SU1699900A1 - Способ пуска установки дл получени серной кислоты нитрозным методом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к основной химической промышленности и может быть использовано при пуске установок дл  получени  серной кислоты нитрозным способом , а также дл  получени  нитрозилсерной кислоты. Целью изобретени   вл етс  соИзобретение относитс  к производству серной кислоты и может быть использовано на предпри ти х химической промышленности . Целью изобретени   вл етс  сокращение продолжительности стадии наработки нитрозы и снижение выбросов вредных веществ с отход щими газами в пусковой период . Способ осуществл етс  следующим образом . крашение продолжительности стадии наработки нитрозы и снижение выбросов вредных веществ с отход щими газами в пусковой период. Способ заключаетс  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 50-60 мае. %: H2S04 и 5-20 мае % HN03, а последнюю башню продукционной зоны смесью, содержащей не более 50 мае % HaSO-q при минимальном содержании азотной кислоты, определ емом по формуле Снмоз 25,5-0,5 Сн2 SO4 где Сныоз и С Н2 SO4 содержани  азотной и серной кислот соответственно. Образующиес  газы состава, близкого к эквимол рному, поглощаютс  концентрированными растворами серной кислоты в перерабатывающей и в абсорбционных башн х (Л С После завершени  подготовки оборудовани , проверки качества орошени  всех башен крепкой серной кислотой и отработки пзредачи жидких фаз из цикла одного аппарата в цикл другого аппараты перевод т на автономное орошение. Последнюю башню продукционной зоны в этот период орошают автономно водой, вводимой в циркул ционный сборник и выводимой из цикла орошени  через запорную арматуру по бай- пасной линии в канализацию или систему водоочистки. После этого в цикл аппаратов о о о ю о о

Description

денитрационной зоны начинают вводить необходимое количество азотной кислоты или меланжа. После окончани  дозировани  азотной кислоты начинают, есл требуетс  дп  достижени , заданной концентрации, постепенное дозирование воды. При дозировании реагентов контролируют температуру жидких фаз, Послч достижени  необходимого составй кислотных смесей в аппаратах денитрационной зоны (50-60 мас,% HzS04 и 5-20 мас.% НМОз. остальное вода} продолжают рециркулиро- вать жидкие фазы в каждой башне.

Одновременно при рециркул ции минимального количества воды в последней башне продукционной зоны начинают вводить а цикл этой башни необходимое количество азотной кислоты или меланжа, а затем - концентрированной серной кислоты , также контролиру  температуру жидкой фазы. Можно ограничитьс  вводом минимального количества серной кислоты или же совсем не вводить ее, т.е. приготовить любой первоначальный состав смем, в которой минимально необходимое содержание азотной кислоты определ ют по формуле

С нмоз 25,5-0,5 С Н2 so, где С нмоз м С на SO4 - содержани  азотной и серной кислог соответственно, причем

О CH2S04 50 .

Рециркул цию жидкой фазы продолжают .

По завершении приготовпени  смесей серной и азотной кислог начинают подачу в систему 302-содержащего газа в к or ичестве до 50% or номинальной газовой на-рузкуь

Одновременно контролируют состзз и температуру смесей серной и азотной кислог по аппаратам, а также прирост нитро- зности в перерабатывающей башнр и аппаратах абсорбционной зоны. Также контролируют концентрацию диоксида серы h-a входе в систему и состав газа после аждого аппарата продукционной зоны v- на выходе из системы.

После завершений разложени  основной массы азотной кислоты в аппаратах де- нитрациончой зоны и достижени  необходимой нчтрозности в перерабатывающей башне и первом абсорбере систему перевод т на рабочую схему кислотооборо- та. Не прекраща  ввода азотной киспогы   последнюю башню продукционной зоны, в неа ввод т воду и вывод т слабые растворы серной кислоты, содержащие азотную кислоту , в башни продукционной зоны. При этом постепенно довод т газовую нагрузку до номинальной величины.

Пример1.В продукционный сборник башни-денитратора ввод т 38 т купоросного масла (94%-ной HaSO/j), перевод т денит- ратор на автономное орошение и

постепенно ввод т 21,7 т 47%-ной НМОз. Получают 63,3 т смеси серной ч азотной кислот следующего состава, мас.%: Нз804 56,4; НМОз 16,1;-остальное вода.

8 циркул ционный сборник башни-концентратора ввод т т 94%-ной l-teSCU, осуществл ют автономное орошение к ввер т 20,3 т 47%-ной НМОз. после чего дополнительно ввод т 2,5 т воды. Получают 60,5 т смеси кислот состава, мас.%: Й25О4 58,3;

НгЮз 15,9; остальное вода.

В циркул ционном сборнике последней башни продукционной зоны довод т количество воды до 27,3 т и осуществл ют автономное орошение аппарата, после чего

постепенно ввод т в циркул ционный сборник 16,3 т 47%-ной HNOs, а затем 16,2 т 94%-ной H2S04. Получают 59,8 т смеем серной и азотной кислот состава, мас.%: HaSQ-o 25,4: НМОз 12,8; остальное вода.

В циркул ционных сборниках перерабатывающей и трех абсорбционных башен довод т количество 94%-ной НаЗОз соот- сетстзанно до и 114 т и осуществл ют автономное орошение этих башен.

После завершени  приготовлени  кислот а систему подают 10 тыб. м3/ч (измеренного три нормальных услови х) обжигового газа от печей сжигани  колчедана, содержащего 1 I об.% диоксида серы (примерно 24%

от номинальной газовой нагрузки). Газовый поток кз зход в денитратор и концентратор дел т на две равные части. На вход в перерабатывающую башню и далее поступает объединенный ГРЗОВЫЙ поток. Газ через устансвку пропускают в течение 8 ч/

По истечении этого времени в циркул ционном сборнике денитратора наработано 54,4 т 77,6%-ной серной кислоты. Остаточное содержание НМОз - 0,1 мзс.%.

По истечении 4 ч в циркул ционный

сборник последней башни продукционной зоны постепенно ввод т дополнительно 6,5 т 47%-ной азотной киспоты. По истечении 8 ч а сборнике этой башни содержитс  68,6 т

кислотной смеси состава, мас.%: HaS04 35,0; НN03 7,5.

8 сборнике перерабатывающей башни за 8 ч образуетс  233,4 т нитрозы, содержа- щзй 4 4 мас.% аОз или 7,2 мас.% в пересчете на НМОз. В сборнике первого абсорбера образуетс  118т нитрозы, содержащей 3;4 мас.% МаОз или 5,7 мас.% з пересчете на HNOs. В сборнике второго абсорбера образуетс  114,4 т нитрозы, содержащей 0,35 мас.% №0з или 0.6 мас,% в пересчете на НМОз. Содержание N2U3 в кислоте третьего абсорбера не превышает 0,1 мас.%.

Всего за пусковой период через уста- новку пропускают 00 тыс, м3 11 %-ного диок- сида серы. Состав газа на входе в перерабатывающую башню (средние значени ), об. % : S02 2,5; NOX 8,5. Состав газа на входе в первый абсорбер средние значе- ни Дб-З. %: 502 0,05; МОХ 3,6.

Всего за пусковой период из установки выходит около 71 тыс. м3 газа, содержащего до 0,05 об. % и от 0, до 0,17 об. % N0. что соответствует потер м НМОз с отход - щими газами около 5,2 кг/т моногидрата H2SO/1.

Использование в денитраторе и концентраторе пусковых кислотных смесей с содержанием серной кислоты менее 50 мае. % нецелесообразно ввиду резкого снижени  коррозионной устойчивости металлических материалов, используемых в кислотных цмюих атих башен, Так коррозионные испытани  показали, что в смес х, содержащих 5-20 мас.% НМОз и 45-46 мас.% H2S04 при 30-40°С скорость коррозии углеродистой стзли превышает 10 мм/г, а при содержйН /и серной кислоты на уровне 5Q-60 мас.% с .срость коррозии находит- с  в пределах 0,28-0,65 мм/г.

Повышение спдепжани  серной кислоты более 60 мас.% гзцелесообраэно ввиду снижени  скос :ти взаимодействи  диоксида серы с азстчой кислотой, что приводит к значительному повышению концентрации диоксида серы в выход щем газе и снижению а 2 0-2,5 раза концентрации образующихс  оксидов азота.

Уменьшение начального содержани  азотной кислоты в смес х, предназначенных дл  орошени  денитратора и концентратора , ниже 5 мас.% нецелесообразно как с точки зрени  коррозионной устойчивости сталей вследствие образовани  недостаточ- но прочных пассивных пленок, так и с точки зрени  снижени  скорости взаимодействи  диоксида серы с азотной кислотой. Последнее обусловливает уменьшение степени окислени  диоксида серы и значительное снижение концентрации образующихс  оксидов азота.

Повышение содержани  азотной кислоты более 20 мас,% нецелесообразно, т.к. эффективность взаимодействи  между азотной кислотой и диоксидом серы в этом случае также ухудшаетс .

Если смесь, поступающа  на орошение последней башни продукционной зоны, содержит более 50 мае. % H2SCM, полное окисление диоксида серы невозможно.

Содержание азотной кислоты в этой смеси ниже определ емого по формуле С нмоз 25,5-0,5 с HZ SO4 нецелесообразно, т.к. недостаток окислител  может поивести к по влению проскока диоксида серы через систему.

Содержание ззотной кислоты больше определ емого по кззанно формуле нецелесообразно , т.к. 1 Ае не вли ет ча полноту окиг. диоксида серы.

Приме р ,. В продукционном сборнике башни-денитрзтора готовит 70 т пусковой смеси состава, мас.%: НМОз 5.0; H2S04 60.0. Длч приготовлени  смеси используют 5,8 т 60%-ной азотной кислоты 44,9 т 93,5%-ной серной кислоты и 19,2 т воды.

Одновременно в циркул ционном сборнике башки-концентратора готов т 60 т смеси, содержащей, мас.%: HNOj20; НзЗСм 50, использу  20 т 60%-ной азотной кислоты , 32,1 - 93,5%-ной серной кислоты и 7,9 г воды,

8 циокул ционнрм сборнике последней башни продукционной зоны готов т 45 т 25,5-ной азотной кислоты, смешива  19,1 т 60%-ной азотной кислота и 40,9 т воды.

3 циркул ционные сборники перераба- тывсющей башни и абсорберов ввод т соответственно 200 т и по 120 т 93.5%-ной серной кислоты.

После этого через установку в течение 9 ч пропускаю газ, содержащий 10% . Расход газа на декитратор - 3.5 тыс. м3/ч, на концентратор - 6,5 гыс, м /ч.

Все операции осуществл ют аналогично примеру 1.

Не прекраща  подачи диоксида серы, з сборник денитратооа через 4 ч дополнительно ввод т 3,7 т 60%-ной азотной кислоты .

По истечении 9 ч в сборнике денитратора нерабоч оно 71,8т 76,5%-ной серной кислоты со следами оксидов азота (0,02 мас.% в пересчете на НМОз). В циркул ционном сборнике концентратора - 63,2 т 76,7%-ной серной кислоты с обшим содержанием НГ Оз около 0,2 мас.%. В циркул ционном сборнике последней башни продукционной зоны при зтом находитс  47,3 т кислотной смеси, содержащей 18,6 мас.% H2SCM и 12,3 мас.% НМОз. Б перерабатывающей башне образуетс  207,2 т нитрозы, содержащей 3,5 мас.% NaOs. В сборнике первого абсорбера образуетс  124,4т нитрозы(3,7 мас.% N203), второго абсорбера - 120,5 т малонитрозной серной кислоты (0,4 мас.% N203). Всего за пусковой период из установки выходит око3

до 82 тыс, м газа, содержащего в среднем 0.06 об. % МОх и 0,01 об. % S02.

По сравнению с известным предлагаемый способ позвол ет сократить врем  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 отход щими газами: диоксида серы - в среднем в 26 раз, а оксидов азота - в среднем в 5 раз.-

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ пуска установки дл  получени  серной кислоты нитрозным методом, включающий наработку нитрозы взаимодействи- ем ЗОа-содержащего газа со смесью серной и азотчной кислот в аппаратах денитрацион- ной и продукционной зон и последующую абсорбцию выделившихс  в указанных зонах оксидов азота серной кислотой при ав-

   тономном орошении каждого аппарата, о т- личающийс  тем, что, с целью сокращени  продолжительности стадии наработки нитрозы и снижени  выбросов эредных веществ с отход щими газами в пусковой период, орошение аппаратов денитрацисн- ной зоны ведут смесью, содержащей 50-60 мас.% H2SCM и 5-20 мас,% НМОз остальное - вода, а дл  орошени  последней башни продукционной зоны используют смесь, в которой содержание серной кислоты составл ет не более 50 мас.%,а минимальное содержание азотной кислоты определ ют по формуле

   С н,моз 25,5-0,5 С на SO4. где С нмоз содержание азотной кислоты, мас.%;

   С на SO4 содержание серией кислоты, мас.%.