Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов
| Наименование сырья, материалов и полупродуктов | Межгосударственный, государственный или отраслевой стандарт, технические условия, регламент или методика | Показатели, обязательные для проверки (наименование и единица измерения) | Показатели, которые регламентируются с допустимыми отклонениями |
| 1. Аммиак газообразный 2. Газы дистилляции 3. Азотная кислота | По регламенту цеха 1А По регламенту цеха М-2 По регламенту цеха №5/6 | Давление, МПа (кгс/см2) Объемная доля инертов, % Массовая концентрация масла, мг/м3 Температура, 0С Объемная доля, % аммиака диоксида углерода влаги Массовая концентрация: масла, мг/м3 карбамида, г/м3 Давление, МПа (кгс/см2) Температура, 0С Массовая доля: азотной кислоты, % оксидов азота в пересчете на N2O, % Массовая концентрация ионов хлора, мг/дм3 Давление, МПа (кгс/см2) | 0,17-0,25 (1,7-2,5) Не более 1,0 Не более 22,0 Не менее 10,0 Не менее 80,0 Не более 8,0 Не более 15,0 Не более 22,0 Не более 0,1 Не более 0,3 (3,0) Не более 100 Не менее 56,0 Не более 0,1 Не более 20,0 Не менее 0,4 (4,0) |
| 4. Порошок магнезитовый каустический 5.Антислеживающая добавка NowoFlov 99056 6.Масло минераль-ное нефтяное (индустриальное) 7. Азот 8. Мешки полиэтиленовые клапанные или полипропиленовые 9. Шпагат | ГОСТ 1216-87 с изм.1 поставка фирмы Holland Novochem B.V. ГОСТ 20799-88 CТП 3-43-2001 ГОСТ 17811-78 с изм. 1-3 ГОСТ 17308-88 | Массовая доля оксида магния %, не менее Остаток на сетке № 02, %, не более Проход через сетку № 009, %, не менее Массовая доля влаги, %, не более Массовая доля , %, аминов (С16-С18) солей жирных кислот(С17-С18) минеральное масло и парафины | Для марок ПМК-90 ПМК-87 ПМК-83 ПМК-75 90 87 83 75 5 5 5 ¾ 75 75 75 ¾ 1 1 1,3 1,5 9,0 2,5 88,5 |
| 10. Пленка полиэтиленовая 11. Полотно иглопробивное ИПФА-850-7А 12. Дисперсия ПВА | ГОСТ 10354-82 с изм. 1-4 ТУ 6-19-330-86 ГОСТ 18992-80 с изм. 1-5 |
Описание технологического процесса и схемы
Производство аммиачной селитры (гранулированной) состоит из одного технологического потока и имеет следующие стадии:
1. Нейтрализация азотной кислоты аммиаком и газами дистилляции в
аппаратах ИТН.
2. Приготовление магнезитовой вытяжки.
3. Донейтрализация азотной кислоты аммиаком и введение магнезитовой вытяжки.
4. Концентрирование слабых растворов амселитры и откачка конденсатов выпарки.
5. Упаривание раствора аммиачной селитры в выпарных аппаратах III ступени и гранулирование.
6. Упаковка и хранение готового продукта.
7. Нанесение антислеживающей добавки.
Нейтрализация азотной кислоты аммиаком и газами
Дистилляции в аппаратах ИТН
Слабая азотная кислота из склада цеха №5/6 с массовой долей HNO3 не менее 56%, оксидов азота не более 0,1 %, массовой концентрацией ионов хлора не более 20,0 мг/дм3 (поз. АО-230), давлением не менее 0,4 МПа (4,0 кгс/см2) (поз. PRAHL-2) поступает в распределительный коллектор, из которого направляется в аппараты ИТН поз. 22/1-3 и поз.22/4,5.
На трубопроводе азотной кислоты имеется дренаж, из которого кислота направляется в резервное хранилище слабого раствора поз. 29/1,3.
Также предусмотрена резервная линия подачи азотной кислоты на аппараты ИТН поз.22/1-3 из склада цеха №5/6.
Газы дистилляции из цеха М-2 с давлением не более 0,3 МПа (3,0 кгс/см2) (поз.PR-17) и температурой не более 1000С (поз.TR-10-8) поступают в аппараты ИТН поз.22/1-3. Расход газов дистилляции (поз.FR-16) не более 5000 м3/ч. На трубопроводе газов дистилляции предусмотрена анализная точка (поз.GO-112) для определения состава газов дистилляции.
Газы дистилляции из цеха М-3 поступают в аппараты ИТН поз.22/1,4.
Газообразный аммиак по трем коллекторам из отделения ПЖМУ цеха 1А поступает в общий коллектор, на котором установлена задвижка с электроприводом, дистанционное управление которой осуществляется из ЦПУ. Из общего коллектора газообразный аммиак с давлением 0,17-0,25 МПа (1,7-2,5 кгс/см2) (поз.PI-80) и температурой не менее 100С (поз.TR-10-2) через испаритель жидкого аммиака поз. 25 поступает в подогреватель аммиака поз. 26. Испаритель аммиака представляет собой сосуд, в нижней части которого снаружи установлен змеевик, обогреваемый паром давлением не более 0,55 МПа (5,5 кгс/см2) (поз. PI-81). Испаритель аммиака имеет предохранительные клапаны, которые срабатывают при повышении давления аммиака свыше 0,28 МПа (2,8 кгс/см2). Подогреватель аммиака представляет собой вертикальный кожухотрубный теплообменник, в межтрубное пространство которого подается пар давлением не более 0,55 МПа (5,5 кгс/см2) (поз.PI-81).
Паровой конденсат из подогревателя аммиака через конденсатоотводчик и из испарителя аммиака выдается в сборник чистого конденсата поз. 55 или в случае загрязнения в сборник конденсата поз. 54.
Газообразный аммиак после подогревателя поз. 26 с температурой не более 80°С (поз.TRC-19) и давлением 0,17-0,25 МПа (1,7-2,5 кгс/см2) (поз.PR-62) поступает в распределительный коллектор. Температура газообразного аммиака после подогревателя регулируется автоматически.
На распределительном коллекторе установлена диафрагма для определения расхода аммиака (поз.FR-18) и анализная точка для определения массовой концентрации масла и объемной доли инертных газов в аммиаке (поз.GO-224). Из распределительного коллектора аммиак подается: в аппараты ИТН поз. 22/1-5; в донейтрализаторы поз. 21/1-4; на гранбашню №3 в гидрозатворы-донейтрализаторы поз. 602/1,2, в нейтрализатор плава поз. 606; на гранбашню №4 в гидрозатворы-донейтрализаторы поз. 3г/1,2, в нейтрализатор плава поз. 7г.
Газообразный аммиак и газы дистилляции поступают в кольцевой барботер, расположенный в нижней части реакционного стакана аппарата ИТН. Аммиак нейтрализуется азотной кислотой с образованием раствора аммиачной селитры по реакции:
NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Q
Q = 144936 Дж/моль.
Количество аммиака, поступающего в аппарат ИТН, задается с помощью регулятора расхода (поз.FRC-20(1-5)) и не должно превышать паспортной величины 10000 м3/ч.
Для ведения оптимального технологического процесса в аппаратах ИТН предусмотрена система контроля и автоматического регулирования процесса нейтрализации (СРН) (поз.QRC-22(1-5)).
СРН обеспечивает измерение концентрации избыточной кислоты на выходе из аппаратов ИТН и осуществляет регулирование процесса нейтрализации в аппарате (обеспечивает поддержание близкого к стехиометрическому соотношение реагирующих компонентов) путем изменения подачи азотной кислоты в реакционную зону аппарата с целью экономного расходования аммиака и азотной кислоты, а также безопасного ведения технологического процесса, снижения коррозионных разрушений оборудования и уменьшения выбросов в окружающую среду.
Для безопасного ведения процесса нейтрализации газов дистилляции предусмотрена подача в аппараты ИТН азота, в количестве не менее 500 м3/ч (поз.FRCAL-63) в каждый ИТН, работающий на газах дистилляции. Давление азота на входе в цех не нормируется (поз.PR-64).
Аппарат ИТН представляет собой цилиндрический сосуд, в котором установлен реакционный стакан.
Азотная кислота и газообразный аммиак или аммиакосодержащие газы подаются в барботеры, расположенные в реакционном стакане друг над другом. Барботеры обеспечивают встречную подачу реагентов в диспергированном состоянии.
Реакционный стакан внизу имеет отверстия, через которые в него поступает циркулирующий раствор аммиачной селитры, заполняющей кольцевое пространство между корпусом аппарата и реакционным стаканом. Циркуляция раствора обеспечивается подъемной силой, которая создается в реакционной зоне за счет парообразования. Кратность циркуляции зависит от интенсивности парообразования (она повышается с ростом массовой концентрации азотной кислоты и температуры подогрева исходных реагентов).
Циркуляция положительно влияет на полноту реакции нейтрализации.
Реакция нейтрализации сопровождается значительным выделением тепла, которое используется для выделения части воды, вносимой с кислотой.
Температура раствора в аппарате ИТН поддерживается не более 1500С (поз.TRAH-65(1-5)). Для понижения температуры используется слабый раствор амселитры, подаваемый насосом поз.42/5 из резервного хранилища слабого раствора амселитры поз.29/1-3.
Раствор амселитры с массовой долей амселитры не менее 75% и массовой концентрацией азотной кислоты не более 5 г/дм3(поз.GO-107, 109, 110, 117, 118) из аппарата ИТН поз.22/1-5 поступает в донейтрализатор поз.21/1-4.
В этом растворе предусмотрена также схема автоматического контроля содержания аммиака, азотной кислоты и аммиачной селитры (поз.QRC-22
(1-5)).
Соковый пар, образовавшийся в результате кипения раствора за счет тепла реакции нейтрализации, из аппаратов ИТН поз. 22/1-3 поступает в индивидуальные сепараторы поз. 23/1-3. Из сепараторов раствор амселитры возвращается в аппарат ИТН поз. 22/1-3, а соковый пар направляется в общий сепаратор поз. 24.
Соковый пар после аппаратов ИТН поз. 22/4,5 поступает в сепараторы сокового пара поз. 27/1,2, где происходит отделение сокового пара от брызг аммиачной селитры.
Отделившийся раствор амселитры из сепараторов поз. 27/1,2 поступает в донейтрализаторы поз 21/3,4, а соковый пар направляется в общий коллектор сокового пара.
Предусмотрены схема автоматического контроля массовой концентрации аммиака, азотной кислоты и аммиачной селитры в соковом паре после индивидуальных сепараторов поз.23/1-3 и аппаратов ИТН поз.22/4,5 (поз.QE-(1-5)) и анализные точки (поз.GO-111, 113, 114, 115, 116).
Соковый пар из сепаратора поз. 24 направляется в общий коллектор сокового пара.
Давление сокового пара после аппаратов ИТН должно быть не более 0,02 МПа (0,2 кгс/см2) (поз.PI-(74-78)).
На общем коллекторе сокового пара после аппаратов ИТН предусмотрена анализная точка для определения состава конденсата сокового пара (поз.GO-106).
Отделившийся раствор амселитры из сепаратора поз. 24 направляется в донейтрализатор поз. 21/2. Имеется схема выхода раствора из общего сепаратора в сборник раствора амселитры поз. 41.
Соковый пар из донейтрализаторов выбрасывается в атмосферу по индивидуальной свече, на которой имеется анализная точка для контроля содержания в нем аммиака, оксидов азота, амселитры (поз.GO-105).
Сконденсировавшийся в общем коллекторе сокового пара конденсат дренируется в резервное хранилище слабого раствора поз. 29/1, 2, сборник конденсата поз. 54, сборник слабого раствора амселитры поз. 15.
Соковый пар из общего коллектора вакуумом засасывается на поверхностные конденсаторы поз. 84/1-3.
В качестве охлаждающей жидкости на поверхностных конденсаторах используется вода 13-го оборотного цикла с температурой не более 280С (поз.TE-12-1). Оборотная вода с температурой не более 350С (поз.TE-13-1) поступает в сбросной коллектор 13-го оборотного цикла.
Давление оборотной воды на входе в грязеуловитель поверхностного конденсатора (поз.PI-52-1) не менее 0,16 МПа (1,6 кгс/см2), давление оборотной воды на выходе из грязеуловителя (поз.PI-51-1) не менее 0,13 МПа (1,3 кгс/см2).
Давление сокового пара на входе в поверхностные конденсаторы не должно превышать 0,02 МПа (0,2 кгс/см2) (поз.PI-11-1). Давление сокового пара в сокопроводе, выходящем на общецеховую свечу не более 0,02 МПа (0,2 кгс/см2) (поз.PRC-41). При повышении давления сокового пара свыше 0,02 МПА (0,2 кгс/см2) срабатывает блокировка.
Конденсат сокового пара из конденсаторов поз. 84/1-3 c температурой 80-90 0С (поз.TE-16-1) направляется в сборник конденсата поз. 54.
Схемой предусмотрена анализная точка (поз.GO-122) для определения состава конденсата сокового пара после поверхностных конденсаторов поз.84/1-3.
Отсос инертов производится вакуум-насосом поз. 40/1-3. В качестве рабочей жидкости на вакуум-насосах используется конденсат сокового пара.
В случае выхода из строя системы подачи конденсата на вакуум-насосы в качестве рабочей жидкости может использоваться вода из 13-го оборотного цикла.
Конденсат сокового пара на вакуум-насосы подается по следующей схеме: конденсат из линии нагнетания насосов поз. 56 поступает на холодильники поз. 59/1,2,3, где охлаждается оборотной водой и подается на вакуум-насосы. Давление оборотной воды на входе в цех (к.712) не менее 0,26 МПа (2,6 кгс/см2) (поз.PIAL-11), расход (поз.FR-31) не нормируется. Температура (поз.TR-10-б) оборотной воды не более 280С.
Предусмотрен контроль качества оборотной воды на входе в цех (поз.GO-245) и на выходе из цеха (поз.GO-246).
Отработанный конденсат сбрасывается в сборник замкнутого цикла поз. 58, уровень в котором не должен превышать 1500 мм (поз.LRC-29), откуда насосами поз. 60/1,2 откачивается в сборник конденсата поз. 54.
При необходимости часть конденсата из сборника замкнутого цикла поз. 58, минуя сборник конденсата поз. 54, поступает в холодильник поз. 59/3, а затем на вакуум-насосы.
Существует схема подачи кислого конденсата из сборника конденсата поз.54 насосами поз.56/1,2 в сборник замкнутого цикла поз.58 и циркуляции раствора насосами поз.60/1,2.
В случае забивки вакуум-насосов солями жесткости предусмотрена схема промывки вакуум-насосов раствором азотной кислоты из дренажного бака с последующей откачкой промывочного раствора в резервное хранилище слабого раствора амселитры поз. 29/1,2.
Несконденсировавшийся соковый пар через сепаратор общецеховой свечи поз. 67 сбрасывается в атмосферу. Массовая концентрация аммиака в соковом паре должна быть не более 180 мг/м3 (поз.GO-250).
Раствор амселитры из сепаратора поз. 67 поступает в сборник слабого раствора амселитры поз. 15, сюда же поступает раствор из коллектора сокового пара.
Уровень в сборнике слабого раствора амселитры поз.15 не должен превышать 2800 мм (поз.LR-13).
Из сборника слабого раствора поз. 15 насосами поз. 19/1,2 раствор откачивается в донейтрализатор поз. 21/3, в аппараты ИТН поз. 22/1-5 или в резервное хранилище слабого раствора амселитры поз. 29/1,2.
Предусмотрена схема циркуляции раствора в сборнике поз.15 насосами поз.19/1,2 и откачки раствора в сборник поз.18/1.
Конденсат сокового пара из сборника конденсата поз. 54 насосами поз.56/1,2 откачивается в цех НОПС, подается в качестве рабочей жидкости на вакуум-насосы, подается в сборники поз.18. Этот же раствор может использоваться при промывке «кипящего» слоя и конусов гранбашни №3.
Уровень в сборнике конденсата поз.54 не должен превышать 2160 мм (поз.LRCAH-33). Расход конденсата, выдаваемого в цех НОПС, не более 40 м3/ч (поз.FR-35), температура не более 350С (поз. TR-65-6).
Предусмотрена схема автоматического контроля массовой концентрации аммиака, азотной кислоты, амселитры в конденсате, выдаваемом в цех НОПС (поз.QE-7). На линии имеется анализная точка (поз.АЗ-256) для отбора проб, установлен рН метр и кондуктометр (поз.QR-34).
В сборник конденсата поз.54 поступает конденсат из поверхностных конденсаторов поз.407/1,2 гранбашни №3, из сборника конденсата поз.18г гранбашни №4, раствор из сокопровода аппаратов ИТН, из поверхностных конденсаторов поз. 84, из сборника замкнутого цикла поз.60.
Сюда же поступает в случае загрязнения паровой конденсат из испарителя аммиака поз.25 и подогревателя аммиака поз.26, из душевых к.712, из конденсатора поз.49.
В случае необходимости предусмотрена схема откачки конденсата из сборника поз.54 насосами поз.20/1,2, поз.19/1,2.
При повышении выше нормы массовой концентрации аммиака, азотной кислоты или аммиачной селитры в конденсате, выдаваемом из сборника поз.54 в цех НОПС, предусмотрена подача парового конденсата в сборник поз.54 или оборотной воды в линию конденсата в цех НОПС.
Уровень кислого конденсата в сборнике поз.18/1,2 должен быть в пределах 1000-3800 мм (поз.LRALH-14/1,2).
В сборник кислого конденсата сокового пара поз. 18/1,2 поступает перелив из напорного бака конденсата поз. 413 гранбашни №3.Имеется также схема подачи конденсата сокового пара из сборника конденсата поз.54 в сборник поз. 18/1,2. Из сборника поз. 18/1,2 кислый конденсат сокового пара насосами поз. 20/1,2 подается в напорный бак конденсата поз. 413 гранбашни №3, в сборник поз. 615, в бак кислого конденсата поз. 123, в отделение приготовления магнезитовой вытяжки. Этот же раствор используется при промывке «кипящего» слоя и конусов гранбашен №3 и №4. Имеется схема подачи конденсата сокового пара насосами поз.19 в сборник слабого раствора амселитры поз. 15.
В резервное хранилище слабого раствора амселитры поз.29/1-3 подается циркуляционный раствор насосом поз.42/5. Этим же насосом откачивается раствор амселитры из аппаратов ИТН поз.22/1-5 и донейтрализаторов поз.22/1-4 при их остановке.
В хранилище поз.29/1,2 поступает раствор амселитры, сконденсировавшийся в сокопроводе с аппаратов ИТН, раствор амселитры из сборника поз.15, раствор, образовавшийся при промывке конусов и решетки "кипящего" слоя гранбашни №3.
В резервное хранилище поз.29/1,3 поступает раствор, образовавшийся при промывке конусов и решетки "кипящего" слоя гранбашни №4, азотная кислота с дренажа линии азотной кислоты в корп. 712.
В резервное хранилище поз.29/1 поступает азотная кислота из поддонов аппаратов ИТН поз.22/4,5, азотная кислота с дренажа линии азотной кислоты на гранбашню №3, конденсат из сборника поз.54 в случае его загрязнения, раствор амселитры, образовавшийся в сокопроводе из аппаратов ИТН, паровой конденсат из упарочных аппаратов поз.44/1,2 при их пуске и остановке.
Раствор, используемый для промывки вакуум-насосов поз.40 от солей жесткости, из сборника замкнутого цикла поз.60 поступает в хранилище поз.29/2.
Имеется схема откачки раствора амселитры из сборников упаренного раствора поз.63 насосом поз.64/5 в хранилище поз.29/1,2.
Предусмотрена схема промывки поверхностных конденсаторов поз.407 гранбашни №3 закисленным раствором из хранилищ поз.29/1,2.
Предусмотрена схема подачи магнезитовой вытяжки в хранилище поз.29/3 при остановке в ремонт хранилища магнезитовой вытяжки поз.65.
Раствор, образовавшийся при промывке оборудования, коммуникаций, из приямков корп.712 насосом поз.69 откачивается в сборник конденсата поз.54.
Уровень в резервных хранилищах должен быть не более 2800 мм (поз.LR-26).