ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
ИНФОРМАЦИОННОТЕХНИЧЕСКИЙ ИТС
СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ
доступным 2015
ТЕХНОЛОГИЯМ
ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА, МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ
Содержание
Введение...............................................................................................................................IX
Предисловие.........................................................................................................................IX
Область применения.............................................................................................................1
Раздел 1. Общая информация об отрасли минеральных удобрений...............................5
1.1 Перспективы развития рынка минеральных удобрений в России..........................6
1.2 Перечень предприятий, относящихся к сфере распространения
справочника НДТ..............................................................................................................7
1.3 Перечень продукции и применяемых технологий..................................................10
1.4 Мощности производства..........................................................................................18
1.5 Анализ приоритетных проблем отрасли.................................................................24
1.5.1 Охрана окружающей среды.............................................................................24
1.5.2 Источники общей опасности............................................................................28
1.5.3 Специфические источники опасности............................................................29
1.5.4 Энергоэффективность.....................................................................................30
1.5.5 Управление и организация производства......................................................31
Раздел 2. Производство аммиака......................................................................................32
2.1 Анализ приоритетных проблем в производствах аммиака...................................40
2.1.1 Модернизация и техперевооружение действующих агрегатов....................40
2.1.2 Интеграция производства................................................................................41
2.1.3 Строительство новых современных агрегатов..............................................41
2.2 Описание технологических процессов, используемых в
производстве аммиака...................................................................................................41
2.2.1 Компримирование природного газа................................................................47
2.2.2 Сероочистка природного газа.........................................................................47
2.2.3 Риформинг природного газа............................................................................48
2.2.4 Первичный риформинг....................................................................................48
2.2.5 Вторичный риформинг.....................................................................................49
2.2.6 Конверсия оксида углерода.............................................................................50
2.2.7 Очистка конвертированного газа от диоксида углерода...............................51
2.2.8 Метанирование.................................................................................................52
2.2.9 Компрессия синтез-газа...................................................................................52
2.2.10 Синтез аммиака..............................................................................................53
II
2.3 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду при производстве
аммиака...........................................................................................................................54
2.3.1 Выбросы в атмосферу при производстве аммиака.......................................54
2.3.2 Обращение со сточными водами....................................................................57
2.3.3 Отходы производства аммиака.......................................................................57
2.4 Определение наилучших доступных технологий при производстве
аммиака...........................................................................................................................62
2.5 Наилучшие доступные технологии при производстве аммиака...........................63
2.6 Экономические аспекты реализации наилучших доступных
технологий при производстве аммиака........................................................................72
2.7 Перспективные направления в технологии производства аммиака.....................76
2.7.1 Технологии для создания новых производств. Производство
аммиака мощностью 2000+2400 т в сутки...............................................................80
Раздел 3. Производство серной кислоты...........................................................................84
3.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время при производстве серной кислоты в отрасли минеральных
удобрений.......................................................................................................................89
3.1.1 Установки подготовки сырья — плавление/фильтрация жидкой
серы............................................................................................................................91
Фильтрация жидкой серы....................................................................................91
3.1.2 Сернокислотные системы одинарного контактирования с
системой очистки хвостовых газов..........................................................................94
3.1.3 Сернокислотные системы одинарного контактирования с
промывным отделением...........................................................................................98
3.1.4 Сернокислотные системы двойного контактирования с двойной
абсорбцией................................................................................................................98
3.1.5 Сернокислотные установки с системой утилизации тепла
абсорбции................................................................................................................100
3.1.6 Достигнутые показатели по потреблению сырья и
энергоресурсов........................................................................................................102
3.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду...................................................105
3.2.1 Выбросы в атмосферу...................................................................................105
3.2.2 Обращение со сточными водами..................................................................109
3.2.3 Отходы производства....................................................................................109
3.3 Определение наилучших доступных технологий для производства
серной кислоты в отрасли минеральных удобрений.................................................111
3.3.1 Сернокислотные системы одинарного контактирования с
установкой очистки отходящих газов (ОК)............................................................111
3.3.2 Сернокислотные системы двойного контактирования с двойной
абсорбцией..............................................................................................................114
3.3.3 Сернокислотные системы с установкой утилизации тепла
абсорбции................................................................................................................117
3.4 Наилучшие доступные технологии при производстве серной
кислоты..........................................................................................................................119
3.5 Экономические аспекты реализации наилучших доступных
технологий по производству серной кислоты.............................................................129
3.6 Перспективные технологии в производстве серной кислоты..............................134
3.6.1 Снижение выбросов от сернокислотных систем..........................................134
3.6.2 Повышение надежности и энергоэффективности работы
сернокислотных установок.....................................................................................135
Раздел 4. Производство фосфорной кислоты.................................................................137
4.1 Описание технологических процессов производства экстракционной
фосфорной кислоты, используемых в настоящее время..........................................137
4.1.1 Дигид ратный процесс....................................................................................144
4.1.2 Полугидратный процесс................................................................................147
4.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду...................................................152
4.2.1 Выбросы в атмосферу...................................................................................152
4.2.2 Обращение со сточными водами..................................................................152
4.2.3 Побочные продукты.......................................................................................153
4.3 Определение наилучших доступных технологий для производства
фосфорной кислоты в отрасли минеральных удобрений.........................................157
4.3.1 Дигид ратный процесс (ДГ).............................................................................157
4.3.2 Полугидратный процесс (ПГ).........................................................................160
4.3.3 Извлечение и улавливание соединений фтора...........................................162
4.4 Наилучшие доступные технологии........................................................................165
4.5 Экономические аспекты реализации наилучших доступных
технологий по производству фосфорной кислоты.....................................................177
4.6 Перспективные технологии производства фосфорной кислоты.........................180
Раздел 5 Производство азотной кислоты.......................................................................184
IV
5.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее
время при производстве азотной кислоты.................................................................191
5.1.1 Агрегат АК-72..................................................................................................191
5.1.2 Агрегат АК-72М...............................................................................................204
5.1.3 Агрегат УКЛ-7-76............................................................................................217
5.1.4 Агрегат 1/3.5...................................................................................................228
5.1.5 Основные расходные коэффициенты..........................................................235
5.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду...................................................238
5.2.1 Выбросы в атмосферу...................................................................................238
5.2.2 Обращение со сточными водами..................................................................238
5.2.3 Отходы производства....................................................................................238
5.3 Определение наилучших доступных технологий.................................................252
5.4 Наилучшие доступные технологии........................................................................254
5.4.1 Перечень наилучших доступных технологий...............................................254
5.4.2 Описание наилучших доступных технологий...............................................254
5.4.3 Применение наилучших доступных технологий..........................................262
5.5 Экономические аспекты реализации наилучших доступных
технологий....................................................................................................................264
5.6 Перспективные технологии....................................................................................270
Раздел 6. Производство комплексных удобрений..........................................................270
6.1 Описание технологических процессов, используемых в настоящее
время при производстве удобрений...........................................................................270
6.1.1 Производство удобрений на основе сернокислотной
переработки фосфатного сырья............................................................................270
6.1.2 Производство удобрений на основе азотнокислотной
переработки фосфатного сырья............................................................................299
6.1.3 Производство NK-удобрений.........................................................................346
6.1.4 Производство сульфата калия......................................................................355
6.1.5 Производство сульфата аммония из сульфатных щелоков —
отходов от производства капролактама................................................................359
6.1.6 Расходные нормы сырья и энергоресурсов при производстве
комплексных удобрений.........................................................................................363
6.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду при производстве
удобрений.....................................................................................................................377
V
6.2.1 Производство аммофоса/NPS.......................................................................377
6.2.2 Производство NP/NPK-удобрений на основе азотнокислотного
разложения фосфатного сырья (нитроаммофоски, азофоски и т. д.).................378
6.3 Определение наилучших доступных технологий.................................................399
6.3.1 Процессы по схеме с барабанными грануляторами сушилками
(БГС).........................................................................................................................399
6.3.2 Технология с АГ — СБ...................................................................................401
6.3 3 Процессы на основе азотнокислотного разложения
фосфатного сырья..................................................................................................403
6.3.4 Аммонизация смеси кислот...........................................................................404
6.3.5 Образование гранул.......................................................................................410
6.3.6 Охлаждение и кондиционирование готового продукта...............................416
6.3.7 Оборудование для транспортировки сыпучих материалов........................418
6.3.8 Очистка отходящих газов..............................................................................420
6 4 Наилучшие доступные технологии........................................................................424
6.5 Экономические аспекты реализации наилучших доступных
технологий....................................................................................................................452
6.6 Перспективные технологии....................................................................................459
Раздел 7 Производство аммиачной селитры и известково-аммиачной
селитры..............................................................................................................................463
7.1 Производство аммиачной селитры.......................................................................463
7.1.1 Описание технологических процессов производства аммиачной
селитры, используемых в настоящее время.........................................................470
7.1.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду...........................................524
7.1.3 Определение наилучших доступных технологий.........................................543
7.1.4 Наилучшие доступные технологии...............................................................544
7.1.5 Экономические аспекты реализации НДТ....................................................551
7.1.6 Перспективные технологии...........................................................................555
7.2 Производство известково-аммиачной селитры...................................................555
7.2.1 Описание технологического процесса производства НАС..........................556
7.2.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду...........................................569
7.2.3 Определение наилучшей доступной технологии.........................................573
7.2.4 Наилучшие доступные технологии...............................................................573
7.2.5 Экономические аспекты реализации наилучших доступных
технологий...............................................................................................................576
VI
7.2.6 Перспективные технологии...........................................................................576
Раздел 8. Производство карбамида и КАС......................................................................577
8.1 Производство карбамида.......................................................................................577
8.1.1 Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................584
8.1.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду, потребление
сырья, расход энергоресурсов...............................................................................655
8.1.3 Определение наилучших доступных технологий.........................................688
8.1.4 Наилучшие доступные технологии...............................................................692
8.1.5 Экономические аспекты реализации наилучших доступных
технологий...............................................................................................................716
8.1.6 Перспективные технологии...........................................................................731
8.2 Производство смеси карбамида и нитрата аммония (КАС)................................740
8.2.1 Описание технологических процессов, используемых в
настоящее время....................................................................................................742
8.2.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду...........................................747
8.2.3 Определение наилучших доступных технологий.........................................747
Раздел 9 Производство хлористого калия......................................................................748
9.1 Технологические процессы, используемые в настоящее время для
производства хлористого калия..................................................................................753
9.1.1 Галургический способ получения хлористого калия....................................807
9.1.2 Флотационный способ получения хлористого калия...................................816
9.1.3 Складирование и отгрузка.............................................................................822
9.1.4 Обращение с отходами..................................................................................823
9.2 Текущие уровни эмиссии в окружающую среду...................................................824
9.3 Определение наилучших доступных технологий.................................................827
9.3.1 Флотационный способ производства хлористого калия..............................827
9.3.2 Галургический способ производства хлористого калия..............................829
9.4 Наилучшие доступные технологии........................................................................831
9.5 Экономические аспекты реализации наилучших доступных
технологий....................................................................................................................833
9.6 Перспективные технологии....................................................................................834
Заключительные положения и рекомендации.................................................................835
Приложение А (обязательное) Перечень маркерных веществ ...................................836
Приложение Б (обязательное) Перечень НДТ.......................................................848
Приложение В (обязательное) Перечень технологических показателей..................862
Приложение Г (обязательное) Энергоэффективность...........................................881
Библиография....................................................................................................................890
VIII
Введение
Настоящий справочник НДТ является документом по стандартизации, разработанным в результате анализа технологических, технических и управленческих решений. применяемых при производстве аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот.
Краткое содержание справочника
Введение. Представлено краткое содержание справочника НДТ.
Предисловие. Указана цель разработки справочника НДТ. его статус, законодательный контекст, краткое описание процедуры создания в соответствии с установленным порядком, а также взаимосвязь с аналогичными международными документами.
Область применения. Описаны основные виды деятельности, на которые распространяется 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 неорганических кислот.
В разделах 2—9 представлена информация по производству аммиака, серной кислоты, фосфорной кислоты, азотной кислоты, комплексных удобрений, аммиачной селитры и известково-аммиачной селитры, карбамида и смеси карбамида и нитрата аммония, 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.
Заключительные положения и рекомендации. Приведены сведения об использованных материалах при подготовке справочника, а также сведения о разработчиках справочника
Библиография. Приведен перечень источников информации, использованных при разработке справочника НДТ.
IX
Предисловие
Цели, основные принципы и порядок разработки справочника НДТ установлены постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. № 1458 «О порядке определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям».
1 Статус документа
Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям (далее — справочник НДТ) является документом по стандартизации.
2 Информация о разработчиках
Справочник НДТ разработан технической рабочей группой № 2 «Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот» (ТРГ 2), состав которой утвержден приказом Росстандарта от 17 июля 2015 г №828 (с изменениями приказ Росстандарта от 18 ноября 2015 г № 1415).
Справочник НДТ представлен на утверждение Бюро наилучших доступных технологий (далее — Бюро НДТ) (www.burondt.ru).
3 Краткая характеристика
Справочник НДТ содержит описание применяемых при производстве аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот, использующихся в производстве минеральных удобрений, реализованных на территории Российской Федерации технологических процессов, оборудования, технических способов, методов, в том числе позволяющих снизить негативное воздействие на окружающую среду, водопотребление, повысить энергоэффективность, ресурсосбережение. Из описанных технологических процессов, оборудования, технических способов, методов определены решения, являющиеся наилучшими доступными технологиями (НДТ). Для НДТ в справочнике НДТ установлены соответствующие технологические показатели НДТ.
4 Взаимосвязь с международными, региональными аналогами
При разработке справочника НДТ был использован справочник Европейского союза по НДТ «Крупнотоннажное производство неорганических химикатов— аммиака, кислот и удобрений» (Large Volume Inorganic Chemicals— Ammonia. Acids and Fertilisers).