واحد تولید اسید نیتریک در مجتمع پتروشیمی شیراز

فصل دوم:

واحد تولید اسید نیتریک در مجتمع پتروشیمی شیراز

واحد تولید اسید نیتریک در مجتمع پتروشیمی شیراز

در حال حاضر در مجتمع پتروشیمی شیراز دو واحد تولید اسید نیتریک وجود دارد. یکی از واحدها در منطقة (۱) قرار دارد که در سال ۱۳۴۲ به دلیل نیاز کشور به کودهای شیمیایی از جمله کودهای ازته همراه با واحدهای نیترات آمونیم، اوره و آمونیاک تأسیس شد. در این منطقه برای تولید اسید نیتریک از روش اس.بی.اِی[1] (SBA) استفاده می‌شود.

این روش توسط پیمانکاران بلژیکی ارائه شد و هدف از احداث این واحد تولید روزانه ۱۳۶ تن اسید نیتریک با غلظت ۵۳% می‌باشد. اما این مقدار تولید به هیچ عنوان جواب گوی نیاز کشور نبود و به همین دلیل منطقة (۲) جهت رفع نیازهای کشور در سال ۱۳۶۴ به بهره‌برداری رسید که واحد اسید نیتریک هم یکی از واحدهای آن به شمار می‌رود.

در واحد تولید اسید نیتریک در منطقه (۲) از روش گراند پارویز[2] استفاده می‌شود. طراحی و خرید وسایل این واحد توسط شرکت فرانسوی هرتی[3] انجام گرفته است.

تولید روزانه این واحد ۱۰۳۴ تن اسید نیتریک با غلظت ۵۸% می‌باشد که معادل ۶۰۰ تن اسید نیتریک ۱۰۰% می‌باشد. عمده اسید تولیدی در این واحد جهت خوراک اولیه واحد نیترات آمونیم مصرف می‌شود. همان‌گونه که مشاهده می‌شود مقدار تولیدی  اسید نیتریک در منطقه (۲) بسیار بیشتر از واحد اسید نیتریک در منطقه (۱) می‌باشد.

به همین دلیل در حال حاضر واحد اسید نیتریک در منطقه (۱) بهره‌برداری نمی‌شود، چون از لحاظ اقتصادی توجیه ندارد و فقط در مواقع به خصوص کار می‌کند.

یکی از دلایلی که تولید اسید در منطقه (۱) توجیه ندارد این است که برای تولید اسید در منطقه (۱) از هفت برج جذب استفاده می‌شود، در حالی که در منطقه (۲) فقط از یک برج جذب استفاده می‌شود.

[1]- SBA

[2]- Grand Paroisse

[3]- Hurtey

http://griffinfwnd58259.review-blogger.com/14631382/

 

کاربرد اسید نیتریک

کاربرد اسید نیتریک 
قبل از این، تا حدودی به کاربردهای اسید نیتریک اشاره شد. در اینجا به طور کامل تر کاربردهای اسید نیتریک شرح داده می‌شود. اسید نیتریک برای خالص‌سازی فلزاتی چون طلا و پلاتین استفاده می‌شود. همچنین برای حل کردن فلزات نامحلولی مثل نقره به کار می‌رود که با تشکیل نیترات نقره می‌توان از آن در عکاسی استفاده کرد. همچنین از اسید نیتریک می‌توان در بازیافت پلاتین استفاده کرد و از آنجا که تمامی نیترات‌های فلزات محلول هستند می‌توان به این وسیله، اورانیوم را به صورت خالص تهیه کرد که در نیروگاه های اتمی کاربرد دارد. یکی دیگر از کاربردهای اسید نیتریک برای تولید کودهای ازته است. 
در مجتمع پتروشیمی شیراز بیشتر اسید تولیدی، برای تولید نیترات آمونیم که نوعی کود شیمیایی است در واحد نیترات آمونیم که در مجاورت واحد اسید نیتریک است مصرف می‌شود. 
در صنایع پلاستیک‌سازی و نظامی هم از اسید نیتریک استفاده می‌شود. 
از دیگر موارد استفاده اسید نیتریک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: 
۱- تولید استر (در اثر واکنش با الکل ها) 
۲- تولید مواد منفجره (در اثر واکنش با هیدروکربن ها) 
۳- برای تولید نمک (در اثر واکنش با بازها) 
۴- به عنوان یک عامل اکسید کننده از آن استفاده می‌کنند. 
        روش های تولید اسید نیتریک 
همان‌گونه که اشاره شد، در زمان‌های گذشته دانشمندان روش های مختلفی را برای تولید اسید نیتریک به کار می‌بردند که در نهایت اوستوالد و براور بهترین روش تولید اسید نیتریک را ارائه کردند و اولین بار این روش در سال ۱۹۰۸ در آلمان به کار گرفته شد و سرانجام تمام دنیا پی به ارزش آن بردند و در تمام دنیا از این روش استفاده می‌شود. اما در این قسمت دو روش دیگر تولید اسید نیتریک برای آشنایی بیشتر با روش های تولید اسید نیتریک و علت عدم استفاده از آن ها در حال حاضر، شرح داده می‌شود: 
1- تهیه اسید نیتریک از واکنش نیترات پتاسیم یا سدیم با اسید سولفوریک (تقطیر نیترات پتاسیم) 
واکنش انجام گرفته به صورت زیر است: 
 
واکنش فوق چون گرمازا است دمائی در حدود C۹۰۰ دارد که در آن اسید تولیدی به صورت بخار از محیط خارج می‌گردد و سولفات سدیم در محیط واکنش باقی می‌ماند. 
این روش دارای اشکالات متعددی است که عبارتند از: 
۱- احتیاج به سوخت زیادی دارد. 
۲- باعث آسیب دیدن و خرابی وسایل می‌شود. 
۳- اسید به اکسید و آب و اکسیژن تجزیه می شود. 
۴- تولید HNO2 که از تجزیة اسید در ظرف تقطیر و جذب آن ها در ظرف مایع کننده به وجود می‌آید. 
۵- نقطة ذوب سولفات سدیم تولیدی بالا است (C۸۸۰)، در نتیجه سخت می گردد و نمی‌توان آن را در انتهای واکنش خارج کرد. 
برای برطرف کردن معایب بالا عمل تقطیر را با واکنش دادن مول های مساوی از هر دو ماده انجام می‌دهند. واکنش به این صورت است: 
        
در این حالت دمای واکنش  C۲۰۰ است و در نتیجه اسید تولید شده به صورت جامد نمی‌باشد و راحت از ظرف خارج می‌شود. 
حال روش دوم تولید اسید نیتریک شرح داده می‌شود:
2- واکنش بین اکسیژن و نیتروژن در کوره‌های خالص و تولید گاز دی اکسید نیتروژن و جذب آن توسط آب و تولید اسید نیتریک 
     واکنش های انجام گرفته به صورت زیر می‌باشد: 
این روش به علت هزینه اقتصادی خیلی زیاد کاربردی ندارد. 
http://beaubsia47047.aboutyoublog.com/148532/پمپ-وکیوم-آبی-ایرانی

تاریخچة استفاده از اسید نیتریک

تاریخچة استفاده از اسید نیتریک به زمان استخراج طلا باز می‌گردد؛ چرا که این اسید قادر به حل کردن اکثر فلزات به جز طلا می‌باشد که به این ترتیب طلای خالص از سنگ طلا استخراج می‌گردید.

در حال حاضر بیشترین موارد مصرف اسید نیتریک در تهیة کودهای شیمیایی (کشاورزی) از قبیل کودهای نیترات، نیتروفسفات، کودهای مخلوط و . . . است. ضمن این که در تولید نیترات‌های معدنی (نیترات آمونیم انفجاری) و آلی، در اسید شویی تجهیزات صنعتی، آبکاری، مقاوم‌سازی در برابر خوردگی، جداسازی طلا و نقره و در صنایع الکترولیز از اسید نیتریک به وفور استفاده می‌شود. در صنایع نظامی، صنایع شیرسازی و صنایع پلاستیک‌سازی نیز مصرف اسید نیتریک قابل توجه است.

خواص اسید نیتریک

اسید نیتریک، اسیدی است قوی همراه با خاصیت اکسیدکنندگی بالا. با حرارت دادن به اسید نیتریک در فشار اتمسفری در دمای °C ۲/۷۸ می‌جوشد و شروع به تجزیه شدن می‌کند که در نهایت محلول اسیدی ۶۸% بدست می‌آید و در این درصد مخلوط آزئوتروپ دارد و ماکزیمم نقطه جوش آن  °C۱۲۰ می‌باشد.

اسید نیتریک دارای دو آب ئیدراته به فرمول های  H2O.HNO3، و  3H2O.HNO3  می‌باشد. اسید با درجه خلوص ۱۰۰% دارای نقطة جوش در دمای  °C۸۶ می‌باشد و نقطه انجماد آن  °C۴۲- می‌باشد. چگالی آن در  °C۲۰ معادل ۵/۱ گرم در هر میلی لیتر می‌باشد.

نمودار زیر تغییرات نقطه جوش اسید نیتریک را در فشار اتمسفر براساس تغییرات غلظت اسید نمایش می‌دهد.

اسید نیتریک با درجة خلوص ۱۰۰% پایدار نیست و سریعاً تجزیه می‌شود؛ به طورکلی هرچه اسید رقیق تر باشد پایدارتر است.
اسید نیتریک مایعی بی رنگ می‌باشد و در صورتیکه گازی در آن حل شود (اکسیدهای ازت) رنگ آن خرمایی می‌شود. 
http://rylancsiy36936.blog2news.com/296192/پمپ-وکیوم-آبی-ایرانی

اسید نیتریک در ابتدا در قرون وسطی به دست بشر ساخته شد

 تاریخچة اسید نیتریک  
اسید نیتریک در ابتدا در قرون وسطی به دست بشر ساخته شد. حدوداً در سال ۱۱۰۰ میلادی گِبر  یک روش برای تولید اسید نیتریک ارائه داد. این روش تهیة آب فورتیس  به وسیلة تقطیر شوره با سولفات مس و زاج سفید بود.
در اواسط قرن هفدهم، گلابر ، اسید نیتریک را به وسیلة تقطیر کردن شوره با اسید سولفوریک قوی ساخت. گاوندیش  در سال ۱۷۸۵ به وسیله عبور دادن جرقه الکتریکی از مخلوط گازهای نیتروژن و اکسیژن ثابت کرد که اسید نیتریک از این عناصر تشکیل شده است. میلینر  در سال ۱۷۸۸ اسید نیتریک را به وسیله عبور آمونیاک از بالای دی‌اکسید‌ منگنز حرارت داده شده و جذب بخارات به وسیله آب به دست آورد. 
در سال ۱۸۳۹، کلمن  روشی را برای تولید اسید نیتریک ابداع کرد که مبنای تهیة اسید نیتریک در حال حاضر نیز می‌باشد. دراین روش با استفاده از پلاتین مخلوط هوا و آمونیاک را اکسید می‌کنند و اسید را تولید می‌کنند. 
در سال ۱۸۴۸، رویلی  نشان داد که اکسیژن و نیتروژن می‌توانند از هوا گرفته شوند  و برای تولید اکسیدهای نیتروژن به وسیلة قوس الکتریکی با هم ترکیب ‌شوند. این پدیده به وسیلة کروکس  نیز انجام شده بود. بر همین اساس و روش، واحد کوچکی در منچستر انگلستان در سال ۱۹۰۰ به کار افتاد. 
اما عیب این روش این بود که بازده تولید اکسیدهای نیتروژن پایین بود و ۵/۱ تا ۲ درصد احتیاجات را برطرف می‌کرد و به نیروی بیشتری نیز احیتاج داشت. 
در سال ۱۹۰۲ دو دانشمند به نام های بیرکلند  و اید  در نروژ واحدی را احداث کردند که از منابع هیدروژنی استفاده می‌کرد ولی به ۳۵۰۰۰ اسب بخار انرژی نیاز داشت. در نهایت روش تهیه به وسیلة اکسیداسیون آمونیاک و استفاده از کاتالیست پلاتین به وسیلة استوالد  و براور  توسعه پیدا کرد و برای اولین بار در سال ۱۹۰۸ در آلمان شروع به کار کرد. روش های دیگر تولید به دلایل مختلفی از جمله بالا بودن هزینه، راندمان کم، در دسترس نبودن مواد اولیه (معادن نیترات) به میزان کافی و . . . نتوانستند به عنوان یک روش صنعتی و تولید انبوه اسید نیتریک ارائه شوند و تنها در حد یک روش آزمایشگاهی و پایلوت‌های کوچک باقی ماندند و همگی منسوخ شدند. 
http://remingtonwncs03703.howeweb.com/230250/پمپ-وکیوم-آبی-ایرانی

تهیه اسید نیتریک قسمت اول

       مقدمه : 
با افزایش تدریجی جمعیت و نیاز بیشتر به محصولات کشاورزی، مصرف کودهای شیمیایی در کشور روز به روز در حال افزایش می‌باشد. این افزایش مصرف علت اصلی ایجاد مجتمع پتروشیمی در نقاطی از ایران گردید. 
فکر و اندیشه ایجاد صنعت پتروشیمی در ایران قدمتی حدود ۴۵ سال دارد ، جهت نیل به این هدف ، سازمانهای متعددی در وزارتخانةهای مختلف به وجود آمدند . اولین سازمان نسبتا" متشکل برای این منظور ، بنگاه شیمیائی وابسته به وزارت اقتصاد بود که عمده ترین فعالیت این بنگاه ، ایجاد کارخانه کود شیمیائی مرودشت فارس در سال ۱۳۳۸ بود . تا این که در سال ۱۳۴۳ ، طبق قانون کلیه فعالیتهائی که به عنوان ایجاد و توسعه صنایع پتروشیمی توسط واحدهای تابعه وزارتخانةها و سازمانهای مختلف دولتی انجام می شد ، در شرکت ملی نفت ایران متمرکز شد و شرکت مزبور برای تحقق این هدف شرکتی فرعی به نام شرکت ملی صنایع پتروشیمی تاسیس کرد.
هدف اصلی این شرکت ، تولید فرآورده های پتروشیمی و شیمیائی و فرآورده های فرعی از نفت ، مشتقات نفتی ، گازهای طبیعی و سایر مواد خام اعم از آلی و معدنی است . یکی از واحدهای تولیدی شرکت ملی صنایع پتروشیمی مجتمع پتروشیمی شیراز میباشد که محصولات آن بیشتر کود مورد نیاز کشاورزی ، عمدتا کودهای ازته ، است .
در قدیم کمبود ازت زمین از یکی از روشهای زیر جبران می شد :
۱-دفن اجساد حیوانات یا شاخ و برگ پوسیده گیاهان در زمین 
۲-مخلوط نمودن فضولات حیوانات و یا پرندگان با خاک 
۳-کشت متناوب بعضی از گیاهان مانند شبدر، یونجه و لوبیا در زمین مورد نظر .
سهولت استفاده از کودهای شیمیائی جهت گسترش کشاورزی  عمده استفاده از این کودها است .مجتمع پتروشیمی شیراز، به عنوان اولین واحد صنعت پتروشیمی ایران، در سال ۱۳۴۲ کار خود را با تولید کودهای شیمیایی ازته در مرودشت فارس که یکی از قطب‌های کشاورزی کشور است آغاز نمود. این مجتمع در ۵ کیلومتری غرب مرودشت و پنجاه کیلومتری شمال شیراز در کنار رودخانه کر واقع شده است و جاده منتهی به آن در محل پل خان از جاده شیراز – مرودشت منشعب می‌شود. مجتمع در ابتدا دارای ۴ واحد تولیدی و ۳ واحد جانبی بود. واحدهای تولیدی مجتمع عبارتند از آمونیاک، اوره، اسید نیتریک و نیترات آمونیم و واحدهای جانبی عبارتند از آب، برق، بخار و هوای فشرده. 
http://cesarqgwl81581.idblogz.com/238227/پمپ-وکیوم-آبی-ایرانی