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第二套国产化硝酸装置情况简介作者/来源：王明权（四川金象化工产业集团）???日期： 2011-10-12 15万吨／年双加压稀硝酸装置 NA4 ，于2009年9月上旬立项，经半年的建设，于2010年4月2日投料试车，一次投料成功。NA4装置是基于GP双加压稀硝酸装置进行的第二套国产化装置，在第一套国产化装置的基础上进行了部分改进，主要的技术特点如下： 1、氨利用率高。重新进行氨空混合设计，采用新型混合器和气体分布器，使氨空充分混合，氧化炉上部采用专利设计特殊的折流式气体分布器，使氨气混合气在直径较大的氧化炉中均匀地分布于铂网表面，铂网上任何两点温差小于?5℃。氧化炉点火采用回转燃氢气点火器，铂网放在篮式吊筐上，混合气不易走短路，从而使氨的氨化率提高。该结构装填减排催化剂后N2O减排率＞95％，其它炉型为80～90％。采用中压?0.45 MPa压力下氧化不会增加氨耗，氧化率可达到96.68％，吸收采用高压1.1 MPa，NO吸收率高，吸收率可达99.83％，因此系统总氨耗可降至?283 kg/t。 2、铂耗低。由于氨空混合器设计独特，气体混合度好，氧化炉采用专利设计的气体分布器，同时氧化炉下框为平面布置，对铂网的支撑均匀平稳，不会出现铂网被撕裂的现象，因此铂耗较低。铂耗实际值在回收前为100～120 mg/t 100％?HNO3。 3、吸收率高，成品的浓度高。由于吸收采用了高压1.1 MPa，加快了NO氧化度。在设计中通过管道与设备的合理配制，使进入吸收塔的?NOx气体的氧化度达97.75％。吸收塔阻力降小，比容大，吸收温度低 吸收塔采用氨蒸发产生的低温水作为部分冷却水 ，吸收塔塔板增加至37块，增加2块氧化塔板，采用稀硝酸将未氧化的?NO进一步氧化，塔的阻力降低约0.06 bar，塔的吸收率＞99.83％；硝酸产品浓度可达65％ 设计值 ， 国内一般为60％ 可使生产浓硝节能?12％。尾气中的NOx 含量低。合理利用液氨蒸发冷量降低吸收塔冷却水温度，吸收塔采用带冷却水盘管的不等距的筛板塔，在高压1.1 MPa下吸收，使尾气中NOx 含量降低，因此不需另加尾气处理装置，可使尾气排放达到国际环保标准?200 PPm以下。 4、由于国产机组效率不及德国GHH机组，因此存在空压机出口温度高，NOx压缩机漏气到润滑油中，空压机、尾气、膨胀机振动大，膨胀机效率低等缺点，经陕鼓改进后，现在已消除了NOx机漏气现象，机组振动值也降到了安全值以下，空压机出口气体采用脱盐水进行降温，同时可以提高热回收率。 5、热能回收利用好，蒸汽自给有余。氧化氮压缩机前设5大换热器，吸收塔前设3大换热器。通过此8大换热器充分回收氨氧化反应热、压缩显热等能量，副产4.0 MPa蒸汽并将尾气加热到385?℃，作四合一机组运行之动力，其热能回收效率高达90％，从而使装置蒸汽自给有余，吨硝酸可向外输出1.6 MPa中压蒸汽0.35吨。 a 氧化氮压缩机前设5大换热器，吸收塔前设3大换热器，热能回收率较以前提高～7％； b 换热器及管道尺寸加大，吸收塔的空隙率提高等，使系统总阻力降至1.7125 bar 表压 氧化ΔP：0.3875 bar，吸收ΔP：1.325 bar ，比以前设计降低了18.5％； c 385?℃能量回收可多回收323 kW的能量； d 由于管道和换热器体积加大，气体流速降低，使NO的氧化率提高，使氧化温升提高了?13?℃，回收废热增加23.85×104?kcal／h,相当于节约蒸汽442 kg／h。 e 出透平后的热尾气，用于脱盐水预热，使尾气温度从155?℃降至101?℃以回收能量； f Babcock氨氧化炉，废热锅炉为水管式强制循环，水冷壁式，直盘管式，水循环倍率低?K＝6.6，蒸汽产率高。废热锅炉中间增加一蒸汽过热段，用于将蒸汽温度提高到420?℃。 6、装置自动化程度高，安全保护联锁完善。装置现全部采用DCS集中控制，有自动调节回路24个，其中氨空比调节系统为复杂调节回路，工艺停车联锁点36个，机组停车联锁点18个，工艺上有8台联锁动作阀门，机组上有6台联锁动作阀门，任一联锁点动作，整个装置都能自动达到安全停车状态，从而使整个装置的安全性能有切实的保障。 7、由于国内空气质量较西方国家差，因此原设计的空气过滤器不仅价格高，而且使用周期短，过滤效果不佳，导致氨氧化率较原设计低，经改造后，采用了自洁式过滤器，同时通过增加一级粗滤的办法，采用简单的方法将绝大多数灰尘杂质过滤下来，既花费不多，又使空气精滤部分可长时间使用，保证了空气净化的质量。 8、生产成本低，劳动生产率高。由于工艺技术先进氨耗低，铂耗低，电耗低，酸浓度高，蒸汽自给有余等，双加压法工艺硝酸成本是所有硝酸生产中最低的。操作人员每班仅需3～4人，从而大大提高了劳动生产率。 9、主要设