申请/专利权人：安徽金禾实业股份有限公司

申请日：2022-11-17

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115784179B

主分类号：C01B21/38

分类号：C01B21/38;C01B21/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.03.31#实质审查的生效;2023.03.14#公开

摘要：一种超共沸精馏联产多种浓度硝酸的工艺，包括氧化工序、吸收工序和精馏工序。氧化工序其流程与现有稀硝酸生产一致，吸收工序NO采用稀硝酸氧化为主，吸收时采用超共沸酸吸收工艺，该工艺相较于传统工艺能使采出浓度达到80%左右。本发明所提供的一种超共沸精馏联产多种浓度硝酸的工艺可实现稀、浓硝酸生产在同套装置内同步完成，稀、浓硝酸产量可调节控制，同时具有装置投资省、吨硝酸能耗少和生产成本低等优点。

主权项：1.一种超共沸精馏联产多种浓度硝酸的工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）来自氨库的原料液氨存放在液氨中间槽中，在液氨泵的作用下经液氨过滤器，过滤后的液氨送至液氨蒸发器蒸发为气氨，所得气氨经气氨过滤器进入氨空混合器，液氨蒸发器产生的低温冷却水经次共沸酸吸收塔中部和上部换热后作为液氨汽化的热源；空气依次经空气过滤器、空气除湿器，接着进入空压机加压至0.45MPa，经过第一气体换热器后进入氨空混合器与气氨混合，然后经过氨空过滤器后进入氨氧化炉及废热锅炉，在氨氧化炉内铂铑催化剂的作用下，96.5%的氨与空气中的氧反应生成NO，3.5%的氨与空气中的氧反应生成N2和H2O，具体反应式如下：4NH3+5O2=4NO+6H2O，△=-906kJ4NH3+3O2=6H2O+2N2，△=-1267.3kJ（2）出氨氧化炉的产物温度为820~850℃，依次经过高温气气换热器、经济器和快速冷却器，气体被冷却至49℃，反应产生的水被冷凝，形成冷凝酸，然后经第一气液分离器分离之后，冷凝酸导入冷凝酸漂白塔；在冷凝酸漂白塔内，溶解于冷凝酸中的NO2被送至塔底的二次空气汽提出来，汽提气与氧化分解塔出口气体汇合后进入NOX压缩机段；冷凝酸漂白塔内42%~45%的冷凝酸进入稀酸槽，其中一部分经稀酸泵进入次共沸酸吸收塔循环使用，其余送出系统；（3）从第一气液分离器分离出来的气体先经气体换热器加热，再经第一水冷却器降温，控制温度在160~220℃时进入氧化分解塔，从次共沸酸吸收塔来质量分数55％～60％的稀硝酸送至氧化分解塔顶部，气液在氧化分解塔内接触，发生硝酸吸热分解反应，反应式如下：NO+2HNO3=3NO2+H2O，△H=73.65kJ（4）氧化分解反应后质量分数降至25%的硝酸出氧化分解塔，经液液换热器、第一酸泵后进入次共沸酸吸收塔，制得的质量分数55%~60%的硝酸，55%~60%的硝酸一部分经过次共沸酸漂白塔后流入酸储槽，并通过第四酸泵送出系统；另一部分与氧化分解塔出口质量分数25%硝酸在液液换热器换热后再循环至氧化分解塔，次共沸酸吸收塔内的反应如下：2NO+O2=2NO2，△H=-122.58kJ3NO2+H2O=2HNO2+NO，△H=-136.2kJ上述反应在1.10MPa下进行，次共沸酸吸收塔内设3层盘管冷却器，上部2层采用步骤（1）的低温冷却水冷却，下部采用循环水冷却，塔顶温度控制在18℃，出塔尾气经第二气体换热器、高温气气换热器、氨还原尾气处理装置处理后，NO体积分数降至25×10-6后再进入尾气透平机回收，最后经排气筒放空排入大气；（5）从氧化分解塔顶部出来的富NO2气体与来自冷凝酸漂白塔、次共沸酸漂白塔、强酸漂白塔漂白后的含NO2的二次空气混合，然后进入NOX压缩机被压缩至1.10MPa，再经第二气体换热器和第二水冷却器冷却后送至超共沸酸吸收塔，在超共沸酸吸收塔内，气体中NO2被吸收，余下的气体送至次共沸酸吸收塔内再进行吸收；（6）由真空精馏塔底出来的硝酸质量分数70%，经换热器、强酸泵送入超共沸酸吸收塔顶部，用此溶液吸收塔内气体中的NO并放热反应生成硝酸：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，△H=-397.8kJ（7）离开超共沸酸吸收塔塔底的硝酸质量分数为80％，经减压至0.45MPa进入强酸漂白塔，在塔内用二次空气脱除NOx后，质量分数为80％的硝酸再减压后经换热器进入真空精馏塔；（8）当不产浓硝酸时，超共沸酸吸收塔产质量分数为68％的硝酸，经强酸漂白塔漂白后进入酸贮槽，最后由第二酸泵送出系统；（9）质量分数为99％的浓硝酸蒸气从真空精馏塔顶部取出，经浓硝酸漂白塔、浓硝酸冷凝器进入第二气液分离器，不凝气体所夹带的NO被真空系统抽走，冷凝的浓度99%的浓硝酸溶液经分离后进入分配酸封，一股回流进入真空精馏塔，另一股进入浓硝酸漂白塔，漂白后经成品酸冷却器去产品浓硝酸储槽，最后经第三酸泵送出系统。

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