1 Обзор технологий

Технология производства аммиачной селитры включает в себя нейтрализацию азотной кислоты газообразным аммиаком с использованием теплоты реакции (145 кДж/моль) для упаривания раствора селитры. После образования раствора, обычно с концентрацией 83 %, лишняя вода выпаривается до состояния расплава, в котором содержание нитрата аммония составляет 95 — 99,5 % в зависимости от сорта готового продукта. Для использования в качестве удобрения расплав гранулируется в распылительных аппаратах, сушится, охлаждается и покрывается составами для предотвращения слёживания. Цвет гранул варьируется от белого до бесцветного. Нитрат аммония для применения в химии обычно обезвоживается, так как он очень гигроскопичен и процентное количество воды в нем (ω(H2O)) получить практически невозможно.

На современных заводах, производящих практически неслеживающуюся аммиачную селитру, горячие гранулы, содержащие 0,4 % влаги и менее, охлаждаются в аппаратах с кипящим слоем. Охлажденные гранулы поступают на упаковку в полиэтиленовые или пятислойные бумажные битумированные мешки. Для придания гранулам большей прочности, обеспечивающей возможность бестарных перевозок, и сохранения стабильности кристаллической модификации при более длительном сроке хранения в аммиачную селитру вносят такие добавки, как магнезит, полуводный сульфат кальция, продукты разложении сульфатного сырья азотной кислотой и другие (обычно не более 0,5% по массе).

В производстве аммиачной селитры используют азотную кислоту с концентрацией более 45% (45-58%), содержание окислов азота не должно превышать 0,1%. В производстве аммиачной селитры могут быть использованы также отходы аммиачного производства, например аммиачная вода и танковые и продувочные газы, отводимые из хранилищ жидкого аммиака и получаемые при продувках систем синтеза аммиака. Кроме того, в производстве аммиачной селитры используются также газы дистилляции с производства карбамида.

Рисунок 1-Технология производства Аммиачной селитры

При рациональном использовании выделяющегося тепла нейтрализации можно получить за счет испарения воды концентрированные растворы и даже плав аммиачной селитры. В соответствии с этим различают схемы с получением раствора аммиачной селитры с последующим выпариванием его (многостадийный процесс) и с получением плава (одностадийный или безупарочный процесс).

Возможны следующие принципиально различные схемы получения аммиачной селитры с использованием тепла нейтрализации:

- установки, работающие при атмосферном давлении (избыточное давление сокового пара 0,15-0,2 ат);

- установки с вакуум-испарителем;

- установки, работающие под давлением, с однократным использованием тепла сокового пара;

- установки, работающие под давлением, с двукратным использованием тепла сокового пара (получение концентрированного плава).

В промышленной практике нашли широкое применение как наиболее эффективные установки, работающие при атмосферном давлении, с использованием тепла нейтрализации и частично установки с вакуум-испарителем.

Получение аммиачной селитры по этому методу состоит из следующих основных стадий:

1. получение раствора аммиачной селитры нейтрализацией азотной кислоты аммиаком;

2. выпаривание раствора аммиачной селитры до состояния плава;

3. кристаллизация соли из плава;

4. сушка и охлаждение соли;

5. упаковка.

Процесс нейтрализации осуществляют в нейтрализаторе, позволяющем использовать тепло реакции для частичного выпаривания раствора – ИТН. Он предназначен для получения раствора аммиачной селитры путём нейтрализации 58 – 60 % азотной кислоты газообразным аммиаком с использованием тепла реакции для частичного выпаривания воды из раствора под атмосферным давлением по реакции:

NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Qккал

Безопасность процесса нейтрализации обеспечивается автоматическими блокировками, прекращающими подачу сырья в аппараты ИТН при нарушениях соотношения расходов азотной кислоты и газообразного аммиака или при росте температуры в реакционной зоне выше 180 0С; в последнем случае в ИТН автоматически подаётся конденсат водяного пара.

Подогреватель азотной кислоты предназначен для подогрева 58 – 60 % азотной кислоты от температуры, при которой он хранится на складе, до температуры 80 – 90 0С за счёт тепла сокового пара из аппарата ИТН. одогреватель газообразного аммиака предназначен для нагрева аммиака до 120 – 180 С. Донейтрализатор предназначен для донейтрализации аммиаком избыточной кислотности раствора аммиачной селитры, непрерывно поступающего из аппарата ИТН, и вводимых в качестве добавки серной и фосфорной кислот. Высококонцентрированный плав получают в выпарном аппарате в одну ступень под атмосферным давлением. Промывное и фильтрующее оборудование необходимо для отмывки пыли аммиачной селитры, уносимой воздухом из башни, аэрозольных частиц аммиачной селитры из паро-воздушной смеси выпарного аппарата, воздуха из башен, сокового пара из аппаратов ИТН, а также аммиака из этих потоков.

Грануляционная башня она состоит из трёх частей: верхняя часть – с потолком и переходником к промывному скрубберу; средняя часть – собственно корпус; нижняя часть – с приёмным конусом. Продукт выгружается на реверсивный конвейер через прямоугольную щель в нижнем корпусе. Аппарат для охлаждения гранул в кипящем слое предназначен для охлаждения гранул выходящих из грануляционной башни от 110 – 120 до 40 – 45 0С.

Под псевдоожижением понимается процесс перехода слоя зернистого материала в «текучее» состояние под действием потока ожижающего агента – воздуха. Если под слой гранул с определённой скоростью подавать воздух, гранулы начинают интенсивно перемещаться относительно друг друга и слой их намного увеличивается в объеме. По достижении определённой скорости наиболее мелкие гранулы начинают покидать границы слоя и уносятся потоком воздуха. Такое явление происходит, если давление потока воздуха превышает силу тяжести гранул. Сопротивление слоя материалов почти не зависит от скорости газа и равно весу материала, приходящегося на единицу площади. Кипящий слой гранул приобретает свойства, присущие капельной жидкости. Температура всего объёма кипящего слоя гранул, как и любой кипящей жидкости, практически одинакова.

Современные крупнотоннажные агрегаты химических производств имеют ряд специфических особенностей, которые следует учитывать при разработке систем автоматизации таких объектов:

- последовательная технологическая структура с жёсткими связями между отдельными стадиями процесса при отсутствии промежуточных ёмкостей;

- большая производительность отдельных аппаратов, рассчитанная на полную

мощность агрегата;

- территориальная рассредоточенность рабочих мест аппаратчиков.

Большая мощность и последовательная структура агрегата задают повышенные требования к надёжности контроля, регулирования и защиты, так как выход из строя отдельного элемента зачастую приводит к полной остановке агрегата и, как следствие, к большим экономическим потерям.

2 ПРЕДПРИЯТИЯ РОССИИ

1. ОАО «АЗОТ»

Рисунок 2-Логотип ОАО "АЗОТ"

Таблица 1-Краткая информация о производстве ОАО "АЗОТ"

Полное наименование предприятия	Открытое акционерное общество «Азот»
Юридический адрес	-
Почтовый (фактический) адрес	650021, г. Кемерово, ул. Грузовая, стр.1
Адрес электронной почты (e-mail)	info@azot.kuzbass.net
Адрес сайта	http://azot.kuzbass.net/
Телефон, факс	тел. +7(4722) 749-375; +7(4722) 749-379; факс. +7(4722) 749-511
Год основания	1956 г.
Ф.И.О. руководителя, должность	Казачков Виктор Александрович, Ген. директор
Виды выпускаемой продукции	Аммиачная селитра, карбонаты аммония, сульфат аммония, азотная кислота, формалин технический, изделия из полиэтилена

Решение о строительстве Новокемеровского химического комбината было принято Советом Народных комиссаров СССР в апреле 1945 года. Почти 11 лет строились цеха комбината, складские помещения, подъездные дороги, железнодорожные пути. Предприятие комплектовалось инженерно-техническими работниками - выпускниками Томского политехнического и Казанского химико-технологического институтов, Кемеровского химического техникума, аппаратчиками - первыми выпускниками ГПТУ-3.

Сегодня Кемеровское ОАО «Азот» - одно из крупнейших предприятий химической отрасли России, единственный за Уралом производитель минеральных удобрений для аграрного комплекса, взрывчатки - для угледобывающих предприятий, капролактама - для химической промышленности, продукции органического синтеза - для производителей пластмасс и красителей. Качество продукции КОАО «Азот» хорошо известно потребителям в России, Западной Европе, Америке, странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Кемеровское ОАО «Азот» - это мощный производственный комплекс, который состоит из 50 основных и вспомогательных цехов. Предприятие стабильно работает и динамично развивается, ежегодно реализуя насыщенные инвестиционные программы по модернизации оборудования и техническому переоснащению, внедрению новейших технологий для повышения качества продукции и безопасности производства, снижения негативного воздействия на окружающую среду.

В 2011 году «Азот» отметил юбилейную дату - 55 лет со дня рождения. 5 ноября 1956 года предприятие выпустило первую партию продукции, и этот день стал началом его славной истории.

СЕЛИТРА АММИАЧНАЯ (NH4NO3) марка А, Б

ГОСТ 2-85

Применение

Марка А - для промышленности;

Марка Б - для сельского хозяйства.

Выпускается с магнезиальной добавкой против слёживаемости.

Упаковка

Полипропиленовые тканые мешки с закрытой горловиной (клапаном) с полиэтиленовым вкладышем. Номинальная масса 50 кг.

В мягкие специализированные контейнеры. Номинальная масса 800 кг.

Транспортирование

В упакованном виде и насыпью. Упакованную селитру аммиачную транспортируют всеми видами транспорта, кроме воздушного. Пакетирование в мешках производят с использованием в качестве средств скрепления термоусадочной пленки (с поддонами или без поддонов), тканевых сеток, лент.

Мягкие специализированные контейнеры транспортируют в полувагонах без перегрузок в пути следования и открытым автотранспортом.

Насыпью селитру аммиачную транспортируют ж/д транспортом в минераловозах, автомобильным транспортом с укрытием.

Транспортная маркировка со знаком «Беречь от влаги», знак опасности (класс 5, подкласс 5.1, категория 5.1.1, классификационный шифр 5113), серийный номер ООН 1942.