王琨
（中国平煤神马控股集团尼龙科技有限公司，河南 平顶山467000）
［摘 要］中国平煤神马控股集团尼龙科技有限公司270 kt/a硝酸装置自2016年12月建成投产以来，总体运行较为稳定，但由于种种原因，硝酸装置开、停车频繁，对铂催化剂网造成严重冲击，导致吨硝酸铂耗远高于设计值。为此，借鉴业内经验并结合自身特点，近年来通过逐步的摸索和总结，神马尼龙找到了适合硝酸装置贵金属回收的方法与途径——氧化炉后增设气相铂捕集器、成品酸系统增设液相铂捕集器、氧化炉及高温气气换热器进行化学清洗，成功实施这几项贵金属回收技改后，创造了可观的经济效益，有效降低了生产成本，助力了硝酸装置的优质运行。
［关键词］双加压法硝酸装置；工艺流程；贵金属损耗；贵金属回收；气相铂捕集器；液相铂捕集器；化学清洗
［中图分类号］TQ111.26 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）03-0038-03
0 引 言
中国平煤神马控股集团尼龙科技有限公司（简称神马尼龙）270 kt/a硝酸装置于2016年12月建成投产，装置位于河南省平顶山市叶县“尼龙城”产业聚集区，本装置作为平煤神马集团己二酸/己内酰胺装置的配套项目，是河南省、平顶山市重点工程项目，平煤神马集团“十二五”规划重点建设工程，同时也是中国平煤神马控股集团飞行化工公司和橡胶轮胎公司产品升级、转产搬迁项目之一。神马尼龙硝酸装置设计产能为270 kt/a（折100% HNO3），日产稀硝酸900 t，产品质量符合《工业硝酸 稀硝酸》（GB/T 337.2—2014）要求；装置采用赛鼎工程有限公司开发的双加压法硝酸生产工艺——中压氧化（氧化压力0.41 MPa）、高压吸收（吸收压力1.10 MPa），以空气和氨为原料，以铂为催化剂，所产成品稀硝酸（质量浓度≥63.5%，下同）供己二酸装置使用，年运行时间7 200 h，吨硝酸（折100% HNO3，下同）设计液氨耗0.283 t、铂耗140 mg。
神马尼龙硝酸装置自投产以来，总体运行较为稳定，但由于自身原因及下游己二酸/己内酰胺装置开/停车次数、运行时长、市场销售等方面因素的影响，硝酸装置开/停车频繁，对铂催化剂网造成了严重冲击，导致吨硝酸铂耗远高于设计值。为此，有必要基于硝酸装置的运行状况，分析贵金属损耗大的原因及主要损耗环节，并针对损耗环节实施有效的贵金属回收措施。以下对有关情况作一简介。
1 硝酸装置工艺流程简述
神马尼龙硝酸装置采用双加压法硝酸生产工艺，以氨和空气、脱盐水为主原料，氨氧化反应在中压下进行、NO2气吸收在高压下进行，整个装置包括氨空混合气制备系统、氨氧化系统、NO氧化与NO2吸收系统、脱硝系统、尾气净化系统、蒸汽及冷凝液系统、排酸系统、冷却水系统等（工艺流程框图见图1）。双加压法硝酸生产工艺具有氨耗低、铂损耗少、四合一机组（空气压缩机、汽轮机、氮氧化物压缩机、尾气透平机组成的单机组）产能大、尾气中氮氧化物含量低等特点，目前已成为世界上普遍采用的稀硝酸生产工艺。
2 硝酸装置氨氧化系统设备简况
神马尼龙硝酸装置氨氧化系统主要设备为2台并联的氧化炉（两开无备），为氧化炉—过热器—废热锅炉三合一设备（重约44 t），即氧化炉与过热器、废热锅炉连为一体，上部为氧化炉和过热器（Φ3 600 mm）、下部为废热锅炉（Φ3 000 mm），上、下壳体由法兰连接；采用冷壁设计，炉体主要材质为Q345R，壳体内设计温度250～905 ℃、设计压力0.41 MPa，操作温度217～860 ℃、操作压力0.337 MPa。按工艺气走向，氧化炉后续毗邻设备为高温气气换热器、省煤器、低压反应水冷器以及氧化氮分离器、氧化氮压缩机等。
硝酸装置氧化炉铂催化剂为Eco-Cat三元套网（2套铂网），铂网直径3 760 mm，铂丝直径0.076～0.085 mm，贵金属纯度≥99.95%；铂网主要成分为铂、铑、钯，重量约96 kg，更换周期为6个月。
3 硝酸装置贵金属损耗及其危害
更多内容详见《中氮肥》2023年第3期