[发明专利]生产硝酸的工艺

说明书

公开了一种用于从粗硝酸液体料流中除去亚硝组分以生产经漂白的硝酸产物(55)的工艺。该粗硝酸液体料流(37)来自硝酸工艺的吸收塔(19)。该工艺包括在漂白阶段(52)中使粗硝酸液体料流与氧化气体(12)接触。来自漂白阶段的至少一些气体流出物(12c)进入(12d)硝酸工艺的燃烧阶段(15)。进入漂白阶段(52)的氧化气体(12)可包含至少约三分之一的进料至该硝酸工艺的氧化气体进料(12)。至少约十分之一的漂白阶段气体流出物(12c)可进入(12d)燃烧阶段(15)。

技术领域

公开了一种用于生产硝酸的工艺。更具体地讲，公开了一种用于生产硝酸的工艺，该工艺在硝酸产物中产生极低水平的亚硝组分，并且产生可忽略的NOx的气体排放。

背景技术

美国专利9,199,849公开了一种生产硝酸的工艺，其中将基本上由氨、蒸汽和氧化气体组成的气态氧化剂进料暴露于一定的条件，由此将氨氧化，以产生包括一氧化氮和水蒸气的反应混合物。然后使反应混合物在热交换器中冷却，由此：a)将一氧化氮氧化，并使水蒸气冷凝；b)使一氧化氮氧化的产物与冷凝水反应并被冷凝水吸收；以及c)使反应混合物中的基本上所有一氧化氮都转化为硝酸。

通过US 9,199,849的工艺产生的硝酸固有地是稀释的，具有例如约20％至40％HNO₃(w/w)量级的浓度，这取决于反应混合物中所含的水的量。尽管通过US 9,199,849的工艺产生的稀硝酸不需要漂白以便从酸产物中除去颜色，但是已经发现，出于一些目的，稀硝酸中的亚硝酸水平可能过高。例如，如果将硝酸用于制造硝酸铵，则其中存在的亚硝酸可导致亚硝酸铵的形成，该亚硝酸铵是不稳定的，因此是意外爆炸的潜在原因。在这些情况下，即使在没有颜色的情况下，从产物酸中除去溶解的亚硝酸和其它亚硝组分，例如通过在漂白塔中进行气提，可以是有益的。

美国专利4,081,517公开了一种从流体料流中除去氮氧化物并将其转化为硝酸的工艺。该流体料流源自氨氧化工艺。US 4,081,517的工艺包括如下步骤：(a)进一步氧化流体料流中携带的一部分氮氧化物；(b)从氧化步骤中除去液态和气态流出物；(c)用硝酸水溶液洗涤从氧化步骤中除去的气态流出物；(d)分离从洗涤步骤中除去的料流的液态组分和气态组分；(e)漂白与逆流气体流接触的氧化和洗涤液体料流；(f)使从漂白步骤排出的气体料流进入到氧化步骤；以及(g)从漂白步骤中回收产物硝酸。

在上述内容中，“亚硝酸”具体指的是组分HONO(或HNO₂)，其氮氧化态为+3，相对于硝酸(HNO₃)产物(其中氮的氧化态为+5)而言氧化不足。

以上对背景技术的引用并不代表承认该技术形成本领域普通技术人员的公知常识的一部分。以上引用也不旨在限制本文所公开的工艺的应用。

发明内容

本文公开了一种用于从粗硝酸液体料流中除去亚硝组分以生产经漂白的硝酸产物的工艺。粗硝酸液体料流来自硝酸工艺的吸收塔。该工艺包括在漂白阶段使粗硝酸液体料流与氧化气体接触。在该工艺中，来自漂白阶段的至少一些气体流出物进入硝酸工艺的燃烧阶段。

与来自漂白阶段的气体流出物完全绕过燃烧阶段时相比，在氧化气体进入燃烧阶段之前使至少一些氧化气体通过漂白阶段能够实现通过漂白阶段的漂白塔的更大的氧化气体流量。进而，这可以使漂白塔的尺寸和/或漂白阶段的操作温度最小化。

本文公开的工艺可以例如提供对US 9,199,849中描述的工艺的改进。就这一点而言，通过在漂白阶段中使氧化气体进料流与硝酸液体流出物料流物理接触，可以从来自吸收塔的硝酸液体流出物中除去亚硝组分。

此外，与US 4,081,517中描述的工艺相比，如本文公开的工艺包括以下步骤：在该步骤中来自漂白阶段的至少一些气体流出物进入硝酸工艺的燃烧阶段。然而，在US 4,081,517中，进料至该工艺的流体料流是氨燃烧过程的产物(即已经从氨燃烧过程中去除)的料流。