5万吨高压法硝酸工程项目可行性分析报告Word格式文档下载.docx
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数量
备注
1
生产规模
万吨/年
5
2
产品方案
稀硝酸
吨/年
12500
折100%硝酸
浓硝酸
37500
3
年操作率
小时
8000
4
主要原料消耗
液氨
15000
公用工程用量
（1）
冷却水
吨/时
1630
（2）
电
设备负荷
KW
3375
供电负荷
2109
年耗电量
万度
1687.2
（3）
蒸汽
用量
15
压力
Mpa
1.4
6
三废排放量
废气（含NOx）
NM3/m
380
含NOx≤300PPM
废水（含HNO3）
Kg/h
废渣
无
7
运输量
输出硝酸
50000
8
装置定员
38
其中工人
人
36
技术人员
9
占地面积
M2
6240
其中厂房战地面积
558
建筑面积
2466
10
项目总投资
万元
6000
其中建设投资
5400
建设期利息
流动资金
600
11
工厂成本
单位成本
元/吨
924
年成本
4620
12
销售收入
6625
13
年利润总额
1664.15
14
年销售税金
340.85
财务评价指标
投资利润率
%
36.98
利税率
44.5
投资回收期（税后）
年
2.70
贷款回收期
税前内部收益率
税后内部收益率
劳动生产率
万元/人
第二章市场需求预测
2.1产品国内市场需求预测、市场现状及变化趋势
2.1.1国内现有生产能力
中国国内现有生产能力约450万吨。
2.2产品用途
（1）浓硝酸消费市场分布：
行业
化工
冶金
制药
其他
所占比例
65
20
（2）化工行业中分布：
炸药
染料
农药
硝盐
30
35
（3）江苏消费量约33.4万吨，分布如下：
厂家
梅兰
四力
扬农
红光
南京化工厂
淮河化工厂
新浦
3.0
1.5
2.0
4.5
16.5
2.3价格趋势
近年来硝酸的产量在节节攀升，而其耗量更是大幅度增长，市场的需求有近一半的脱节。
导致2004年下半年其价格增长较高，基本稳定在1800~2000元，从目前形势来看，其价格定位在1600元/吨较为合适。
第三章产品方案及市场规模
3.1产品品种及质量指标（GB/T337.1.2-2002）
稀硝酸浓度55%~60%
浓硝酸符合98酸标准
浓硝酸产品质量符合国家标准GB337.1-92，质量指标如下表
项目
97酸
98酸
HNO3的质量分数≥
98.0
97.0
HNO2的质量分数≤
0.50
1.0
硫酸的质量分数≤
0.08
0.10
灼烧残渣的质量分数≤
0.02
注：
硫酸含量的控制仅限于硫酸浓缩法制得的浓硝酸
稀硝酸产品质量符合国家标准GB/T337.2-2002,质量指标如下表：
指标
68酸
62酸
50酸
40酸
68.0
62.0
50.0
40.0
0.20
4.2生产规模
稀硝酸12500吨/年
浓硝酸37500吨/年
第四章工艺技术方案
4.1稀硝酸生产原理及生产方法选择
4.1.1工艺原理
工业上生产稀硝酸的方法几乎全部采用氨氧化法，即以氨为原料在铂为主体的网状铂合金催化剂下接触氧化生成NO，然后在氧气过量的条件下，NO氧化为NO2。
最后用水吸收制的稀硝酸。
主要反应过程如下：
4NH3+5O2=4NO+6H2O+216.7千卡
（1）
2NO+O2=2NO2+29.5千卡
（2）
3NO2+H2O=2HNO3+NO+17.59千卡（3）
总反应式NH3+2O2=HNO3+H2O（4）
由式（3）可知，在生成HNO3的过程中同时生成NO，NO需再氧化为NO2，再次被水吸收，故吸收过程中同时存在NO的再氧化过程。
氨氧化和NO氧化所需的氧均来于空气，故生产过程有大量的N2带入系统，最后在尾气中排入大气。
氨氧化过程中生成水，空气中也带入少量水分，但吸收过程中还需要补充一定量的水成为稀硝酸，浓度在50~60%，取决于压力、温度等操作条件。
4.1.2生产方法选择
氨氧化反应速度与压力关系不大，但压力对酸吸收有较大的影响。
故稀硝酸的生产方法分氨氧化和酸吸收二部分。
氨氧化与酸吸收均为常压，称为常压法。
氨氧化为常压，酸吸收为加压称为综合法。
氨氧化与酸吸收升到同一压力称为单加压法。
根据压力高低，又分低压法、中压法和高压法。
加压氨氧化后，又升压酸吸收称为双加压法。
生产方法的选择取决于生产规模，对环保的要求程度及当地的具体条件而定。
一般来说，大规模厂以双加压法为好，小规模厂可选择单加压法。
常压法生产装置因环保问题属国家禁止使用的工艺。
低压法生产装置，因其稀硝成品浓度较低造成浓缩蒸汽消耗高，同时尾气排放超标，不应选用；
双加压法因投资过大（国产化机组就需1个亿左右），同时公司合成氨产能不能与之形成配套而不宜采用；
故而本装置较为合理的工艺路线是在中压法和高压法间作出选择。
中压法硝酸工艺：
压力0.45Mpa（绝压）因其吸收压力较低，尾气需经碱洗处理（或其他工艺方法）方可达标排放。
高压法硝酸工艺：
压力0.945Mpa（绝压），其技术先进，能源利用合理，稀硝浓度高（58~60%），尾气（浓度〈300PPM〉无须处理可直接排放。
二种工艺方法的主要技术指标如下：
名称
中压法
高压法
操作压力
0.45
0.98
空气量Nm3/t100%HNO3
4252
铂消耗g/t100%HNO3
0.1
0.12
稀硝酸浓度%
50
60
消耗（t100%HNO3）
氨
296
305
304
320
170
200
尾气浓度
500
300
投资（万元）（按5万吨计）
6730.45
生产成本元/吨
1075.8
1007.8
本装置推荐使用高压法，
4.2浓硝生产方法选择
浓硝酸不能由稀硝酸直接蒸馏。
因为硝酸和水的二元混合物蒸馏时形成共沸点，共沸点随压力变化而变化，但共沸点相对应的硝酸浓度几乎不变，故无法用直接蒸馏的办法制取浓硝酸。
工业上制取浓硝酸主要采用以下三种方法：
（1）脱水法
加入脱水剂，如硝酸镁、硝酸钙、硝酸锌、硫酸等，改变HNO3-H2O二元相图为三元相图，打破原有共沸点，经精馏制取98%的浓硝酸，该方法是主要制取浓硝酸的方法。
（2）直硝法
该方法是氨氧化制取NO，经浓硝酸氧化为NO2，再液化制取N2O4用纯氧和水在高压釜内直接氧化制取浓硝酸。
（3）超共沸酸精馏法
氨氧化制Nox，经冷却后析出冷凝酸，经酸水漂白塔后Nox返回系统，酸水排出系统，脱水后系统总物料超过稀硝酸的共沸点，经氧化塔、超共沸吸收塔、次共沸吸收塔和真空精馏塔等制得浓硝酸。
4.3工艺流程说明
4.3.1全厂总流程图
见附图
4.3.2稀硝酸工艺流程（高压法）简述
液氨经蒸发成为气氨后，再经过滤、加热进入氨-空混合器。
空气经过滤入鼓风机加压到0.98Mpa（绝）后经过滤进入空气预热器预热，再进入氨-空混合器与氨混合，混合气体充分混合后进入氧化反应器进行催化氧化反应。
氨被氧化成NO，高温混合气体依次进入NO再预热器、空气预热器、废热锅炉、铂过滤器、NO预热器回收热能。
再进入快速冷却器降温进入吸收塔，在吸收塔顶部加入尾气吸收塔底来的酸性水与从底部来的NO气体逆流接触生成稀硝酸，尾气进入尾气吸收塔与从顶部来的水进一步逆流接触脱除NO气体后进入NO加热器、预热器经氨还原工段去除残存的NO后进入再热器换热，温度提高到500℃进入透平机做功后，入排气筒放空。
流程见附图。
4.3.3浓硝酸工艺流程简述
稀硝酸工段来的稀硝酸与浓硝酸镁溶液经计量、混合后进入提馏塔。
稀硝酸中的水被硝酸镁吸收，硝酸蒸气进入精馏塔。
硝酸提浓后，一部分回流到精馏塔，一部分去漂白塔，经漂白后去成品槽。
吸收了水的硝酸镁进入膜式蒸发器浓缩成浓硝酸镁溶液，循环使用。
硝酸冷凝器中不凝性气体经水喷射器后排放。
工艺流程见附图。
4.4原材料及动力消耗
4.4.1稀硝酸原材料及动力消耗表（以100%吨硝酸计）
名称及规格
消耗量
液氨（98%）
Kg
铂
g
锅炉给水
m3
0.6
吸收塔用水
0.873
237
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