Способ получения азотной кислоты Советский патент 1991 года по МПК C01B21/40 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения азотной кислоты, и может быть использовано в производстве концентрированной азотной кислоты, нитрат-нитритных солей и калийных удобрений.

Цель изобретения - снижение энергозатрат за счет уменьшения количества азотной кислоты в рецикле.

Пример. Технология способа состоит в следующем.

Нитрозный газ, полученный каталитическим окислением аммиака кислородом воздуха в контактном аппарате и охлажденный до 250°С со степенью окисленности а 40%, направляют в реактор каталитического

окисления оксида азота, где его пропускают через слой катализатора, например оксидов кобальта, марганца и фосфора. При это нит- роэный газ окисляют кислородом воздуха. Нагретый до 350°С и имеющий степень окисленности, равную 82-84%, нитрозный газ охлаждают в подогревателе хвостовых газов до 175°С, при этом степень окисленности его повышают до 88-90%. Окисленный нитрозный газ направляют в барботажный холодильник-конденсатор, где его орошают частью продукционной азотной кислоты концентрацией 50-70 мас.% при 45°С для удаления реакционной влаги. Поскольку основную часть влаги удаляют абсорбцией азотной кислоты при 110-115°С, то максио

00

ел

00 Os Os

мапьно подавлен побочный процесс кисло- тообразования. Нитрозный газ на выходе имеет степень окисленности, равную 78- 80%, за счет абсорбции части оксидов азота азотной кислотой

Охлажденный нитрозный газ доокисля- ют при добавочным кислородом воздуха и частью продукционной азотной кислоты в барботажном окислителе. Затем доокисленный нитрозный газпри450°Сисо степенью окисленности 93-95% направляют в абсорбционную колонну, куда противотоком подают воду и раскисленную азотную кислоту, имеющую температуру 80-90°С и абсорбируют оксиды азота. Полученную азотную кислоту концентрацией 50- 70 мас.% делят на два потока: основной - продукционная кислота и второй, направляемый в барботажный холодильник-конденсатор и барботажный окислитель, Неабсорбированный нитрозный газ из абсорбционной колонны направляют через теплообменник, где он нагревается до 100- 320°С и далее через камеру сгорания, где он нагревается до 500-550°С, на каталитиче- скую очистку известным путем.

Способ испытан в лабораторных условиях. Нитрозный газ после контактного аппарата в количестве 3665 м и температуре 250°С направляют в реактор-окислитель, загруженный катализатором, содержащим, например, 90% СозСм, 6% Мп02 и 4% PaOs объемом 2,8 м . В барботажном холодильнике-конденсаторе удаляют реакционную влагу на 96% орошением 58%-ной азотной кислотой в количестве 50 кг. При этом кислота раскисляется до концентрации 37%. На доокисление нитрозного газа в барботажный окислитель добавляют 488 м воздуха и подают на орошение 58%-ную азотную кислоту в количестве 50 кг. При этом окис- ленность нитрозного газа на входе в барботажный окислитель составляет 78%, а кислота раскисляется до 56%. Результаты экспериментальной проверки предлагаемо- го способа получения азотной кислоты приведены в таблице

Как видно из приведенных данных, при изменении параметров нитрозного газа на входе в конденсатор обеспечивается ста- бильность его параметров на входе в колонну абсорбции при сохранении постоянного расхода азотной кислоты 100-150 кг на 1 т

на орошение конденсатора. Ниже 100 кг на 1 т идет снижение окисленности нитрозного газа, а выше 150 кг на 1 т окисленность практически не повышается и поэтому дальнейшее повышение расхода азотной кислоты технологически нецелесообразно.

Как следует из приведенных в таблице данных,высокая степень окисленности нитрозного газа перед удалением реакционной влаги позволяет сократить количество азотной кислоты,расходуемой на его окисление.

Азотная кислота в основном расходуется на абсорбцию реакционной влаги. Количество азотной кислоты в рецикле ниже 10% не обеспечивает протекание процесса, а больше 15% экономически нецелесообразно.

Предлагаемый способ подготовки нитрозного газа перед абсорбцией направлен на снижение количества азотной кислоты в рецикле. При этом уменьшаются энергозатраты на циркуляцию азотной кислоты, увеличивается степень абсорбции, уменьшается гидравли- ческое сопротивление абсорбционной колонны за счет снижения нагрузки по жидкости, а также осуществляется более глубокая рекуперация теплг окисления эксида азота.

Предлагаемый способ получения азотной кислоты позволяет сэкономить 9 кг условного топлива на 1 т азотной кислоты

Формула изобретения

1.Способ получения азотной кислоты, включающий каталитическое окисление аммиака кислородом воздуха с образованием нитрозного газа, удаление реакционной влаги в присутствии продукционной кислоты и окисление его с последующей абсорбцией окислов азота и одновременной регенерацией, используемой в рецикле азотной кислоты, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет уменьшения количества азотной кислоты в рецикле, окисление нитрозного газа осуществляют вначале на катализаторе перед выделением реакционной влаги, а затем кислородом воздуха в присутствии продукционной азотной кислоты, причем используют катализатор следующего состава. %: СозСм 90; МпОа 6; P2U5 4.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что количество азотной кислоты в рецикле составляет 10-15% от продукционной кислоты.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения азотной кислоты, и может быть использовано в производстве концентрированной азотной кислоты, нитрит-нитратных солей и калийных удобрений. Цель изобретения - снижение энергозатрат за счет уменьшения количества азотной кислоты в рецикле. Способ получения азотной кислоты включает каталитическое окисление аммиака кислородом воздуха с образованием нитрозного газа, удаление реакционной влаги в присутствии продукционной кислоты и окисление его с последующей абсорбциой окислов азота и регенерацию в рецикле азотной киг.ло- ты, в котором окисление нитрозного газа осуществляют вначале на катализаторе перед выделением реакционной влаги, а затем кислородом воздуха в присутствии продукционной азотной кислоты. Количество азотной кислоты в рецикле составляет 10-15% от продукционной кислоты, в качестве катализатора используют оксиды кобальта, марганца и фосфора. Окисление оксида азота кислородом воздуха осуществляют при 60- 80°С и в присутствии 5-7%-ной азотной кислоты от продукционной кислоты, а удаление реакционной влаги ведут при 110-115°С в присутствии 5-7%-ной азотной кислоты от продукционной кислоты. 1 з.п. ф-лы. 1 табл. (Л С