ES2290119T5 - Procedimiento para la preparación de ácido nítrico - Google Patents
Procedimiento para la preparación de ácido nítrico Download PDFInfo
- Publication number
- ES2290119T5 ES2290119T5 ES01917053.9T ES01917053T ES2290119T5 ES 2290119 T5 ES2290119 T5 ES 2290119T5 ES 01917053 T ES01917053 T ES 01917053T ES 2290119 T5 ES2290119 T5 ES 2290119T5
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- air
- nitric acid
- procedure
- gas
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 58
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 76
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 32
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 31
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 27
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002089 NOx Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
- C01B21/24—Nitric oxide (NO)
- C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Description
DESCRIPCION
Procedimiento para la preparacion de acido nftrico
El presente invento se refiere a un procedimiento para la preparacion de acido nftrico, tal como se describe por ejemplo en el documento de solicitud de patente europea eP-A-0.945.400. En particular, se indica un procedimiento 5 para la preparacion de acido mtrico segun el procedimiento de una sola presion o segun el procedimiento de dos presiones, en el que la combustion del amomaco empleado se realiza mediante aire de proceso comprimido, y el gas nitroso, formado mediante la combustion, es absorbido por lo menos parcialmente por agua, con lo cual se forma el acido nftrico, y el gas residual no absorbido se descomprime desde la segunda presion hasta la presion del medio ambiente con el fin de obtener trabajo para el compresor en un expansor de gases residuales.
10 Para la preparacion del acido mtrico, en primer lugar el amomaco NH3 se hace reaccionar de un modo reactivo con aire y se produce oxido de nitrogeno NO:
4 NH3 + 5 O2-----> 4 NO + 6 H2O + 907,3 kJ.
El oxido de nitrogeno NO que resulta de este modo, es luego oxidado para formar dioxido de nitrogeno:
2 NO + O2---> 2 NO2+ 113,1 kJ.
15 Finalmente, el dioxido de nitrogeno NO2 asf obtenido, es absorbido en agua y se forma el acido nftrico:
4 NO2 + O2 + 2 H2O —> 4 HNO3 + 256,9./.3,90,3 kJ.
Para que sea absorbida por el agua la mayor cantidad posible del dioxido de nitrogeno NO2 obtenido, la absorcion se efectua a una presion elevada. Se absorbe preferiblemente a unas presiones comprendidas entre 4 y 14 bares.
El oxfgeno, necesario para la conversion qmmica del amomaco empleado como material en bruto, se aporta en 20 forma de oxfgeno del aire. Para esto, el aire de proceso se comprime y se lleva a una presion, que esta adaptada tanto a la reaccion de oxidacion como tambien a la reaccion de absorcion.
La energfa para la compresion del aire se obtiene, por una parte, mediante descompresion del gas residual que sale de la absorcion, hasta llegar a la presion del medio ambiente y, por otra parte, mediante el aprovechamiento de los calores que se liberan en las reacciones.
25 Las instalaciones para la produccion de acido nftrico, construidas en diferentes formas de realizacion, estan adaptadas a los requisitos especiales de su respectivo sitio de ubicacion.
Las instalaciones para la produccion de acido nftrico en una sola cadena se construyen usualmente con unas capacidades nominales comprendidas entre 100 y 1.000 toneladas de produccion diaria de acido nftrico. En el caso de duplicarse la parte de reaccion, se pueden conseguir por consiguiente en una sola cadena hasta 2.000 toneladas 30 de produccion diaria.
Si la produccion diaria solicitada es pequena o un sitio de ubicacion posee unos precios comparativamente bajos de la energfa, entonces la instalacion para la produccion de acido nftrico se ejecuta preferiblemente segun el procedimiento de una sola presion alta. En el caso de este procedimiento, la combustion del amomaco y la absorcion de los oxidos de nitrogeno se llevan a cabo a una presion aproximadamente igual, de aproximadamente 35 10 bares.
Si se solicitan grandes capacidades nominales y/o concentraciones mas altas del acido, una instalacion para la produccion de acido nftrico, ejecutada de acuerdo con el procedimiento de dos presiones, constituye la solucion mas rentable.
En el caso del procedimiento de dos presiones, la combustion del amomaco empleado se efectua a una primera 40 presion y mas baja - comparada con la presion de absorcion -. Los gases nitrosos formados durante la combustion - que tambien se denominan gas nitroso -, se llevan despues del enfriamiento, mediante una compresion del gas nitroso, hasta la segunda presion, la presion de absorcion.
Las instalaciones anteriormente usuales, con una combustion a la presion normal y una absorcion a una presion mediana, han sido relevados hoy en dfa por los mas rentables procedimientos de una sola presion y de dos 45 presiones. El acido nftrico producido es denominado tambien acido nftrico subazeotropo, puesto que en el caso de una destilacion, eventualmente realizada a continuacion, de uno de tales acidos, a causa de la formacion de un
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
azeotropo se puede conseguir solamente una maxima concentracion de acido nftrico de 68 %. Para superar este ftmite, se han expuesto en la bibliograffa un gran numero de procedimientos.
Con frecuencia, sin embargo, por parte de los consumidores del acido nftrico se desean unas concentraciones del acido de solamente un poco por encima de este 68 %, por ejemplo en el caso de la utilizacion de acido mtrico para la produccion de acido adfpico, de caprolactama, de tolueno-diisocianato o de otras sustancias, en cuyos casos se efectua una nitracion mediante acido nftrico. Por lo tanto, una necesidad de la industria, existente desde hace mucho tiempo, es tener a disposicion un procedimiento rentable para la produccion de acido nftrico en el intervalo de 68 a 76 %.
La mision del invento consiste, por lo tanto, en fortalecer los procedimientos, existentes y conocidos, de una sola presion y de dos presiones para la preparacion de un acido nftrico subazeotropo con medios sencillos y rentables, en el sentido de que con esto se pueda preparar un acido nftrico en una concentracion hasta de 76 %.
El invento resuelve el problema planteado por esta mision mediante un procedimiento para la preparacion de acido nftrico en el intervalo de concentraciones de 67 a 76 % en peso, de acuerdo con el procedimiento de una sola presion o con el procedimiento de dos presiones, en el que la combustion del amomaco empleado se realiza mediante aire de proceso comprimido (23,24), que es aportado desde el exterior al procedimiento y que es reducido en cuanto a su contenido de vapor de agua, al ser desecado, y el gas nitroso formado por la combustion es absorbido por lo menos parcialmente por agua, con lo que se forma acido nftrico, siendo secado posteriormente el aire de proceso (25), utilizado para la separacion por arrastre del acido nftrico producido a partir de los NO2 y NO disueltos, por lavado con un acido nftrico producto en un desecador posterior de aire (22).
El invento se basa en la idea de reducir al mmimo la introduccion de agua en el acido nftrico producto. En la introduccion de agua participa considerablemente la introduccion en forma de humedad a traves del aire, que es introducido como aire de combustion y como aire de separacion por arrastre en el desgasificador de HNO3. La desecacion da lugar a que se introduzca menos humedad en el acido nftrico producto.
Todas las formas de realizacion antes mencionadas utilizan la misma idea inventiva, de que el experto en la especialidad, al realizar la estructuracion de la instalacion o eventualmente en el caso de un remodelacion eventual, debe decidir, con ayuda de puntos de vista de rentabilidad, en cada caso individual, hasta que grado tiene que desarrollarse la desecacion del aire, con el fin de conseguir el efecto deseado, y cual de las corrientes de aire ha de ser desecada para esto. Los criterios tecnicos que han de ser tomados en consideracion para esto, son la carga del aire con vapor de agua, que es de esperar en el sitio de empleo del procedimiento, el grado de rendimiento del dispositivo de combustion de NH3 con aire para dar un NOx conforme al procedimiento que esta planificado o ya se encuentra en funcionamiento, y el deseado grado de concentracion del acido nftrico que se ha de producir. Usualmente, alrededor de un 80 % del aire de proceso empleado se usa para la combustion y aproximadamente un 20 % se usa para la separacion por arrastre, lo cual hace posible una subdivision optimizada economicamente de la desecacion de diferentes corrientes parciales del aire de proceso.
En otra forma de realizacion del invento, esta previsto prever para la desecacion un agua de refrigeracion con una temperatura de 1°C a 20°C.
En otra forma de realizacion del invento, esta previsto prever un ftquido de refrigeracion a una temperatura de -25°C a 5°C para la desecacion.
La disposicion del dispositivo de desecacion para desecar las corrientes de aire de proceso se efectua convenientemente detras del compresor de aire, lo cual sin embargo no es indispensablemente necesario para el cumplimiento de la mision conforme al invento.
El invento se explica a continuacion con mas detalle mediante dos Ejemplos, cada uno con una figura:
La Figura 1 muestra un procedimiento de una sola presion con un evaporador de NH3 1, un precalentador de NH3 gaseoso 2, un filtro de NH3 gaseoso 3, un mezclador de NH3 y aire 4, y un filtro de aire 5, un compresor de aire 6, un desecador de aire conforme al invento 20, un quemador de NH3 7 con una caldera La Mont de recuperacion del calor perdido, un calentador de gases residuales 8, un refrigerante de gas 9, una torre de absorcion 13, un desgasificador de HNO3 14, un desecador posterior de aire 22, un precalentador de gases residuales 19, un reactor para NOx 21, una turbina de descompresion de los gases residuales 15, un tambor para vapor 16, una turbina de vapor y de condensacion 17 y un condensador 18.
El amomaco ftquido se suministra con una presion de aproximadamente 16 bares absolutos y con una temperatura de aproximadamente 25°C y se aporta al evaporador de NH3 1. Este esta aproximadamente bajo una presion de evaporacion de 14 bares absolutos, lo cual corresponde a una temperatura de evaporacion de 36°C. En el evaporador de NH3 1, que esta cargado con vapor a baja presion, se evapora casi totalmente el amomaco ftquido a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
unas temperaturas variables. De este modo, la temperatura de evaporacion sube de un modo dependiente del enriquecimiento con agua en el evaporador. La presion en el sistema de evaporador se puede ajustar por modificacion de los niveles y de la cantidad o respectivamente de la presion del vapor a baja presion.
El amomaco evaporado, despues de haber pasado por un dispositivo separador de gotas, es calentado a 140°C en el precalentador de NH3 gaseoso 2, calentado por vapor, y en el filtro de NH3 gaseoso 3 se separan eventualmente los componentes solidos que todavfa estan arrastrados.
El compresor del grupo turboalternador - que se compone de un compresor de aire 6, de una turbina de descompresion de los gases residuales 15 y de una turbina de vapor y de condensacion 17 - aspira el aire de proceso 23 atmosferico humedo, es decir cargado con vapor de agua, que se necesita para el proceso, a traves del filtro de aire 5, y lo comprime hasta 12 bares absolutos con una temperatura de aproximadamente 250°C.
Esta corriente de aire es desecada conforme al invento, estando previsto en este ejemplo substraer en lo posible tanta cantidad de humedad para que se alcance una concentracion de acido mtrico de 76 %. El desecador de aire 20 utilizado en el ejemplo, posee un intercambiador de calor de aire con aire, integrado, que enfna a aproximadamente 20 hasta 40°C al aire que afluye en el desecador de aire 20. Despues de esto, el aire previamente refrigerado es enfriado a aproximadamente 1°C mediante agua fna en un refrigerante que actua indirectamente, integrado en el desecador de aire 20, realizandose que la humedad arrastrada por el aire, como consecuencia del traspasamiento hacia valores inferiores de la temperatura de rocfo del aire, precipita junto a las superficies del refrigerante, y de esta manera es separada del aire. De esta manera, el aire que sale del refrigerante posee una carga con agua disminuida en comparacion con su estado de entrada; entonces el aire esta desecado.
El aire desecado es conducido seguidamente junto a la cara que recoge calor del intercambiador de calor de aire con aire, integrado en el desecador de aire 20, en cuya cara el aire desecado es calentado de nuevo a 220°C.
Despues de que el aire desecado y calentado ha sido sacado del desecador de aire 20, el es subdividido en dos corrientes de proceso (aire primario y secundario) 24 y 25.
El aire de proceso 24 (aire primario) y el amomaco gaseoso se aportan al mezclador de NH3 y aire 4. El contenido de amomaco en el gas mixto es mantenido constante en aproximadamente 10,1 % en volumen mediante un sistema de regulacion de la relacion. En el subsiguiente quemador de NH3 7, el amomaco se oxida en presencia de un catalizador de Pt y Rh a una temperatura de 900°C, para formar oxido de nitrogeno. Los gases de combustion calientes se conducen a traves de la caldera La Mont de recuperacion del calor perdido, unida constructivamente con el quemador de NH3 7, y a traves del calentador de gases residuales 8, en la/el que los calores de reaccion, que resultan al realizar la oxidacion para formar NO y NO2, se aprovechan casi totalmente para la generacion de vapor y como energfa de propulsion (turbina de descompresion de gases residuales 15).
En el refrigerante de gas 9 se efectua el enfriamiento con agua de refrigeracion en circuito a aproximadamente 50°C, condensandose la mayor parte del agua de reaccion procedente de la combustion y formandose un acido mtrico con una concentracion de aproximadamente 44 a 50 % en peso.
Este aire es transportado por una bomba para condensado de acido (no mostrada en la Figura 1) a la torre de absorcion 13 hasta un plato perforado con una correspondiente concentracion de acido.
El aire de proceso 25 (aire secundario) es enfriado en un precalentador de gases residuales hasta aproximadamente 60°C hasta 80°C, cediendo el su calor al gas residual que sale de la torre de absorcion 13. El aire de proceso 25 es utilizado en el desgasificador de HNO3 14, tambien designado como columna de blanqueo, para la separacion por soplado de acido en bruto, antes de que este, cargado con un gas nitroso, sea anadido a la corriente gaseosa principal antes de la absorcion. Antes de que el perciba y cumpla esta funcion en el desgasificador de HNO3 14, es lavado con un acido mtrico producto en el desecador posterior de aire 22 conforme al invento, que esta ejecutado en este ejemplo como lavador de HNO3, y por consiguiente es desecado posteriormente.
Con una temperatura de aproximadamente 56°C el NO gaseoso remanente llega a la torre de absorcion 13. Esta esta provista de platos perforados. La formacion de acido nftrico tiene lugar en contracorriente con NO gaseoso y con agua de proceso, que es cargada en el plato mas superior. De un modo correspondiente al equilibrio entre NO2 y HNO3, la concentracion de acido disminuye en direccion hacia el extremo superior de la torre como consecuencia de una concentracion decreciente de NO2. El calor de reaccion resultante y una parte del calor sensible se entregan a traves de serpentines de refrigeracion, que se encuentran sobre los platos perforados, al agua de refrigeracion en circuito. Dependiendo de la concentracion, el acido se saca de los platos perforados 1°, 2° o bien 3° (contado desde abajo) de la torre de absorcion 13.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
El acido en bruto retirado es transportado al desgasificador de HNO3 14, equipado con anillos de Pall y, en contracorriente con el aire de proceso 25 (aire secundario), es liberado de los oxidos de nitrogeno disueltos ffsicamente.
Una parte del acido nftrico que abandona el desgasificador de HNO3 14, es un acido nftrico terminado, y otra parte del mismo se usa para el lavado de aire secundario en el desecador posterior de aire 22. El acido mtrico diluido de esta manera, o bien es anadido al condensado del refrigerante de gas 9 o es cargado directamente sobre un plato perforado de la torre de absorcion 13 con la misma concentracion.
Por la cabeza (parte superior) de la torre de absorcion 13, es entregado el gas residual procedente de la absorcion. Despues de la absorcion, el gas residual es calentado escalonadamente desde 25°C, y concretamente en el precalentador de gases residuales 19 en contracorriente con aire secundario y en el calentador de gases residuales 8 en contracorriente con NO gaseoso, hasta aproximadamente 350°C. Despues de la desnitrogenacion catalftica en el reactor para NOx21, aquel es descomprimido en la turbina de descompresion de gases residuales 15.
La Figura 2 muestra un procedimiento de dos presiones con un evaporador de NH3 1, un precalentador de NH3 gaseoso 2, un filtro de NH3 gaseoso 3, un mezclador de NH3 y aire 4, un filtro de aire 5, un compresor de aire 6, un desecador de aire conforme al invento 20, un quemador de NH3 7 con una caldera La Mont de recuperacion del calor perdido, un calentador de gases residuales 8, un refrigerante de gas 9, un compresor de NO 10, un calentador de gases residuales 11, un refrigerante de gas 12, una torre de absorcion 13, un desgasificador de HNO3 14, un desecador posterior de aire 22, un precalentador de gases residuales 19, una turbina con descompresion de gases residuales, un tambor para vapor 16, una turbina de vapor y de condensacion 17 y un condensador 18.
El amomaco ftquido es suministrado con una presion de aproximadamente 11 bares absolutos y con una temperatura de aproximadamente 25°C y es aportado al evaporador de NH3 1. Este esta situado aproximadamente bajo una presion de evaporacion de 7,0 bares absolutos, lo cual corresponde a una temperatura de evaporacion de 14°C. En el evaporador de NH3 1 cargado con agua de refrigeracion de reflujo calentada, el amomaco ftquido es evaporado casi totalmente a unas temperaturas variables. En este caso, la temperatura de evaporacion sube de un modo dependiente del enriquecimiento con agua en el evaporador. La presion en el sistema de evaporador se puede ajustar por modificacion de los niveles y de las cantidades de agua de refrigeracion.
El amomaco evaporado, despues de haber pasado por un dispositivo separador de gotas, es calentado a 80°C en el precalentador de NH3 gaseoso 2, calentado con vapor, y en el filtro de NH3 gaseoso 3 se separan los componentes solidos que eventualmente todavfa estan arrastrados.
El compresor del grupo turboalternador - que se compone de un compresor de aire 6, de una turbina de descompresion de gases residuales 15 y de una turbina de vapor y de condensacion 17 - aspira el aire de proceso 23 atmosferico humedo, es decir cargado con vapor de agua, que se necesita para el proceso, a traves del filtro de aire 5 y lo comprime hasta 5,6 bares absolutos con una temperatura de aproximadamente 254°C.
Esta corriente de aire es desecada conforme al invento, estando previsto en este ejemplo substraer en lo posible tanta cantidad de humedad, que se alcance una concentracion de acido nftrico de 76 %. El desecador de aire 20 utilizado en el ejemplo, posee un intercambiador de calor de aire con aire, integrado, que enfna a aproximadamente 20 hasta 40°C el aire que entra en el desecador de aire 20. Despues de esto, el aire previamente refrigerado es enfriado a aproximadamente 1°C mediante agua fria en un refrigerante que actua indirectamente, integrado en el desecador de aire 20, realizandose que la humedad arrastrada por el aire, como consecuencia del traspasamiento hacia valores inferiores de la temperatura de rodo del aire, precipita junto a las superficies del refrigerante, y es separada de esta manera con respecto del aire. De este modo, el aire que sale del refrigerante posee una carga con agua disminuida en comparacion con su estado de entrada, y entonces el aire esta desecado.
El aire desecado es conducido seguidamente junto a la cara que recoge calor del intercambiador de calor de aire con aire, integrado en el desecador de aire 20, en cuya cara el aire desecado es calentado de nuevo a 220°C.
Despues de que el aire desecado y calentado ha sido sacado del desecador de aire 20, es subdividido en dos corrientes de aire de proceso (aire primario y secundario) 24 y 25.
El aire de proceso 24 (aire primario) y el amomaco gaseoso se aportan al mezclador de NH3 y aire. El contenido de amomaco en el gas mixto es mantenido constante a aproximadamente 10,2 % en volumen mediante un sistema de regulacion de la relacion. En el subsiguiente quemador de NH3 7, el amomaco se oxida en presencia de un catalizador de Pt y Rh a una temperatura de 890°C para formar oxido de nitrogeno. El gas de combustion caliente es conducido a traves de la caldera La Mont de recuperacion del calor perdido, unida constructivamente con el quemador de NH3 7, y a traves del calentador de gases residuales 8, en la/el que los calores de reaccion, que resultan durante la oxidacion para formar NO y NO2, se aprovechan casi totalmente para la generacion de vapor y como energfa de propulsion (turbina con descompresion de gases residuales 15).
En el refrigerante de gas 9 se efectua el enfriamiento con agua de refrigeracion en circuito hasta aproximadamente 50°C, condensandose la mayor parte del agua de reaccion procedente de la combustion y formandose un acido nftrico con una concentracion de aproximadamente 44 a 50 % en peso. Este acido es transportado por una bomba para condensado de acido (no mostrada en la Figura 2) en la torre de absorcion 13 hasta un plato perforado con una 5 correspondiente concentracion de acido.
Despues de esto, el gas de combustion enfriado procedente del compresor de NO 10, es comprimido adicionalmente hasta 11 bares, con lo que se calienta. El gas calentado es enfriado a 55°C en el calentador de gases residuales 11 y en el refrigerante de gas 12, formandose mas cantidad de acido nftrico, que es transportado asimismo en la torre de absorcion 13 hasta un plato perforado con una correspondiente concentracion de acido.
10 El aire de proceso 25 (aire secundario) es enfriado a aproximadamente 60°C hasta 80°C en el precalentador de gases residuales 19, cediendo su calor al gas residual que sale de la torre de absorcion 13. El aire de proceso 25 es utilizado en el desgasificador de HNO3 14, tambien designado como columna de blanqueo, para la separacion por soplado del acido bruto, antes de que este, cargado con un gas nitroso, sea anadido a la corriente gaseosa principal antes de la absorcion. Antes de que este perciba y cumpla esta funcion en el desgasificador de HNO3 14, es lavado 15 con un acido mtrico producto en el desecador posterior de aire conforme al invento 22 - que en este ejemplo esta ejecutado como lavador de HNO3, y por consiguiente es desecado posteriormente.
Con una temperatura de aproximadamente 56°C, el NO gaseoso remanente llega a la torre de absorcion 13. Esta esta provista de platos perforados. La formacion de acido nftrico tiene lugar en contracorriente con NO gaseoso y con agua de proceso, que es anadida al plato mas superior. De modo correspondiente al equilibrio entre NO2 y 20 HNO3 disminuye la concentracion de acido como consecuencia de una concentracion decreciente de NO2 en
direccion hacia el extremo superior de la torre. El calor de reaccion resultante y una parte del calor sensible se entregan al agua de refrigeracion en circuito a traves de serpentines de refrigeracion, que se encuentran sobre los platos perforados. Dependiendo de la concentracion, el acido se retira desde los platos perforados 1°, 2° o respectivamente 3° (contado desde abajo) de la torre de absorcion 13.
25 El acido en bruto retirado se transporta al desgasificador de HNO3 14, equipado con anillos de Pall, y es liberado en contracorriente con el aire de proceso 25 (aire secundario) de los oxidos de nitrogeno disueltos ffsicamente.
Una parte del acido nftrico que sale del desgasificador de HNO3 14 es un acido nftrico terminado, otra parte del mismo se usa para el lavado del aire secundario en el desecador posterior de aire 22. El acido nftrico diluido de esta manera, o bien es anadido al condensado del refrigerante de gas 9 o es cargado directamente en un plato perforado 30 de la torre de absorcion 13, sobre cuyo plato perforado reina la misma concentracion.
Despues de la absorcion, el gas residual es calentado escalonadamente desde 25°C, y concretamente en el precalentador de gases residuales 19 en contracorriente con aire secundario, y en los calentadores de gases residuales 8 y 11 en contracorriente con NO gaseoso, hasta aproximadamente 350°C. Despues de esto el es descomprimido en la turbina para gases residuales 15.
35 Lista de signos de referencia:
1 evaporador de NH3
2 precalentador de NH3 gaseoso
3 filtro de NH3 gaseoso
4 mezclador de NH3 y aire
40 5 filtro de aire
6 compresor de aire
7 quemador de NH3
8 calentador de gases residuales
9 refrigerante de gas
45 10 compresor de NO
5
10
15
11 calentador de gases residuales
12 refrigerante de gas
13 torre de absorcion
14 desgasificador de HNO3
15 turbina de descompresion de gases residuales
16 tambor de vapor
17 turbina de vapor y de condensacion
18 condensador
19 precalentador de gases residuales
20 desecador de aire
21 reactor para NOx
22 desecador posterior de aire
23 aire de proceso
24 aire de proceso (aire primario)
25 aire de proceso (aire secundario).
Claims (3)
- REIVINDICACIONES1. Procedimiento para la preparacion de acido nftrico en el intervalo de concentraciones de 67 a 76 % en peso, de acuerdo con el procedimiento de una sola presion o con el procedimiento de dos presiones,• en el que la combustion del amomaco empleado se realiza mediante aire de proceso comprimido (23,24),5 que es aportado desde el exterior al procedimiento es reducido en cuanto a su contenido de vapor de agua,al ser desecado,• y el gas nitroso formado mediante la combustion es absorbido por lo menos parcialmente por agua, con lo que se forma acido nftricocaracterizado porque10 el aire de proceso (25) utilizado para la separacion por arrastre del acido mtrico producido a partir de los NO2 y NO disueltos, es desecado posteriormente por lavado con un acido nftrico producto en un desecador posterior de aire (22).
- 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque15 la desecacion del aire de proceso (23, 24, 25) se lleva a cabo en intercambio de calor con agua fria, que tiene una temperatura de 1°C a 20°C.
- 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porquela desecacion del aire de proceso (23, 24, 25) se lleva a cabo en intercambio de calor con un ftquido de refrigeracion, 20 que tiene una temperatura de -25°C a 5°C.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10011335 | 2000-03-10 | ||
| DE10011335A DE10011335A1 (de) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure |
| PCT/EP2001/002365 WO2001068520A1 (de) | 2000-03-10 | 2001-03-02 | Verfahren zur herstellung von salpetersäure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2290119T3 ES2290119T3 (es) | 2008-02-16 |
| ES2290119T5 true ES2290119T5 (es) | 2016-07-04 |
Family
ID=7634003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01917053.9T Expired - Lifetime ES2290119T5 (es) | 2000-03-10 | 2001-03-02 | Procedimiento para la preparación de ácido nítrico |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7118723B2 (es) |
| EP (1) | EP1261548B2 (es) |
| JP (1) | JP4764589B2 (es) |
| AT (1) | ATE372958T1 (es) |
| AU (1) | AU2001244181A1 (es) |
| DE (2) | DE10011335A1 (es) |
| ES (1) | ES2290119T5 (es) |
| NO (1) | NO20024267D0 (es) |
| WO (1) | WO2001068520A1 (es) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10207627A1 (de) * | 2002-02-22 | 2003-09-11 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure |
| DE102007006889B3 (de) * | 2007-02-13 | 2008-04-24 | Uhde Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Verhinderung der Korrosion an einem Gaseintrittsstutzen bei Salpetersäurekondensation |
| DE502008002100D1 (de) * | 2007-07-09 | 2011-02-03 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von salpetersäure mit einer konzentration im bereich von 50 bis 77,8 gew.-% |
| DE102008027232B3 (de) * | 2008-06-06 | 2009-09-03 | Uhde Gmbh | Sperrung des NO-Kompressors und des Restgasexpanders in einer Salpetersäureanlage |
| US9199849B2 (en) * | 2010-12-01 | 2015-12-01 | Orica International Pte Ltd | Process for producing nitric acid |
| CA2819562C (en) | 2010-12-01 | 2018-08-07 | The University Of Sydney | Process for producing ammonium nitrate |
| DE102011122142A1 (de) | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Salpetersäure |
| DE102012000570A1 (de) * | 2012-01-16 | 2013-07-18 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Salpetersäure |
| DE102012000569A1 (de) | 2012-01-16 | 2013-07-18 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Verfahren zum farblosen An- und Abfahren von Salpetersäureanlagen |
| CN103011102B (zh) * | 2012-12-21 | 2014-09-03 | 贵州开磷（集团）有限责任公司 | 一种进硝酸吸收塔脱盐水冷却工艺 |
| FR3008626B1 (fr) * | 2013-07-19 | 2015-08-07 | Arkema France | Reacteur pour preparer du cyanure d'hydrogene par le procede d'andrussow, equipement comprenant ledit reacteur et procede utilisant un tel equipement |
| CN105217585B (zh) * | 2014-06-04 | 2017-06-23 | 贵州芭田生态工程有限公司 | 双加压法硝酸生产装置 |
| CN104310324A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-28 | 河北冀衡赛瑞化工有限公司 | 一种电拖动双加压硝酸装置的生产方法 |
| DE102016217765A1 (de) | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Thyssenkrupp Ag | Anordnung und Verfahren zur Kondensation eines heißen sauren Gasgemischs |
| EP3372556A1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-12 | Casale Sa | A plant for the production of nitric acid, a related process and method of revamping |
| DE102017209257A1 (de) | 2017-06-01 | 2018-12-06 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur katalytischen Oxidation von Ammoniakgas |
| CN110721558A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-01-24 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种硝酸装置入炉空气干燥提浓的方法 |
| DE102020200235A1 (de) | 2020-01-10 | 2021-07-15 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Salpetersäure |
| EP4015451A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-22 | Yara International ASA | Mono-pressure plant for the production of nitric acid and method for operating same |
| EP4163488A1 (en) * | 2021-10-08 | 2023-04-12 | Alfa Laval Corporate AB | An arrangement for preparing a gaseous ammonia based fuel to be combusted in a boiler and a method thereof |
| LU103275B1 (de) * | 2024-04-04 | 2025-10-06 | Thyssenkrupp Ag | Sichere Herstellung von Salpetersäure nach dem Zweidruckverfahren |
| EP4649052A1 (de) | 2024-04-04 | 2025-11-19 | thyssenkrupp Uhde GmbH | Sichere herstellung von salpetersäure nach dem zweidruckverfahren |
| LU103274B1 (de) * | 2024-04-04 | 2025-10-08 | Thyssenkrupp Ag | Sichere Herstellung von Salpetersäure nach dem Eindruckverfahren |
| WO2025210081A1 (de) | 2024-04-04 | 2025-10-09 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Sichere herstellung von salpetersäure nach dem eindruckverfahren |
| EP4653418A1 (de) | 2024-05-22 | 2025-11-26 | Covestro Deutschland AG | Verfahren zur herstellung von organischem isocyanat mit verbesserter nachhaltigkeit |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR825708A (fr) † | 1934-12-03 | 1938-03-11 | Production de l'hydrogène à partir de l'oxyde de carbone et des gaz qui le renferment | |
| DE2148329A1 (de) † | 1971-09-28 | 1973-04-05 | Uhde Gmbh Friedrich | Verfahren zur herstellung von salpetersaeure |
| DE2856589C2 (de) * | 1978-12-29 | 1987-06-19 | Davy McKee AG, 6000 Frankfurt | Verfahren und Vorrichtung zum zeitlich begrenzten Antrieb der mit dem Luft- und/oder dem Nitrosegas-Kompressor antriebsmäßig gekuppelten Turbine(n) in einer Anlage zur Herstellung von Salpetersäure |
| US4367204A (en) * | 1979-05-04 | 1983-01-04 | Budapesti Muszaki Egyetem | Process for the recirculation of nitrogen oxides |
| JPS6128442A (ja) * | 1983-03-16 | 1986-02-08 | リンデ・アクチエンゲゼルシヤフト | 圧縮前および／または圧縮の際にガス流を冷却する方法および装置 |
| ES2177162T3 (es) * | 1998-03-26 | 2002-12-01 | Uhde Gmbh | Procedimiento e instalacion para la preparacion de acido nitrico. |
-
2000
- 2000-03-10 DE DE10011335A patent/DE10011335A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-03-02 AT AT01917053T patent/ATE372958T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-03-02 ES ES01917053.9T patent/ES2290119T5/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-02 JP JP2001567627A patent/JP4764589B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-02 EP EP01917053.9A patent/EP1261548B2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-02 DE DE50113004T patent/DE50113004D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-02 US US10/220,361 patent/US7118723B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-02 AU AU2001244181A patent/AU2001244181A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-02 WO PCT/EP2001/002365 patent/WO2001068520A1/de not_active Ceased
-
2002
- 2002-09-06 NO NO20024267A patent/NO20024267D0/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20024267L (no) | 2002-09-06 |
| JP2003527284A (ja) | 2003-09-16 |
| DE10011335A1 (de) | 2001-09-20 |
| DE50113004D1 (de) | 2007-10-25 |
| EP1261548B2 (de) | 2016-04-20 |
| EP1261548A1 (de) | 2002-12-04 |
| US7118723B2 (en) | 2006-10-10 |
| JP4764589B2 (ja) | 2011-09-07 |
| ATE372958T1 (de) | 2007-09-15 |
| US20030143148A1 (en) | 2003-07-31 |
| AU2001244181A1 (en) | 2001-09-24 |
| NO20024267D0 (no) | 2002-09-06 |
| EP1261548B1 (de) | 2007-09-12 |
| WO2001068520A1 (de) | 2001-09-20 |
| ES2290119T3 (es) | 2008-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2290119T5 (es) | Procedimiento para la preparación de ácido nítrico | |
| ES2569225T3 (es) | Proceso y planta para la fabricación de ácido sulfúrico a partir de gases ricos en dióxido de azufre | |
| CN109562942A (zh) | 用于生产硝酸的设备和方法 | |
| BR112017023546B1 (pt) | Planta de processo para a produção de ácido sulfúrico e referido processo | |
| JPS5836618B2 (ja) | ハイシユツガス ノ セイセイホウホウ オヨビ ソノソウチ | |
| ES2358001T3 (es) | Método para producción de ácido nítrico con un concentración en el rango de 50 a 77,8% en peso. | |
| RU2558112C2 (ru) | Способ производства нитрата аммония | |
| CN103402919B (zh) | 制造硝酸铵的整合方法 | |
| JPH0233645B2 (es) | ||
| US20130294977A1 (en) | Apparatus for use in production of nitric acid | |
| CN112978691A (zh) | 一种含氮氧化物尾气制备硝酸的方法及装置、核燃料后处理厂系统 | |
| CA2819712C (en) | Process for producing nitric acid | |
| NO135932B (es) | ||
| ES2652596T3 (es) | Procedimiento para la producción de ácido sulfúrico | |
| CN207435029U (zh) | 一种中压氨氧化生产稀硝酸的系统 | |
| ES2807426T3 (es) | Procedimiento continuo y dispositivo para la purificación de gases con contenido en SO2 | |
| CN101222976A (zh) | 从热原料气中冷凝三氧化硫的方法和装置 | |
| CN121648708A (zh) | 一种联合生产浓硝酸和稀硝酸的装置及方法 | |
| JPH0310561B2 (es) | ||
| GB1068568A (en) | Improvements in the production of nitric acid | |
| SU116851A1 (ru) | Способ получени азотной кислоты из аммиака под давлением | |
| Acid | Nitric Acid | |
| PL71721B2 (es) | ||
| PL111878B1 (en) | Method of isolation of sulfur dioxide from the stream of wet,cold gas containing up to 8 volume per cent of this dioxide |