Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот (ИТС 2-2022)

Содержание

Введение

Предисловие

XII

Область применения

Раздел 1. Общая информация об отрасли минеральных удобрений

1.1 Перспективы развития рынка минеральных удобрений в России

1.2 Перечень предприятий, относящихся к сфере распространения

справочника НДТ

1.3 Перечень продукции и применяемых технологий

1.4 Мощности производства

1.5 Анализ приоритетных проблем отрасли

1.5.1 Охрана окружающей среды

1.5.2 Источники общей опасности

1.5.3 Специфические источники опасности

1.5.4 Энергоэффективность

1.5.5 Управление и организация производства

Раздел 2. Производство аммиака

2.1 Анализ приоритетных проблем в производствах аммиака

2.1.1 Модернизация и техперевооружение действующих агрегатов

2.1.2 Интеграция производства

2.1.3 Строительство новых современных агрегатов

2.2 Описание технологических процессов, используемых в

производстве аммиака

2.2.1 Агрегаты АМ-70, АМ-76, TEC, Chemico, HTAS

2.2.1.3.2 Первичный риформинг

2.2.1.3.3 Вторичный риформинг

2.2.2 Описание процесса LAC

2.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую

среду при производстве аммиака

2.3.1 Выбросы в атмосферу при производстве аммиака

2.3.2 Обращение со сточными водами

2.3.3 Отходы производства аммиака

2.4 Определение наилучших доступных технологий при производстве

аммиака

III

2.5 Наилучшие доступные технологии при производстве аммиака

2.5.1 Экономические аспекты реализации наилучших доступных

технологий при производстве аммиака

2.6 Перспективные направления в технологии производства аммиака

2.6.1 Технологии для создания новых производств. Производство

аммиака мощностью 2000 ÷ 3000 т в сутки

Раздел 3. Производство серной кислоты

3.1 Описание технологических процессов, применяемых в настоящее

время при производстве серной кислоты в отрасли минеральных

удобрений

3.1.1 Установки подготовки сырья - плавление / фильтрация

жидкой серы

3.1.2 Сернокислотные системы одинарного контактирования с

системой очистки хвостовых газов

3.1.3 Сернокислотные системы двойного контактирования с двойной

абсорбцией

3.1.4 Сернокислотные установки с системой утилизации тепла

абсорбции

3.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую

среду

3.2.1 Достигнутые показатели по потреблению сырья и

энергоресурсов

3.2.2 Выбросы в атмосферу

3.2.3 Обращение со сточными водами

101

3.2.4 Отходы производства

102

3.3 Определение наилучших доступных технологий для производства

серной кислоты в отрасли минеральных удобрений

104

3.3.1 Сернокислотные системы одинарного контактирования с

установкой очистки отходящих газов (ОК)

104

3.3.2 Сернокислотные системы двойного контактирования с двойной

абсорбцией

106

3.3.3 Сернокислотные системы с установкой утилизации тепла

абсорбции

108

3.4 Наилучшие доступные технологии при производстве серной

кислоты

110

3.4.1 Экономические аспекты реализации наилучших доступных

технологий по производству серной кислоты

117

3.5 Перспективные технологии в производстве серной кислоты

121

3.5.1 Снижение выбросов от сернокислотных систем

121

3.5.2 Повышение надежности и энергоэффективности работы

сернокислотных установок

122

3.5.3 Перспективная технология производства жидкого диоксида

серы

123

Раздел 4. Производство фосфорной кислоты

124

4.1 Описание технологических процессов производства экстракционной

фосфорной кислоты, применямых в настоящее время

124

4.1.1 Дигидратный процесс

130

4.1.2 Полугидратный процесс

133

4.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую

среду

135

4.2.1 Выбросы в атмосферу

138

4.2.2 Обращение со сточными водами

138

4.2.3 Побочные продукты

139

4.3 Определение наилучших доступных технологий для производства

фосфорной кислоты в отрасли минеральных удобрений

142

4.3.1 Дигидратный процесс

142

4.3.2 Полугидратный процесс

145

4.3.3 Извлечение и улавливание соединений фтора

147

4.4 Наилучшие доступные технологии

149

4.4.1 Экономические аспекты реализации наилучших доступных

технологий по производству фосфорной кислоты

157

4.5 Перспективные технологии производства фосфорной кислоты

160

Раздел 5. Производство азотной кислоты

164

5.1 Описание технологических процессов, применяемых в настоящее

время при производстве азотной кислоты

169

5.1.1 Агрегат АК-72

169

5.1.2 Агрегат АК-72М

178

5.1.3 Агрегат УКЛ-7-76

188

5.1.4 Агрегат 1/3,5

196

5.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую

среду

202

5.2.1 Основные расходные коэффициенты

202

5.2.2 Выбросы в атмосферу

204

5.2.3 Обращение со сточными водами

204

5.2.4 Отходы производства

204

5.3 Определение наилучших доступных технологий

218

5.4 Наилучшие доступные технологии

220

5.4.1 Перечень наилучших доступных технологий

220

5.4.2 Описание наилучших доступных технологий

220

5.4.3 Применение наилучших доступных технологий

225

5.4.4.

Экономические аспекты реализации наилучших доступных

технологий

227

5.5 Перспективные технологии

232

Раздел 6. Производство комплексных удобрений

238

6.1 Описание технологических процессов, применяемых в настоящее

время при производстве удобрений

238

6.1.1 Производство удобрений на основе сернокислотной

переработки фосфатного сырья

238

6.1.2 Производство удобрений на основе азотнокислотной

переработки фосфатного сырья

264

6.1.3 Производство NK-удобрений

318

6.1.4 Производство сульфата калия

331

6.1.5 Производство сульфата аммония

334

6.1.6 Производство водорастворимых NPK удобрений путем

дробления и последующего механического смешивания сухих

однокомпонентных или сложных минеральных удобрений с

соблюдением различных заданных соотношений N:P:K

342

6.1.7 Удобрения водорастворимые (МАФ водорастворимый,

технический, кормовой, удобрение фосфорно-калийное PK 5:55,

тукосмеси водорасторимые, комплексные водорастворимые

удобрения и др.) по схеме с очисткой фосфатов аммония

343

6.1.8 Производство калийно-магниевого удобрения (калимаг,

калимаг с сульфатом натрия)

348

6.1.9 Удобрение азотное жидкое (N:S)

349

6.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую

среду при производстве удобрений

350

6.2.1 Расходные нормы сырья и энергоресурсов при производстве

комплексных удобрений

350

6.2.2 Сточные воды производства аммофоса / NPS

369

6.2.3 Сточные воды производства NP / NPK-удобрений на основе

азотнокислотного разложения фосфатного сырья (нитроаммофоски,

азофоски и т. д.)

370

6.3 Определение наилучших доступных технологий

382

6.3.1 Процессы по схеме с барабанными грануляторами-сушилками

382

6.3.2 Технология с АГ-СБ

383

6.3.3 Процессы на основе азотнокислотного разложения

фосфатного сырья

385

6.3.4 Аммонизация смеси кислот

386

6.3.5 Образование гранул

391

6.3.6 Охлаждение и кондиционирование готового продукта

395

6.3.7 Оборудование для транспортировки сыпучих материалов

398

6.3.8 Очистка отходящих газов

399

6.4 Наилучшие доступные технологии

402

6.4.1 Экономические аспекты реализации наилучших доступных

технологий

417

6.5 Перспективные технологии

422

6.5.1 Технология гранулированного сульфата аммония

425

6.5.2 Технология водорастворимого МАФ

429

6.5.3 Технология гранулированных NPK-удобрений увеличенной

единичной мощности

432

6.5.4 Технология гранулированных нитратсодержащих NPK-

удобрений на основе нейтрализации смеси азотной и фосфорной

кислот с последующим гранулированием и сушкой по схеме АГ-СБ

435

6.5.5 Технология гранулированного ДАФ увеличенной единичной

мощности

438

6.5.6 Технология жидких комплексных удобрений (ЖКУ) увеличенной

единичной мощности

440

6.5.7 Технология МАФ увеличенной единичной мощности

442

6.5.8 Перспективные технологии производства сульфата аммония

445

VII

6.5.9 Получение высокоэффективных удобрений с регулируемым

поступлением питательных веществ в почву

449

Раздел 7. Производство аммиачной селитры, известково-аммиачной

селитры, аммиачной воды

449

7.1 Производство аммиачной селитры

449

7.1.1 Описание технологических процессов производства аммиачной

селитры, используемых в настоящее время

455

7.1.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду

495

7.1.3 Определение наилучших доступных технологий

510

7.1.4 Наилучшие доступные технологии

511

7.1.5 Перспективные технологии

521

7.2 Производство известково-аммиачной селитры

521

7.2.1 Описание технологического процесса производства ИАС

522

7.2.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

532

7.2.3 Определение наилучшей доступной технологии

535

7.2.4 Наилучшие доступные технологии

535

7.2.5 Перспективные технологии

538

7.3 Производство аммиака водного технического

539

7.3.1 Описание технологических процессов, используемых при

производстве аммиачной воды

540

7.3.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду

542

7.3.3 Определение наилучших доступных технологий

543

Раздел 8. Производство карбамида и КАС

543

8.1 Производство карбамида

543

8.1.1 Описание технологических процессов, используемых в

настоящее время

550

8.1.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду

608

8.1.3 Определение наилучших доступных технологий

633

8.1.4 Наилучшие доступные технологии

636

8.1.5 Перспективные технологии

684

8.2 Производство смеси карбамида и нитрата аммония (КАС)

693

VIII

8.2.1 Описание технологических процессов, используемых в

настоящее время

694

8.2.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду

698

8.2.3 Определение наилучших доступных технологий

699

Раздел 9. Производство хлористого калия

700

9.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее

время при производстве хлористого калия

704

9.1.1 Производство хлористого калия галургическим способом

706

9.1.2 Флотационный способ получения хлористого калия

716

9.1.3 Сведения об используемом природоохранном оборудовании

724

9.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую

среду

725

9.2.1 Потребление сырьевых материалов при производстве

хлористого калия галургичеким способом

725

9.2.2 Энергопотребление при производстве хлористого калия

галургичеким способом

726

9.2.3 Потребление сырьевых материалов при производстве

хлористого калия флотационным способом

727

9.2.4 Энергопотребление при производстве хлористого калия

флотационным способом

728

9.2.5 Перечень маркерных загрязняющих веществ, характерных для

производства хлористого калия

728

9.2.6 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

729

9.2.7 Сбросы загрязняющих веществ в водные объекты

730

9.2.8 Отходы производства хлорида калия галургическим и

флотационным способом

731

9.3 Определение наилучших доступных технологий

732

9.3.1 Флотационный способ производства хлористого калия

733

9.3.2 Галургический способ производства хлористого калия

734

9.4 Наилучшие доступные технологии

735

9.5 Перспективные технологии

737

Раздел 10. Обращение со сточными водами

738

10.1 Анализ приоритетных проблем при обращении со сточными

водами

738

10.2 Описание технологических процессов, используемых при

обращении со сточными водами

741

10.2.1 Механическая очистка

741

10.2.2 Физико-химическая очистка

742

10.2.3 Биологическая очистка

744

10.3 Маркерные вещества в сбросах и установление технологических

показателей

747

10.4 Определение наилучших доступных технологий при обращении со

сточными водами

758

10.5 Наилучшие доступные технологии при обращении со сточными

водами

758

10.5.1 Перечень наилучших доступных технологий

758

10.5.2 Описание наилучших доступных технологий

759

Раздел 11. Складирование сырья и готовой продукции

763

Заключительные положения и рекомендации

768

Приложение А (обязательное) Перечень маркерных веществ

769

Приложение Б (обязательное) Перечень НДТ

772

Приложение В (обязательное) Перечень технологических показателей

наилучших доступных технологий

781

Приложение Г (обязательное) Энергоэффективность

791

Приложение Д (обязательное) Заключение по наилучшим доступным

технологиям

797

Библиография

820

Введение

Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим доступным

технологиям является документом по стандартизации, разработанным в результате ана-

лиза технологических, технических и управленческих решений, применяемых при произ-

водстве аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот.

Краткое содержание справочника

Введение. Представлено краткое содержание справочника НДТ.

Предисловие. Указаны цель разработки справочника НДТ, его статус, законода-

тельный контекст, краткое описание процедуры создания в соответствии с установлен-

ным порядком, а также взаимосвязь с аналогичными международными документами.

Область применения. Описаны основные виды деятельности, на которые рас-

пространяется действие справочника НДТ.

В разделе 1 представлена информация о состоянии и уровне развития отрасли

минеральных удобрений в Российской Федерации. Также в разделе 1 приведен краткий

обзор экологических аспектов производства аммиака, минеральных удобрений и неор-

ганических кислот.

В разделах 2-9 представлена информация по производству аммиака, серной кис-

лоты, фосфорной кислоты, азотной кислоты, комплексных удобрений, аммиачной се-

литры и известково-аммиачной селитры, карбамида и смеси карбамида и нитрата аммо-

ния, хлористого калия соответственно.

Разделы 2-9 содержат следующие подразделы:

- описание технологических процессов, используемых в настоящее время;

- текущие уровни эмиссии в окружающую среду;

- определение наилучших доступных технологий;

- наилучшие доступные технологии;

- экономические аспекты реализации наилучших доступных технологий;

- перспективные технологии.

В разделе 10 представлена информация по обращению со сточными водами при

производстве аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот.

В разделе 11 представлена информация по складированию сырья и готовой про-

дукции при производстве аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот.

Заключительные положения и рекомендации. Приведены сведения об исполь-

зованных материалах при подготовке справочника, а также сведения о разработчиках

справочника

Библиография. Приведен перечень источников информации, использованных

при разработке справочника НДТ.

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок разработки информационно-технического

справочника по наилучшим доступным технологиям установлены постановлением Пра-

вительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. № 1458. Перечень областей

применения наилучших доступных технологий определен распоряжением Правитель-

ства Российской Федерации от 24 декабря 2014 г. № 2674-р.

Статус документа

Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим доступным

технологиям (далее - справочник НДТ) является документом по стандартизации.

Информация о разработчиках

Справочник НДТ разработан технической рабочей группой № 2-2019 (ТРГ 2-2019)

«Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот», состав ко-

торой утвержден приказом Минпромторга России от 20 июня 2019 г. № 2162 и актуали-

зирован экспертной группой 2 «Производство аммиака, минеральных удобрений и неор-

ганических кислот», состав которой утвержден приказом Аналитического центра устой-

чивого развития промышленности Минпромторга России от

21 февраля 2022 г.

№ 106 АЦ.

Справочник НДТ представлен на утверждение Бюро наилучших доступных техно-

логий (далее - Бюро НДТ) (www.burondt.ru).

Краткая характеристика

Справочник НДТ содержит описание применяемых при производстве аммиака,

минеральных удобрений и неорганических кислот, использующихся в производстве ми-

неральных удобрений, реализованных на территории Российской Федерации техноло-

гических процессов, оборудования, технических способов, методов, в том числе позво-

ляющих снизить негативное воздействие на окружающую среду, водопотребление, по-

высить энергоэффективность, ресурсосбережение. Из описанных технологических про-

цессов, оборудования, технических способов, методов определены решения, являющи-

еся наилучшими доступными технологиями (НДТ). Для НДТ в справочнике НДТ установ-

лены соответствующие технологические показатели НДТ.

Взаимосвязь с международными, региональными аналогами

Справочник НДТ разработан с учетом справочника Европейского союза по НДТ

«Крупнотоннажное производство неорганических химикатов - аммиака, кислот и удоб-

рений» (Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers) и особенно-

стей производства крупнотоннажных органических химических веществ в Российской

Федерации.

Сбор данных

Информация о технологических процессах, оборудовании, технических спосо-бах,

методах, применяемых при производстве продуктов, относящихся к сфере рас-проста-

ренния настоящего справочника, была собрана в процессе актуализации спра-вочника

XII

НДТ в соответствии с Порядком сбора и обработки данных, необходимых для разра-

ботки и актуализации информационно-технических справочников по наилучшим доступ-

ным технологиям, утвержденным Приказом Минпромторга России 18 декабря 2019 года

№ 4841.

Взаимосвязь с другими справочниками НДТ

Взаимосвязь настоящего справочника НДТ с другими справочниками НДТ, разра-

ботанными в соответствии с Распоряжением Правительства Российской Федерации от

30 апреля 2019 года № 866-р, приведена в разделе «Область применения».

Информация об утверждении, опубликовании и введении в действие

Справочник НДТ утвержден приказом Росстандарта от 22 декабря 2022 г. № 3239.

Справочник НДТ введен в действие с 01 января 2023 г., официально опубликован

в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федераль-

ного агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

(www.gost.ru).

Взамен ИТС 2-2019

XIII

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК

ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА, МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

И НЕОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ

Manufacture of ammonia, fertilizers and inorganic acids

Дата введения - 2023-01-01

Область применения

Настоящий справочник НДТ распространяется на следующие основные виды де-

ятельности:

- производство аммиака;

- производство минеральных удобрений;

- производство неорганических кислот, использующихся в производстве минераль-

ных удобрений на территории Российской Федерации.

Справочник НДТ также распространяется на следующие процессы, связанные с

основными видами деятельности, которые могут оказать влияние на объемы эмиссий

или масштабы загрязнения окружающей среды:

- хранение и подготовка сырья;

- хранение и подготовка топлива;

- обращение со сточными водами;

- производственные процессы;

- методы предотвращения и сокращения эмиссий, образования и размещения от-

ходов;

- хранение и подготовка продукции.

Подходы при обращении со сточными водами, затрагиваемые в настоящем отрас-

левом справочнике НДТ, являются приоритетными перед теми, что приводятся в ИТС 8

Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказа-

нии услуг на крупных предприятиях» на том основании, что в настоящем информаци-

онно-техническом справочнике рассмотрены отраслевые особенности обращения и

очистки специфичных сточных вод отрасли производства минеральных удобрений.

Справочник НДТ не распространяется на:

- производство серной кислоты из отходящих газов цветной металлургии и нефте-

химической промышленности;

- вопросы, касающиеся исключительно обеспечения промышленной безопасности

или охраны труда.

Сфера распространения настоящего справочника НДТ приведена на рисунке 1.1.

Серым прямоугольником выделена сфера распространения настоящего справоч-

ника НДТ. Цифры, приведенные над продуктами или процессами, указывают на поряд-

ковые номера справочников НДТ (в соответствии с распоряжением Правительства Рос-

сийской Федерации от 31 октября 2014 г. № 2178-р об утверждении поэтапного графика

Раздел 1. Общая информация об отрасли минеральных

удобрений

Отрасль минеральных удобрений в России является системообразующей для

российского химического комплекса. Отрасль включает производство всех видов агро-

химического сырья (апатитовый концентрат, хлористый калий, брусит) и полного ассор-

тимента минеральных удобрений - односторонних азотных и калийных, сложных и ком-

плексных удобрений.

Применение основной продукции промышленности минеральных удобрений в ко-

нечном итоге направлено на обеспечение продовольственной безопасности Российской

Федерации. В соответствии с указом Президента Российской Федерации от 31 декабря

2015 г. № 683 «О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации» обес-

печение продовольственной безопасности осуществляется, в частности, за счет:

- достижения продовольственной независимости Российской Федерации;

- повышения плодородия почв, предотвращения истощения и сокращения площа-

дей сельскохозяйственных земель и пахотных угодий.

Производство серной и азотной кислот имеет высокую важность в деле обеспече-

ния обороноспособности страны, ибо названные кислоты используются при производ-

стве взрывчатых веществ.

В настоящее время в России имеются мощности по производству более 23 млн. т

минеральных удобрений (в пересчете на 100 % питательных веществ).

Российские компании полностью обеспечены основным сырьем для производства

всех видов минеральных удобрений, таким как природный газ, сера, апатитовый концен-

трат и хлористый калий. В 2018 году объем выпуска минеральных удобрений составил

22,8 млн. т, в том числе азотных - 10,4 млн. т, фосфорных - 4,0 млн. т, калийных -

8,4 млн. т.

Потребление минеральных удобрений отечественными сельскохозяйственными

товаропроизводителями составляет порядка 22-25 % от произведонного в РФ.

Основным сырьем для отрасли производства минеральных удобрений являются:

природный газ, сера, фосфатное сырье и хлористый калий.

Структура производства минеральных удобрений в России представлена на ри-

сунке 1.2.

17%

азотные удобрения

45%

калийные удобрения

фосфорсодержащие

38%

удобрения

Рисунок 1.2 - Структура производства минеральных удобрений

Минеральные удобрения традиционно занимают лидирующие позиции в экспорте

отечественной продукции химического комплекса (около 35 %).

В 2018 году потребление минеральных удобрений в России составило 3,1 млн т в

действующем веществе, что стало рекордом за последние 25 лет.

Одним из основных направлений получения добавленной стоимости и коммерци-

ализации основных видов сырья является получение широкой гаммы химической про-

дукции отрасли, в том числе аммиака, метанола, их производных, включая производство

минеральных удобрений, меламина и др.

1.1 Перспективы развития рынка минеральных удобрений в

России

Сегмент минеральных удобрений является одним из наиболее развитых в струк-

туре российской химической промышленности и сохранит свое развитие в дальнейшем,

укрепляя свои экспортные позиции, с одновременным развитием внутреннего рынка и

повышением эффективности компаний.

В сегменте калийных и фосфорных удобрений преимущество отечественных про-

изводителей будет обеспечено широким доступом к сырью (калийная и фосфорная

руда). Модернизация существующих предприятий в сегменте азотных удобрений с це-

лью повышения энергоэффективности, ресурсосбережения и экологической безопасно-

сти позволит сохранить конкурентоспособность на глобальном рынке. Модернизация

мощностей также позволит снизить негативное воздействие производств минеральных

удобрений на окружающую среду при ужесточении и общей гармонизации экологических

требований с международными экологическими стандартами.

Важным фактором конкурентоспособности российских производителей станет

расширение производства сложных и комплексных удобрений, адаптированных под со-

временные потребительские предпочтения. Рост данных продуктовых направлений по-

требует от компаний собственных научно-исследовательских разработок и технологий в

области производства и применения минеральных удобрений.

Сохранение позиций на экспортных рынках должно сопровождаться развитием

внутреннего рынка посредством стимулирования потребления минеральных удобрений

и увеличения доли использования сложных удобрений в сельском хозяйстве. Для реа-

лизации потенциала внутреннего рынка должна оказываться более активная государ-

ственная поддержка сельхозтоваропроизводителей в виде доступа к дешевым источни-

кам финансирования и (или) предоставления дотаций на развитие инфраструктуры по

транспортировке, хранению и внесению минеральных удобрений, в том числе сложных,

и последующей интенсификацией сельского хозяйства.

1.2 Перечень предприятий, относящихся к сфере

распространения справочника НДТ

В таблице 1.1 приведен перечень предприятий, относящихся к сфере распростра-

нения настоящего справочника НДТ, и их географическое расположение.

Таблица 1.1 - Перечень предприятий, относящихся к сфере распространения настоящего

справочника НДТ

Наименование

Регион

№

Наименование

группы,

Город

Российской

п/п

организации

ассоциации,

(населенный пункт)

Федерации

холдинга

АО «Апатит» (Вологодская

ФосАгро, ПАО

Вологодская обл.

Череповец

область)

Балаковский филиал АО

ФосАгро, ПАО

Саратовская обл.

Балаково

«Апатит»

Волховский филиал АО

ФосАгро, ПАО

Ленинград-

Волхов

«Апатит»

ская обл.

«НАК Азот», АО

МХК ЕвроХим,

Тульская обл.

Новомосковск

АО

АО «Невинномысский

МХК ЕвроХим,

Ставропольский

Невинномысск

Азот» (г. Невинномысск)

АО

край

«ПГ Фосфорит», ООО

МХК ЕвроХим,

Ленинградская о

Кингисепп

АО

бл.

«Еврохим-Северо-

МХК ЕвроХим,

Ленинградская

Кингисепп

Запад», АО

АО

обл.

МХК ЕвроХим,

Краснодарский

Белореченск

АО

край

«Акрон», ПАО

Акрон, ПАО

Новгородская об

Великий Новгород

л.

«Дорогобуж», ПАО

Акрон, ПАО

Смоленская обл.

Верхнеднепровский

Филиал «КЧХК» АО «ОХК

ОХК Уралхим, АО

Кировская обл.

Кирово-Чепецк

«УРАЛХИМ» в городе

Кирово-Чепецке

Наименование

Регион

№

Наименование

группы,

Город

Российской

п/п

организации

ассоциации,

(населенный пункт)

Федерации

холдинга

Филиал «Азот» АО «ОХК

ОХК Уралхим, АО

Пермский край

Березники,

«УРАЛХИМ» в городе

Соликамск

Березники

«Воскресенские

ОХК Уралхим, АО

Московская обл.

Воскресенск

минеральные удобрения»,

ОАО

Филиал «ПМУ» АО «ОХК

ОХК Уралхим, АО

Пермский край

Пермь

«УРАЛХИМ» в городе

Перми

«Уралкалий», ПАО

Пермский край

Березники

«Минудобрения», АО

Воронежская обл

Россошь

г. Россошь

«Азот», Кемеровское АО

СДС Азот, АО (ХК

Кемеровская обл.

Кемерово

СДС, ЗАО)

«Капролактам Кемерово»,

СДС Азот, АО (ХК

Кемеровская обл.

Кемерово

ЗАО

СДС, ЗАО)

«Ангарский азотно-туковый

СДС Азот, АО (ХК

Иркутская обл.

Ангарск

завод», ООО

СДС, ЗАО)

«Титановые инвестиции»,

Респ. Крым

Армянск

ООО, Армянский филиал

«КуйбышевАзот», ПАО

Самарская обл.

Тольятти

ООО «Линде Азот

Самарская обл.

Тольятти

Тольятти»

АО «Аммоний»

Респ. Татарстан

Менделеевск

«Тольяттиазот», АО

Самарская обл.

Тольятти

«Газпром нефтехим Сала-

Газпром, ПАО

Респ. Башкорто-

Салават

ват», ООО

стан

«Гидрометаллургический

Ставропольский

Лермонтов

завод», АО

край

«Мелеузовские минераль-

Респ. Башкорто-

Мелеуз

ные удобрения», АО

стан

«Арви НПК», ООО

Калининград-

Черняховск

ская обл.

«РУСАЛ Ачинский глино-

РУСАЛ, ОК

Красноярский

Ачинск

земный комбинат», АО

край

«Щекиноазот», АО

ОХК Щекиноазот,

Тульская обл.

Первомайский

ООО

«Щекиноазот», АО, Ефре-

ОХК Щекиноазот,

Тульская обл.

Ефремов

мовский филиал

ООО

1.3 Перечень продукции и применяемых технологий

В таблице 1.2 приведен перечень продукции и технологий к настоящему справоч-

нику НДТ.

Таблица 1.2 - Перечень продукции и технологий к настоящему справочнику НДТ

Наименование продукции

Способы производства

Аммиак

1.1

Аммиак

1.1.1

Производство аммиака из природного газа мощностью 1360-

2100 т в сутки в однолинейном агрегате на базе парового катали-

тического риформинга в прямоточной трубчатой печи и вторич-

ного паро-воздушного риформинга с отделением очистки и подго-

товки синтез-газа, с синтезом аммиака под давлением 210-

300 ати по циркуляционной схеме

1.1.2

Производство аммиака из природного газа мощностью 1240-

1300 т в сутки в однолинейном агрегате на базе парового катали-

тического риформинга в противоточной трубчатой печи и вторич-

ного паро-воздушного риформинга с отделением очистки и подго-

товки синтез-газа, с синтезом аммиака под давлением 200-

300 ати по циркуляционной схеме

1.1.3

Производство аммиака (в том числе совмещенное с производ-

ством метанола) из природного газа на базе парового каталити-

ческого риформинга и паро-воздушного риформинга с отделе-

нием очистки и подготовки синтез-газа, с синтезом аммиака под

давлением 128,7÷190 ати по циркуляционной схеме

1.1.4

Производство аммиака из природного газа по технологии Linde

Ammonia Concept

1.1.5

Производство аммиака из природного газа мощностью до 3000 т

в сутки в однолинейном агрегате на базе технологии KBR (с при-

менением технологии Purifier)

Серная кислота

2.1

Серная кислота

2.1.1

Сернокислотные системы одинарного контактирования с систе-

мой очистки хвостовых газов

2.1.2

Сернокислотные системы ДК-ДА (двойное контактирование -

двойная

абсорбция)

малой

производительности

(< 500 000 т мнг/год)

Наименование продукции

Способы производства

2.1.3

Сернокислотные системы ДК-ДА большой производительности

(более 500 000 т мнг/год)

Фосфорная кислота

3.1

Фосфорная кис-

3.1.1

Производство экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) полу-

лота

гидратным (ПГ) либо дигидратным (ДГ) способом посредством

сернокислотного разложения фосфатного сырья с возможностью

последующего концентрирования ЭФК

Азотная кислота

4.1

Азотная кислота

4.1.1

АК-72 (АК-72М): каталитическое окисление аммиака кислородом

воздуха при давлении 0,412 МПа (4,2 кгс/см²) (абс.) и абсорбция

окислов азота конденсатом водяного пара при давлении

1,0791 МПа (11 кгс/см²) (абс.)

4.1.2

УКЛ-7: каталитическое окисление аммиака кислородом воздуха

при давлении 0,716 МПа (7,3 кгс/см²) (абс.) и абсорбция окислов

азота конденсатом водяного пара при давлении

0,716 МПа

(7,3 кгс/см²) (абс.)

4.1.3

1/3,5 ата: каталитическое окисление аммиака кислородом воз-

духа при атмосферном давлении и абсорбция окислов азота кон-

денсатом водяного пара при давлении 0,35 МПа (3,5 кгс/см²)

(абс.)

Удобрения на основе

5.1

NP / NPS

5.1.1

По схеме САИ (скоростной аммонизатор-испаритель) -БГС (бара-

сернокислотной пере-

банный гранулятор сушилка) или САИ-ТР (трубчатый реактор) -

работки фосфатного

БГС с упаркой и без упарки аммонизированных пульп

сырья

5.1.2

По схеме ТР-БГС

Наименование продукции

Способы производства

5.1.3

По схеме ТР - АГ (аммонизатор-гранулятор) - СБ (сушильный

барабан)

5.1.4

По схеме с использованием каскада емкостных смесителей-

нейтрализаторов с гранулированием и сушкой NP пульп в АГ -

СБ/БГС

5.2

NPK

5.2.1

По схеме САИ - ТР - БГС/ТР - БГС

5.2.2

По схеме ТР - АГ - СБ

5.2.3

По схеме с использованием каскада емкостных смесителей-

нейтрализаторов с гранулированием и сушкой NPK пульп в АГ -

СБ или БГС

5.3

5.3.1

Разложение поташа фосфорной кислотой

5.3.2

На основе фосфатов кальция и хлористого калия с грануляцией в

БГС

5.4

ЖКУ

5.4.1

Нейтрализация суперфосфорной кислоты аммиаком в трубчатом

реакторе

Удобрения на основе

6.1

6.1.1

Азотнокислотное разложение фосфатного сырья с отделением

азотнокислотной пе-

тетрагидрата нитрата кальция вымораживанием, аммонизацией

реработки фосфат-

полученного азотнофосфорнокислого раствора, упариванием

ного сырья

пульпы и грануляцией в БГС

6.1.2

Азотнокислотное разложение фосфатного сырья с отделением

тетрагидрата нитрата кальция вымораживанием, аммонизацией

полученного азотнофосфорнокислого раствора, упариванием

пульпы и грануляцией в грануляционной башне

6.2

NP (азотофос-

6.2.1

Грануляция смеси концентрированных растворов аммиачной се-

фат, сульфо-

литры (АС) и аммонизированного азотнофосфорнокислого рас-

нитрат)

твора

6.3

NPK

6.3.1

Азотнокислотное разложение фосфатного сырья с отделением

тетрагидрата нитрата кальция вымораживанием, аммонизацией

полученного азотнофосфорнокислого раствора, упариванием

пульпы, смешением с хлористым калием и грануляцией в БГС

Наименование продукции

Способы производства

6.3.2

Азотнокислотное разложение фосфатного сырья с отделением

тетрагидрата нитрата кальция вымораживанием, аммонизацией

полученного азотнофосфорнокислого раствора, упариванием

пульпы, смешением с хлористым калием и грануляцией в грану-

ляционной башне

6.4

Другое

6.4.1

Получение нитрата кальция из пульпы нитрата кальция, получен-

ной вымораживанием нитрата кальция из азотнофосфорнокис-

лого раствора

Удобрения на основе

7.1

Аммиачная се-

7.1.1

АС-72: нейтрализация азотной кислоты (58-60 %) газообразным

переработки аммиака

литра

аммиаком Нпод давлением, близким к атмосферному, с последу-

и азотной кислоты

ющей упаркой полученного раствора до состояния высококонцен-

трированного плава, который подается на грануляцию в гран-

башню, охлаждение гранул и обработка антислеживателем

7.1.2

АС-67: подача плава на грануляторы самотеком; охлаждение гра-

нул в «кипящем» слое перемешивания, расположенном по всему

сечению гранбашни; для охлаждения используется один дутье-

вой воздушный вентилятор высокой производительности

7.1.3

АС-60: нейтрализации 46-48 % азотной кислоты газообразным

аммиаком с последующей упаркой полученного раствора до со-

стояния высококонцентрированного плава. Подача плава на гра-

нуляторы специально разработанным насосом плава; охлажде-

ние гранул в выносном секционированном аппарате «кипящего»

слоя (или в аппарате КС, размещенном в нижней части гран-

башни); для охлаждения гранул используются воздушные венти-

ляторы

Наименование продукции

Способы производства

7.2

Известково-ам-

7.2.1

Упаривание раствора АС до плава, смешивание плава АС и кар-

миачная се-

боната кальция, грануляция суспензии плава АС и карбоната

литра

кальция в барабане с «кипящим» слоем, охлаждение гранул, об-

работка антислеживателем

7.2.2

Упаривание раствора АС, смешивание упаренного раствора АС с

карбонатом кальция, грануляция пульпы и сушка гранул в БГС,

охлаждение гранул и обработка антислеживателем

7.3

NK-удобрения

7.3.1

Калиевая селитра конверсионным методом с использованием

нитрата натрия и хлористого калия

7.3.2

NK-удобрения по схеме с использованием каскада емкостных

смесителей-нейтрализаторов с гранулированием продуктов взаи-

модействия плава АС, хлористого калия и аммиака

Карбамид

8.1

Карбамид

8.1.1

Из аммиака и диоксида углерода при высоком давлении и темпе-

ратуре

Смесь растворов кар-

9.1

Смесь раство-

9.1.1

Смешение растворов карбамида и АС

бамида и аммиачной

ров КАС

селитры (КАС)

Калийные удобрения

10.1

Хлористый ка-

10.1.1

Галлургический способ

лий

10.1.2

Флотационный способ

10.2

Сульфат калия

10.2.1

Разложение карбоната калия серной кислотой

10.3

Калимаг

10.3

Смешение хлористого калия с магнезитом и сульфатом

натрия, разложение смеси серной кислотой с последующей

грануляцией и сушкой.

Сульфат аммония

11.1

Сульфат аммо-

11.1.1

Процесс производства кристаллического сульфата аммония из

ния

водного раствора сульфата аммония с упариванием, кристалли-

зацией, отделением продукта и грануляцией (в некоторых схе-

мах).

Процесс производства гранулированного сульфата аммо-

ния методом компактирования

Наименование продукции

Способы производства

NS-удобрения: азото-

12.1

12.1.1

Раздельное получение растворов сульфата и нитрата аммония,

Азото-сульфат

сульфат (сульфонит-

их смешение, упарка, грануляция и сушка.

рат, нитросульфат,

(сульфонитрат,

Смешение водных растворов карбамида, аммиачной селитры и

сульфат-нитрат

сульфат-нитрат ам-

сульфата аммония (для производства удобрения азотного жид-

мония), удобрение

аммония)

кого N:S)

азотное жидкое N:S

Другие

13.1

Кальций азото-

13.1.1

Смешение нитрата кальция, раствора сульфата и нитрата аммо-

сульфат

ния с дальнейшей упаркой, смешением с карбонатом кальция и

грануляцией

13.2

Аммиак водный

13.2.1

Абсорбция аммиака водой

1.4 Мощности производства

В таблицах 1.3-1.24 представлены мощности предприятий по производству про-

дукции.

Таблица 1.3 - Мощности производства аммиака (1.1), тыс. т ф. м./год

Предприятие

Мощность производства

1023 ¹

АО «Апатит» (Вологодская область)

НАК «Азот», АО

1695 ²

«Невинномысский Азот», АО

1352 ²

«Акрон», ПАО

1900 ³

«Дорогобуж», ПАО

600 ³

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Ки-

1162 ¹

рово-Чепецке

Филиал «Азот» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Бе-

860 ³

резники

Филиал «ПМУ» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе

590 ³

Перми

«Минудобрения», АО (г. Россошь)

900 ³

«Азот», Кемеровское АО

1140 ³

«Куйбышев Азот», ПАО

660 ²

ООО «Линде Азот Тольятти»

489,1³

«Тольяттиазот», АО

3150 ³

«Газпром нефтехим Салават», ООО

450 ³

«Щекиноазот», ПАО

137³

АО «Аммоний»

522,2³/717,5⁴

АО «Еврохим-Северо-Запад» (г. Кингисепп)

963³

¹ Достигнутая мощность.

² Утвержденная мощность.

³ Проектная мощность.

⁴ Проектная мощность при производстве аммиака без выпуска метанола.

Таблица 1.4 - Мощности производства серной кислоты (2.1), тыс. т/год (в пересчете на

моногидрат-мнг)

Предприятие

Мощность производства

«Апатит», АО, Череповецкий филиал

3360¹

«Апатит», АО, Балаковский филиал

2300²

«Апатит», АО, Волховский филиал

246 ¹

«ПГ Фосфорит», ООО

1132¹

«ЕвроХим, Белореченские минудобрения», ООО

770¹

«Воскресенские минеральные удобрения», АО

500²

«Азот», Кемеровское АО

280 ¹

«Титановые инвестиции», ООО, Армянский филиал

960²

«Щекиноазот», АО, Ефремовский филиал

700²

Предприятие

Мощность производства

¹ Достигнутая мощность.

² Проектная мощность.

Таблица 1.5 - Мощности производства фосфорной кислоты (3.1), тыс. т P2O5/год

Предприятие

Мощность производства

АО «Апатит» (Вологодская область)

1180¹

«Апатит», АО, Балаковский филиал

850¹

Волховский филиал АО «Апатит»

100¹

«ПГ Фосфорит», ООО

490¹

«ЕвроХим, Белореченские минудобрения», ООО

300¹

«Воскресенские минеральные удобрения», АО

160¹

«Титановые инвестиции», ООО, Армянский филиал

53¹

¹ Достигнутая мощность.

Таблица 1.6 - Мощности производства азотной кислоты (4.1), тыс. т/год (в пересчете на

моногидрат)

Предприятие

Мощность производства

АО «Апатит» (Вологодская область)

367¹

«НАК Азот», АО

1246²

«Невинномысский Азот», АО

1324²

«Акрон», ПАО

1505 ¹

«Дорогобуж», ПАО

1231¹

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе

Кирово-Чепецке

1409¹

Филиал «Азот» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе

Березники

1200³

«Минудобрения», АО, г. Россошь

760³

«Азот», Кемеровское АО

890 ³

«Ангарский азотно-туковый завод», ООО

225³

«КуйбышевАзот», ПАО

585²

АО «Аммоний»

360³

«Мелеузовские минеральные удобрения», АО

600³

¹ Достигнутая мощность.

² Утвержденная мощность на 2019 год.

³ Проектная мощность.

Таблица 1.7 - Мощности производства NP / NPS-удобрений на основе сернокислотной

переработки фосфатного сырья (5.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

АО «Апатит» (Вологодская область)

1300 (МАФ)¹

«Апатит», АО, Балаковский филиал

1367 (МАФ)¹

«ПГ Фосфорит», ООО

1000 (МАФ)²

«ЕвроХим - Белореченские минудобрения», ООО

680 (МАФ)²

Предприятие

Мощность производства

«Воскресенские минеральные удобрения», АО

480 (МАФ)²

(420 NPK)¹

«Титановые инвестиции», ООО, Армянский филиал

100 (МАФ)¹

«Гидрометаллургический завод», АО

«Арви НПК», ООО

¹ Достигнутая мощность.

² Проектная мощность.

Таблица 1.8 - Мощности производства PK / NPK-удобрений на основе сернокислотной

переработки фосфатного сырья (5.2), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

АО «Апатит» (Вологодская область)

1800 (NPK)¹

Волховский филиал АО «Апатит»

80 (PK)²

100 (NPK)²

«Воскресенские минеральные удобрения», АО

480 (МАФ)²

(420 (NPK))¹

«Невинномысский Азот», АО

600 (NPK)²

«Гидрометаллургический завод», АО

«Арви НПК», ООО

¹ Достигнутая мощность.

² Проектная мощность.

Таблица 1.9 - Мощности производства ЖКУ на основе сернокислотной переработки

фосфатного сырья (5.4), тыс. т P2O5/год

Предприятие

Мощность производства

АО «Апатит» (Вологодская область)

50 ¹

¹ Проектная мощность.

Таблица 1.10 - Мощности производства NP / NPK / NPKS-удобрений на основе

азотнокислотной переработки фосфатного сырья (6.1-6.3), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

«Минудобрения», АО (г. Россошь)

1100 (NPK)¹

«Акрон», ПАО

1550 (NPK)¹

«Дорогобуж», ПАО

600 (NPK)¹

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Ки-

рово-Чепецке

850 (NPK)²

¹ Проектная мощность.

²Достигнутая мощность.

Таблица 1.11 - Мощности производства прочих удобрений на основе азотнокислотной

переработки фосфатного сырья (6.4), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Ки-

рово-Чепецке

147 (нитрат кальция)¹

¹ Проектная мощность.

Таблица 1.12 - Мощности производства аммиачной селитры (7.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

АО «Апатит» (Вологодская область)

471 ¹

«НАК Азот», АО

1618 ²

«Невинномысский Азот», АО

1549 ²

«Акрон», ПАО

1200 ³

«Дорогобуж», ПАО

935 ³

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Ки-

рово-Чепецке

1218 ¹

Филиал «Азот» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Бе-

резники

1162 ³

«Минудобрения», АО (г. Россошь)

520 ³

«Азот», Кемеровское АО

957 ³

«Ангарский азотно-туковый завод», ООО

270 ³

«КуйбышевАзот», ПАО

680 ²

АО «Аммоний»

380 ³

«Мелеузовские минеральные удобрения», АО

450 ³

¹ Достигнутая мощность.

² Утвержденная мощность.

³ Проектная мощность.

Таблица 1.13 - Мощности производства известково-аммиачной селитры (7.2), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

«НАК Азот», АО

420 ¹

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Ки-

428,5 (совместно с азото-сульфатом,

рово-Чепецке

сульфонитратом и кальций-азото-суль-

фатом)²

¹ Утвержденная мощность на 2015 год.

² Достигнутая мощность.

Таблица 1.14 - Мощности производства NK-удобрений (7.3), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

Невинномысский Азот, АО

600 (NK 21:21)²

Филиал «Азот» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Бе-

резники

22 (калиевая селитра)²

Предприятие

Мощность производства

¹ Утвержденная мощность.

² Проектная мощность.

Таблица 1.15 - Мощности производства карбамида (8.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

АО «Апатит» (Вологодская область)

891 ¹

«НАК Азот», АО

1453 ⁴

«Невинномысский Азот», АО

980,7 ²

«Акрон», ПАО

1134,3 ⁴

Филиал «Азот» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Бе-

резники

544,95 ⁴

Филиал «ПМУ» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе

Перми

660,6 ⁴

«Азот», Кемеровское АО

560 ³

«КуйбышевАзот», ПАО

380 ²

«ТольяттиАзот», АО

960 ¹

«Газпром нефтехим Салават», ООО

360 ¹

«Аммоний», АО

735,5 ⁴

¹ Достигнутая мощность.

² Утвержденная мощность.

³ Проектная мощность.

⁴ Факт производства в 2018 году.

Таблица 1.16 - Мощности производства КАС (9.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

«НАК Азот», АО

450 ¹

«Невинномысский Азот», АО

1095 ¹

«Акрон», ПАО

1420 ³

«КуйбышевАзот», ПАО

300¹

КАО «Азот»

106²

¹ Утвержденная мощность

² Проектная мощность

³ Достигнутая мощность.

Таблица 1.17 - Мощности производства хлористого калия (10.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

«Уралкалий», ПАО

12 201 ¹

¹ Факт производства в 2014 году.

Таблица 1.18 - Мощности производства сульфата калия и калимага / калимага с сульфатом

натрия (10.2; 10.3), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

90 ¹ (по сульфату калия)

Волховский филиал АО «Апатит»

38,6 (по калимагу/калимагу с суль-

фатом натрия)

«РУСАЛ Ачинский глиноземный комбинат», АО

¹ Проектная мощность.

Таблица 1.19 - Мощности производства фосфата калия (10.3), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

«Гидрометаллургический завод», АО

Таблица 1.20 - Мощности производства сульфата аммония (11.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

«Капролактам Кемерово», ЗАО

321 ¹

«КуйбышевАзот», ПАО

650²

СП ПАО «КуйбышевАзот» и ООО «СП «Граниферт»

140 (гран)³

«Щекиноазот», АО

¹ Факт производства в 2014 году.

² Утвержденная мощность.

³ Проектнкая мощность.

Таблица 1.21 - Мощности производства сульфат-нитрат аммония (11.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

«КуйбышевАзот», ПАО

366,67

¹ Проектные данные.

Таблица 1.22 - Мощности производства азотосульфата (сульфонитрата) (12.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

428,5 (совместно с известково-аммиач-

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Ки-

ной селитрой, сульфонитратом и каль-

рово-Чепецке

ций-азото-сульфатом)¹

¹ Достигнутая мощность.

Таблица 1.23 - Мощности производства удобрения азотного жидкого N:S, тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

«КуйбышевАзот», ПАО

30,0

Утвержденные на 2019 г.

Таблица 1.21 - Мощности производства аммиака водного технического (14), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

КуйбышевАзот, ПАО

36,0¹

«Апатит», АО

95,04²

«Акрон», ПАО

30³

¹ Утвержденная на 2019 год.

² При суточной мощности 288 т/сутки и работе 330 дней в году.

³ Проектная мощность

Таблица 1.225 - Мощности производства кальций азотосульфата (13.1), тыс. т/год

Предприятие

Мощность производства

428,5 (совместно с известково-аммиач-

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе Ки-

ной селитрой и азото-сульфатом /

рово-Чепецке

сульфонитратом)¹

¹ Достигнутая мощность.

1.5 Анализ приоритетных проблем отрасли

1.5.1 Охрана окружающей среды

К факторам негативного воздействия на окружающую среду при производстве ам-

миака, минеральных удобрений и неорганических кислот относятся:

- выбросы в атмосферу;

- сточные воды;

- крупнотоннажные побочные продукты

- прочие факторы негативного воздействия.

При сопоставлении значений выбросов / сбросов аналогичных производств сле-

дует обратить внимание на возможные погрешности, связанные с различным объемом

обрабатываемого массива данных, использованием разных методов анализа, прибор-

ного парка, алгоритма пересчета в необходимые величины и т.д.

Существует проблема с отнесением уровня эмиссий к конкретному производ-

ству/марке продукта (объединенная отчетность нескольких производств, раздельная от-

четность одного производства, объединенные источники выбросов и сбросов, общие

очистные сооружения, широкий ассортиментный ряд продукции), а также в связи с тем,

что различные марки продукции могут производиться на одном и том же оборудовании и

эмиссии в воздух осуществляются (могут осуществляться) через один источник выброса.

Для обеспечения сопоставимости результатов должен быть принят ряд докумен-

тов в развитие Федерального закона № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений».

В перспективе данные проблемы могут решаться путем обеспечения единства из-

мерений (развитие положений предусмотренных ГОСТ Р 8.589-2001. «Контроль загряз-

нений окружабщей среды. Метрологическое обеспечение. Основные положения»), но в

данный момент, представленные в справочнике данные по эмиссиям, необходимо рас-

сматривать с учетом показателей погрешностей приведенных в Приказе министерства

природных ресурсов и экологии РФ № 425 от 07.12.2012г. «Об утверждении перечня из-

мерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства

измерений и выполняемых при осуществлении деятельности в области охраны окружа-

ющей среды, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показате-

лей точности измерений».

1.5.1.1 Выбросы в атмосферу

К основным загрязняющим веществам (поллютантам), выбрасываемым в атмо-

сферу, относятся NOx, SO2, SO3, H2SO4, CO, NH3, соединения фтора, NH4NO3.

Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот требует

больших затрат энергии, получаемой обычно за счет сжигания органического топлива с

выделением значительных объемов парниковых газов. При этом некоторые предприя-

тия (к примеру, по производству карбамида) частично используют образующийся CO2 в

качестве исходного сырья, что позволяет уменьшить эмиссию диоксида углерода. Тем

не менее работа большинства предприятий сопровождается выбросами в атмосферу,

связанными со сжиганием природного газа или дизельного топлива в турбинах, котлах,

компрессорах и других системах для выработки энергии и тепла. Данные выбросы

нельзя считать показателями, корректно определяющими уровень развития технологий,

так как они зачастую зависят от используемого сырья и вида топлива и определяют в

большей степени технику и технологию получения энергии, что не является предметом

настоящего справочника НДТ.

В результате абсорбционной очистки отходящих газов, содержащих SiF4, образу-

ется кремнефтористоводородная кислота (H2SiF6), которая является побочным продук-

том. Ее использование зависит от спроса на продукцию, получаемую на ее основе. При

отсутствии спроса кремнефтористоводородная кислота нейтрализуется с использова-

нием дополнительных ресурсов.

1.5.1.2 Сточные воды

Рассматривая эмиссии в виде сточных вод (сбросов) от описываемых в настоя-

щем справочнике НДТ технологий, следует отметить, что в большинстве случаев прямой

сброс в водные объекты отсутствует. Существующий уровень технологий позволяет ми-

нимизировать количество технологических сточных вод путем их использования после

очистки в водооборотных системах предприятия, исключить их образование путем

внедрения бессточных систем или удаления в изолированные водовмещающие пласты

горных пород. При определенных климатических условиях (преобладание среднегодо-

вых испарений над среднегодовыми осадками) имеется техническая возможность пол-

ностью уйти от сброса сточных вод во внешние источники, используя всю оборотную

воду в технологических целях.

Наличие на предприятиях установок для очистки сточных вод позволяет преду-

предить попадание загрязняющих веществ в водоемы. Кроме того, очищенная вода мо-

жет быть возвращена в производство путем организации водооборотных циклов (далее

- ВОЦ), в результате чего сократится потребление воды. Потребление свежей воды бу-

дет обусловлено восполнением потерь в результате ее испарения и каплеуноса в систе-

мах ВОЦ, а также переходом воды в продукцию и (или) отходы (в том числе в виде кри-

сталлогидратной влаги).

На ряде предприятий исторически сложились такие схемы водопользования, ко-

гда на свои очистные сооружения поступают неочищенные сточные воды других пред-

приятий (абонентов), в том числе водоканалов, где эти стоки смешиваются со своими

производственными и хозяйственно-бытовыми сточными водами для очистки и после-

дующего сброса в водный объект.

Следует отметить, что оценить влияние на окружающую среду технологических

сточных вод отдельных цехов в составе общего стока химического комбината практиче-

ски не представляется возможным и не целесообразно с учетом того, что обычно сточ-

ные воды не попадают напрямую в водный объект, а проходят стадии очистки. Поэтому

целесообразнее рассматривать обращение со сточными водами всего химического ком-

бината в целом. Такой подход не только позволяет выявить наилучшие доступные тех-

нологии по сходным предприятиям, но и определить технологические показатели сбро-

сов загрязняющих веществ в водный объект там, где это представляется возможным.

Технологические сточные воды от производств, рассматриваемых данным спра-

вочником, содержат следующие компоненты: фторид-анион (F^-), фосфаты (по фос-

фору); сульфат-ион (SO42-), аммоний-ион (NH4+), нитрат-анион (NO3-) (для предприятий

азотных предприятий), хлорид-ион (Cl^-). Наличие названных компонентов в сточных во-

дах обусловлено составом потребляемых предприятием вод (содержание загрязняющих

вещество в потребляемой предприятием воде), составом сырья, осуществлением тех-

нологических процессов, составом промежуточных продуктов, либо составом готовых

продуктов.

Способы снижения эмиссий:

- очистка сточных вод перед сбросом во внешние источники;

- снижение образования сточных вод за счет вторичного использования в произ-

водственных процессах, организации и (или) модернизации водооборотных циклов (в

частности, внедрение бессточных систем);

- передача третьим лицам для вторичного использования, либо с целью более

глубокой очистки на сторонних очистных сооружениях;

- удаление сточных вод в изолированные водовмещающие пласты горных пород.

На всех рассматриваемых производствах технологические сточные воды собира-

ются, очищаются от загрязняющих веществ и направляются на повторное использова-

ние в производстве, дебалансные воды, которые не могут быть использованы, после

очистки сбрасываются в поверхностные водные объекты, или удаляются в водовмеща-

ющие пласты горных пород, или передаются сторонним организациям для дальнейшего

использования или очистки, или могут быть дополнительно очищены на собственных

очистных сооружениях.

В настоящее время закачивание сточных вод в водовмещающие пласты горных

пород в отрасли производства удобрений широко не распространено, но тем не менее

может использоваться там, где это необходимо в связи со специфичными условиями

совместного водопользования предприятий, относящихся к различным отраслям про-

мышленности, при деятельности которых образуются объединенные воды, для которых

отсутствуют эффективные и экономически целесообразные способы очистки. Так, био-

логическая очистка может быть не приемлема в связи с токсическим воздействием на

биологические объекты компонентов сточных вод, образующихся в производстве, не

связанном с выпуском аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот; ис-

пользование прудов-испарителей невозможно из-за климатических,географических и

геологических особенностей региона (обводнение, осадки, возможное попадание загряз-

няющих веществ в водный объект, служащий для водоснабжения крупного населенного

пункта). В отрасли производства удобрений есть опыт успешного использования закачки

сточных вод с применением наилучшего (на момент строительства) мирового опыта, в

том числе с применением сети наблюдательных скважин, мониторинг которых подтвер-

ждает выполнение требований промышленной и экологической безопасности.

1.5.1.3 Крупнотоннажные побочные продукты

Вследствие крупнотоннажности рассматриваемых производств основные про-

блемы переработки и использования вторичных материальных ресурсов связаны с тем,

что они образуются в больших количествах. Это приводит к ограниченности рынка сбыта

указанных ниже продуктов:

- фосфогипс, который образуется при производстве ЭФК;

- конверсионный мел (карбонат кальция), получаемый в результате конверсии нит-

рата кальция, образующегося в процессе азотнокислотной переработки фосфатного сы-

рья;

- галитовые отходы, которые образуются при производстве хлористого калия.

При производстве фосфорной кислоты сернокислотным способом на 1 т P2O5 в

ЭФК в зависимости от типа используемого фосфатного сырья образуется 4,2-6,5 т фос-

фогипса (в пересчете на сухой дигидрат сульфата кальция). Производство 1 т хлорида

калия сопровождается образованием 2,7-2,9 т галитовых отходов. При производстве 1 т

азофоски (нитроаммофоски) получают 0,2-0,39 т конверсионного мела.

Избыток образованных материалов направляют на специально организованные

объекты сухого складирования или посредством гидроудаления направляют в гидротех-

нические сооружения (шламонакопители, гипсонакопители и пр.).

1.5.1.4 Прочие факторы негативного воздействия

К прочим факторам негативного воздействия на окружающую среду относятся фи-

зические факторы.

Источниками физических воздействий от деятельности предприятий является ди-

намическое и другое оборудование.

Однако следует отметить, что при соблюдении действующих норм и правил дан-

ные воздействия не выходят за пределы санитарно-защитной зоны объекта негативного

воздействия.

1.5.2 Источники общей опасности

Наиболее значительная опасность связана с обращением и хранением NH3 (лету-

чий и ядовитый в высоких концентрациях), каустической соды, азотной, серной, фосфор-

ной кислоты и органических соединений, а также горючих газов, таких как природный газ,

CO, H2 и др. Их влияние может быть связано с существенным острым воздействием на

персонал и, возможно, на местное население, в зависимости от количества и типа вы-

брошенных при аварии химических веществ, а также условий для возникновения реак-

ции или катастрофического события, включая пожар и взрыв.

Предприятия рассматриваемой отрасли могут выделять и (или) перерабатывать

большие количества горючих газов, таких как природный газ, H2, CO. Синтез-газ, содер-

жащий H2, образующийся на установках по производству аммиака, может вызывать

струйное горение или приводить к взрыву парового облака, образованию «огненного

шара» или вспышке облака газовоздушной смеси.

1.5.3 Специфические источники опасности

1.5.3.1 Карбамид

Типичные источники выброса аммиака на стадии синтеза - это неконденсируе-

мые отработанные газовые потоки, поступающие из отделений улавливания аммиака и

сепараторов. Такие технологические отработанные газовые потоки образуются в ре-

зультате присутствия инертных газов в CO2 и воздухе для пассивации в целях предот-

вращения коррозии. Эти газовые потоки состоят из водорода (H2), кислорода (O2), азота

(N2), аммиака (NH3) и углекислого газа (CO2). Определенное количество H2, O2 и NH3

может привести к образованию взрывчатой газовой смеси. Риск уменьшается посред-

ством каталитического сжигания H2, содержащегося в CO2, до величины ниже 300 ppm

или путем разбавления отработанных газовых потоков углекислым газом или азотом.

1.5.3.2 Аммиачная селитра, NP / NPK-удобрения или жидкие комплексные

удобрения на ее основе

Самоподдерживающееся разложение (СПР) - это явление, когда удобрения на

основе ниратов начинают самопроизвольно разлагаться, и этот процесс распространя-

ется по всей массе удобрения без воздействия внешних источников тепла (однако в

большинстве случаев разложение начинается при воздействии некоторого внешнего ис-

точника тепла).

Для СПР АС при атмосферном давлении требуется фиксированная матрица, на

которой протекает реакция СПР расплавленной АС, а также катализатор СПР NPK-удоб-

рений не вызывает детонацию. СПР может привести к выделению большого количества

токсичных газов и паров, таких как NOx.

1.5.3.3 Погрузка/разгрузка и складирование элементарной серы при

производстве серной кислоты

Существует ряд опасностей, связанных с использованием элементной (жидкой

или твердой) серы, которая является сырьем для производства серной кислоты:

- выделение сероводорода (H2S) - очень токсичный газ, содержащийся в элемен-

тарной сере, полученной по методу Клауса, с последующим его окислением до диоксида

серы (SO2) кислородом воздуха;

- горючесть серы, которая легко воспламенияется в присутствии кислорода, при

этом выделяется диоксид серы (SO2) - также очень токсичный газ. Точка возгорания жид-

кой серы - 168 - 187 °C, самовозгорание происходит при 248 - 266 °C. Самовозгорание

пылевого облака из твердых частиц происходит при температуре выше 191 °C.

1.5.3.4 Гидротехнические сооружения и отвалы при размещении вторичных

материалов

Очень важно выдерживать параметры размещения фосфогипса/фосфомела как

при влажном удалении (гидротранспорт) в шламонакопителях, так и при сухом разме-

щении. При размещении фосфогипса/фосфомела в гидротехнических сооружениях и от-

валах существует опасность (при неправильной эксплуатации) обрушения склона-

дамбы.

1.5.4 Энергоэффективность

Длительный этап восстановления и модернизации производственных мощностей,

введенных в эксплуатацию в 1970-1980-х годах в российской отрасли минеральных

удобрений, завершился к концу 2010 года. Дальнейшее увеличение действующих мощ-

ностей и более глубокая модернизация сопряжены с резким увеличением капитальных

затрат. Что касается энергоэффективности, то основные принципы регулирования в об-

ласти энергосбережения и повышения энергетической эффективности заложены в Фе-

деральном законе от 23 ноября 2009 г. № 261 ФЗ «Об энергосбережении и повышении

энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные

акты Российской Федерации» и ГОСТ Р ИСО 50001-2012.

1.5.4.1 Потребление энергоресурсов и выброс парниковых газов

Потребление энергоресурсов неразрывно связано с проблемой экологического

воздействия на окружающую среду, которое оказывают выработка энергии и транспорт,

а также выбросы парниковых газов в результате сжигания углеводородного топлива. При

производстве азотных удобрений расходуется значительная часть энергии, в частности

на связывание атмосферного азота, необходимого для производства аммиака.

При производстве нитрата аммония, азотной кислоты из аммиака, серной кислоты

из серы вырабатываются полезные энергоресурсы, которые можно использовать для

производства электроэнергии, применяя для этого паровые турбины. При нейтрализа-

ции аммиака азотной кислотой в целях получения нитрата аммония также вырабатыва-

ется энергия. Для выпуска фосфорсодержащих удобрений требуется энергия для про-

изводства фосфорной кислоты, ее дальнейшей переработки в готовые продукты.

Несмотря на то что в промышленности по производству удобрений всегда расхо-

дуются большие количества энергии в процессах, которые проходят при высоких темпе-

ратурах и давлении, эти производства стали более энергосберегающими благодаря усо-

вершенствованию применяемых технологий. Предприятия по выпуску аммиака, постро-

енные в 1990 году, потребляли приблизительно на 30 % меньше энергии на тонну азота

по сравнению с теми, которые были введены в эксплуатацию в 1970 году.

1.5.4.2 Поставки энергоресурсов сторонним потребителям

Среди предприятий рассматриваемой отрасли промышленности те предприятия,

которые выпускают серную кислоту (из серы) и азотную кислоту, являются поставщи-

ками энергоресурсов, таких как пар высокого, среднего или низкого давления или горя-

чая вода. Если всю тепловую энергию преобразовать в электроэнергию посредством па-

ровой турбины, тогда поставки на сторону полезных энергоресурсов значительно сокра-

тятся, но при этом выработанная электроэнергия будет использована непосредственно

в производстве.

1.5.5 Управление и организация производства

Основная масса предприятий рассматриваемой отрасли промышленности была

создана в 1970-1980-х годах. При этом в значительной степени применялся принцип ин-

теграции производств различной продукции. В связи с этим зачастую необходимые про-

изводственные мощности (и не только производства по выпуску удобрений) сосредото-

чены на одной интегрированной площадке. В настоящее время данный принцип приме-

ним далеко не везде из-за особенностей распределения собственности после проведе-

ния приватизации предприятий.

1.5.5.1 Интегрированные производственные площадки

Помимо движущей силы экономики, интеграция предлагает различные преимуще-

ства в области экологии, такие как:

- увеличение возможностей эффективной переработки материальных потоков;

- эффективное долевое участие в приобретении оборудования;

- эффективное производство и использование энергоресурсов;

- повышение тепловой интеграции;

- эффективное долевое участие в приобретении очистных сооружений, например

станции нейтрализации или биологической очистки сточных вод;

- сокращение продолжительности хранения продукции навалом и, следовательно,

снижение выбросов при хранении продукции;

- сокращение времени на погрузку/разгрузку сырья и, следовательно, снижение вы-

бросов при выполнении погрузочно-разгрузочных работ;

- увеличение возможностей при рецикле конденсатов, технологической и скруббер-

ной жидкости, что позволяет более эффективно использовать скрубберные жидкости (в

том числе на смежных производствах), например кислотные растворы вместо воды;

- сокращение транспортных операций позволяет уменьшить выбросы в ат-мосферу

и снизить риск возникновения несчастных случаев на производстве.

Однако указанные преимущества частично нивелируются следующими обстоя-

тельствами:

- интеграция снижает эксплуатационную гибкость производств;

- проблемы одного производства могут затронуть смежные производственные

мощности;

- остановка одного цеха для проведения технического обслуживания может вы-

звать остановку всех зависимых от него цехов;

- интеграция повышает требования к управлению, контролю и логистике.

Раздел 2. Производство аммиака

Аммиак является важнейшим многотоннажным продуктом (мировое производ-

ство - 150 млн т в год). Аммиак используется в качестве источника азота для производ-

ства удобрений в производстве пластмасс, взрывчатых веществ, гидразина, аминов,

амидов, нитрилов и других органических азотных соединений, для производства красок

и фармацевтических препаратов. Жидкий аммиак является важным растворителем, а

также применяется в качестве хладагента (R-717).

Производство аммиака в России в настоящее время осуществляется на 40 уста-

новках, размещенных на 15 предприятиях. Суммарная мощность производств на

2018 год составила около 17 млн т в год.

Три четверти производимого в России аммиака направляется на внутренний ры-

нок и прежде всего для производства азотных удобрений.

Распределение произведенного аммиака

Поставки с/х

Основной

Производство

Промнужды

N-удобрений

Основной

67,59 %*

Экспорт аммиака

Основной

Рисунок 2.1 - Внутреннее потребление аммиака в России в 2005 г.

На внутреннем рынке аммиак покупают в основном предприятия по производству

минеральных удобрений, не имеющие собственных производств аммиака: ООО «Евро-

Хим - Белореченские Минудобрения», БФ АО «Апати» (г. Балаково), АО «Минудобре-

ния» (г. Мелеуз).

Строительство агрегатов для производства синтетического аммиака из угля и уг-

леводородного сырья началось в 1930-е годы и продолжалось вплоть до 1988 года с

различной степенью интенсивности ввода агрегатов в зависимости от технических и эко-

номических возможностей страны.

Для производства аммиака в качестве сырья и топлива используют природный

газ.

В таблице 2.1 приведен перечень производителей аммиака, действующих на тер-

ритории Российской Федерации.

Таблица 2.1 - Перечень производителей аммиака в Российской Федерации

Агрегат индекс

Агрегат индекс ТЕС.

АМ-70.

АМ-76.

Chemico.

LAC

HTAS

KBR

Годовая проектная

мощность -

мощность - 489,1

мощность - до 760

мощность - до 970

450 тыс. т NH3

тыс. т NH3

№

Наименование

п/п

предприятия

АО «Апатит» (г. Че-

1985

450

1979

450

2017

760

реповец)

(56,6)

(95)

АО «НАК «Азот»

1974

450

1975

450

(г. Новомосковск)

(56,6)

1979

(56,6)

450

(56,6)

АО «Минудобре-

1988

450

1981

450

ния» (г. Россошь)

(56,6)

Филиал «ПМУ» АО

1981

450

«ОХК «УРАЛХИМ»

(56,6)

(г. Пермь)

АО «Невинномыс-

1976

450

1973

450

ский Азот»

(56,6)

(г. Невинномысск)

ПАО «АКРОН»

1975

583

2016

760

(г. Великий Новго-

1979

(72,9)

(95)

род)

583

(72,9)

ПАО «Дорогобуж»,

1979

583

Смоленская обл

(72,9)

Филиал «Азот» АО

1976

450

1980

450

«ОХК «УРАЛХИМ»

(56,6)

в городе Березники

КАО «Азот» (г. Ке-

1982

450

1984

450

мерово)

(56,6)

Филиал «КЧХК»

1981

560

1983

560

АО «ОХК «УРАЛ-

(70,5)

ХИМ» в г. Кирово-

Чепецк

АО «Газпром

1988

450

нефтехим Салават»

(56,6)

(г. Салават)

ПАО «Куйбышев-

1977

660

Азот» (г. Тольятти)

(75,5)

ООО «Линде Азот

2018

489,1

Тольятти»

(55,8)

АО «Тольяттиазот»

1981

450

1979

450

(г. Тольятти)

1983

(56,6)

1980

(56,6)

1986

450

(56,6)

450

(56,6)

450

(56,6)

АО «Аммоний» (г.

2016

522,2

Менделеевск)

(65,3)

АО «Щекиноазот»

2015

137,0

(г. Щекино)

(17,3)

АО «Еврохим-Се-

2019

963

веро-Запад» (г. Кин-

(120)

гисепп)

ИТОГО

Таблица 2.2 - Разделение предприятий, производящих аммиак, по применяемой технологии

Номер

Технология

Проект

Предприятие

технологии*

Производство аммиака из природного газа мощностью

АМ-70, АМ-76

АО «Апатит» (г. Череповец));

1360÷2100 т в сутки в однолинейном агрегате на базе

АО «Невинномысский Азот» (г. Невинномысск);

парового каталитического риформинга в прямоточной

АО «НАК «Азот» (г. Новомосковск);

трубчатой печи и вторичного паро-воздушного

Филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе

риформинга с отделением очистки и подготовки синтез-

Кирово-Чепецке;

газа, с синтезом аммиака под давлением 210÷300 ати по

Филиал «Азот» АО «ОХК «УРАЛХИМ»

циркуляционной схеме

(г. Березники);

АО «Минудобрения» (г. Россошь);

КАО «Азот» (г. Кемерово);

ПАО «КуйбышевАзот» (г. Тольятти);

АО «Тольяттиазот» (г. Тольятти);

ООО «Газпром нефтехим Салават»

(г. Салават)

TEC

АО «Апатит» (г. Череповец);

АО «Невинномысский Азот» (г. Невинномысск);

АО «НАК «Азот» (г. Новомосковск);

ПАО «АКРОН» (г. Великий Новгород);

ПАО «Дорогобуж»;

АО «Минудобрения» (г. Россошь);

Филиал «ПМУ» АО «ОХК «УРАЛХИМ» в городе

Перми

Производство аммиака из природного газа мощностью

Chemico

АО «Тольяттиазот» (г. Тольятти)

1240÷1360 т в сутки в однолинейном агрегате на базе па-

рового каталитического риформинга в противоточной

трубчатой печи и вторичного паро-воздушного рифор-

минга с отделением очистки и подготовки синтез-газа, с

синтезом аммиака под давлением 200÷276 ати по цирку-

ляционной схеме

Номер

Технология

Проект

Предприятие

технологии*

Производство аммиака (в том числе совмещенное с про-

HTAS

АО «Аммоний» (г. Менделеевск)

изводством метанола) из природного газа на базе паро-

АО «Щекиноазот», (г. Щекино)

вого каталитического риформинга и паро-воздушного ри-

АО «Апатит», (г. Череповец)

форминга с отделением очистки и подготовки синтез-

газа, с синтезом аммиака под давлением 128,7÷190 ати

по циркуляционной схеме

Производство аммиака из природного газа по технологии

Linde

ООО «Линде Азот Тольятти» (г. Тольятти).

Linde Ammonia Concept (LAC®)

Производство аммиака из природного газа мощностью до

KBR

АО «Еврохим-Северо-Запад» (г. Кингисепп)

3000 т в сутки в однолинейном агрегате на базе техноло-

гии KBR (с применением технологии Purifier)

* Первичный риформинг (для агрегатов АМ-70, АМ-76, TEC - прямоточная трубчатая печь (I технология), для агрегатов Chemico - противо-

точная террасная трубчатая печь типа Фостер-Уиллер) (II технология).

2.1 Анализ приоритетных проблем в производствах аммиака

В Российской Федерации практическое применение нашли три варианта модер-

низации производства аммиака:

- модернизация и техперевооружение действующих агрегатов;

- интеграция производства;

- строительство новых современных агрегатов.

2.1.1 Модернизация и техперевооружение действующих агрегатов

Основные принципы, которые должны всегда учитываться при разработке концеп-

ции модернизации аммиачного агрегата:

1) Минимально возможное вовлечение природных ресурсов в технологический

процесс.

2) Рециклирование в границах установки отходящих и отбросных потоков.

3) Использование малотоксичных химических веществ и некоррозионных матери-

алов.

4) Использование материалов и катализаторов с возможностью их повторного ис-

пользования в технологическом процессе.

5) Повышение надежности аппаратов и оборудования.

6) Интегрирование и диверсификация производств.

Можно выделить две стратегии:

- радикальная модернизация. Радикальную модернизацию следует предпринимать

в современных условиях в России только в том случае, если есть уверенность в устойчи-

вом спросе на азотную продукцию. Примерами успешного проведения радикальных мо-

дернизаций являются модернизации производств аммиака в Китае;

- стратегия частного техперевооружения. Учитывая риски, связанные с радикаль-

ной модернизацией, большинство предприятий в настоящее время выбирают тактику

частных модернизаций. Такая тактика позволяет планировать капитальные вложения в

модернизацию и реконструкцию в течение времени, постоянно используя амортизацион-

ные отчисления на замену выработавшего ресурс оборудования. Такая тактика приносит

частный успех и улучшает экономические показатели всей цепочки азотных производств.

Разработка и использование единой технологической концепции частных модернизаций

является надежной базой для выработки программы инвестиций, обеспечивающей быст-

рый коммерческий успех.

2.1.2 Интеграция производства

Одним из направлений модернизации, позволяющим повысить конкурентоспособ-

ность и получить возможность более гибко реагировать на изменения рынка, является

создание интегрированных производств на базе агрегатов аммиака. Аммиачные агре-

гаты могут технологически удачно интегрироваться с производством метанола, причем

удельные затраты энергии при производстве обоих продуктов понижаются. Агрегаты ам-

миака интегрируются также с производствами капролактама, азотной кислоты, что при-

водит к снижению затрат по сумме производств.

2.1.3 Строительство новых современных агрегатов

Оценки перспективы производства аммиака и удобрений на его основе показы-

вают, что при существующей цене природного газа рентабельными и конкурентоспособ-

ными на мировом рынке станут производства азотных удобрений, которые будут исполь-

зовать аммиак, получаемый с затратами энергии не более, чем 7÷7,5 Гкал/т. Достижения

в области технологии, аппаратуры и катализаторов создают научную и техническую базу

для разработки и строительства новых российских аммиачных агрегатов.

2.2 Описание технологических процессов, используемых в

производстве аммиака

2.2.1 Агрегаты АМ-70, АМ-76, TEC, Chemico, HTAS

Процесс производства аммиака состоит из следующих основных стадий:

1) компримирование природного газа;

2) очистка природного газа от сернистых соединений;

3) паровая каталитическая конверсия метана (первичный риформинг);

4) компримирование воздуха и паровоздушная конверсия природного газа (вто-

ричный риформинг);

5) двухступенчатая конверсия оксида углерода на высокотемпературном, средне-

температурном и низкотемпературном катализаторах;

6) очистка конвертированного газа от диоксида углерода;

7) метанирование остатков моно- и диоксида углерода;

8) копримирование азото-водородной смеси (АВС);

9) синтез аммиака при давлении 15 ÷ 32 МПа и выделение аммиака;

Блок-схема технологического процесса производства аммиака представлена на

рисунке 2.2.

В таблице 2.3 представлено описание технологического процесса производства

аммиака с указанием основных входных и выходных потоков по стадиям.

Таблица 2.3 - Описание технологического процесса (с указанием подпроцессов)

Основное

Номер

Наименование

Выходной

технологическ

Входной поток

Эмиссии

процесса

подпроцесса

поток

ое

оборудование

1.1 Компри-

Природный газ

Компрессия

Природный газ

Компрессор

мирование

из сети (1)

природного

(4)

природного

Пар среднего

газа

Паровой кон-

газа, межсту-

газа

давления (2)

денсат (3)

пенчатое обо-

рудование

1.2 Серо-

Природный газ

Подогрев при-

Природный

Аппарат гид-

Дымовые газы

очистка

на технологию

родного газа,

газ, очищен-

рирования, ап-

из огневого по-

(5)

каталитиче-

ный от серосо-

парат серо-

догревателя в

Азото-водо-

ское гидриро-

единений (га-

очистки, огне-

атмосферу

родная смесь

вание серосо-

зовая смесь)

вой подогрева-

(NOx, CO)

(6)

держащих со-

(8)

тель

Природный газ

единений с ад-

Дымовой газ

(топливо) (7)

сорбцией H2S

(9)

1.3 Рифор-

Газовая смесь

Паровая кон-

Конвертиро-

Трубчатая

Дымовой газ в

минг природ-

(8)

версия при-

ванный газ

печь с блоком

атмосферу

ного газа

Пар среднего

родного газа

(14)

теплоисполь-

(NOx, CO)

давления (10)

зующей аппа-

Природный газ

Дымовой газ

ратуры (БТА),

(топливо) (11)

(15)

паросборник,

Питательная

Подогретая

котлы-утилиза-

вода в змее-

питательная

торы, шахтный

вик БТА (12)

вода в паро-

конвертор ме-

сборник (16)

тана

Насыщенный

Перегретый

пар высокого

давления (13)

давления (17)

Конвертиро-

Паровоздуш-

Конвертиро-

ванный газ

ная конверсия

ванный газ

(14)

природного

(24)

Сжатый воздух

газа

(21)

Питательная

Насыщенный

вода в котлы-

водяной пар

утилизаторы

высокого дав-

(22)

ления (23)

Атмосферный

Компрессия

Сжатый воздух

Компрессор

воздух (18)

воздуха

(21)

воздуха, меж-

Пар среднего

Паровой кон-

ступенчатое

давления (19)

денсат (20)

оборудование

1.4 Конвер-

Конвертиро-

Среднетемпе-

Конвертиро-

Среднетемпе-

сия моноок-

ванный газ

ратурная кон-

ванный газ

ратурный кон-

сида угле-

(24)

версия CO

(25)

вертор

рода

Конвертиро-

Низкотемпера-

Конвертиро-

Низкотемпера-

ванный газ

турная конвер-

ванный газ

турный кон-

(25)

сия CO

(26)

вертор

1.5 Очистка

Конвертиро-

Абсорбция

Конвертиро-

Абсорбер, ре-

Фракция CO2 в

от диоксида

ванный газ

CO2

ванный газ

генератор

атмосферу

углерода

(26)

(30)

или на перера-

Регенериро-

Раствор на ре-

ботку

ванный рас-

генерацию (28)

твор (МЭА,

МДЭА, поташ)

(29)

Раствор на ре-

Десорбция

Регенериро-

генерацию (28)

CO2

ванный рас-

твор (МЭА,

МДЭА, поташ)

(19)

CO2 на пере-

работку (27)

1.6 Метани-

Конвертиро-

Тонкая

АВС (синтез-

Метанатор

рование

ванный газ

очистка газа от

газ) (31)

(30)

CO и CO2 (ме-

танирование

или КЦА)

1.7 Компрес-

АВС (синтез-

Компрессия

АВС (синтез-

Компрессор

сия синтез-

газ) (31)

АВС (синтез-

газ) (35)

синтез-газа,

газа

Пар высокого

газа)

Пар среднего

межступенча-

давления (32)

давления (33)

тое оборудо-

Циркуляцион-

вание

ный газ (38)

ный газ (36)

Азото-водо-

родная смесь

(6) на стадию

сероочистки

Паровой кон-

денсат (34)

1.8 Синтез и

АВС (синтез-

Синтез амми-

Циркуляцион-

Колонна син-

выделение

газ) (35)

ака

ный газ (37)

теза аммиака,

аммиака

Циркуляцион-

Выделение

Аммиак сжи-

теплообмен-

ный газ (36)

аммиака

женный (40)

Холод, выра-

Танковые и

ное, сепараци-

батываемый в

продувочные

онное обору-

аммиачных хо-

газы на сжига-

дование

лодильных

ние в печи ри-

установках

форминга или

или с помо-

на дальней-

щью аммиач-

шую перера-

ного компрес-

ботку (получе-

сора (замкну-

ние аргона

тый цикл)

и т. п.) (39)

Циркуляцион-

ный газ на

компрессию

АВС (синтез-

газа) (38)

1.9 Отпарка

Технологиче-

Разгонка тех-

Конденсат на

Отпарная ко-

технологиче-

ский конденсат

нологического

очистку (43)

лонна, тепло-

ского кон-

(42)

конденсата в

Парогазовая

обменное обо-

денсата

отпарной ко-

смесь (ПГС)

рудование

лонне

(44)

2.0 АХУ

ПГС (44)

Производство

На сжигание

Генераторы-

и потребление

или на гомо-

ректифика-

холода (АХУ)

генную очистку

торы

(45)

2.2.1.1 Компримирование природного газа

Исходным сырьем для производства аммиака в агрегатах АМ-70, АМ-76, TEC,

Chemico, HTAS является природный газ, поступающий из сети. Требования к качеству

природного газа установлены в ГОСТ 5542-2014.

Для переработки по принятой схеме природный газ сжимается до давления не бо-

лее 4,7 МПа центробежным двухступенчатым компрессором с приводом от паровой кон-

денсационной турбины и очищается от присутствующих в нем сернистых соединений,

являющихся каталитическими ядами для стадий паровой конверсии уг-леводородов и

низкотемпературной конверсии оксида углерода. На некоторых пред-приятиях сырьевой

природный газ поступает из сети с давлением, достаточным для ведения технологиче-

ского процесса, поэтому стадия компрессии природного газа от-сутствует.

Для гидрирования соединений серы в природный газ дозируется АВС, отбира-

емая с нагнетания 1-й или 2-й ступени компрессора синтез-газа.

Подогрев газовой смеси перед гидрированием соединений серы до температу-ры

370-400 °C осуществляется в змеевиках огневого подогревателя или змееви-ках, уста-

новленных в БТА печи первичного риформинга.

В качестве топливного газа в огневом подогревателе используется часть при-род-

ного газа, поступающего на агрегат. Образующийся в результате сжигания природ-ного

газа дымовой газ из огневого подогревателя выбрасывается в атмосферу.

2.2.1.2 Сероочистка природного газа

Очистка природного газа от сернистых соединений производится в две ступени:

- I ступень - гидрирование органических соединений серы в H2S на алюмо-кобаль-

товом, алюмо-молибденовом или никель-молибденовом катализаторе.

- II ступень - поглощение сероводорода оксидом цинка.

Гидрирование органических соединений серы в сероводород осуществляется при

температуре 370 °C ÷ 400 °C по следующим основным реакциям:

RSH + H2 ↔ RH + H2S;

R-S-R* + 2H2 ↔ RH + H2S + RH;

R-S-S-R + 3H2 ↔ RH + 2 H2S + RH;

COS + H2 ↔ CO + H2S, где R = CnH2n + 1.

Поглощение сероводорода из газовой смеси осуществляется по следующей реак-

ции:

H2S + ZnO → ZnS + H2O.

Реакция поглощения сероводорода оксидом цинка необратима, поэтому при

насыщении поглотителя серой до 15-18 % от его общего веса отработанный поглоти-

тель заменяется свежим.

После стадии сероочистки газовая смесь с содержанием серы не более 0,5 мг/нм³

направляется на конверсию метана.

2.2.1.3 Риформинг природного газа

На большинстве агрегатов аммиака процесс конверсии метана природного газа

осуществляется в две ступени:

- I ступень - паровая каталитическая конверсия в трубчатой печи (первичный ри-

форминг);

- II ступень - паровоздушная каталитическая конверсия в шахтном конверторе

(вторичный риформинг).

На некоторых агрегатах аммиака процесс конверсии метана осуществляется в три

ступени:

- I ступень - адиабатический предриформинг в ректоре предриформинга;

- II ступень - паровая каталитическая конверсия в трубчатой печи (первичный

риформинг);

- III ступень - паровоздушная каталитическая конверсия в шахтном конверторе

(вторичный риформинг).

2.2.1.3.1 Предриформинг

Адиабатический предриформинг - паровая конверсия высших углеводородов и

частично метана осуществляется на никелевом катализаторе при давлении 2,95 МПа и

теимпературе на выходе из реатора 455 °C.

Необходимое для процесса риформинга соотношение пар:углерод составляет

2,2:1. Перед поступлением в реактор предриформинга парогазовая смесь подогревается

до температуры 520 °C в подогревателе конвекционной зоны печи первичного рифор-

минга.

Технологический газ, выходящий из ректора предриформинга, перед подачей на

стадию первичного риформинга подогревается до температуры 650 °C в подогревателе

конвекционной зоны печи первичного риформинга.

2.2.1.3.2 Первичный риформинг

Перед подачей в трубчатую печь очищенный от серы природный газ смешивается

с перегретым паром давлением 3,4 -4,1 МПа в соотношении пар: газ не менее 3:

После смешения образовавшаяся ПГС нагревается в подогревателе конвекционной

зоны печи первичного риформинга до температуры не более 525 °C (агрегаты TEC,

Chemico), не более 520 °C (агрегаты АМ-70, АМ-76, HTAS).

Подогретая ПГС поступает в реакционные трубы, расположенные в радиационной

камере печи первичного риформинга (для агрегатов АМ-70, АМ-76, TEC - прямоточная

трубчатая печь (I технология), для агрегатов Chemico - противоточная террасная труб-

чатая печь типа Фостер-Уиллер (II технология)).

В реакционных трубах на никелевом катализаторе при температуре на выходе

не более 830 °C протекает процесс паровой каталитической конверсии природного газа

по следующим реакциям:

CH4 + H2O ↔ CO + 3H2 - 206,4 кДж/моль;

CH4 + CO2 ↔ 2CO + 2H2 - 248,28 кДж/моль;

CO + H2O ↔ CO2 + H2 + 41,0 кДж/моль;

CH4 + 0,5О2 ↔ CO + 2H2 + 35,6 кДж/моль.

Реакции окисления гомологов метана протекают аналогично.

Остаточное содержание метана в газовой смеси на выходе из печи первичного

риформинга составляет до 13 об. %.

Тепло, необходимое для процесса конверсии, получается за счет сжигания топ-

ливного газа в горелках печи.

Утилизация тепла дымовых газов, выходящих из радиационной камеры печи, осу-

ществляется в конвекционной камере, оснащенной БТА. БТА представляет собой рас-

положенные в конвекционной камере печи змеевики, в которых за счет использования

тепла дымовых газов в зависимости от применяемой технологии могут нагреваться сле-

дующие потоки: ПГС, поступающая в реакционные трубы; паровоздушная смесь, посту-

пающая в шахтный конвертор; пар высокого давления, поступающий из паросборника

на турбину компрессора синтез-газа; питательная вода, поступающая в паросборник;

топливный газ, поступающий на горелки печи первичного риформинга; природный газ,

поступающий на очистку от сернистых соединений; пар среднего давления; деминера-

лизованная вода для котлов среднего давления; танковые и продувочные газы и другие

технологические потоки.

Дымовые газы после использования их тепла в БТА выбрасываются в атмосферу

через дымовые трубы дымососами.

В агрегатах АМ-70, АМ-76, TEC с конвективной камерой печи первичного рифор-

минга конструктивно соединена конвективная камера вспомогательной печи (вспомога-

тельного котла) системы парообразования, в которой за счет сжигания топливного газа

получается дополнительное количество пара высокого давления, необходимое для под-

держания парового баланса агрегата.

2.2.1.3.3 Вторичный риформинг

В реакторе вторичного риформинга (шахтный конвертор) на катализаторе проис-

ходит окончательная конверсия метана с паром и кислородом воздуха до остаточного

содержания метана в газе не более 0,3-1,0 об. % (в персечете на сухой газ) в зависимо-

сти от применяемой технологии.

В реакторе вторичного риформинга протекают следующие основные реакции:

H2 + 1/2O2 ↔ H2O + 242 кДж/моль;

CO + 1/2O2 ↔ CO2 + 282,6 кДж/моль;

CH4 + O2 ↔ CO2 + 2H2 + 318,2 кДж/моль;

CH4 + H2O ↔ CO + 3H2 - 206,4 кДж/моль;

CO + H2O ↔ CO2 + H2 + 41,03 кДж/моль;

CH4 + 1/2 O2 ↔ CO + 2H2 + 35,6 кДж/моль.

Воздух, необходимый для процесса вторичного риформинга, подается с помощью

центробежного четырехступенчатого компрессора с приводом от паровой конденсаци-

онной турбины.

Конвертированная ПГС, выходящая из шахтного конвертора с температурой до

1030 °C, направляется для охлаждения:

- в агрегатах АМ-70, АМ-76, TEC - в котлы-утилизаторы I и II ступеней, в которых

за счет утилизации тепла конвертированного газа вырабатывается пар давлением

10,35 МПа, используемый для привода турбины компрессора синтез-газа;

- в агрегатах Chemico - в последовательно установленные котел-утилизатор вы-

сокого давления и котел-утилизатор пара среднего давления, в которых вырабатывается

насыщенный пар давлением не более 10,5 МПа и давлением не более 4,2 МПа соответ-

ственно.

- - в агрегатах HTAS тепло конвертированного газа используется для выработки

пара высокого давления 11,0÷12,3 МПа.

Далее конвертированный газ поступает на двухступенчатую паровую конверсию

оксида углерода.

2.2.1.4 Конверсия оксида углерода

Конверсия оксида углерода протекает по двухступенчатой схеме:

- I ступень - на высокотемпературном или среднетемпературном катализаторе;

- II ступень - на низкотемпературном катализаторе.

Технологические схемы отделения конверсии оксида углерода в агрегатах АМ-70,

АМ-76, TEC, Chemico, HTAS похожи, отличаются аппаратурным оформлением процесса

и способом использования тепла после I и II ступеней конверсии.

В конверторе CO I ступени на высоко-/среднетемпературном катализаторе при

температуре на выходе до 450 °C в зависимости от применяемой технологии происходит

конверсия оксида углерода с водяным паром по реакции:

CO + H2O ↔ CO2 + H2 + 41 кДж/моль.

Остаточное содержание CO после конвертора I ступени составляет не более

4 об. % (на сухой газ).

После конвертора CO I ступени тепло конвертированного газа используется:

- для выработки пара давлением не более 10,5 МПа в котле-утилизаторе (агрегаты

АМ-70, АМ-76, TEC);

- для выработки пара давлением не более 1,13 МПа (часть агрегатов TEC);

- для выработки пара давлением 4,2 МПа в котле-утилизаторе (агрегаты Chemico);

- для нагрева конвертированного газа перед метанированием (агрегаты АМ-70,

АМ-76, TEC, Chemico).

После утилизации тепла конвертированный газ поступает в конвертор CO

II ступени.

В конверторе CO II ступени на низкотемпературном (цинк-медном) катализаторе

при температуре на выходе до 280 °C происходит более глубокая конверсия оксида уг-

лерода с водяным паром до содержания CO в конвертированном газе 0,5 ÷ 0,8 %.

После конвертора CO II ступени конвертированный газ охлаждается:

- для агрегатов АМ-70, АМ-76 - последовательно в узле охлаждения за счет

впрыска в газ технологического конденсата, в газовых кипятильниках раствора отделения

очистки от CO2, в теплоиспользующей аппаратуре аммиачно-холодильных установок, в

подогревателе неочищенной АВС, идущей на метанирование. Окончательное охлажде-

ние конвертированного газа перед абсорбером отделения очистки от CO2 происходит в

аппарате воздушного охлаждения;

- для агрегатов TEC, Chemico - последовательно в узле охлаждения за счет

впрыска в газ технологического конденсата (питательной воды), в кипятильниках рас-

твора отделения очистки от CO2. Окончательное охлаждение конвертированного газа пе-

ред абсорбером отделения очистки от CO2 происходит в теплообменнике, где подогрева-

ется питательная вода;

- для агрегата TEC (г. Пермь) - последовательно в котле-утилизаторе 105-ХС

флегмой из сепаратора 113-F c получением пара 6 кг/см2 и использованием его в про-

цессе регенерации раствора «Бенфильд» в колонне 102-Е, в кипятильниках раствора от-

деления очистки СО2. Окончательное охлаждение конвертированного газа перед абсор-

бером отделения очистки от СО2 происходит в теплообменнике, где подогревается пита-

тельная вода;

- на некоторых агрегатах окончательное охлаждение конвертированного газа пе-

ред подачей его на очистку от CO2 осуществляется в водяном холодильнике.

Газовый конденсат, образующийся при охлаждении конвертированного газа, от-

деляется в сепараторе и направляется на установку разгонки газового конденсата. Име-

ется возможность использования конденсата для получения пара в колах-утилизаторах.

Отпарной газ направляется на сжигание или сбрасывается в атмосферу.

2.2.1.5 Очистка конвертированного газа от диоксида углерода

Технологические схемы отделения очистки конвертированного газа на агрегатах

аммиака различны.

На агрегатах АМ-70, АМ-76, HTAS очистка производится абсорбцией CO2 раство-

рами этаноламинов (моноэтаноламин (МЭА), метилдиэтаноламин (МДЭА)). В резуль-

тате конвертированный газ очищается до остаточного содержания CO2 не более

0,03 об. %. Насыщенный диоксидом углерода раствор из абсорбера направляется на ре-

генерацию. Регенерированный раствор абсорбента направляется на орошение абсор-

бера, а выделившаяся в результате десорбции фракция CO2 выдается на переработку

потребителям или сбрасывается в атмосферу.

На агрегатах TEC очистка до остаточного содержания CO2 в конвертированном

газе не более 0,1 % об производится путем абсорбции CO2 горячим активированным

раствором поташа (по методу «Карсол» или «Бенфилд») в двух параллельно работаю-

щих абсорберах. Насыщенный CO2 раствор поташа направляется на регенерацию. Ре-

генерированный раствор поташа возвращается на орошение абсорберов, а выделивша-

яся в результате десорбции фракция CO2 выдается на переработку потребителям или

сбрасывается в атмосферу.

На агрегатах Chemico реализована очистка конвертированного газа до остаточ-

ного содержания CO2 не более 0,05 % поташным раствором по методу «Бенфилд».

Насыщенный CO2 раствор поташа направляется на регенерацию. Регенерированный

раствор поташа возвращается на орошение абсорбера, а выделившаяся в результате

десорбции фракция CO2 сбрасывается в атмосферу или направляется потребителям.

Очищенный от CO2 конвертированный газ направляется на метанирование.

На некоторых агрегатах HTAS очистка конвертированного газа от диоксида угле-

рода осуществляется методом короткоцикловой адсорбции (КЦА). Принцип работы уста-

новки КЦА основан на способности адсорбента поглощать из газа и удерживать примеси

при более высоком давлении и освобождаться от них при понижении давления. Выходя-

щий из установки КЦА очищенный газ поступает на всас компрессора синтез-газа.

2.2.1.6 Метанирование

Тонкая очистка конвертированного газа от оксида и диоксида углерода (до их со-

держания не более 5÷10·10^-4 %), являющихся ядами для катализатора синтеза амми-

ака, производится в метанаторе путем каталитического гидрирования их до метана по

реакциям:

CO + 3Н2 ↔ CH4 + H2O + 206,3 кДж/моль;

CO2 + 4Н2 ↔ CH4 + 2H2O + 165,1 кДж/моль.

Тепло азотоводородной смеси (АВС) после метанатора используется для подо-

грева питательной воды для котлов. Окончательное охлаждение АВС производится в

аппаратах воздушного охлаждения и, в зависимости от применяемой технологии, обо-

ротной водой в холодильнике.

После выделения конденсата, образующегося в результате охлаждения, АВС по-

ступает на всас компрессора синтез-газа.

В совмещенных агрегатах производства аммиака и метанола процесс метаниро-

вания осущетсвляется в метанаторе высокого давления при давлении 8-12,2 МПа (дав-

ление в отделении метанирования соответствует давлению синтеза метанола) и темпе-

ратуре 290-350 °C. Очищенная от кислородосодержащих соединений азотоводородная

смесь, содержащая не более 10 ppm оксидов углерода, поступает на всас третьей сту-

пени компрессора синтез-газа.

2.2.1.7 Компрессия синтез-газа

В зависимости от применяемой технологии сжатие АВС осуществляется в двух-

или трехкорпусном центробежном компрессоре, имеющем три или четыре ступени для

сжатия синтез-газа и ступень для сжатия циркуляционного газа. Привод компрессора

осуществляется от паровой турбины, потребляющей пар высокого давления.

Синтез-газ после сжатия в компрессоре синтазе-газа вместе с циркуляционным

газом с нагнетания в циркуляционной ступени компрессора подается в отделение син-

теза аммиака.

На некоторых производствах часть газа отбирается после первой ступени сжатия

и направляется на смешение с природным газом перед отделением сероочистки.

2.2.1.8 Синтез аммиака

В колонне синтеза аммиака на катализаторе (промотированное железо) при тем-

пературах 390 ÷ 530 °C протекает экзотермическая реакция образования аммиака из

АВС:

3Н2 + N2 ↔ 2NH3 + 111,5 кДж/моль.

Циркуляционный газ после колонны синтеза в зависимости от применяемой тех-

нологии выходит с температурой до 350 °C и содержанием аммиака до 19,9 %.

Тепло реакции синтеза аммиака используется для нагрева питательной воды, по-

даваемой в котел-утилизатор для получения пара высокого давления.

Конденсация аммиака производится в две ступени. При этом охлаждение газа

проводят водой, воздухом, испаряющимся аммиаком. Сконденсировавшийся аммиак от-

деляется в сепараторе, а газ направляется на всас циркуляционного компрессора.

Часть циркуляционного газа после первичного сепаратора постоянно выводится

из системы, обеспечивая содержание инертов в газе на входе в колонну синтеза не бо-

лее 11 об. %.

Обеспечение аммиачным холодом агрегатов производится аммиачными компрес-

сорными или абсорбционными холодильными установками. Продукционный аммиак мо-

жет выдаваться потребителям как в жидком, так и в газообразном виде.

2.2.2 Описание процесса LAC

Процесс производства аммиака по технологии LAC основан на получении чистого

водорода из природного газа с последующим смешением с чистым азотом для получе-

ния аммиака. Процесс состоит из следующих основных стадий:

 очистка природного газа от сернистых соединений и тяжелых металлов;

 смешение пара и очищенного природного газа;

 паровой каталитический риформинг природного газа;

 охлаждение конвертированного газа;

 паровая каталитическая конверсия оксида углерода;

 коротко-цикловая адсорбция с получением чистого водорода;

 смешение очищенного водорода с чистым азотом;

 компримирование синтез-газа до 15 МПа;

 синтез аммиака;

 конденсация аммиака из циркуляционного газа;

 охлаждение жидкого аммиака.

Блок-схема технологического процесса производства аммиака по технологии LAC

представлена на рисунке 2.3.

Технологический природный газ с давлением 4,8 МПа поступает на установку из

заводской сети.

Для гидрирования сернистых соединений, содержащихся в природном газе, пода-

ется водород. Затем нагретый до 325 °С природный газ направляется в реакторы гидри-

рования и десульфуризации.

После очищенный природный газ смешивается с паром в соотношении пар:газ 2,8

моль/моль - в количестве превышающем стехиометрическое, для предотвращения об-

разования побочных реакций образования углерода на поверхности катализатора печи

риформинга.

Полученная парогазовая смесь поступает в подогреватель, расположенный в кон-

векционной зоне печи риформинга, где нагревается до 550 °С. Перегретая парогазовая

смесь поступает в высоколигированные трубы печи риформинга, загруженные катали-

затором на основе никеля. Реакция конверсии углеводородов протекает при давлении

4,1 МПа.

Поскольку общий тепловой баланс носит эндотермический характер, требуемая

теплота обеспечивается за счет потолочных горелок печи риформинга, работающих на

продувочном газе установки КЦА (коротко-цикловая адсорбция) и дополнительном топ-

ливном природном газе для достижения необходимой мощности. Температура дымо-

вого газа на выходе из радиантной камеры печи риформинга составляет 1020°С.

Конвертированный газ с температурой 830°С из печи риформинга охлаждается в

двухступенчатом холодильнике до 270°С после второй ступени.

После двухступенчатого холодильника парогазовая смесь поступает на конвер-

сию оксида углерода в изотермический реактор конверсии оксида углерода. В резуль-

тате реакции на катализаторе на основе меди происходит равновесная конверсия ок-

сида углерода в диоксид углерода и водород. Температура газа на выходе из реактора

изотермической конверсии поддерживается 260 °С

После конверсии оксида углерода синтез-газ поступает в блок охлаждения синтез-

газа и сепарации конденсата. Тепло потока рекуперируется для:

- подогрева котловой воды парового барабана реактора конверсии оксида угле-

рода;

- подогрева деминерализованной воды, поступающей в деаэратор котловой воды

системы пара 11,2 МПа;

После охлаждения технологического газа до 155°С поток поступает в сепаратор

технологического конденсата первой ступени, в котором собирается конденсат. Затем

синтез-газ охлаждается до 40°С, и далее направляется в сепаратор технологического

конденсата второй ступени, в котором собирается конденсат.

После системы сепарации и охлаждения синтез-газ с температурой 40°С и давле-

нием 3,4 МПа поступает на установку коротко-цикловой адсорбции (КЦА), в которой син-

тез-газ очищается от примесей (диоксид углерода, оксид углерода, метан, азот, углево-

дороды) и на выходе из КЦА получается чистый водород с содержанием водорода 99,99

% мольн, оксида углерода не более 10 ppm и метана не более 20 ppm. Продувочный газ

установки КЦА используется в качестве топливного газа печи риформинга при нормаль-

ной работе.

Из устаноки КЦА водород поступает в емкость смешения с азотом давления 3,7

МПа, поступающего из заводской сети.

Смесь водорода и азота в соотношении водород:азот 3 моль/моль с давлением

3,25 МПа поступает на всас компрессора синтез-газа производства аммиака. Комприми-

рованный синтез-газ с давлением 15,0 МПа после третьей ступени подогревается до

175°С и поступает в колонну синтеза аммиака, где на катализаторе на основе железа

при температуре 350-520°С протекает реакция синтеза аммиака. После колонны цирку-

ляционный газ поступает в систему рекуперации, где теплота используется для:

- производства пара 11,2 МПа;

- подогрева котловой воды контура пара 11,2 МПа;

- подогрева синтез-газа после третьей ступени компрессора синтез-газа.

Затем охлажденный циркуляционный газ конденсируется и поступает в установку

охлаждения жидкого аммиака.

Выделившийся газообразный аммиак и растворенные газы поступают на всас пер-

вой ступени компрессора охлаждения аммиака, состоящего из трех ступеней, приводи-

мых в движение паровой турбиной. Несконденсированные газы из установки охлажде-

ния сбрасываются на факел аммиака. Сконденсированный аммиак собирается в сепа-

раторе и с температурой минус 33°С направляется на всас насоса жидкого продукцион-

ного аммиака. Далее продукционный аммиак выдается в изотермическое хранилище или

в сеть теплого аммиака.

2.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду при производстве аммиака

В таблице 2.4 приведены показатели расходов используемого сырья, основных

материалов и энергоресурсов производства аммиака на 1 т аммиака для приведенных в

настоящем разделе технологий производства аммиака.

Таблица 2.4

Агрегаты

Единиц

Наименовани

АМ-70, АМ-76,

Chemico

HTAS

Linde

KBR

измерен

TEC

ий

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Природный

нм³

1073

1275

1245

1310

955

1032

916

935

900

газ

Азот

нм³

1,44

130

718

735

Электроэнер-

кВт·ч

159

54,9

130

96,12

105

180

гия

0,18

Подпиточная

м³

0,43

3,65

0,4

2,8

1,6

2,5

2,3

3,5

4,61

вода

2.3.1 Выбросы в атмосферу при производстве аммиака

В таблице 2.5 приведены усредненные значения по газовым выбросам произ-вод-

ства аммиака по рассматриваемым технологиям.

В выбросах в качестве маркерных веществ приняты NOx (NO, NO2), CO.

Представленные в таблице 2.5 значения выбросов приведены для основных ис-

точников (помимо выбросов, представленных таблице 2.5., при производстве аммиака

Таблица 2.5

Выбросы

Комментарии

Наименование

Метод очистки,

Объем и (или) масса выбросов загрязняю-

Применяемая

Источники вы-

загрязняющих

повторного

щих веществ после очистки в расчете на

Метод определения за-

технология

броса/стадия про-

веществ

использования

тонну продукции, кг/т

грязняющих веществ

цесса

Мин.

Макс.

Средн.

Огневой подогре-

Фотоколориметрический

ватель природного

метод;

Без очистки

0,103

0,111

0,103

газа (отделение

сероочистки) (по-

стоянно)

АМ-70, АМ-76,

Гомогенное вос-

Трубчатая печь и

TEC

становление ок-

Фотометрический ме-

вспомогательная

сидов азота в

0,176

1,86

1,1

тод;

печь (отделение

дымовых газах

риформинга) (по-

риформинга

стоянно)

NOx

0,83

1,43

1,13

Без очистки

0,031

0,23

0,14

Пусковой котел

Электрохимический ме-

Трубчатая печь

тод

(отделение ри-

Без очистки

0,44

1,31

1,24

форминга) (посто-

янно)

Chemico

Огневой подогре-

ватель природного

Без очистки

0,028

0,094

0,055

газа (отделение

сероочистки) (по-

стоянно)

Трубчатая печь

Электрохимический,

(отделение ри-

HTAS

0,0248

0,69

0,36

фотометрический ме-

форминга) (посто-

тоды

янно)

Блок селектив-

Трубчатая печь

ного каталитиче-

Электрохимический,

(отделение ри-

Linde

ского восстанов-

0,189

0,224

0,207

фотометрический ме-

форминга) (посто-

ления окислов

тоды

янно)

азота

Трубчатая печь

Без очистки

0,274

0,283

0,304

(отделение ри-

Поточный газоанализа-

С очисткой на

форминга) (посто-

тор

катализаторе

0,066

0,091

KBR(Purifier)

0,152

янно)

Поточный газоанализа-

Без очистки

Пусковой котел

0,045

0,053

0,05

тор

(постоянно)

Трубчатая печь и

Газохроматографиче-

вспомогательная

ский метод;

0,136

1,45

0,8

печь (отделение

АМ-70, АМ-76,

Без очистки

риформинга) (по-

TEC

стоянно)

Пусковой котел

Электрохимический ме-

0,015

0,106

0,051

тод;

Трубчатая печь

Колориметрический ме-

(отделение ри-

Chemico

Без очистки

0,79

1,56

1,0

тод

форминга) (посто-

янно)

Для сокращения выбросов NOx с дымовыми газами печи первичного риформинга

на большинстве предприятий предусмотрено гомогенное восстановление оксидов азота

до азота газообразным аммиаком.

Процесс гомогенного восстановления оксидов азота протекает при температуре

930 °C ÷ 980 °C по следующим реакциям:

4NO + 4NH3 + O2 ↔ 4N2 + 6H2O;

2NO2 + 4NH3 + O2 ↔ 3N2 + 6H2O.

Также на некоторых предприятиях применяется очистка дымового газа NOx. На

агрегате Linde в секции конвекции печи установлен блок селективного каталитического

восстановления с катализатором на основе оксидов титана, вольфрама, ванадия. Вос-

становление оксидов азота, содержащихся в дымовом газе, до азота и воды, происходит

с помощью выпаренного аммиака, который в жидком виде подается на катализатор.

2.3.2 Обращение со сточными водами

Образование технологических сточных вод (без возврата в технологический про-

цесс) в производстве аммиака с содержанием N (NH4+) представлены для для агрегатов

АМ-70, АМ-76, TEC в таблице 2.6, для агрегатов Chemico - в таблице 2.7, для агрегата

LAC - в таблице 2.8.

Прямого сброса в водный объект от производства аммиака не происходит, сточ-

ные воды направляются на биологическую очистку.

2.3.3 Отходы производства аммиака

В производстве аммиака образуются следующие виды отходов:

- отработанные катализаторы, которые направляются на восстановление, реализу-

ются как материальный ресурс или подлежат размещению специальным организациям);

- активированный уголь, который направляется на рекультавцию или захоронение;

- ионообменные смолы и фильтровальные ткани, подлежащие обезвреживанию

или захоронению;

- цеолит, шары из глиноземы (керамика), подлежащие утилизации или размещению

на полигонах;

- осадок осветления природной воды отделения водоподготовки, который направ-

ляется на рекультивацию или размещается на полигонах.

Отработанные масла применяют в производстве или отправляются на утилиза-

цию.

Таблица 2.6

Технологические сточные воды

Комментарии

Объем и (или) масса загрязняющих веществ

Примечание/ин-

в расчете на тонну продукции, кг/т

формация о том,

Наименование

Метод очистки,

куда направля-

Источники

Метод определения

загрязняющих

повторного

ются сточные

сброса/стадия

загрязняющих ве-

веществ

использования

воды с произ-

Мин.

Макс.

Средн.

процесса

ществ

водства и сточ-

ные воды после

очистки

Вода из гидроза-

Направляется на

Факельная

Титрометрический

Промливневая

твора факель-

очистку в биоло-

установка

метод;

канализация

0,00014

0,0011

0,00047

ной установки

гические очист-

фотометрический

N (NH4+)

ные сооружения

метод

Потери оборот-

Направляется на

Со всего произ-

Титрометрический

Промливневая

ной воды

очистку в биоло-

водства

метод;

канализация

0,0025

0,0064

0,0044

N (NH4

⁺)

гические очист-

фотометрический

ные сооружения

метод

Таблица 2.7

Технологические сточные воды

Комментарии

Объем и (или) масса загрязняющих ве-

Примечание/инфор-

Наименование

Метод очистки,

ществ в расчете на тонну продукции, кг/т

мация о том, куда

Источники

Метод определе-

загрязняющих

повторного

направляются сточ-

сброса/стадия

ния загрязняющих

веществ

использования

ные воды с производ-

Минимальное

Максимальное

Среднее

процесса

веществ

ства и сточные воды

после очистки

Вода из сепа-

Без очистки

Факельная

Титрометрический

В канализацию с ор-

ратора факель-

установка (се-

метод

ганическими загряз-

ной установки

0,0015

0,003

0,0018

паратор)

нениями и далее на

N (NH4+)

биологическую

очистку

Нитри- и денит-

Промстоки с

Титрометрический

В коллектор промыш-

Аммоний-ион

рификация в

установки

метод

ленных химически за-

(NH4+)

цехе биохимиче-

грязненных сточных

ской очистки. По-

вод и далее на био-

вторно не ис-

0,0012

логическую очистку.

пользуются

После очистки сбра-

сываются в поверх-

ностный водный объ-

ект

Аммоний-ион

Нитри- и денит-

Отпарной кон-

Титрометрический

В коллектор промыш-

(NH4+)

рификация в

денсат, образо-

метод

ленной химически за-

цехе биохимиче-

ванный в произ-

грязненной и (или)

ской очистки. Ча-

водстве амми-

оргзагрязненной ка-

стичное ипользо-

ака

нализациии и далее

0,03

0,0027

вание в произ-

на биологическую

водсте аммиака

очистку. После

очистки сбрасыва-

ются в поверхност-

ный водный объект

Аммоний-ион

Очистка на пру-

Промливневые

Фотоколометриче-

В коллектор пром-

(NH4+)

дах усредните-

сточные воды

ский метод

ливневой канализа-

лях биологиче-

ции и далее на био-

ской очистки. По-

логическую очистку.

0,005

0,0003

вторно не ис-

После очистки сбра-

пользуются

сываются в поверх-

ностный водный объ-

ект

2.4 Определение наилучших доступных технологий при

производстве аммиака

Важнейшим показателем технического уровня производства аммиака наряду с по-

казателем эксплуатационной надежности является потребление энергии на тонну про-

дукта, поскольку доля стоимости энергоресурсов в себестоимости аммиака достигает

50 ÷ 80 %.

В таблице 2.9 приведены проектные показатели энергопотребления для агрегатов

АМ-70, АМ-76, TEC, Chemico.

Таблица 2.9 - Проектные показатели энергопотребления агрегатов АМ-70, АМ-76, TEC,

Chemico

Проектный показатель

Индекс

Суммарное потребление

Потребление природного

Проектная мощность,

агрегата

энергии всех видов,

газа, Гкал/т (ст. м³/т)

тыс. т NH3/год

Гкал/т

TEC

10,07

9,82 (1218)

450

Chemico

10,58

10,25 (1271)

450

АМ-70

10,29

9,87 (1224)

450

АМ-76

10,01

9,74 (1208)

450

Характерной особенностью агрегатов, представленных в таблице 2.8, является то

обстоятельство, что все они подверглись модернизациям или техперевооружению в той

или иной степени, а кроме того, работают с высоким коэффициентом использования

мощности.

Все агрегаты производства аммиака АМ-70, АМ-76, TEC, Chemico, эксплуатирую-

щиеся в Российской Федерации в настоящее время, имеют сравнимые показатели по

уровню энергопотребления и воздействия на окружающую среду. Это вызвано тем, что

все они построены по однотипной технологической схеме, различающейся в основном

аппаратурным оформлением отдельных стадий технологического процесса и включаю-

щей в себя:

- сжатие природного газа до давления не более 4,5 МПа;

- очистку от сернистых соединений (до содержания серы не выше 0,5·10^-4 %);

- паровоздушную конверсию природного газа (до остаточного содержания метана

не более 0,5 %);

- средне- и низкотемпературную конверсию оксида углерода (до содержания

0,5÷0,8 об. %);

- очистку конвертированного газа от диоксида углерода (до не более 0,1 % в очи-

щенном газе) одним из описанных в разделе двух методов;

- метанирование остатков оксида и диоксида углерода (до их содержания

5÷10·10^-4 %);

- сжатие АВС до давления 20÷32 МПа с промежуточным отбором части АВС на ста-

дию сероочистки;

- синтез аммиака и выделение его из циркуляционного газа.

В таблице 2.10 приведены показатели энергопотребления для агрегатов HTAS,

Linde и KBR. Указанные агрегаты были введены в эксплуатацию в течение последних 5

лет.

Таблица 2.10 - Проектные показатели энергопотребления агрегатов HTAS, Linde и KBR

Индекс

Потребление природного газа,

Примечание

агрегата

Гкал/т (ст. м³/т)

7,82 (970)

Показатель рассчитан исходя из среднего

HTAS

потребления по агрегатам

Linde

7,39 (916)

KBR

7,2 (900)

Агрегаты АМ-70, АМ-76, TEC, Chemico, в той или иной степени подвергнутые мо-

дернизации, а также агрегаты HTAS, Linde и KBR следует отнести к НДТ, так как все

показатели этих агрегатов соответствуют требованиям Методических реко-мендаций по

определению технологии в качестве наилучшей технологии при состав-лении настоя-

щего справочника НДТ.

2.5 Наилучшие доступные технологии при производстве

аммиака

Для технологий производства аммиака (агрегаты АМ-70, АМ-76, TEC, Chemico),

представленных в 2.2 в качестве НДТ, в настоящее время существует возможность для

дальнейшей модернизации с целью увеличения производительности, снижения общего

энергопотребления и негативного воздействия на окружающую среду.

Поэтому в составе представленных технологий по ряду подпроцессов технологи-

ческой схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия, представ-

ленные в таблице 2.11.

Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот (ИТС 2-2022) - часть 1