Файл: Миниович, М. А. Производство аммиачной селитры.pdf

Глава I I

ТЕХНОЛОГИЯ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА

В промышленности широко применяется только метод получе ния аммиачной селитры из синтетического аммиака (или аммиаксодержащих газов) и разбавленной азотной кислоты. Метод по­ лучения аммиачной селитры из аммиака коксового газа и разбав­ ленной азотной кислоты перестали применять как экономически невыгодный.

Кроме того, вырабатывавшаяся по этому методу аммиачная селитра всегда содержала значительное количество примесей (пиридинов, фенолов, смол и др.).

Производство аммиачной селитры из синтетического аммиака (или аммиаксодержащих газов) и азотной кислоты является мно­ гостадийным. В связи с этим пытались получать аммиачную се­ литру непосредственно из аммиака, окислов азота, кислорода и па­ ров воды по реакции

кислоты внедрен ряд усовершенствований, которые позволили со­ кратить капитальные затраты на строительство новых установок и уменьшить себестоимость готового продукта.

Почти во всех действующих производствах аммиачной селитры аппаратура, не отвечающая современным требованиям, была ре­ конструирована или заменена на более мощную и совершенную.

Так, например, нейтрализаторы устаревших конструкций, имев­ шие низкую производительность (300—350 т/сутки), повышенные потери сырья и недостаточный коэффициент использования тепла реакции были реконструированы (наращена высота аппаратов на 1200—1500 мм, установлены новые устройства для распределения аммиака и азотной кислоты и др.).

Большое количество маломощных горизонтальных выпарных аппаратов было заменено на вертикальные с падающей пленкой, и на аппараты с большей теплообменной поверхностью. Это поз­ волило увеличить производительность выпарных станций почти

37

вдвое, уменьшить расход вторичного и свежего греющего пара в среднем на 20%, сократить затраты на проведение ремонтов ап­ паратуры и т. д.

Вместо барометрических конденсаторов смесительного типа бы­ ли частично установлены компактные кожухотрубчатые поверх­ ностные конденсаторы. Это дало возможность дополнительно по­ лучать значительное количество дефицитного парового конденсата и уменьшить загрязнение водоемов примесями аммиака и амми­ ачной селитры.

Во многих производствах аммиачной селитры вместо ранее применявшихся, плохо работающих сепараторов или в дополнение к ним внедрены специальные промыватели. В результате этого содержание в соковых парах аммиака и аммиачной селитры снизи­ лось почти в три раза.

Проведен большой объем работ по улучшению качества гото­ вого продукта, направляемого в сельское хозяйство.

Переход на выпуск для сельского хозяйства только гранулиро­ ванного продукта, получение высококонцентрированного плава, охлаждение селитры в кипящем слое, применение в ряде случаев полиэтиленовой тары и некоторые другие усовершенствования поз­ волили значительно улучшить качество аммиачной селитры.

Эти же технические усовершенствования позволили повысить производительность действующих и увеличить мощность вновь строящихся производств аммиачной селитры.

Для некоторых видов аппаратуры вместо стали марки Х18Н9Т начали использовать менее дефицитные и менее дорогие марки ле­ гированных сталей.

Широко внедрены разные автоматические устройства, а на от­ дельных производствах почти полностью завершены работы по комплексной автоматизации.

Новые производства аммиачной селитры в последние годы ча­ сто размещают в од-ноотролетном корпусе совместно с оборудовани­ ем производств разбавленной азотной кислоты. Такое сочетание двух взаимосвязанных производств позволило сократить протяжен­ ность коммуникаций (для обоих производств выполнены общие подводы воды, пара, электроэнергии и т. п.), а также значительно уменьшило капитальные вложения на строительство новых устано­ вок аммиачной селитры.

Однако перечисленные выше и другие аналогичные усовершен­ ствования не полностью решали проблему перевода производств аммиачной селитры на более высокую техническую ступень.

Для коренного усовершенствования производств аммиачной се­ литры потребовалось отказаться от сложившихся в течение мно-

38

гих лет представлений о невозможности работать без соответст­ вующих резервов основного оборудования (например, выпарных аппаратов, грануляционных башен и др.), об опасности получения для гранулирования почти безводного плава аммиачной селитры

ит. п.

ВСССР и за рубежом твердо установлено, что только строи­ тельство агрегатов большой мощности, с использованием совре­ менных достижений науки и техники, может дать существенные экономические преимущества по сравнению с действующими про­ изводствами аммиачной селитры.

Ниже (стр. 125) будут освещены вопросы, связанные с повой технологической схемой получения гранулированной аммиачной селитры на агрегатах большой мощности. Здесь только отметим, что ускоренное развитие производств аммиачной селитры может быть успешным лишь при условии создания агрегатов большой мощности на принципиально новой основе.

За последние годы построено несколько агрегатов большой мощности. Каждый агрегат скомпонован в одном сооружении со ступенчатым (каскадным) расположением на грануляционной башне всей основной аппаратуры.

На таких агрегатах предусматривается проверить:

возможность исключения из технологической схемы громоздких донейтр ализаторов;

условия очистки отработанного в башне воздуха, загрязняюще­ го воздушный бассейн над азотными предприятиями и окружающи­ ми населенными пунктами;

возможность значительного сокращения протяженности комму­ никаций, числа буферных сборников и баков;

возможность сокращения насосного хозяйства; упрощенную комплексную автоматизацию процессов;

возможность обслуживания всего агрегата большой мощности небольшим числом обслуживающего персонала.

По ориентировочным подсчетам, строительство агрегата мощ­ ностью 1400 т/сутки (450 тыс. т в год) даст возможность сократить капитальные затраты на 30—40% и снизить себестоимость гото­ вого продукта на 6%.

Значительное количество аммиачной селитры в настоящее вре­ мя производится из отходящих аммиаксодержащих газов некото­ рых систем синтеза карбамида. По одному из способов его произ­ водства на 1 т карбамида получается от 1 до 1,4 т аммиака. Из такого количества аммиака можно выработать 4,6—6,5 т аммиач­ ной селитры. Хотя работают и более совершенные схемы синтеза

Способ производства аммиачной селитры из аммиаксодержа­ щих газов отличается от способа ее получения из газообразного аммиака только на стадии нейтрализации.

39

В небольших количествах аммиачную селитру получают путем обменного разложения солей (конверсионные способы) по реак­ циям:

ной селитры отделяют от осадков на вращающихся фильтрах и пе­ рерабатывают в твердый продукт по обычным схемам. Во втором случае растворы упаривают до определенной концентрации и раз­ деляют их дробной кристаллизацией, которая сводится к следую­ щему: при охлаждении горячих растворов выделяют большую часть аммиачной селитры в чистом виде, затем в отдельной аппа­ ратуре проводят кристаллизацию из маточных растворов с получе­ нием загрязненного примесями продукта.

Все способы получения аммиачной селитры обменным разло­

кислоты непрерывно совершенствуется. В новых проектах пред­

40