1、 毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 学学 院院： 化工与环境学院 专专 业业 ： 化学工程与工艺 设计设计(论文论文)题目题目： 年产 10 万吨稀硝酸 生产车间工艺设计 指导教指导教 师师： 2014 年 3 月 14 日 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 1结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右 的文献综述： 文文 献献 综综 述述 近十几年来，我国硝酸工业进入高速发展期，总产能平均每年以高于 9%的速度增 长。新增装置的技术含量提高、装置规模增大、成品酸浓度提高。新技术得到广泛应用， 新增的装置以双加压法装置为主。截止
2、 2010 年，双加压法生产硝酸产能占我国硝酸总 产能的 65%以上。 1.1 硝酸的性质 硝酸（英文名称：nitric acid）分子式为 HNO3，相对分子质量为 63.01，其相对密 度为 1.41g/ml（20） ，熔点为-42，沸点为 83.4。纯硝酸（100% HNO3）为无色透 明液体，能与水任意比例混溶，在 101.32 kPa 下，当质量分数达到 68%时，形成共沸混 合物（沸点 120.5） 。一般认为含量高于 68%的硝酸为浓硝酸，可使铁、铝钝化。浓度 高于 70%的硝酸称为“发烟硝酸” 。硝酸见光易分解，是一种具有强氧化性的强酸，除 金、铂以及某些稀有金属外，能溶解所有
3、金属。浓硝酸与浓盐酸以 1：3 的体积混合的 溶液称为“王水” ，可溶解金和铂。动物和植物的纤维能和硝酸作用而被破坏，皮肤接 触硝酸即呈黄色。纸、木屑等与浓硝酸接触能引起燃烧1。 1.2 硝酸的用途 硝酸是工业和实验室中经常用到的酸，产量在各类酸中仅次于硫酸。一般作为深加 工的中间产品或化工原料使用。在实验室中，常用硝酸作分析试剂。在工业上，硝酸是 用途极广的重要化工原料，主要用于制造硝酸铵、硝酸铵钙、硝酸磷肥、硝基 N.P.K 等 复合肥料和生产浓硝酸。此外，在有机工业上用硝酸来制造四硝基甲烷、硝基己烷、l- 硝基丙烷、2,4-二硝基苯氧乙醇等硝基化合物；在染料工业上用硝酸合成对硝基苯甲醚、
4、 4,4-二硝基二苯醚、对硝基苯酚、2,5-二氯硝基苯等染料中间体；在涂料工业上用硝酸 制造硝基清漆和硝基瓷漆；在医药工业上用硝酸制造硝基苯乙酮；在国防工业上用硝酸 制造三硝基甲苯（TNT） 、苦味酸和环形三次甲基三硝酸铵等烈性炸药。硝酸作为氧化 剂可氧化醇、苯胺及其它化学品，并应用于火箭的推进剂。硝酸也是制造钙、铜、银、 钡、钴和锶等的硝酸盐的原料，应用于不同行业中。在有色金属工业中也常用硝酸来分 离金属。 1.3 稀硝酸的市场状况 20 世纪 80 年代我国开始实行改革开放政策。国内市场需求快速增长，同期，发达 国家加强环境保护，硝酸工业生产开始世界性转移，促使我国硝酸工业的发展加快。 2
5、0002011 年我国稀硝酸产能由 2000 年的 4300 kt/a 增加到 2010 年的 9600 kt/a，2012 年更是达到了 13680 kt/a，一跃成为世界硝酸产能第一大国2。 近几年来，随着我国工业得到了充足的发展，稀硝酸消费结构发生巨大变化3，硝 酸工业进入发展的快车道。一方面，自 2002 年以来，我国化肥工业迅速发展，化肥复 合化程度越来越高，其中硝基复合肥占比例越来越大。在氮肥行业“十二五”规划 发展思路 中指出： 2015 硝酸铵产量随硝基复合肥的增长有较大增加， 比重提升至 7.3%； 2015 年，氮肥复合率由“十一五”末期的 30%提高至 45%4。大大的刺
6、激了硝酸的生 产。另一方面，化学工程如 MDI、TDI 和浓硝酸等工业的快速增长，都促进了硝酸产能 的增长。依截止至 2012 年 6 月底，已投运和已定货的“四合一”机组共计 89 套，加上国 外引进且正在投运的二手装置以及保留的常压、综合、全加压法装置情况来测算，2015 年我国硝酸产能将达到 20840 kt/a，同期我国实际需求量约为 14000 kt/a（据预测5，到 2015 年全世界的硝酸消费量将达 60000 kt/a，比 2010 年增长约 10%） 。我国依然第一产 能大国，而总产量约占世界总产量的 40%左右6，但是产能利用率偏低，只达到 67%左 右7。 据资料介绍8， 欧美国家一般认为产能利用率的正常值在 79%83%之间， 低于 79% 则说明可能存在产能过剩现象。 一些装置大型化、 规模效益明显、 进行连续生产的行业， 产能利用率 85%以下即算是产能过剩。如此看来，我国硝酸工业将面对由于严重的产能 过剩而带来的停产淘汰问题。那些技术相对落后、生产规模小的工艺将不得不在技
