Утилизация вторичных энергоресурсов в агрегате азотной кислоты с повышением производительности

Е. А. Шелгинский; Ю. В. Яворовский; А. Я. Шелгинский

doi:10.34831/EP.2022.28.11.002

Утилизация вторичных энергоресурсов в агрегате азотной кислоты с повышением производительности

Е. А. Шелгинский, Ю. В. Яворовский, А. Я. Шелгинский

Аннотация

Показано, что, изменяя теплоэнергетическую схему технологической линии производства азотной кислоты на примере агрегата УКЛ-7 без изменения основных материальных потоков производства с требуемыми технологическими параметрами, возможно эффективно использовать вторичные энергетические ресурсы производства неконцентрированной азотной кислоты, например, теплоты сжатого воздуха после осевого компрессора, которая выбрасывается в окружающую среду через водооборотный цикл с градирней. Теплота сжатого воздуха используется на нагревание и испарение фреона R600a в испарителе детандер-генераторного агрегата (ДГА), на подогрев питательной воды перед деаэратором вместо используемого пара. В качестве теплоты для испарения аммиака в технологическом цикле взамен теплоты пара используется теплота конденсации фреона в конденсаторе ДГА, работающего на основе органического цикла Ренкина. Полученная электроэнергия используется в приводе компрессора для повышения давления нитрозных газов перед абсорбционной колонной, в результате чего увеличивается количество образующейся азотной кислоты при неизменных расходе и составе нитрозного газа на входе в колонну. При использовании тепловых вторичных энергоресурсов в детандер-генераторном агрегате вырабатывается 2 613 600 кВт·ч/год, количество сэкономленного пара составляет 39 630 т/год. За счет повышения давления нитрозных газов количество образующейся 100 %-ной азотной кислоты на выходе из абсорбционной колонны увеличивается на 230 т/год.

Ключевые слова

энергетические ресурсы; электроэнергия; пар; абсорбционная колонна; азотная кислота

Полный текст:

PDF

Литература

Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС-2-2019 // Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - М.: Бюро НДТ. 2019. - 825 с.

Атрощенко В. И. Технология азотной кислоты. Изд. 3-е, перераб. и доп. / В. И. Атрощенко, С. И. Каргин. - М.: Химия, 1970. - 496 с.

Справочник азотчика. Производство разбавленной и концентрированной азотной кислоты. Производство азотных удобрений: Материалы, компрессоры и газгольдеры производств азотной кислоты и удобрений. Энергоснабжение производств связанного азота и органических продуктов. Техника безопасности производств связанного азота и органических продуктов. 2-е изд. перераб. - М.: Химия, 1987 - 464 с.

Пат. 95370 Российская Федерация, МПК F 04 D 29/00. Газотурбинная установка "Салют" для производства азотной кислоты по схеме УКЛ-7 / В. Е Беляев, С. О Беляева, В. С. Багдасарян, С. В. Багдасарян; заявитель и патентообладатель В. Е. Беляев, С. О Беляева, В. С. Багдасарян, С. В. Багдасарян. - № 2009126006 / 22; заявл. 08.07.2009; опубл. 27.06.2010, Бюл. № 18.

Пат. 2220097 Российская Федерация, МПК C 01 B 21/26, 21/38. Способ утилизации тепла в процессе производства азотной кислоты / М. Л. Ферд, А. Ф. Рубинчик, С. М. Кононов, В. Я. Кайль; заявитель и патентообладатель М. Л. Ферд, А. Ф. Рубинчик, С. М. Кононов, В. Я. Кайль. - № 2002105937/15; заявл. 06.03.2002; опубл. 27.12.2003, Бюл. № 36.

Пат. 2248322 Российская Федерация, МПК C 01 B 21/40, 21/26. Способ производства азотной кислоты и агрегат для производства азотной кислоты / Б. П. Шайдак, Б. И. Юдовин, Г. И. Богорадовский, Л. Г. Кореневский, В. В. Поярков, В. И. Титенский, М. Л. Ферд, Н. В. Юргенсон; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт турбокомпрессоростроения". - № 2003138251/15; заявл. 29.12.2003; опубл. 20.03.2005, Бюл. № 8.

Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности / Под. ред. В. М. Олевского. - М.: Химия, 1985. - 400 с.

Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю. И. Дытнерский и др. Под ред. Ю. И. Дытнерского, 5-е изд., стереотипное. - М.: ООО "Издательский дом Альянс", 2010. - 496 с.

Александров, И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. - 3-е изд., перераб. (Серия "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии"). - М.: Химия, 1978 - 280 с.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.28.11.002