Способ получения аммиачной селитры под давлением

Способ получения аммиачной селитры под давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В.В. Михайлов, И.В. Ильгисонис, В.А.

Н. Б. Гаврилов, Н. Я. Романенко, Е. И. Ф кав

Ю. И. Черняев .;

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт по комплексн линиям (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к производст ву минеральных удобрений и касается получения аммиачной селитры.

Известен способ получения аммиачной селитры путем взаимодействия азотной кислоты с аммиаком, в котором подогретая азотная кислота нейтрализуется аммиаком под давлением 350600 кПа. 3а счет тепла нейтрализации температура в зоне реакции поднимает-,, ся до 180-230 С, при этом часть воды, о поступившей в процесс с азотной кислотой, испаряется с образованием сокового пара (1).

Подогрев азотной кислоты приводит к интенсивной коррозии теплообменной аппаратуры, а высокая температура проведения процесса нейтрализации способствует частичному разложению аммиачной селитры и увеличению количест- ро ва аммония в соковом паре.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому

2 результату является способ получения аммиачной селитры под давлением путем взаимодействия азотной кислоты и аммиака с предварительным подогревом исхоДных реагентов, нейтрализации азотной кислоты жидким аммиаком с получением сокового пара и раствора аммиачной селитры, сепарации полученного раствора, концентрации и последующего гранулирования. Исходные реагенты подогревают теплом сокового пара в теплообменниках, а нейтрализацию ведут при 220 С (2).

При подогреве исходных реагентов известным способом образуется конденсат сокового пара, содержащий примеси аммиака, что приводит к значительным потерям аммиака и требует очистки конденсата. Подогрев азотной кислоты вызывает коррозию теплообменной аппаратуры, ведение же процесса о нейтрализации при 220 С способствует частичному разложению аммиачной се3 94704 литры, что, в свою очередь, увеличивает концентрацию аммиака в соковом паре.

Целью изобретения является сокращение потерь аммиака и уменьшение загрязнения окружающей среды сточными. водами.

Поставленная цель достигается способом получения аммиачной селитры под давлением путем взаимодействия >о азотной кислоты и жидкого аммиака, включающим подогрев исходных реагентов, нейтрализацию азотной кислоты (аммиаком с образованием сокового пара, сепарацию раствора аммиачной селитры с последующим его концентрированием и гранулированием, 40-1003 образовавшегося соковго пара смеши- вают с жидким аммиаком при температуре 60-170 С и давлении 20,2607,9 кПа и полученную газообразную смесь направляют на стадию нейтрализации.

При подаче 403 сокового пара (123,6. кг) на смешение с жидким аммиа-д ком поддерживают P = --20,2 кПа и

= 60 С; при P = 607,9 кПа и — 170вС подают на смешение 50 сокового пара (166,4 кг). При этом потери аммиака в газовой фазе исключаются, gp так как в технологическом процессе отсутствуют газовые выбросы, а газ в виде сокового пара направляется на смешение с жидким аммиаком.

При смешении сокового пара с жидким аммиаком образуется конденсат сокового пара, содержание аммиака в котором составляет не более 2 мг/л, что в 1000 раз меньше аналогичного содержания его в конденсате сокового пара в известных способах, которое составляет 2- 12 г/л.

Смешивание сокового пара с жидким аммиаком позволяет использовать тепло сокового пара для испарения жидкого аммиака, сократить потери аммиака в газовой фазе на стадии нейтрализации и уменьшить количество сточных вод. Степень использования сокового пара зависит от концентрации исход50 ной кислоты и может быть увеличена до 100 .

Пример 1. 1381,5 кг 573-ной азотной кислоты с t = 20 С нейтрализуют газообразной смесью аммиака и пара в количестве 214,2 кг (в том числе 212,5 кг NHy и 1,7 кг пара), имеющего температуру 60 С. Процесс

6 4 нейтрализации ведут в реакторе струиного типа под давлением 303 кПа и и = 170 С. При этом образуется

1256,1 кг 80 -ого раствора аммиачной селитры (NANO ) и 1339,6 кг со» кового пара. 80 -ный раствор NH4NO направляют на сушку и грануляцию в кипящую сушилку-гранулятор (КСГ), а 123,6 кг сокового пара подают на смешение с 212,5 кг жидкого аммиака с целью утилизации тепла сокового пара для испарения жидкого аммиака (P =- 41 кПа, t = -50 С) и газообразного аммиака до 60 С. Процесс смешения жидкого аммиака с соковым паром осуществляют при Р = 20,2 кПа и

= 60 С. При этом образуется смесь газообразного аммиака и пара, содержащая 212,5 кг NH> и 1,7 кг пара, которая направляется на нейтрализацию, и

121,9 кг конденсата.

Содержание NHg в конденсате сокового пара не превышает санитарные нормы (2,4 мг/л) .

Пример 2. 1381,5 кг 57г-ной азотной кислоты с t = 20 С нейтрализуют газообразной смесью аммиака и пара в количестве 228,2 кг (в том числе 212,5 кг ЙН и 15,7 кг пара), имеющего температуру 170 C. Процесс о нейтрализации ведут в реакторе струйного типа под давлением 303 кПа и

170 С. При этом образуется

1247,7 кг 82 -ного раствора аммиачной селитры и 362 кг сокового пара.

823-ный раствор NH4NOq направляют на сушку и грануляцию В КСГ, а 166,4 кг сокового пара подают на смешение с

212,5 кг жидкого аммиака с целью утилизации тепла сокового пара для испарения жидкого аммиака (P = 41 кПа, с = -50 С) и нагрева газообразного о аммиака до 170 С. Процесс смешения жидкого аммиака с соковым паром осуществляют при Р = 607,9 кПа и о — 170 С. При этом оЬразуется смесь газообразного аммиака и пара, содержащая 212,5 кг NH> и 15,7 кг пара, которая направляется на нейтрализацию, и 150,7 кг конденсата. Содержание аммиака в конденсате сокового пара не превышает санитарные нормы (2,4 мг/л).

Пр и ме р 3. 1050 кг 75 ной азотной кислоты с t = 20 С нейтрализуют смесью аммиака и пара в количест ве 228, 2 кг (в том числе 212, 5 кг

NH и 15,7 кг пара), имеющего темпеФормула изобретения

Составитель P. Герасимов

Редактор Т. Портная Техред А. Бабинец Корректор Г. Orap

Заказ 55I0/32

Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Иосква, 8-35, Раушская наб., д "/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9470 ратуру 170"С. При этом образуется

1000 кг 100 -ного плава NH N® и

262,5 кг сокового пара, 1003-ный плав NANO направляют на грануляцию, а 166,4 кг сокового пара подают на смешение с 212,5 кг жидкого аммиака с целью утилизации тепла сокового пара для испарения жидкого аммиака (P = 41 кПа, t = -50 C) и нагрева газообразного аммиака до 170 С. Про- lî цесс смешения жидкого аммиака с соко. вым .паром осуществляют при P

= 607 9 кПа и t = 170 С. При этом образуется смесь газообразного аммиака, содержащая 212,5 кг NH > и 15,7 кг па" 15 ра, которая направляется на нейтрализацию, и 150,7 кг конденсата. Содержание NH - в конденсате сокового пара не превышает санитарные нормы (2,4 мг/л).

2 Ф

Степень использования сокового пара составляет 637. .

Пример 4. 954 кг 821-ной азотной кислоты с t = 20 С нейтрализуют смесью аммиака и пара в коли- 25 честве 228,2 кг (в том числе 212,5 кг

11Hg и 15,7 кг пара), имеющего температуру 170 С. Процесс нейтрализации ведут в реакторе струйного типа под давлением 303 кПа и и = 170 С, При этом образуется 1000 кг ГООЗ-ного плава NANO+ и 166,4 кг сокового пара, 1001-ный плав МН НО направляют на грануляцию, а 166,4 кг сокового пара подают на смешение с 212,5 кг жидкого аммиака с целью утилизации тепла сокового пара для испарения жидкого аммиака (P = 41 кПа, с =

= -50 С) и нагрева газообразного аммиака. до l70 С. Процесс смешения жидо кого аммиака с соковым паром осуществляют при Р = 607,9 кПа и t = 170ОС.

При этом образуется смесь газообразного аммиака и пара, содержащая

212,5 кг и 15,7 кг пара, которая направляется на нейтрализацию, и

46 6

150,7 кг конденсата. Содержание NH в конденсате сокового пара не превышает санитарные нормы (2,4 мг/л) .

Степень использования сокового пара составляет 1003.

Предложенный способ позволяет снизить потери исходного сырья, предотвращает загрязнение окружающей среды сточными водами, выбрасываемыми газами, содержащими примеси аммиака, и .позволяет упростить технологический, процесс получения аммиачной селитры, что уменьшает ее себестоимость. Экономический эффект от снижения себестоимости составит 1, 1 млн. руб. на одну комплексную технологическую линию.

Способ получения аммиачной селитры под давлением путем взаимодействия азотной кислоты и жидкогО аммиака, включающий подогрев исходных реагентов, нейтрализацию азотной кислоты газообразным аммиаком с образованием сокового пара, сепарацию полученного раствора аммиачной селитры с последующим его концентрированием и гранулированием, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения потерь аммиака и уменьшения загрязнения окружающей среды сточными водами, 40-100> образовавшегося сокового пара смешивают с жидким аммиаком при температуре 60- 170 С и давлении 20,2607,9 кПа и полученную газообразную смесь направляют на стадию нейтрализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 2568901, кл. 23-103, опублик. 1951.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 123150, кл. С 01 С 1/18, опублик.

1959 (прототип).