Способ пуска установки для получения серной кислоты нитрозным методом Советский патент 1991 года по МПК C01B17/82 

денитрационной зоны начинают вводить необходимое количество азотной кислоты или меланжа. После окончания дозирования азотной кислоты начинают, есл требуется дпя достижения, заданной концентрации, постепенное дозирование воды. При дозировании реагентов контролируют температуру жидких фаз, Послч достижения 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 рециркуляции 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 контролируя температуру жидкой фазы. Можно ограничиться 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 определяют по формуле

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

О CH2S04 50 .

Рециркуляцию жидкой фазы продолжают.

По завершении приготовпения 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 разложения основной массы азотной кислоты в аппаратах де- нитрациончой зоны и достижения необходимой нчтрозности в перерабатывающей башне и первом абсорбере систему переводят на рабочую схему кислотооборо- та. Не прекращая ввода азотной киспогы я последнюю башню продукционной зоны, в неа вводят воду и выводят слабые растворы серной кислоты, содержащие азотную кислоту, в башни продукционной зоны. При этом постепенно доводят газовую нагрузку до номинальной величины.

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

постепенно вводят 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 циркуляционный сборник башни-концентратора вводят т 94%-ной l-teSCU, осуществляют автономное орошение к вверят 20,3 т 47%-ной НМОз. после чего дополнительно вводят 2,5 т воды. Получают 60,5 т смеси кислот состава, мас.%: Й25О4 58,3;

НгЮз 15,9; остальное вода.

В циркуляционном сборнике последней башни продукционной зоны доводят количество воды до 27,3 т и осуществляют автономное орошение аппарата, после чего

постепенно вводят в циркуляционный 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 циркуляционных сборниках перерабатывающей и трех абсорбционных башен доводят количество 94%-ной НаЗОз соот- сетстзанно до и 114 т и осуществляют автономное орошение этих башен.

После завершения приготовления кислот а систему подают 10 тыб. м3/ч (измеренного три нормальных условиях) обжигового газа от печей сжигания колчедана, содержащего 1 I об.% диоксида серы (примерно 24%

от номинальной газовой нагрузки). Газовый поток кз зход в денитратор и концентратор делят 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 циркуляционном сборнике денитратора наработано 54,4 т 77,6%-ной серной кислоты. Остаточное содержание НМОз - 0,1 мзс.%.

По истечении 4 ч в циркуляционный

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

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

8 сборнике перерабатывающей башни за 8 ч образуется 233,4 т нитрозы, содержа- щзй 4 4 мас.% аОз или 7,2 мас.% в пересчете на НМОз. В сборнике первого абсорбера образуется 118т нитрозы, содержащей 3;4 мас.% МаОз или 5,7 мас.% з пересчете на HNOs. В сборнике второго абсорбера образуется 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 значения), об. % : S02 2,5; NOX 8,5. Состав газа на входе в первый абсорбер средние значе- нияДб-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 потерям НМОз с отходя- 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 снижения коррозионной устойчивости металлических материалов, используемых в кислотных цмюих атих башен, Так коррозионные испытания показали, что в смесях, 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- ся в пределах 0,28-0,65 мм/г.

Повышение спдепжания серной кислоты более 60 мас.% гзцелесообраэно ввиду снижения скос :ти взаимодействия диоксида серы с азстчой кислотой, что приводит к значительному повышению концентрации диоксида серы в выходящем газе и снижению а 2 0-2,5 раза концентрации образующихся оксидов азота.

Уменьшение начального содержания азотной кислоты в смесях, предназначенных для орошения денитратора и концентратора, ниже 5 мас.% нецелесообразно как с точки зрения коррозионной устойчивости сталей вследствие образования недостаточ- но прочных пассивных пленок, так и с точки зрения снижения скорости взаимодействия диоксида серы с азотной кислотой. Последнее обусловливает уменьшение степени окисления диоксида серы и значительное снижение концентрации образующихся оксидов азота.

Повышение содержания азотной кислоты более 20 мас,% нецелесообразно, т.к. эффективность взаимодействия между азотной кислотой и диоксидом серы в этом случае также ухудшается.

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

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

Содержание ззотной кислоты больше определяемого по кззанно формуле нецелесообразно, т.к. 1 Ае не влияет 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 приготовления смеси используют 5,8 т 60%-ной азотной кислоты 44,9 т 93,5%-ной серной кислоты и 19,2 т воды.

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

8 циокуляционнрм сборнике последней башни продукционной зоны готовят 45 т 25,5-ной азотной кислоты, смешивая 19,1 т 60%-ной азотной кислота и 40,9 т воды.

3 циркуляционные сборники перераба- тывсющей башни и абсорберов вводят 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 осуществляют аналогично примеру 1.

Не прекращая подачи диоксида серы, з сборник денитратооа через 4 ч дополнительно вводят 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 циркуляционном сборнике концентратора - 63,2 т 76,7%-ной серной кислоты с обшим содержанием НГ Оз около 0,2 мас.%. В циркуляционном сборнике последней башни продукционной зоны при зтом находится 47,3 т кислотной смеси, содержащей 18,6 мас.% H2SCM и 12,3 мас.% НМОз. Б перерабатывающей башне образуется 207,2 т нитрозы, содержащей 3,5 мас.% NaOs. В сборнике первого абсорбера образуется 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 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.-

Формула изобретения Способ пуска установки для получения 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 выделившихся в указанных зонах оксидов азота серной кислотой при ав-

тономном орошении каждого аппарата, о т- личающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности стадии наработки нитрозы и снижения выбросов эредных веществ с отходящими газами в пусковой период, орошение аппаратов денитрацисн- ной зоны ведут смесью, содержащей 50-60 мас.% H2SCM и 5-20 мас,% НМОз остальное - вода, а для орошения последней башни продукционной зоны используют смесь, в которой содержание серной кислоты составляет не более 50 мас.%,а минимальное содержание азотной кислоты определяют 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.%.

Изобретение относится к основной химической промышленности и может быть использовано при пуске установок для получения серной кислоты нитрозным способом, а также для получения нитрозилсерной кислоты. Целью изобретения является соИзобретение относится к производству серной кислоты и может быть использовано на предприятиях химической промышленности. Целью изобретения является сокращение продолжительности стадии наработки нитрозы и снижение выбросов вредных веществ с отходящими газами в пусковой период. Способ осуществляется следующим образом. крашение продолжительности стадии наработки нитрозы 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 50-60 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, определяемом по формуле Снмоз 25,5-0,5 Сн2 SO4 где Сныоз и С Н2 SO4 содержания азотной и серной кислот соответственно. Образующиеся газы состава, близкого к эквимолярному, поглощаются концентрированными растворами серной кислоты в перерабатывающей и в абсорбционных башнях (Л С После завершения подготовки оборудования, проверки качества орошения всех башен крепкой серной кислотой и отработки пзредачи жидких фаз из цикла одного аппарата в цикл другого аппараты переводят на автономное орошение. Последнюю башню продукционной зоны в этот период орошают автономно водой, вводимой в циркуляционный сборник и выводимой из цикла орошения через запорную арматуру по бай- пасной линии в канализацию или систему водоочистки. После этого в цикл аппаратов о о о ю о о