Установка получения раствора нитрата аммония

 

ТЕХНОЛОГИЯ «AMNIT»

  • Одна из самых надежных среди существующих технологий,
  • Высокая производительность,
  • Низкие затраты на операционное и техническое обслуживание,
  • Соответствует самым высоким требованиям по экологии,
  • Является автотермическим и саморегулирующимся процессом,
  • Возможно использование азотной кислоты с низкой концентрацией – 55%.

В связи с тем, что механические свойства, гранулометрический состав и внешний вид гранулированного продукта лучше, чем у приллированного, все больше удобрений на основе нитрата аммония производится в виде гранулированного удобрения. Как правило, в технологии гранулирования используется раствор нитрата аммония с концентрацией 95 - 97.5% вес.

Технология «AMNIT» совместима с любой технологией гранулирования, в том числе и с «HICAP SPHERO», которую CEAMAG предлагает для производства ряда удобрений, таких как:

  • аммиачная селитра 33.5% (AN),
  • известково-аммиачная селитра (CAN) с содержанием азота выше 20%,
  • варианты нитросульфата (ANS).

Особенности технологии

Технология получения раствора нитрата аммония основана на использовании реактора-нейтрализатора R121 с контуром циркуляции раствора нитрата аммония и упаривании раствора в выпарных аппаратах E121 и E132. Тепло, образующееся в реакторе, используется в выпарных аппаратах. В контуре поддерживается щелочная среда.

Реактор работает под давлением с небольшим избытком аммиака таким образом, что технологический (соковый) пар не образуется.

Соотношение компонентов регулируется таким образом, чтобы поддерживать требуемое количество свободного аммиака в циркуляционном контуре. Свободный аммиак, находящийся в продукционном растворе, нейтрализуется в реакторе донейтрализации R122 за счет подачи небольшого количества азотной кислоты.

После реактора донейтрализации R122 раствор нитрата аммония упаривается в выпарном аппарате I-ой ступени E121.

Концентрация раствора нитрата аммония в реакционном контуре и после выпарного аппарата I-ой ступени напрямую связана с концентрацией азотной кислоты, поступающей в реактор-нейтрализатор R121.

В результате доупаривания на последующих стадиях получается раствор с концентрацией 97.5%.

Завершенность реакции на выходе из реактора

Благодаря специальной конструкции реактора-нейтрализатора в сочетании с оптимальной скоростью циркуляции при регулируемом давлении, достигается высокая скорость массообмена на поверхности многочисленных пузырьков подаваемого газообразного аммиака. Нейтрализация азотной кислоты завершается на выходе из реактора R121.

Контроль pH

Производительность установки задаётся потоком газообразного NH3 с контролируемым соотношением аммиак/азотная кислота, регулирующим подачу азотной кислоты.

Стабильная работа установки зависит от поддержания постоянного соотношения аммиак/кислота, которое, в свою очередь, достигается очень точным контролем количества подаваемой кислоты.

Одной из важнейших особенностей технологии является контроль pH, по которому обеспечивается поддержание избытка аммиака в контуре.

Поскольку на выходе из реактора-нейтрализатора R121 реакция полностью завершена, точки отбора проб располагаются ближе к выходу из реактора. Особая конструкция системы отбора проб, расположение и время ответа датчиков pH обеспечивают оптимальную точность измерения. Датчики pH и шкафы для системы отбора проб входят в обязательный объем поставок CEAMAG.

Стабильность и гибкость в эксплуатации

Процесс нейтрализации является автотермическим и характеризуется стабильностью и возможностью регулирования производстводительности в диапазоне 30 - 100%.

Выход с нуля на полную мощность составляет 4 часа:

  • Загрузка: 2 часа.
  • Полная мощность: 2 часа.

Стабильный автотермический процесс с концентрацией азотной кислоты от 55%.

Контроль выбросов и выход готового продукта

В процессе эксплуатации практически не образуется газообразных отходов, за исключением очень небольшого количества неконденсируемых паров в верхней части циркуляционного контура.

Пары промываются кислым раствором в сепараторах S121 и S132 с последующим образованием чистого конденсата. Количество газообразных отходов с установки находится ниже требований EFMA-BAT и составляет в пересчете на нитрат аммония около 15 ppm вес.

В зависимости от конкретной площадки, возможность оптимизации использования технологического конденсата нитрата аммония с учетом объема конденсата и содержания нитрата аммония будет оговариваться с Заказчиком. Качество конденсата, рабочие условия сепараторов и сеть технологического конденсата будут адаптированы в соответствии с требованиями Заказчика в целях оптимизации операционных затрат и капитальных вложений.

Поскольку единственные возможные потери нитрата аммония происходят с технологическим конденсатом, выход конечного продукта превышает 99.99%.

Концепция безопасности

Управление технологическим процессом «AMNIT» построено таким образом, что для безопасной эксплуатации установки постоянный контроль не требуется.

В процессе получения раствора нитрата аммония наиболее очевидные риски связаны с комбинацией высокой температуры и высококонцентрированного раствора. В случае его подкисления и значительного снижения плотности из-за пузырьков, возможны ситуации, выходящие из-под контроля.

В технологии AMNIT подобные ситуации принципиально невозможны: максимальная температура раствора достигается только на выходе из реактора-нейтрализатора R121, где концентрация раствора низкая, где поддерживается избыточное давление, исключающее образование сокового пара, и где поддерживается щелочная среда.

Защита от коррозии

За исключением реактора-нейтрализатора, применение специальных сталей для оборудования циркуляционного контура не требуется, благодаря тому, что в нём поддерживается щелочная среда.

Референции

Одна линия по производству раствора нитрата аммония в виде 97.5% производительностью 2800 т/сут в пересчете на 100%, находится в эксплуатации с 1990 г.

 

3-D модель установки производительностью 2800 т/сутки
3-D модель установки производительностью 2800 т/сутки