НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО

Производство серной кислоты ― начало начал в деле изготовления фосфорных удобрений

  • IMG_4351
  • IMG_4307_1.3
  • IMG_4296_1.1
  • IMG_4303_1.2
  • IMG_4324_2
  • IMG_4363_3.2
  • IMG_4368_4.1
  • IMG_4381_4.2
  • IMG_4385_5.1
  • IMG_4392_5.2
  • IMG_4393_6.1
  • IMG_4395_6.3
  • IMG_4394_6.2
  • IMG_4402_7.1
  • 11.1
  • IMG_4278_9.3
  • IMG_4423_9.2
  • IMG_4410_8
  • IMG_4454_10.2
  • IMG_4442_10.3

pdf - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО  28-32_12_2015
(692,1 KiB, скачали - 559)

Технология производства удобрений на Гомельском химическом заводе представляет собой сложную цепочку различных операций и процессов. Сегодня мы остановимся на такой стадии, как производство серной кислоты — важнейшего компонента в процессе изготовления фосфоросодержащих удобрений.

Есть еще одна причина, по которой хочется уделить внимание именно этому продукту. Дело в том, что благодаря производству серной кислоты завод получает дополнительное тепло, которое использует на собственные нужды: для отопления, ведения технологического процесса производства удобрений и получения электроэнергии.

IMG 4351 199x300 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОГидом по производству стал начальник печного отделения цеха серной кислоты Николай Гриб.

Николай Григорьевич начал работать в сернокислотном цехе почти одновременно с его созданием: производство открылось в марте 1980 года, а он пришел сюда трудиться аппаратчиком в мае. Работал и старшим аппаратчиком, и мастером, и старшим мастером, и теплотехником. За 35 лет досконально изучил технологию.

Процесс производства серной кислоты по схеме двойного контактирования с промежуточной абсорбцией газов состоит из нескольких стадий.

СТАДИЯ 1. Прием, складирование и плавление серы технической. Складирование серы жидкой

Начинается наш маршрут со склада выгрузки серы. Она поступает сюда в железнодорожных вагонах и выгружается в траншеи.

IMG 4307 1.3 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОIMG 4296 1.1 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОЗатем портальные краны перебрасывают ее из траншей на место хранения — в бурт.

Сера легко переносит атмосферные перепады и любые осадки. Как объяснил Николай Григорьевич, она нейтральна и негигроскопична, то есть не впитывает влагу, поэтому ей не страшны ни дождь, ни снег.IMG 4303 1.2 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО

Из буртов серу забирает грейфер и загружает в плавилки. Они представляют собой емкости бункерного типа с вмонтированными греющими элементами (регистрами), в которые поступает пар температурой около 200 °С. Сера начинает плавиться и стекает в конические сборники, где происходит ее отстой (в сборниках остается какое-то количество грязи, песка, примесей).IMG 4324 2 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО

 

Как правило, все три плавилки работают только зимой, так как вместе с серой приходится плавить снег. В теплое же время года могут работать одна или две.

Далее Николай Гриб ведет нас на эстакаду выгрузки жидкой серы.

— В производстве серной кислоты используется как комовая сера, так и жидкая, которую мы получаем от ОАО «Мозырский НПЗ», — объясняет Николай Григорьевич. — Жидкая сера приходит к нам по железной дороге в цистернах, уже расплавленная. Сначала через соединительные рукава, а потом по серопроводу путем передавливания воздухом она поступает прямо в хранилище чистой серы (без фильтрации).IMG 4363 3.2 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО

— Поступление жидкой серы занимает в наших объемах примерно 45%, — рассказывает Николай Гриб. — Этот продукт для нас предпочтительнее, чем сера комовая, так как из техпроцесса исключаются операции плавления и фильтрации. Особенно это выгодно зимой, когда на плавление уходит больше пара, чем в другое время года. Кроме того, Мозырь находится недалеко от Гомеля, поэтому благодаря короткому транспортному плечу сера прибывает к нам с наименьшими потерями тепла, что позволяет экономить время на ее разогрев и электроэнергию.

 

СТАДИЯ 2. Фильтрация плавленой серы технической (комовой)

IMG 4368 4.1 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОПосле частичного отстоя в конических сборниках сера поступает в цилиндрический сборник и насосом автоматически (после того как сборник будет заполнен) подается в отделение фильтрации.

Сюда поступает вся жидкая сера из отделения плавления: сначала в промежуточную емкость, из которой самотеком идет в следующий сборник, а затем насосом подается на фильтр.

IMG 4381 4.2 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОФильтрованная сера поступает в одно из хранилищ. Туда же, напомним, идет и жидкая сера без фильтрации.

IMG 4385 5.1 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОНа заводе два хранилища чистой серы по 1 700 м3 каждое. В них хранится сера, готовая для подачи в печь на сжигание.

 

СТАДИЯ 3. Сжигание жидкой серы и утилизация тепла с получением пара

Сначала уточним: окислением (в классическом понимании) называется процесс, когда кислород взаимодействует с каким-то химическим элементом. Полученное в итоге вещество называется оксидом.

IMG 4392 5.2 199x300 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОIMG 4395 6.3 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОНа следующей стадии производства серной кислоты предстоит получить оксид серы. Для этого сера из хранилища с помощью винтового насоса подается по серопроводу для сжигания в серную печь.

Сера подается на сжигание через три форсунки в серную печь, куда также поступает воздух. После сжигания в печи она превращается в газ — диоксид серы (SO2).IMG 4393 6.1 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО

У полученного газа температура оказывается выше, чем требуется для технологии производства серной кислоты. Поэтому его охлаждают до температуры 400—430 °С. Для этого предназначен котел-утилизатор, где «снимается» тепло с газа с получением пара до 106 т, используемого для выработки электроэнергии и нужд производства.

 

СТАДИЯ 4. Окисление сернистого ангидрида в серный

IMG 4402 7.1 199x300 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНООхлажденный газ — диоксид серы — по газоходу поступает на первый слой контактного аппарата (состоящего из пяти слоев).

В контактном аппарате в присутствии катализатора (химического вещества, ускоряющего химическую реакцию) происходит превращение диоксида (SO2) в триоксид серы (SO3), то есть в формулу добавляется одна молекула кислорода.

СТАДИЯ 5. Осушка воздуха и абсорбция SO3

Далее газ (уже SO3) поступает на абсорбцию (поглощение). В данном случае — поглощение кислотой. Подчеркнем эту деталь, потому что, прежде чем перейти к дальнейшему рассказу, сделаем отступление.

Из курса химии помним, что серная кислота получается при соединении воды (H2O) с триоксидом серы (SO3). 11.1 300x168 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОНо, оказывается, в промышленной химии все гораздо проще и одновременно сложнее.

Вот как это происходит (упрощенно): триоксид серы поступает в сушильно-абсорбционное отделение (САО), где в абсорбционных башнях поглощается орошаемой серной кислотой концентрации 98—99%.

Для поддержания концентрации на заданном уровне после поглощения SO3 в цикл абсорбционных башен подается вода для разбавления. Избыток серной кислоты передается в цикл сушильной башни.

Сушильная башня предназначена для осушки воздуха, подаваемого в печь на сжигание жидкой серы, а также для доведения избыточной серной кислоты из абсорбционных башен до «товарной» концентрации (92,5—94%) путем поглощения влаги из воздуха серной кислотой и добавления воды.

Из сушильной башни часть серной кислоты концентрацией 92,5—94% идет в хранилища и потом используется в производстве удобрений и отгрузки потребителям.

Схема выглядит гениальной. Судите сами: вместо того чтобы всякий раз соединять воду с триоксидом серы (а в этом случае сложно получить вещество нужной концентрации, да и затраты выше), мы один раз создаем серную ки слоту и пускаем ее по кругу. Она легко поглощает триоксид серы и потом без проблем разбавляется водой.

СТАДИЯ 6. Сжигание жидкой серы и утилизация тепла с получением пара

IMG 4278 9.3 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОКислота поступает в хранилища, откуда идет в цех фосфорной кислоты на разложение апатитового концентрата и в так называемые удобренческие цеха, производящие удобрения.

Склады рассчитаны на 34 тыс. т моногидрата серной кислоты.IMG 4423 9.2 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО

— Если цех серной кислоты останавливается на капитальный ремонт, этого запаса хватает, чтобы обеспечить наши удобренческие цеха серной кислотой на весь период остановки, — отмечает Николай Гриб.

Далее наш гид ведет нас на центральный пульт управления производством серной кислоты (ЦПУ), оборудованный компьютерами. На мониторах можно увидеть технологическую схему цеха и установить, насколько параметры производства соответствуют нормам.

СТАДИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ. Не потерять тепло

IMG 4410 8 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО Кроме тепла, полученного в процессе охлаждения диоксида серы, на заводе используют также тепло химических реакций, выделяемое в процессе получения серной кислоты.

IMG 4454 10.2 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНОIMG 4442 10.3 300x199 - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО— При добавлении воды в концентрированную кислоту, а также при поглощении кислотой SO3 идет реакция с выделением тепла, — объясняет Николай Гриб. — Для поддержания температурного режима абсорбции в заданном интервале применяются теплообменники.

В то же время «снятый» с их помощью избыток тепла в дальнейшем используется для системы отоплениязавода. Это позволяет экономить внешние энергоресурсы.

Всего на заводе две турбины мощностью 6 МВт каждая. Собственно, именно благодаря им предприятие полностью обеспечивает себя теплом и примерно на 35% — электроэнергией.

Вот и получается рациональное со всех сторон производство.

Наталья ЛАЗАРЕВА,

фото Дарьи Хачирашвили 

 

Facebook Comments
printfriendly button nobg - НАЧАЛЬНОЕ ЗВЕНО
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Читайте также: