Способ получения аммиачной селитры под давлением

 

(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).