industrial solutions Производство нитратов для удобрений...

Industrial Solutions

Производство нитратов для удобрений и технического примененияПередовые ноу-хау производства удобрений

Почему мы - правильный выборСегодня производитель удобрений имеет решающее конкурентное преимущество, если владеет наиболее эффективной, гибкой, надеж-ной установкой, работает с наименьшими издержками и получает продукт высокого качества для удовлетворения потребности своих клиентов. Выбор правильной технологии производства имеет перво-степенное значение. Мы можем помочь вам сделать верный выбор, предоставить подходящие технологии и построить установку.

2

За 80 лет работы в секторе удобрений кампания thyssenkrupp Industrial Solutions спроектировала и построила более 360 установок.Мы предлагаем проверенные, конкурентоспособные, запатентованные технологии, охватывающие полный спектр установок для производства однокомпонентных и смешанных азотных удобрений. На приведенной ниже диаграмме представлен обзор основных схем производ-ства удобрений, а также доступных процессов и основ-ных лицензиаров.

В этой брошюре рассматриваются только основные про-цессы, которые мы предлагаем для производства нитратных удобрений и технических применений. Для знакомства с нашими процессами производства карба-мида, азотной кислоты и аммиака, пожалуйста, обрати-тесь к отдельным брошюрам.

thyssenkrupp Industrial Solutions предлагает вам полную технологическую цепочку производства различных удобрений:

Цифровые инструменты анализа позволяют осуществлять контрольи управление процессами

Нитраты 3

Аммиачная селитра получается при взаимодействии газообразного амми-ака с водной азотной кислотой в ходе экзотермической реакции по следу-ющему уравнению:

Тепло реакции выделяется в циркулирующий поток раствора аммиачной селитры, температура которого повышается. Точное управление параме-трами реакционной системы является ключевым фактором высокоэффек-тивного производства аммиачной селитры. Данные параметры включают хорошее перемешивание реагентов и надежное регулирование темпера-туры и значения рН. Технология uhde® предусматривает наружный цирку-ляционный контур (с естественной или принудительной циркуляцией) и высокотехнологичную систему подачи и смешивания реагентов для обе-спечения стабильных условий работы. Мы предлагаем два способа нейтра-лизации для производства раствора аммиачной селитры. Нейтрализация под вакуумомДанный способ пользуется самой большой популярностью, поскольку тре-бует самых низких инвестиционных затрат. Реакция происходит в нейтра-лизаторе, работающем при небольшом избыточном давлении, чтобы пре-дотвратить кипение раствора аммиачной селитры в зонах реакции и смешивания, что сводит к минимуму потери аммиака. Затем раствор мгно-венно испаряется под вакуумом, проходя через дроссельную заслонку на входе сепаратора пара, таким образом, тепло реакции используется для испарения воды. Следовательно, подогретая сырьевая 60% азотная кис-лота может быть преобразована в раствор аммиачной селитры с концен-трацией 95% вес. Однако по соображениям контроля и безопасности кон-центрация раствора АС обычно ограничивается 92% по массе.

Промывка паромПар, образующийся при нейтрализации кислоты и испарении раствора аммиачной селитры, промывается либо прямо в сепараторе пара, либо в

Нейтрализатор азотной кислоты

Максимизация надежности и безопасности

NH3 + HNO

3 NH

4NO

3 - H

R

Проприетанрный процесс получения аммиачной селитры методом нейтра-лизации uhde® максимально надежен и безопасен. Эта хорошо зарекомендовавшая себя технология является основой нашего портфеля технологий получения нитратных удобрений. Уже более четырех десятилетий она успешно используется нашими Заказчиками на более чем 40 промышленных предприятиях мощностью 225-1960 т/сутки

специальной отпарной колонне (скруббере). В зависимости от качества технологического пара используется одноступенчатый или двухступенча-тый скруббер. Отмытые в скруббере пары используются для подогрева сырья, избыточные пары конденсируются. Дальнейшее упаривание рас-твора необходимо для дальнейших шагов переработки, таких как гранули-рование (стр. 6-7) или приллирование (стр.10-11). Это достигается за счет парового нагрева раствора под вакуумом. В целях оптимального управле-ния процессом и обеспечения стабильности компания использует термо-сифонную систему испарения.

Нейтрализация под давлениемСистема технологического пара работает под давлением выше атмосфер-ного для более эффективной утилизации реакционного тепла. Мы предла-гаем два варианта нейтрализации под давлением для эффективной реку-перации тепла.

Технология uhde® по получению аммиачной селитры методом нейтрализации

4

Технология вакуумной нейтрализации и испарения uhde®

Высокая концентрация аммиачной селитры после блока нейтрализации (до 93%): другим технологиям необходимы дополнительные этапы концентрации.

Получение очень чистого технологического конденсата (например, 15 ppm по азоту) по сравнению с несколькими г/л в других технологиях. Чистый технологический кон денсат может использоваться в качестве подпиточной воды скруббера или для про изводства деминерализованной воды. Другие технологии требуют дополнительных этапов обработки воды.

Очень низкая температура реакции из-за высокой скорости циркуляции и низкого давления (145°C по сравнению с >180°C в других технологиях) – что очень важно с точки зрения безопасности.

Высокая гибкость с точки зрения загрузки: установку можно использовать в диапазоне (40-110) % мощности, просто изменив заданные значения системы управления. При использовании других технологий необходимо менять оборудование (например, вставки), чтобы изменить мощность.

Отсутствие износа деталей: завод может работать непрерывно в течение года.

Повышенная безопасность установки благодаря независимости систем контроля и отключения.

Преимущества технологии получения аммиачной селитры методом нейтрализации:

Нитраты 5

6

Имеются разные способы производства гранулята, такие как чешуи-рование, гранулирование в барабанных или тарельчатых гранулято-рах, в лопастных смесителях-грануляторах или гранулирование в кипящем слое. В ходе своей деятельности мы построили установки гранулирования для всех типов удобрений от однокомпонентных азотных удобрений до комплексных азотно-фосфорно-калийных удо-брений (АФК) и фосфорно-калийных удобрений (ФК). Мы имеем бога-тый опыт в проектировании и эксплуатации установок гранулирова-ния и может предложить установки на базе современных технологий гранулирования.

Как работает этот процессОсновной аппарат технологии гранулирования uhde® – лопастный сме-ситель-гранулятор. Лопастный смеситель – смешивающее и агломера-ционное устройство c горизонтальный U-образным лотком с двумя валами и лопастями. За счет вращения лопастей гранулы в верхней части гранулятора псевдоожжижааются. Все твердые сырьевые (например, наполнители и добавки) и рецикловые вещества подаются в переднюю часть лопастного смесителя, чтобы обеспечить достаточ-ное перемешивание до подачи жидкостей. Жидкое сырье (например, расплав аммиачной селитры) распределяется по псевдоожиженному твердому сырью с помощью распределителя собственной разработки.

В грануляторе частицы растут до нужного размера за счет агломера-ции и наслаивания. Из гранулятора горячий и влажный гранулят

Соблюдение всех требований рынка

Установка гранулирования АС/ИАС, ВенгрияМощность: 1960/1550 т/сутки ( 27 % вес / 33,5 % вес)

через желоб падает во вращающийся сушильный барабан. В барабане гранулят высушивается горячим воздухом. Затем на двухступенчатых и одноступенчатых ситах высушенный гранулят просеивается и раз-деляется на три фракции : сверхкрупные, кондиционные и мелкие частицы. Мелкая и сверхкрупная фракции возвращаются в грануля-тор. В охладителе кипящего слоя кондиционная фракция охлажда-ется до нужной температуры хранения с помощью кондиционирован-ного воздуха. Затем охлажденный продукт подается на стадию кондиционирования, где добавляются поверхностно-активные веще-ства для улучшения транспортных характеристик (например, для пре-дотвращения слеживания, пылеобразования и т. д.).

Отходящий воздух из охладителя кипящего слоя используется для сушки продукта, что значительно уменьшает количество очищаемого отходящего воздуха. Снижение энергопотребления достигается за счет того, что продукт высушивается либо автотермическим спосо-бом, либо при существенно сокращенной подаче тепла воздушным нагревателем, установленным выше сушильного барабана. Основная доля пыли в отходящем воздухе сушильного барабана улавливается в циклонах и возвращается в гранулятор. Отходящий воздух сушиль-ного барабана и воздух системы обеспыливания подаются в мокрый скруббер, где очищается от пыли и аммиака до нормативных показа-телей. Сточная вода из скруббера подается обратно в систему испаре-ния, т. е. при нормальной работе жидкие стоки не образуются

Сегодня современные производства выпускают гранулированные минудобрения. Приллированные удобрения продаются в мень-шей мере в связи с ограничениями по обеспечению защиты окружающей среды и повышенными требованиями к качеству. Техно-логия грануляции uhde® обеспечивает соблюдение всех требований рынка к химическим и физическим свойствам продукта.

Технология гранулирования uhde®

Гранулы АС

Гранулы ИАС

Регулируемый диапазон мощности; производительность одной нитки изменяется от 200 до 2,000 т/сутки;

Возможность выпуска разных продуктов – АС, ИАС, CAN-S;

Легкость введения дополнительных веществ, например, серы, магния и т.п.;

Концентрация вредных веществ в отходящем воздухе ниже предельно допустимых уровней;

Отсутствие жидких стоков;

Энергопотребление менее 30 кВтч / т (в зависимости от продукта)

Малый расход воздуха.

Выгода для Заказчика:

Технология грануляции uhde®

Нитраты 7

Установка раствора КАС uhde® для CF Industries Inc., Луизиана, США

Раствор КАС - смесь аммиачной селитры, карбамида и воды - обладает отличительными свойствами:- низкой вязкостью, что позволяет легко распылить его на почву без дополнительного орошения. - температурой кристаллизации раствора ниже 0 °С, что позволяет его легко транспорти ровать и хранить даже в холодных климатических условиях. Использование жидких удобрений широко распространено, особенно в Северной Америке.Стандартные растворы содержат соответственно 28 %, 30 % и 32% азота, но могут быть и дополнительно обогащены растворимыми питательными элементами, такими как соедине-ния серы, бора и кальция. Соотношение ингредиентов типичного раствора КАС с 32 % азота следующее:

Мы спроектировали однолинейные установки КАС мощностью 560-4300 т/сутки по двум аль-тернативным технологиям.

Производство раствора КАС на основе аммиачной селитры, полученной методом нейтрализацииАммиачная селитра (АС) производится в процессе нейтрализации азотной кислоты аммиа-ком (см. стр. 4-5). Раствор карбамида, вода и аммиачная селитра смешиваются в специаль-ном смесителе для достижения необходимого содержания азота и для достижения щелоч-ного значения рН. После охлаждения и добавки ингибитора коррозии готовый раствор КАС долго хранится и легко транспортируется. Уровень загрязняющих веществ в технологиче-ском конденсате не превышает 15 ppm по азоту.

Доступные безотходные технологии

Технология производства раствора КАС на основе аммиака

При процессе нейтрализации аммиачной селитры uhde® образуется конденсат, который можно легко использовать в качестве подпиточной воды в последующих процессах.

АС : карбамид : H2O = 45% : 35% : 20%

Раствор КАС uhde®

8

Скруббер отходящего газа КАС

Нейтрализация отходящего газа карбамидного производстваПри реализации однопроходного синтеза карбамида, богатые аммиаком отходящие газы могут служить агентами, движущими реакцию нейтрализации при получении аммиачной селитры. В связи с высоким содержанием СО2 в отходящем газе нейтрализация происходит в контуре естественной циркуляции. За этим следуют вышеописанные операции приготовле-ния КАС. Для минимизации потерь аммиака в абгазах предусматривается высокотехнологичная скрубберная система, которая сводит потери к значению 0,013 кг АС/т АС.

Технология производства раствора КАС на базе отходящего газа производства карбамида

Нитраты 9

Комплекс приллирования аммиачной селитры

Пористая аммиачная селитра (ПАС) используется в качестве эффек-тивного и недорогого взрывчатого вещества в горной промышлен-ности, в основном в смеси с нефтяным топливом или в эмульсион-ных взрывчатых веществах. Ее высокая пористость обеспечивает хорошую абсорбцию топлива, что необходимо для обеспечения оптимальной эффективности взрыва. Без добавки присадок по этой технологии можно производить и химически чистую аммиачную селитру, например, как сырье для медицинских целей (например, закиси азота) или эмульсий.

Для производства гранулята ПАС расплав аммиачной селитры пере-качивается в верхнюю часть грануляционной башни и смешивается с добавками для приллирования. Расплав затем распыляется в виде капель и застывает в противотоке холодного воздуха. Гранулят затем высушивается последовательно в двух вращающихся бара-банах, просеивается, охлаждается в охладителе кипящего слоя и покрывается агентом для предотвращения слеживания. Неконди-ционный гранулят снова расплавляется и возвращается в процесс. Весь воздух, используемый в процессе, проходит очистку, чтобы достичь предельно допустимого уровня загрязнения вредными веществами. За счет повторного использования охлаждающего воздуха в сушильных барабанах существенно сокращаются энерго-

Эффективно и экономично

Технология приллирования ПАС uhde®

Приллирование - современная технология производства гранул пористой аммиачной селитры (ПАС).

Приллирование пористой аммиачной селитры (ПАС) uhde®

потребление и расход отходящего воздуха.

Мы спроектировали однолинейные установки приллирования ПАС мощностью до 1250 т/сутки.

10

Сервисные услуги на протяжении всего жизненного цикла вашей установки

Сервис

Управление активами

Модернизации и ремонт

Управление запасными частями и поставками

Обслуживание в процессе эксплуатации

Благодаря нашей сети филиалов, охватываю-щей весь мир, а также первоклассной под-держке нашего головного офиса, мы идеально подготовлены для поддержки наших клиен-тов в достижении их целей. Мы уделяем осо-бое внимание взаимодействию с нашими кли-ентами на ранней стадии, чтобы сочетать их ноу-хау и цели с нашим опытом. Если воз-можно, мы предоставляем потенциальным клиентам возможность посетить действую-щие предприятия и лично оценить их работо-способность, уровень обслуживания и продол-жительность рабочего цикла. Мы всегда стремимся строить наш будущий бизнес на доверительных отношениях с нашими клиен-тами. Для нас главными приоритетами явля-ются развитие устойчивых деловых отноше-ний и внимательное отношение к задачам наших клиентов. Мы предоставляем весь спектр услуг, который ожидается от EPC-под-рядчика - от поставок и управления запас-ными частями до полевых и сервисных услуг, модернизации и управления активами.

Наш сервис подразумевает регулярное прове-дение консультаций в целях информирования клиентов о последних разработках или вари-антах модернизации. Работая по всему миру по нашим стандартам качества, которые сер-тифицированы по ISO 9001 / EN 29001, наша политика заключается в обеспечении макси-мального качества при реализации всех наших проектов. Даже после завершения проекта мы поддерживаем контакты с нашими клиентами, поскольку партнерство лежит в основе фило-софии нашей работы с клиентами.

В thyssenkrupp Industrial Solutions мы предлагаем комплекс-ный портфель высококачественных сервисных услуг, ориен-тированных на удовлетворение для наших клиентов - на протяжении всего жизненного цикла завода.

Сервис жизненного цикла 360° для ваших установок

Технико-экономическое обоснование / выбор технологии

Управление проектами

Организация схем финансирования

Руководство по финансовым вопросам, основанное на глубоком знании местных законов, правил и налоговых процедур

Экологические экспертизы

Лицензирование, в т.ч. базовое / детальное проектирование

Объекты ОЗХ / инфраструктура

Портфель услуг

Заказчик на первом месте

Организуя и поддерживая технические симпо-зиумы, мы поощряем активные контакты между клиентами, лицензиарами, партне-рами, операторами и нашими собственными специалистами. Таким образом, наши клиенты пользуются новейшими технологиями и имеют доступ к обмену опытом и соответствующей информацией по устранению неполадок.

thyssenkrupp Industrial Solutions - это индивиду-альные концепции и международная компе-тентность. За дополнительной информацией вы можете обратиться в любой офис Thyssenkrupp Industrial Solutions или посетить наш веб-сайт:www.thyssenkrupp-industrial-solutions.comwww.tkisrus.com

Закупки / инспекции / транспортные услуги

Строительные работы и монтаж

Ввод в эксплуатацию

Обучение персонала с использованием тренажера

Поддержка в эксплуатации установки / техническое обслуживание установки

Удаленное управление производительностью (RPM)

Нитраты 11

Industrial Solutions Технологии удобрений и синтез-газа

ООО «ТиссенКрупп Индастриал Солюшнс (РУС)» 606010, Российская Федерация, Дзержинск, Проспект Ленина, 48 Тел.: +7 (8313) 350-350 Факс: +7 (8313) 350-334 www.tkisrus.com

FER

022

/0/e

/10

0/2

018

06

/KO

/RI/

Pri

nted

in G

erm

any