一种全中压法稀硝酸生产系统技术方案

本发明专利技术属于化工技术领域，特别涉及一种全中压法稀硝酸生产系统，包括氨氧化装置、中压吸收装置、尾气处理装置和热量回收装置；所述的氨氧化装置包括依次顺序连接的氨蒸发器、氨过滤器、氨过热器、氨空混合器和氨氧化炉；空气依次经空气过滤器、轴流空气压缩机和尾气预热器后连接至氨空混合器；本发明专利技术通过采用轴流空气压缩机代替传统的离心空气压缩机，在设计上将轴流空气压缩机的出口气体压力升高至0.45MPa(G)，有效的减少了循环水的用量，降低了循环水的消耗，且降低了电耗；并且，由于出口气体压力的提高，提高了氧化氮气体吸收率，降低了氨耗。

【技术实现步骤摘要】
一种全中压法稀硝酸生产系统
本专利技术属于化工
，特别涉及一种全中压法稀硝酸生产系统。
技术介绍
硝酸是一种重要的基础化工原料，广泛应用于制染料、炸药、医药、塑料、氮肥、化学试剂以及用于冶金、有机合成领域。目前，国内外工业上生产稀硝酸的方法有常压法、综合法、全中压法、高压法、双加压法；其中，常压法是指氨氧化和吸收均在常压下进行的生产工艺，该方法的特点是系统压力低，设备结构简单，工艺操作稳定，氨氧化率高，铂耗较低。但吸收比容积大(20-25m3)，酸吸收率较低(仅为92％左右)，为减少对大气的污染并提高氨利用率，需附有碱吸收NOx尾气装置并副产硝盐，即便如此，尾气中NOx浓度仍很高，不符合目前日益严格的环境要求，加上设备相对台数较多，设备体积大，装置占地面积大，投资大，成品酸浓度低等因素，国家经贸委已明文规定禁止此种流程新建硝酸装置。综合法是常压氨氧化和中亚(0.25-0.5MPa)酸吸收的稀硝酸生产工艺；这种方法在一定程度上弥补了常压酸吸收的缺点，但是，该方法仍在常压下进行氨氧化，设备庞大，占地面积大，且需要配备价格昂贵的不锈钢材质的氧化氮压缩机，其投资较高，且吸收压力低(仅0.35MPa)，因此酸浓度低及尾气排放不能达到环保要求，不适用于规模较大的硝酸装置，国家经贸委已明文规定不能采用此种流程建设硝酸装置。全高压法中，除系统压力较全中压法高外(约为0.6-1.1MPa(表))，其它均类似于全中压流程。该方法的特点是，设备紧凑，相对其它流程投资低，酸浓度高(一般可达60％(wt))，尾气中NOx含量低(一般可控制在200ppm-500ppm(wt))；缺点是在高压下进行氧化，氧化率低，铂损耗高。双加压法中，氨氧化和氮氧化物吸收分别在两种不同的压力下进行，氨氧化压力为0.35-0.60MPa(a)，NOx的吸收压力为1.0-1.5MPa(a)；该方法中，氨的氧化铝高达96.6％，铂耗交底(120mg/t100％HNO3(回收前))；二氧化氮吸收率高达99.8％，硝酸浓度可达60％；但是，该方法仍有不足，具体为：1)需要更多地设置氧化氮气体压缩机和高压氧化氮系统；2)尾气中的NOx排放仍高达400mg/Nm3，未达到国家的100mg/Nm3排放指标，通常需要在尾气系统增加氨选择性催化还原反应装置，消耗部分氨，在催化剂作用下与氮氧化物反应生成氮气，使尾气中NOx达标排放；3)氧化反应器反应后的氮氧化物气体中含有1000～1500PPM的N2O，N2O是高当量的温室气体，单位质量的温室效应为CO2的310倍，是国际上CDM的主要交易项目。全中压法是指氨氧化和酸吸收均在中压条件下(0.35-0.6MPa)进行稀硝酸生产工艺，该工艺具有投资少，占地面积小，产能小，建设周期短的特点，但是由于该工艺的吸收压力低(35MPaG)，氧化氮吸收率低，使得吨酸(100％HNO3W/W)氨耗高达293kg，因氨的成本占稀硝酸生产成本的70％，因而该工艺生产的稀硝酸成本高，逐渐失去了市场竞争力；另外，该生产工艺设计上存在不足，使得生产过程中产生的热能没有充分利用，造成吨酸蒸汽耗和电耗上升，使生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种全中压法稀硝酸生产系统，通过该生产系统可有效降低吨酸主要消耗，从而使生产成本降低，增大产品的市场竞争力。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种全中压法稀硝酸生产系统，包括氨氧化装置、中压吸收装置、尾气处理装置和热量回收装置；所述的氨氧化装置包括依次顺序连接的氨蒸发器、氨过滤器、氨过热器、氨空混合器和氨氧化炉；空气依次经空气过滤器、轴流空气压缩机和尾气预热器后连接至氨空混合器；所述的热量回收装置包括依次顺序连接的蒸汽过热器、尾气过热器、锅炉给水加热器、脱盐水预热器、快冷器和氧化氮分离器；所述氨氧化炉连接所述的蒸汽过热器；所述的蒸汽过热器内设有废热锅炉，所述废热锅炉的一端经管道蒸汽分离器连通至蒸汽分离器，另一端经锅炉水循环泵连通至汽液分离器；锅炉给水泵经锅炉给水加热器后连通至汽液分离器；所述中压吸收装置包括依次顺序连接的第一吸收塔、第二吸收塔、工艺水冷却器和成品酸冷却器；所述的第一吸收塔和第二吸收塔串联连接，氧化氮气体从氧化氮分离器进入第一吸收塔底部，再由第一吸收塔顶部出来进入第二吸收塔底部，最后由第二吸收塔顶部进入尾气分离器；从氧化氮分离器中分离出的冷凝酸经由冷凝酸泵打至第一吸收塔相应酸浓度的塔盘上进行进一步的吸收；脱盐水由工艺水泵送至第二吸收塔的顶部与氧化氮气体逆流吸收，第二吸收塔塔底的稀硝酸经由稀酸泵送至第一吸收塔的塔顶，第一吸收塔塔底的成品酸经成品酸冷却器后输送至罐区；所述的尾气处理装置包括尾气分离器、尾气预热器、尾气过热器、氨转化还原反应器、尾气膨胀机；从尾气分离器出来的尾气依次经尾气预热器和尾气过热器后进入氨转化还原反应器中反应，反应后的尾气经尾气膨胀机后进入尾气消音器，最后由尾气排气筒放空。所述的氨蒸发器包括1#氨蒸发器和2#氨蒸发器，所述的1#氨蒸发器和2#氨蒸发器并联设置。所述第二吸收塔上连接的工艺水冷却器的进水口连通有冷冻水。所述轴流空气压缩机的出口气体压力为0.45MPa。所述的全中压法稀硝酸生产系统还包括开停车氨气放空吸收系统，其包括氨气冷却器、氨气吸收塔、氨水罐和氨水冷却器；来自氨过热器的氨气经冷却后送入氨气吸收塔的底部，经吸收后得到氨水进入氨水罐，产生的废气自氨气吸收塔的顶部放出并进入尾气冷凝器，最后由尾气排气筒放空。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：1、本专利技术提供的全中压法稀硝酸生产系统，通过采用轴流空气压缩机代替传统的离心空气压缩机，在设计上将轴流空气压缩机的出口气体压力升高至0.45MPa(G)，有效的减少了循环水的用量，降低了循环水的消耗，且降低了电耗；并且，由于出口气体压力的提高，提高了氧化氮气体吸收率，降低了氨耗；2、通过将第二吸收塔的工艺水冷却器的冷却介质改为冷冻水，降低了吸收温度，提高了氧化氮气体吸收率，降低了氨耗；3、通过增加开停车氨气放空吸收系统，降低了吨酸氨耗，避免了环境污染；4、通过采用二次空气取代低压蒸汽加热气氨，减少了低压蒸汽用量，降低了低压蒸汽消耗；5、通过取消中间冷却器、二次空气冷却器，减少了冷却水用量，降低了循环水消耗，降低了电耗，具体的，吨酸循环水消耗从130吨降低至110吨，电耗从15度降低至10度；6、通过提高锅炉供水温度，降低了工艺过程中的热能损失，降低了低压蒸汽消耗。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。附图说明图1示出为根据本专利技术具体实施方式提供的一种全中压法稀硝酸生产系统的工艺流程图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本专利技术。需要说明的是，在本专利技术中，当元件被称为“固定于”另一个元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全中压法稀硝酸生产系统，其特征在于，包括氨氧化装置、中压吸收装置、尾气处理装置和热量回收装置；/n所述的氨氧化装置包括依次顺序连接的氨蒸发器、氨过滤器、氨过热器、氨空混合器和氨氧化炉；空气依次经空气过滤器、轴流空气压缩机和尾气预热器后连接至氨空混合器；/n所述的热量回收装置包括依次顺序连接的蒸汽过热器、尾气过热器、锅炉给水加热器、脱盐水预热器、快冷器和氧化氮分离器；所述氨氧化炉连接所述的蒸汽过热器；所述的蒸汽过热器内设有废热锅炉，所述废热锅炉的一端经管道蒸汽分离器连通至蒸汽分离器，另一端经锅炉水循环泵连通至汽液分离器；锅炉给水泵经锅炉给水加热器后连通至汽液分离器；/n所述中压吸收装置包括依次顺序连接的第一吸收塔、第二吸收塔、工艺水冷却器和成品酸冷却器；所述的第一吸收塔和第二吸收塔串联连接，氧化氮气体从氧化氮分离器进入第一吸收塔底部，再由第一吸收塔顶部出来进入第二吸收塔底部，最后由第二吸收塔顶部进入尾气分离器；从氧化氮分离器中分离出的冷凝酸经由冷凝酸泵打至第一吸收塔相应酸浓度的塔盘上进行进一步的吸收；脱盐水由工艺水泵送至第二吸收塔的顶部与氧化氮气体逆流吸收，第二吸收塔塔底的稀硝酸经由稀酸泵送至第一吸收塔的塔顶，第一吸收塔塔底的成品酸经成品酸冷却器后输送至罐区；/n所述的尾气处理装置包括尾气分离器、尾气预热器、尾气过热器、氨转化还原反应器、尾气膨胀机；从尾气分离器出来的尾气依次经尾气预热器和尾气过热器后进入氨转化还原反应器中反应，反应后的尾气经尾气膨胀机后进入尾气消音器，最后由尾气排气筒放空。/n...

【技术特征摘要】
1.一种全中压法稀硝酸生产系统，其特征在于，包括氨氧化装置、中压吸收装置、尾气处理装置和热量回收装置；
所述的氨氧化装置包括依次顺序连接的氨蒸发器、氨过滤器、氨过热器、氨空混合器和氨氧化炉；空气依次经空气过滤器、轴流空气压缩机和尾气预热器后连接至氨空混合器；
所述的热量回收装置包括依次顺序连接的蒸汽过热器、尾气过热器、锅炉给水加热器、脱盐水预热器、快冷器和氧化氮分离器；所述氨氧化炉连接所述的蒸汽过热器；所述的蒸汽过热器内设有废热锅炉，所述废热锅炉的一端经管道蒸汽分离器连通至蒸汽分离器，另一端经锅炉水循环泵连通至汽液分离器；锅炉给水泵经锅炉给水加热器后连通至汽液分离器；
所述中压吸收装置包括依次顺序连接的第一吸收塔、第二吸收塔、工艺水冷却器和成品酸冷却器；所述的第一吸收塔和第二吸收塔串联连接，氧化氮气体从氧化氮分离器进入第一吸收塔底部，再由第一吸收塔顶部出来进入第二吸收塔底部，最后由第二吸收塔顶部进入尾气分离器；从氧化氮分离器中分离出的冷凝酸经由冷凝酸泵打至第一吸收塔相应酸浓度的塔盘上进行进一步的吸收；脱盐水由工艺水泵送至第二吸收塔的顶部与氧化氮气体逆流吸收，第二吸收塔塔底的稀硝酸经由稀酸泵送至第一吸收塔的塔顶，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立辉，刘文利，宋云忠，
申请(专利权)人：济南双硝技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37