雙加壓法稀硝酸裝置項目介紹及投資估算.doc

內(nèi)部資料須要保密年產(chǎn)10萬噸雙加壓法稀硝酸裝置項目介紹和投資估算天津華景化工新技術(shù)開發(fā)有限公司2010/04/0210萬噸/年雙加壓法稀硝酸裝置項目介紹及投資估算（傳統(tǒng)工藝）一、項目概述國內(nèi)目前生產(chǎn)稀硝酸的方法有：綜合法、低壓法、全中壓法、全高壓法和雙加壓法。其中綜合法和低壓法因生產(chǎn)成本高和環(huán)保不過關(guān)等問題，國家已禁止新建，全中壓法因其尾氣NOX濃度太高須采用氨還原治理后才可排放，而治理尾氣的投資和運(yùn)行費(fèi)用很大，造成產(chǎn)品成本高，所以也在逐步被淘汰之中。目前在國內(nèi)外硝酸領(lǐng)域：雙加壓法技術(shù)先進(jìn)可靠,生產(chǎn)規(guī)模大，能耗低，尾氣達(dá)標(biāo)，綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)等特點(diǎn)，成為眾多企業(yè)新上硝酸裝置的首選。國內(nèi)予計2010年底雙加壓法生產(chǎn)規(guī)模將占全國硝酸總規(guī)模50%以上。我公司給新鄉(xiāng)永昌化工、江蘇洪澤戴夢特化工、杭州龍山化工等設(shè)計的年產(chǎn)10萬噸雙加壓法稀硝酸裝置已相繼開車成功順利投產(chǎn)。二、裝置特點(diǎn) 1、氨-空氣混合器和氧化爐中的分布器采用專有技術(shù)，其混合器和分布器都是經(jīng)過嚴(yán)密設(shè)計和實踐驗證，確保氨與空氣既能充分的混合又能充分的分布于鉑網(wǎng)表面，同時氨氧化壓力采用3.5MPa（G）中壓氧化，這樣氨的氧化率可達(dá)96%以上,鉑耗降低到120mg/T.HNO3 左右。2、鉑網(wǎng)的點(diǎn)火是采用網(wǎng)上可轉(zhuǎn)動的氫火炬，氨送入氧化爐后可立即獲得較高的氧化率，防止在點(diǎn)火期間氣氨滑過鉑網(wǎng)，造成后續(xù)工段形成爆炸的銨鹽。3、吸收塔內(nèi)篩板設(shè)計采用專有技術(shù)，二氧化氮吸收壓力為1.0MPa(G)，在使用低溫水冷卻時吸收率可達(dá)99.82%,排出尾氣中NOX的含量低于180200ppm,產(chǎn)品稀硝酸濃度高達(dá)60以上。4、采用中溫（380左右）回收尾氣能量，工作條件較緩和，操作穩(wěn)定可靠，尾氣透平進(jìn)口機(jī)組可回收60%以上的壓縮功，國產(chǎn)機(jī)組可回收50%以上的壓縮功。5、液氨蒸發(fā)器的加熱水與吸收塔上部冷卻水形成閉路循環(huán)，合理利用氨蒸發(fā)的冷量，制得低溫水去吸收塔降溫，硝酸吸收放出的熱量由水帶出去蒸發(fā)液氨。6、空壓機(jī)和氧化氮壓縮機(jī)多級壓縮后的能量在流程中得到充分回收利用。7、廢熱鍋爐副產(chǎn)3.9 MPa過熱蒸汽，供汽輪機(jī)用汽。自產(chǎn)蒸汽自用有余。8、整套裝置設(shè)計合理，設(shè)備先進(jìn)，自動化程度高，確保裝置長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行。總體來說，我們設(shè)計的10萬噸/年雙加壓法硝酸裝置的優(yōu)點(diǎn)是： 工藝技術(shù)處于國內(nèi)雙加壓法硝酸裝置領(lǐng)先地位。因為這套裝置的設(shè)計是在我們充分消化了國內(nèi)外不同規(guī)模雙加法硝酸裝置的基礎(chǔ)上做了較大的技術(shù)創(chuàng)新，比如采用我們的雙加壓法技術(shù)可使成品酸濃度達(dá)到6065%，吸收壓力可達(dá)1.0MPa(G)以上,尾氣直接達(dá)標(biāo)排放，NOx濃度200PPm。上述兩項指標(biāo)是國內(nèi)其他設(shè)計單位尚不能做到的。 廢熱鍋爐蒸汽自給有余這也是國產(chǎn)化目前已經(jīng)運(yùn)行的其它同等規(guī)模的雙加壓法硝酸裝置所達(dá)不到的。 原料消耗低，能量回收好，自動化水平高，操作平穩(wěn)，安全可靠。噸酸成本比其他同型國產(chǎn)化裝置低。 在我們的參與下可使裝置的總投資費(fèi)用有較大降低。三、工藝流程簡述1、氨-空氣混合氣制備由合成氨系統(tǒng)來的液氨進(jìn)入蒸發(fā)器（A、B），氨在其中被蒸發(fā)。正常操作時，大部分液氨被蒸發(fā)器A中來自吸收塔的冷卻水所蒸發(fā)，其余的液氨被循環(huán)冷卻水在蒸發(fā)器B中蒸發(fā)，壓力維持在0.520.55MPa，其中的油和水在輔助氨蒸發(fā)器中被分離。由蒸發(fā)器得到的氣氨送往氣氨過熱器被蒸汽過熱到100以上，進(jìn)入氣氨過濾器除去油和機(jī)械雜質(zhì)后再送往氨-空氣混合器與空氣混合。來自大氣的空氣經(jīng)三級過濾除去機(jī)械雜質(zhì)后進(jìn)入空氣壓縮機(jī)被加壓到0.35MPa（G），溫度236左右。被壓縮的空氣分為一次空氣和二次空氣，二次空氣用于成品酸的漂白，一次空氣則與氣氨混合，控制氨濃度9.6%穩(wěn)定送入氧化爐。2、氨的氧化與廢熱回收經(jīng)氨-空氣混合器充分混合好的氨空混合氣體進(jìn)入氧化爐頂部，經(jīng)分布器均勻分布到鉑網(wǎng)上進(jìn)行氨的催化氧化反應(yīng)（4NH3+5O24NO+6H2O+Q）放出大量熱量，反應(yīng)溫度控制860左右，反應(yīng)生成物經(jīng)蒸汽過熱器、廢熱鍋爐副產(chǎn)3.9MPa 440的過熱蒸汽供四合一機(jī)組汽輪機(jī)用汽，多出的蒸汽送入外管網(wǎng)。3、NO的氧化和熱量回收出廢鍋的氧化氮?dú)饨?jīng)高溫氣-氣換熱器和省煤器進(jìn)入低壓反應(yīng)水冷凝器，在此NOX氣體被水冷卻到約42。在氧化氮?dú)獗焕鋮s的同時NO在設(shè)備和管道中氧化成NO2與蒸汽冷凝水反應(yīng)生成稀硝酸。酸-氣混合物料進(jìn)入氧化氮?dú)怏w分離器，將生成的稀硝酸分離，用泵將其送入吸收塔相應(yīng)的塔板。NOX氣體與來自漂白塔的二次空氣混合進(jìn)入氧化氮?dú)怏w壓縮機(jī)，被加壓到1.0MPa（G），溫度由42上升到200左右，經(jīng)尾氣預(yù)熱器將壓縮而產(chǎn)生的熱量移走，使尾氣得到預(yù)熱，而NOX氣體本身溫度降到130左右，再經(jīng)高壓反應(yīng)水冷凝器用冷卻水將NOX氣體冷卻到40左右進(jìn)入吸收塔底部，其中的冷凝酸與成品酸混合。4、NO2吸收生成硝酸和硝酸的漂白 自高壓反應(yīng)水冷凝器出來的氧化氮?dú)怏w進(jìn)入吸收塔的底部，其中的冷凝酸與成品酸混合，氧化氮?dú)怏w在塔中被水吸收生成6065%的硝酸。稀硝酸進(jìn)入漂白塔被二次空氣漂白后送入成品酸儲罐。5、尾氣能量回收及放空尾氣自吸收塔頂排出，去尾氣分離器，分離夾帶的液滴后氣體首先在二次空氣冷卻器中被二次空氣加熱到55左右，然后在尾氣預(yù)熱器中被高壓氧化氮?dú)怏w加熱到155左右，最后在高溫氣-氣換熱器中被加熱到360390。熱氣體進(jìn)入尾氣透平做功，大約可回收總壓縮功率的50%以上，經(jīng)尾氣排氣筒放空。尾氣中的氮氧物含量200ppm（V）。四、三廢處理及環(huán)境保護(hù)1、廢氣硝酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生尾氣，在生產(chǎn)過程中把其中含的有害物NOX最大限度地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，使其含量200ppm達(dá)到國家環(huán)保排放要求。 2、廢液（1）廢鍋排污排出污水廢鍋排污經(jīng)減壓在膨脹槽內(nèi)回收二次蒸汽，降溫后的污水經(jīng)冷卻器冷卻到40排出。排量約300kg/h，含鹽量2000mg/L。（2）油水混合物液氨中含的油、水，在氨蒸發(fā)器濃縮后，再進(jìn)輔助蒸發(fā)器，把油水混合物中的氨進(jìn)一步蒸發(fā)出來，油水混合物再經(jīng)冷卻器冷卻后，進(jìn)集油槽，集中處理。五、安全生產(chǎn)的措施氨-空氣混合物是爆炸性氣體，本裝置的自控設(shè)計中采取了有效措施，可以確保安全生產(chǎn)。要求操作人員要熟練掌握本裝置中為了安全而設(shè)計的信號聯(lián)鎖自動保護(hù)系統(tǒng)。信號聯(lián)鎖系統(tǒng)是一種自動保護(hù)系統(tǒng)，它能自動監(jiān)視生產(chǎn)過程中的狀況，并有自動控制閥門等有關(guān)設(shè)備，發(fā)出燈光，鈴響的報警信號，它主要有信號報警和聯(lián)鎖保護(hù)兩個功能。信號報警主要起到自動監(jiān)控的作用，當(dāng)工藝參數(shù)或運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常時發(fā)出報警，提醒操作人員及時處理。聯(lián)鎖保護(hù)是一種自動控制糸統(tǒng)，使有關(guān)設(shè)備按照安全設(shè)計的條件或程序完成操作任務(wù)。本裝置工藝系統(tǒng)共設(shè)計連鎖動作閥門8臺，連鎖點(diǎn)38個，四合一機(jī)組系統(tǒng)也設(shè)計了連鎖動作閥門和若干連鎖點(diǎn)，以確保安全生產(chǎn)。六、主要設(shè)備一覽表序號設(shè) 備 名 稱 及 規(guī) 格臺數(shù)材 料1吸收塔 100Cr18Ni102吸收塔冷卻器 1SS3漂白塔 介質(zhì)：60%硝酸 1SS4成品酸槽 2SS5排酸槽 1SS6開工酸槽 1SS7氨蒸發(fā)器A 1CS+SS8氨蒸發(fā)器B 1CS9氨輔助蒸發(fā)器 1CS10氨過熱器 1CS11空氣預(yù)熱器 2CS12高溫氣-氣換熱器 1SS13省煤器 1SS14低壓反應(yīng)水冷凝器 1SS15尾氣預(yù)熱器 1SS，Ti16高壓反應(yīng)水冷凝器 1SS17二次空氣冷卻器 1SS+CS18酸冷卻器 1SS19排污冷卻器 1CS20密封氣加熱器 1SS+CS21聯(lián)胺溶解槽 1SS+CS22磷酸鈉溶解槽 1SS+CS23氨空混合器 1SS24氨過濾器 1SS+CS25空氣過濾器 TJ-3型自動卷繞式 過濾面積12.6 m21SS+CS26汽包 1CS27蒸汽分離器 115CrMO28排污罐 1CS29氧化氮分離器 1SS+CS30尾氣分離器 1SS31除氧器 1CS32排油罐 1CS33尾氣排氣筒 1SS34除霧液罐 1SS35空氣入口消音器 1CS+玻璃纖維36蒸汽吹除消音器 1CS玻璃纖維37尾氣消音器 1SS38洗網(wǎng)裝置1CS，SS等39鉑網(wǎng)修理臺140鉑網(wǎng)貯柜1CS、SS41減溫器1CS42管道蒸汽分離器 115CiMo43取樣冷卻器3SS44酸收集槽3SS45氧化爐 11Cr18Ni9Ti0Cr18Ni12MoTi46廢熱鍋爐 147蒸汽過熱器 148補(bǔ)充循環(huán)水泵 49吊車（防爆） N=10KW 起重量 20/5噸1CS50鍋爐給水泵 2CS51鍋爐循環(huán)泵 2Ci1352工藝水泵 230453稀硝酸泵 230454開工酸泵 230455成品酸泵 230456循環(huán)水升壓泵 230457補(bǔ)充鍋爐給水泵 2CS58氫氣瓶4CS59排酸泵 130460中和液泵 130461加藥泵 230462聯(lián)胺溶液泵 163磷酸鈉溶液泵 164四合一機(jī)組 空壓機(jī) 1NOX壓縮機(jī) 1尾氣膨脹機(jī) 1汽輪機(jī) 1七、消耗定額（100%HNO3/t計）名稱技術(shù)規(guī)格單位消耗定額消耗量每小時每年液氨NH399.5%噸0.283循環(huán)水氯化物80ppm,=10噸118脫鹽水噸0.6低壓蒸汽0.5MPa,158噸0.15電380V度12氫氧化鈉工業(yè)級Kg磷酸鈉工業(yè)級Kg儀表空氣無油、水、塵Nm314鉑催化劑回收后克0.06副產(chǎn)蒸汽3.9MPa,440噸1.2