一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，包括如下步驟：將氣氨與空氣混合物在雙加壓硝酸裝置氧化爐內(nèi)的鉑銠合金絲網(wǎng)上燃燒，生成一氧化氮氣體，所述一氧化氮氣體與水反應(yīng)生成硝酸；其中，所述雙加壓硝酸裝置氧化爐溫度為860℃～890℃。本發(fā)明所述方法在不增加設(shè)備的前提下，通過優(yōu)化工藝參數(shù)提高硝酸裝置溫室氣體的減排效率，同時可以提高硝酸產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硝酸的制備方法，特別是涉及一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]硝酸生產(chǎn)過程第一步是氣氨與空氣混合物在氧化爐內(nèi)的鉬銠合金絲網(wǎng)上燃燒，雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為830°C~890°C，生成高溫氧化氮(NOx)氣體，主要反應(yīng)公式如下:
[0003]4NH3+502 — 4N0+6H20 (I)
[0004]4NH3+302 — 2N2+6H20 (2)
[0005]4NH3+402 — 2N20+6H20 (3)
[0006]公式(I)生成的NO是該步驟的主要產(chǎn)物，用于生產(chǎn)硝酸，公式⑵和(3)是伴隨反應(yīng)，生成副產(chǎn)物N2、N2O和水。在正常生產(chǎn)條件下，副產(chǎn)物N2O不能生成硝酸，而國家環(huán)保部沒有對硝酸裝置排放的溫室氣體氧化亞氮(N2O)做出限制，因此在硝酸正常生產(chǎn)中沒有對N2O排放量進(jìn)行控制，而是直接排入大氣，這不僅沒有充分利用原料造成氧化爐內(nèi)氧化率降低，而且排放的N20還加劇了全球溫室效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，所述方法在不增加設(shè)備的前提下，通過優(yōu)化工藝參數(shù)提高硝酸裝置溫室氣體的減排效率，同時可
以提高硝酸產(chǎn)量。
[0008]一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，包括如下步驟:
[0009]將氣氨與空氣混合物在雙加壓硝酸裝置氧化爐內(nèi)的鉬銠合金絲網(wǎng)上燃燒，生成一氧化氮氣體，所述一氧化氮氣體與水反應(yīng)生成硝酸；其中，所述雙加壓硝酸裝置氧化爐溫度為 860 °C ~890 °C。
[0010]本發(fā)明所述的減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，其中所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為860°C~870°C，氧化壓力為400kPa。
[0011]本發(fā)明所述的減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，其中所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為861°C~ 866°C。
[0012]本發(fā)明所述的減少溫室氣體排放的硝酸制備方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:
[0013]本發(fā)明所述方法在不增加設(shè)備的前提下，通過優(yōu)化工藝參數(shù)提高硝酸裝置溫室氣體的減排效率，同時可以提高硝酸產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益；所述雙加壓硝酸裝置氧化爐溫度為860°C~890°C的條件下可以使氧化爐內(nèi)的氣氨達(dá)到較好的轉(zhuǎn)化率，尤其在溫度為860°C~870°C的條件下，溫度低于860°C氣氨轉(zhuǎn)化率低，副反應(yīng)產(chǎn)物增多，溫度過高氣氨的轉(zhuǎn)化率會降低，同時會造成鉬銠網(wǎng)催化劑損耗過大，而且還容易發(fā)生爆炸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明實施例1中氣氨轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖?！揪唧w實施方式】
[0015]實施例1對最適宜溫度的探討
[0016]根據(jù)對硝酸生產(chǎn)工藝的研究和在現(xiàn)場的反復(fù)試驗，發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)氧化爐溫度可以減輕硝酸裝置溫室氣體對環(huán)境的污染，并提高硝酸氧化爐內(nèi)原料氣氨的轉(zhuǎn)化率，見圖1，其中，曲線a為氧化壓力為IOOkPa情況下的變化圖，曲線b為氧化壓力為400kPa情況下的變化圖。從圖1中可見，氧化爐內(nèi)氣氨的轉(zhuǎn)化率與溫度有關(guān)，以氧化壓力為400kPa的雙加壓硝酸裝置氧化爐來說，在氧化爐溫度達(dá)到890°C以前，氨的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增加，在8900C時達(dá)到了最高值，根據(jù)物料平衡可得出，此時產(chǎn)生的溫室氣體N20等副產(chǎn)物最少。
[0017]根據(jù)這一研究，我們在硝酸工藝操作常用范圍830°C~890°C進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了現(xiàn)場反復(fù)試驗，并將溫度優(yōu)化為860°C~890°C這個溫度范圍是因為，在400kPa的氧化爐中，溫度高于890°C以后氨的轉(zhuǎn)換率會降低，同時會造成鉬網(wǎng)催化劑損耗過大，而且容易發(fā)生爆炸。
[0018]經(jīng)過多次試驗并從儀表測量結(jié)果可以看出，硝酸尾氣中N20濃度與氧化爐溫度有關(guān)，氧化爐溫度越高，尾氣中N20濃度越低，反之亦然。
[0019]選擇一個適宜的氧化爐溫度，不僅能提高氨轉(zhuǎn)化率，還可以降低副反應(yīng)發(fā)生，降低硝酸裝置溫室氣體的排放量，同時提高硝酸生產(chǎn)全過程的經(jīng)濟(jì)效益。
[0020]實施例2
[0021]一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，包括如下步驟:
[0022]將氣氨與空氣混合物在雙加壓硝酸裝置氧化爐內(nèi)的鉬銠合金絲網(wǎng)上燃燒，生成一氧化氮氣體，所述一氧化氮氣體與水反應(yīng)生成硝酸；其中，所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為861°C，氧化壓力為IOOkPa或400kPa，尾氣中N2O的濃度為1315ppm。
[0023]實施例3
[0024]一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，包括如下步驟:
[0025]將氣氨與空氣混合物在雙加壓硝酸裝置氧化爐內(nèi)的鉬銠合金絲網(wǎng)上燃燒，生成一氧化氮氣體，所述一氧化氮氣體與水反應(yīng)生成硝酸；其中，所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為866°C，氧化壓力為IOOkPa或400kPa，尾氣中N2O的濃度為1234ppm。
[0026]實施例4
[0027]所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為870°C，其他同實施例1。
[0028]實施例5
[0029]所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為890°C，其他同實施例1。
[0030]實施例6
[0031]所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為860°C，其他同實施例1。
[0032]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)， 均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 將氣氨與空氣混合物在雙加壓硝酸裝置氧化爐內(nèi)的鉬銠合金絲網(wǎng)上燃燒，生成一氧化氮氣體，所述一氧化氮氣體與水反應(yīng)生成硝酸；其中，所述雙加壓硝酸裝置氧化爐溫度為860。。~890。。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，其特征在于:所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為860°C~870°C，氧化壓力為400kPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少溫室氣體排放的硝酸制備方法，其特征在于:所述雙加壓硝酸裝置氧化爐的溫度為8.61°C~866°C。
【文檔編號】C01B21/40GK103466571SQ201310410134
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】王莉莉, 宋磊, 柴鋒 申請人:安徽淮化股份有限公司