Способ пуска установки для получения серной кислоты нитрозным методом

(5 БР гЕНИ осится к производств жет быть использован мической промышлен Изобретение от серной кислоты и мо на предприятиях хи ности,Целью иэобрете ние продолжительн нитрозы и снижение ЩЕСТВ С ОТХОДЯЩИМИ риод. ни ОСТ разом. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Воскресенский филиал Научно-исследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам им, проф. Я.В.СамойловаНаучно-производственного объединения(56) Бенковский С.ВРайнов К.К и СмысловН,И, Производство серной кислоты башенным способом, М. - Л Госхимиздат, 1940, с.146 - 149.(54) СПОСОБ ПУСКА УСТАНОВКИ ДЛЯПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ НИТРОЗНЫМ МЕТОДОМ(57) Изобретение относится к основной химической промышленности и может бытьиспользовано при пуске установок для получения серной кислоты нитрозным способом, а также для получения нитрозилсернойкислоты. Целью изобретения является соя является сокращеи стадии наработки выбросов вредных вегазами в пусковой песоб Осуществляется следующим обкращение продолжительности стадии наработки нитоозы и снижение выбросов вредных веществ с отходящими газами в пусковой период, Способ заключается в наработке нитрозы непосредственно на вводимом в эксплуатацию объекте с помощью смесей серной и азотной кислот и диоксида серы газовой фазы при автономном орошении всех аппаратов сернокислотной системы. При осуществлении способа аппараты денитрационной зоны орошают смесью, содержащей 50 - б 0 мас4; Н 2304 и 5 - 20 мас.НКОз, а последнюю башню продукционной зоны смесью, содержащей не более 50 мас.Н 2304 при минимальном содержании азотной кислоты, определяемом по формуле Снчоз = 25,5 - 0,5 СН 2 зо 4,где Снмоз и С н 2 зо 4 - содержания азотной и серной кислот соответственно. Образующиеся газы состава, близкого к эквимолярному, поглощаются концентрированными растворами серной кислоты в перерабатывающей и в абсорбционных башнях,После завершения подготовки оборудования, проверки качества орошения всех башен крепкой серной кислотой и отработки передачи жидких фаз из цикла одного аппарата в цикл другого аппараты переводят на автономное орошение. Последнюю башню продукционной эоны в этот период орошают автономно водой, вводимой в циркуляционный сборник и выводимой иэ цикла орошения через запорную арматуру по байпасной линии в канализацию или систему водоочистки. После этого в цикл аппаратовденитрационной зоны начинаот вводитьнеобходммое количество азотной кислотыили меланжа. После окончания дозирования азотной кислоты начинаю, если требуется для достижения, заданнойконцентрации, постепенное дозированиеВоды. При ДОзировании р 8 агентсв контролируют температуру жидких фаз, После достижения необходимого состава кислотныхсмесей в аппаратах денитрационной зоны(50-60 мас,% НгЯО 4 и 5-20 мас.% НАВОЗ.1 остальное вода) продолжают рециркулировать жидкие фазы В кажДОЙ башн 8.Одновременно при р 8 циркуляции минимальногО колич 8 ства ВОды В посл 8 дн 8 Йбашне продукционной зоны начинают вво дить в цикл атой башки необходимое количество азотной кислоты или меланжа, азатем кОнцентрированнОЙ с 8 рной кислоты, также контролируя темпзратуру жидкойфазы. Можно ограничиться вводом микималького количества серной кислоты или жесовсем не вводить ее, т,е. Приготовить любой пеовоначальный состав смеси, в которой минимально необходимое содержанлеазотной кислоты определяют по формулеС ниоз=255 - 05 С нг зо 4,где О навоз и С нг во 4 - содержания азотнойи серной кислот соответственно, причем0Снгяо 4 50.Рециркуляцию жидкой фазы продолжают.По завершении приготовления смесейс 8 рнОЙ и азотнОЙ кислОт начичают подачу в, до 5 О% от номинальнойазовой на рузкл.Одновременно контролируют состаз итемпературу смесей серной и азотнол кис лот по аппаратам, а также прирост нитрозности в перерабатывающей бзшне иаппаратах абсорбцион ной зоны, Также контролируОТ концентрацию диоксида серы наВход 8 В систему и состав газа после каждогоаппарата продукционной зоны и на выходеиз системы.После завершения разложенля Основной массы азотной кислоты в аппаратах денитрационной зоны и достижениянеобходимой нитрозности в перерабатывающей башне и первом абсорбере системупеоеводят на рабочую схему кислотооборота. Не прекращая ввода азотчои кислоты впоследнюю башню продукционной зоны, Вне 8 ВВОдят воду и ВЫВОдят слабы 8 растворысерной кислоты, содержащие азотную кислоту, В башни Г 1 рОДукционной 30 ны, Приэтом постепенно доводят газовую нагоузкудо номинальной Величины,Э 10 15 20 30 л г 40 45 50 П р и м е р 1. В продукционный сборник башни-денитратора вводят 38 т купоросного масла 94%-ной НгЯ 04), переводят денитратор на автономное орошение и пОстепеннО ввОДЯт 21,7 т 47%-ной НЙ 03. Получают 63,3 т смеси серной и азотной КИСЛОТ СЛЕдуЮщага СОСтаВа, МВС,о 4: НгЯО 4 56,4; НКОз 16,1; остальное вода.В циркуляционный сборник башни-конЦентратора вводят 37,5 т 94 о,-ной НгЯО 4, осуществляют автономное орошение и вводят 20,5 т 47;-ной НАВОЗ, после чего дополнительно вводят 2,5 т воды. Получают 60,5 т смеси кислот состава, мас.%: НгЯО 4 58,3; НАВОЗ 15,9; остальное вода.В циркуляционном сборнике последней бацгни гродукционной зоны доводят количество воды до 27,3 т и ссуществляют автономное Орошение аппарата, после чего постепенно вводят в циркуляционный сбор 16,3 Т 47 о-НОЙ НОЗ,94;4-ной НгЯО 4. Получают 59,8 т смеси серной и азотной кислот состава, мас,%; НгЯО 4 25,4: НКОз 12,8; Остальное ВОДа.В циркуляциоккых сборниках перерабатывающеи и трех абсорбционных башен доводят количество 94%-ной НгЯО 4 соответственно до 228 и 114 г и Осуществляют автономное орошение этих башен.После завершения приготовления кислот в систему подают 10 тыс. м /ч измерензного при нормальных условиях 1 Обжигового газа От печей сжигания колчедана, содержащего 11 оо.оь диоксида серы примерно 24% От ноаной газоой нагрузки), ГазовыЙ поток на вход в декитратор и концентратор делят на две равные части. На вход в перерабатываюшую башню и далее поступает объединенный газовый поток. Газ через установку прогускаот В течение 8 ч.ПО истечении этого времени в циркуля- ционком сборнике денитратора наработано 64,4 Т ,",б,о-НОИ С 8 ОНОИ КИСЛОТЫ, ОСТВТОЧНое Содео ;,ШКИВ НОЗ - 0 1 Мас оПО истечении 4 ч в Циркуляционный сборник последней башни продукционной зоны постепенно вводят дсполнителько 6,5 т 47%-кой азотной кислоты. По истечении 8 ч в сборнике этой башни содержится 68,6 т кислотной смеси состава, мас,%: НгЯ 04 35,0; НАВОЗ 7,5. В сборнике перерабатывающей башни за 8 ч образуется 238,4 т нитрозы, содержащей 4.4 МаС,оОо МгОЗ ИЛИ 7,2 МВС,оЬ В ПЕРЕ- счете на НМОз, 8 сборник 8 первогО абсорбеоа образуется 118 т нитрозы, содерш 81 л 3 й мас о ЯоОз или 5 7 мас о расчета на НАВОЗ, Б сборнике второго абсорбера образуется 114,4 т нитрозы, со 16999005 10 20 25 30 35 45 50 55 держащей 0,35 мас.% й 20 з или 0.6 мас,.% впересчете на НИОз, Содержание й 20 з в кислоте третьего, абсорбера не превышает 0,1мас.%;Всего эа пусковой период через установку пропускают 90 тыс, м 11%-ного диокзсида серы. Состав газа на входе вперерабю ывающую башню (средние значения), об. %, Я 02 2,5; йОх 8,5. Состав газа навходе в первый абсорбер .средние значения),фс. %: ЯО 2 0,05; ИО 3,6.Всего эа пусковой период из установкивыходит около 71 тыс. мз газа, содержащегодо 0,05 об,% ЯО 2 и от 0,65 до 0,17 об.% ИО.что соответствует потеоям НМОз с отходящими газами около 5,2 кг/т моногидратаН 2 ЯО 4.Использование в денитраторе и концентраторе пусковых кислотных смесей ссодержанием серной кислоты менее 50мас.% нецелесообразно ввиду резкого снижения каррозионнай устойчивости металлических материалов, используемых вки",лотных циклах этих башен, Так коррозионные испьггания показали, что в смесях,содеожащих 5 - 20 мас.% НИОз и 45 - 46мзс.% Н 2 ЯО 4 наи 30 - 40 С скорость кОрраэии углеродистой стали превышает 10 мм/г,а при содержании .ерной кислоты на уровне 50 - 60 мас.% с,х рость коррозии находится в пределах 0,28-0,65 мм/г,Повышение содержания серной кислоты более 60 мас,% нецелесообразно ввидуснижения ско. ",ти взаимодействия диоксида серы с азотной кислотой, что приводитк значительному повышению концентрациидиоксида серы в выходящем газе и снижению в 2 О - 2,5 раза концентрации образующихся оксидов азота.Уменьшение начального содержанияазотной кислоты в смесях, предназначенных для орошения денитратора и концентратора, ниже 5 мас.% нецелесообразно какс точки зрения корразионнай устойчиво тисталей вследствие образования недостаточно прочных пассивных пленок, так и с точкизрения снижения скорости взаимодействиядиоксида серы с азотной кислотой. Последнее обусловливает уменьшение степениокисления диоксида серы и значительноеснижение концентрации образующихся оксидов азота.Повышение содержания азотной кислоты более 20 мас,% нецелесообразно, т.к.эффективность взаимодействия междуазотной кислотой и диаксидам серы в этомслучае также ухудшается.Если смесь, поступающая на орошениепоследней башни продукционной зоны, садержит более 50 мас.% Н 2 Я 04, полное окисление диоксида серы невозможно,Содержание азотной кислоты в этой смеси ниже определяемого по формуле С навоз = 25,5 - 0,5 с н 2 зо 4 нецелесообразно, т.к, недостаток окислителя может привести к появлению проскака диоксида серы через СИСтемУ.Содержание азотной кислоты больше определяемого по указанной формуле нецелесаабразна. т.к, уже не влияет на полнотуокисления диоксида серы.П р и м е р 2, В продукционном сборникебашни-денитратооа готовят 70 т пусковойсмеси состава, мвс.%. НИОз 5,0; Н 2 Я 0460,0,цля приготовления смеси используют 5,8 т 60%-ной азотной кислоты., 44,9 т 93,5%-най серной кислоты и 19,2 т воды.Одновременна в циркуляцианнам сбоонике башни-концентратора готовят 60 т смеси, содержащей, мас,%: НМОз 20; Н 2 Я 04 50, используя 20 т 60%-най азотной кислоты, 32,1 т 93,5%-най серной кислоты и 7,9 тВ циокуляционнам сборнике последней башни гродукционной зоны готовят 45 т 25,5-ной азотной кислоты, смешивая 19,1 т 60%- ай азотной кислоты и 40,9 т воды.В циркуляцианные сборники перерабатывающей башни и абсорберов вводят соответственно 200 т и па 120 т 93,5%-нойсерной кислоты,После этого через установку в течение 9ч пропускают газ, содержащий 10% Я 02.Расход газа на денитратор - 3,5 тыс, м /ч,на концентратор - 6,5 тыс, и /ч,зВсе операции осуществляют аналогично примеру 1.Не прекоащая подачи диоксида серы, всборник денитратооа через 4 ч дополнительно вводят 3,7 т 60%-ной азотной кислоты,Па истечении 9 ч в сборнике денитратара нарабж ано 71,8 т 76,5%-ной серной кислоты со следами оксидов азата 0,02 мас.% в пересчете на НИОз), В циркуляционном сборнике концентратора - 63,2 т 76,7%-ной серной кислоты с обшим содержанием НИОз около 0,2 мас,%, В циркуляцианном сорнике последней башни продукционной зоны при этом находится 47,3 т кислотной смеси, содержащей 18,6 мас,% Н 2 Я 04 и 12,3 мас.% НМОз. В перерабатывающей башне образуется 207,2 т нитрозы, содержащей 3,5 мас.% М 20 з. В сборнике первого абсорбера образуется "1 24,4 т нитрозы (3,7 мас,% М 20 з), второго абсарбера - 120,5 т малонитразной серной кислоты. 0,4 мас.% К 20 з). Всего за пусковой период из установки выходит око1699900 Формула изобретения Способ пуска установки для получе серной кислоты нитрозным методом, включающий наработку нитроэы взаимодействием ЯОг-содержащего газа со смесью серной и азотной кислот в аппаратах денитрационной и продукционной зон и последующую абсорбцию выделившихся в укаэанных зонах оксидов азота серной кислотой при авСоставитель С.Якунин Редактор М,Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор М,Шароши ФЗаказ 4436 Тираж Подписное ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ло 82 тыс,мр газа, содержащего в среднем 0.06 об.йО и 0,01 об,;4 ЯОг.По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет сократить время вывода системы на рабочий режим с 4,5 сут (108 ч)до 9 ч, т.е. в 12 раз, и уменьшить потери вредных веществ в атмосФеру с отходящими газами, диоксида серы - в среднем в 26 раз, а оксидов азота - в среднем в 5 раз,тономном орошении каждого аппарата, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения продолжительности стадии наработки нитрозы и снижения выбросов вредных 5 веществ с отходящими газами в пусковойпериод, орошение аппаратов денитрациснной зоныведут смесью, содержащей 50-60 мас.Нг 304 и 5-20 мас,НКОз остальное - вода, а для орошения последней башни 10 продукционной зоны используют смесь, вкоторой содержание серной кислоты составляет не более 50 мас а минимальное содержание азотной кислоты определяют по Формуле15 С коз = 25,5-0,5 С нг ю 4где С навоз - содержание азотной кислоты, мас,С нг во - содержание серной кислоты,мас