Industrijski procesi - mzoip

EKONERG
Tehno-ekonomske smjernice – Industrijski procesi
Za proizvodnju dušične kiseline u tvornici Petrokemija d.d. Kutina koristi se postrojenje s dvije
razine tlaka. Godišnji proizvodni kapacitet tvornice je 1 300 000 do 1 500 000 tona mineralnih
gnojiva, 32 000 tona čađa i 50 000 tona glinarskih proizvoda. Za postizanje ove proizvodnje
nužno je osigurati 650 000 000 m s 3 do 700 000 000 m s 3 prirodnog plina.
U prvoj, oksidacijskoj fazi procesa proizvodnje dušične kiseline reakcijom amonijaka sa kisikom
iz zraka na platina/rodij katalizatorima nastaje dušikov oksid (NO) i voda:
4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O
Tijekom oksidacijske faze oko 93-98% amonijaka prelazi u NO. Uz oslobađanje NO dolazi i do
oslobađanja dušika (N 2 ) i didušikovog oksida (N 2 O) u atmosferu:
4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O
4NH 3 + 4O 2 → 2N 2 O + 6H 2 O
Nastajanje NO ovisi o tlaku i temperaturi, a udjeli nastalog NO ovisno o navedenim parametrima
su:
Tlak (bar) Temperatura ( o C) NO (%)
Ispod 1,7 810-850 97
1,7 – 6,5 850-900 96
Iznad 6,5 900-940 95
Slabo miješanje amonijaka sa zrakom i slaba raspodjela plinova kroz katalizator, kao i visoka
temperatura, mogu štetno djelovati na katalizatore. Visoka temperatura reakcijskih plinova
koristi se za proizvodnju pare i predgrijavanje izlaznih plinova koji se ispuštaju u atmosferu, uz
iskorištavanje energije. Izlazni plinovi nakon spaljivanja imaju temperaturu 100 o C – 200 o C,
ovisno o vrsti procesa te se dodatno hlade sa vodom iz procesa. Oksidacijom izlaznih plinova
oslobađa se NO 2 :
2NO + O 2 → 2NO 2
Apsorpcijom NO 2 u vodi egzotermnom reakcijom nastaje HNO 3 :
3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 + NO
Kod postrojenja s dvije razine tlaka oksidacija NO u NO 2 provodi se pri srednjem tlaku, a
apsorpcija NO 2 u vodi, pri čemu nastaje HNO 3 , pri visokom tlaku.
Utjecaj proizvodnje dušične kiseline na okoliš manifestira se emisijom onečišćujućih tvari u zrak
i nastajanjem otpada. Emisije onečišćujućih tvari u zrak ovise o vrsti procesa (tlaku,
temperaturi), vrsti i starosti katalizatora te ostalim karakteristikama postrojenja. Smanjenje
emisije može se postići:
• optimizacijom procesa proizvodnje;
• upotrebom dodatne opreme za smanjenje emisije.
LIFE04TCY/CRO/029 8/42