氧化物气体，完成漂白过程，漂白后的成品酸经酸冷却器冷却到40 ℃,进入成品酸贮罐，再用成品酸泵送往硝铵和间硝装置.从吸收塔顶部出来的尾气先后经过尾气分离器、二次空气冷却器、尾气预热器、高温气—气换热器，温度升至360 ℃，进尾气透平,回收约60 %的总压缩功,出尾气透平的气体含量≤200 ppm,经排气筒排入大气。
1。
双加压法稀硝酸生产工艺流程1.1工艺流程示意图如图1-1：1、2-液氨蒸发器，3-辅助蒸发器，4—氨过热器,5-氨过滤器，6—空气过滤室,7—空压机，8-混合器,9-氧化炉、过热器、废热锅炉，10—高温气气换热器,11-省煤器，12-低压反应水冷器，13—氧化氮分离器,14—氧化氮压缩机，15—尾气预热器，16—高压反应水冷器，17—吸收塔，18—尾气分离器，19—二次空气冷却器，20-尾气透平，21—蒸汽透平，22—蒸汽分离器，23—汽包，24—蒸汽冷凝器.图1—1 工艺流程示意图1.2流程简述：合成氨厂来的液氨进入有液位控制的A、B两台氨蒸发器中，氨在其中蒸发,正常操作时,大部分液氨被A台蒸发器中来至吸收塔的冷却水所蒸发（吸收塔上部冷却水与A蒸发器形成闭路循环），蒸发温度11.5 ℃；其余的液氨被冷却水在B台蒸发器中蒸发，蒸发温度为14 ℃，两台氨蒸发器的蒸发压力均维持在0.52 Mpa；其中的油和水在辅助蒸发器中被分离，蒸发出的气氨进入氨过热器,气氨温度由TV31022控制，温度为110 ℃，然后再经氨过滤器进入氨─空气混合器.空气从大气中吸入，经过三级过滤进入空气压缩机入口(冬季在经过空气过滤器前由空气预热器预热)，经过空气压缩机加压至0。
35 Mpa后分为一次空气和二次空气两股气流，一次空气进入氨─空混合器,二次空气进入漂白塔。
氨和空气在氨─空混合器中混合以后，进入氧化炉，经过铂网催化剂氧化生成NO等混合气体，铂网氧化温度为860 ℃，然后经过蒸汽过热器、废热锅炉，再经高温气─气换热器、省煤器、低压反应水冷器,再进入氧化氮分离器,在此将稀酸分离下来，气体则与漂白塔来的二次空气混合后进入氧化氮压缩机，进气温度为60 ℃，压力为0。
3 Mpa;出口温度为200 ℃，压力为1。
0 Mpa.再经尾气预热器、高压反应水冷却器进入吸收塔，进入吸收塔时的氮氧化物气体温度为40℃，氮氧化物气体从吸收塔底部进入，工艺水从吸收塔顶部喷淋而下，二者逆流接触，生成58 ％—60 %的硝酸，塔底酸温度为40 ℃，从吸收塔出来的硝酸进入漂白塔,用来自二次空气冷却器的约120 ℃的二次空气在漂白塔中逆流接触,以提出溶解在稀酸中的低价氮氧化物气体，完成漂白过程，漂白后的成品酸经酸冷却器冷却到40 ℃,进入成品酸贮罐，再用成品酸泵送往硝铵和间硝装置.从吸收塔顶部出来的尾气先后经过尾气分离器、二次空气冷却器、尾气预热器、高温气—气换热器，温度升至360 ℃，进尾气透平,回收约60 %的总压缩功,出尾气透平的气体含量≤200 ppm,经排气筒排入大气。
双加压GP法生产稀硝酸
采用两台氧化炉并联操作。
生成的气体再经冷凝吸收，制得稀硝酸产品。
氧化中压，吸收高压
(1) 氨利用率高，炉顶设计有特殊气体分布器，能使氨空气混合气均匀分布于铂网表面，氨氧化率可达96.7%、NOx吸收率可达99.8％，氨的总利用率为96.5％；
(2) 铂消耗低，因铂网温度分布均匀，从而减少了铂网局部过热所产生的铂挥发损失；
(3) NO氧化度高，由于NOx吸收采用1.3～1.5MPa的操作压力，加快NO气体的速度，在不设专用氧化塔的情况下，通过设备、管道内空间的净化，使进入吸收塔气体中NO氧化度达到90％～97.8％；
(4) 尾气中NOx含量低，由于加压、低温吸收，对NO氧化及NOx吸收都很有利，尾气出口中NOx含量能降低到100mL／kL以下，不需要设尾气处理装置。
四、硝酸生产常见的事故模式
(1) NH3和空气在接触设备、混合器及管道内生成易爆的混合气体而发生爆炸；
(2) 生产车间、厂区内聚集有大量氨和氧化氮气体，使职工中毒；
(3) 生成亚硝酸盐-硝酸盐，并沉积下来，从而在氧化气体鼓风机、透平压缩机器和接触设备的点火部件及管道等处发生爆炸；
(4) 当浓缩器燃烧室内加入过量液体或气体燃料时，稀硝酸浓缩工段会形成易爆的气体空气混合物或蒸气-空气混合物，燃料如不及时燃烧，则可能在燃烧室内发生爆炸；
5) 当氧气从直接合成法生产浓硝酸的系统中冲出，或氧气进入被有机物质污染的设备时，在未经脱酯处理以及沾有油污的设备和管道表面可能发生燃烧；
(6) 氧气和硝酸与有机物接触或与含有棉花，石蜡等有机物质的石棉衬垫及填料接触而发生燃烧；
(7) 由于浓硝酸和混酸有机物质接触引起燃烧和爆炸；
(8) 液体氧化氮与氨混合而发生爆炸。
氧化炉安全控制技术
保证点火时动作迅速准确。
如果点火时间过长，将使未参加反应的氨漏入系统中，遇酸则生成硝酸铵和亚硝酸铵，产生爆炸源。
此外，在开车和正常运转时，要严格控制混合气中氨的含量不超过12％，以防爆炸。
氨在常温常压时的爆炸极限为15.5％～27％，温度提高，其爆炸下限下移。
如100℃时，下限则为14.5％，氧化炉的操作温度在800～900℃，其爆炸下限还要降低。
因此，开车前要对氨、空气自动调节器、氧化炉温度和氨浓度高限报警器及停车联锁装置仔细检查，并经试验保证灵敏可靠，且需仪表人员在场监视。
•氧化炉开车的初期，由于温度低，氧化率低，容易使未反应的氨滑过铂网而进入系统，从而生成硝酸铵和亚硝酸铵。
加之一氧化氮在温度为325℃时，还会
使硝酸铵分解成为亚硝酸铵，增加了铵盐爆炸的危险性。
因此，在开车的初
期，当炉温未达到正常温度时，反应后的气体应经稀硝酸洗涤或放空。
•氧化系统生成的少量铵盐(硝酸铵和亚硝酸铵)容易在透平压缩机处积聚，铵盐超过规定值时，应在透平入口加蒸汽吹洗，在设备大、中、小修时，要彻底清理，消除隐患。
操作中如发现铵盐存在，严重时应立即停车处理。
过氧化物：含有过氧基－O － O －的化合物，非常不稳定的物质，火灾爆炸危险性较大。
分解爆炸性：含有过氧基（－O － O －），由于过氧键结合力弱，断裂时所需的能量不大，过氧基是极不稳定的结构，对热、振动、冲击或摩擦都极为敏感，当受到轻微外力作用时即分解。
易燃性：多数过氧化物很容易燃烧，而且燃烧迅速而猛烈。
人身伤害性：与眼睛接触产生伤害
•各类过氧化物稳定性的变化程序为：酮的过氧化物<二乙酰过氧化物<过醚<二烃基过氧化物。
