胡亚敏

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    湿法氨氧化制备高浓度一氧化氮新工艺

    胡亚敏

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    介绍了湿法氨氧化法产生的背景，描述了湿法氨氧化法的工艺流程，该法在传统的氨氧化制硝酸工艺的基础上，用水蒸气、氮气、氧气代替空气，然后通过急冷的方法获得较高浓度的一氧化氮。确定了合适的进料配比和反应条件，经试验验证，可获得13 %以上体积分数的一氧化氮，为合成气制草酸酯需要补充一氧化氮提供了一种新的方法。

    一氧化氮；氨氧化；湿法

    用煤或天然气经草酸酯合成乙二醇的技术近年来发展迅速，其中间产物草酸酯的制备原理是先用一氧化碳(CO)与亚硝酸酯在催化剂作用下，催化合成草酸酯(式1)，同时生成中间产物一氧化氮(NO)，NO与醇类及氧气(O2)反应(式2)，重新生成亚硝酸酯，亚硝酸酯再作为反应原料继续进行反应(式1)。从反应方程式看，NO是不消耗的，实际中由于生成副产物硝酸及驰放气携带，会消耗掉一部分NO，因此需要额外补充NO或亚硝酸酯。

    通过调研发现，虽然获得NO的方法有多种，但都不适宜在工业上大规模应用。针对此种情况，研究开发了湿法氨氧化制备高浓度NO的新工艺，能满足合成气制乙二醇装置所需，确定了较优的工艺设计参数。

    1 一氧化氮常规来源的途径

    1.1 电弧法

    空气中存在的N2和O2直接反应可生成NO，这两种原料都可以从空气中直接得到，但由于N2很稳定，不容易反应，因此反应的条件很苛刻，需要高温并且放电才能反应，反应式如下：

    从反应方程式可以看到，用N2和O2一步就可以生成NO，而且没有副产物，但是在实际中，生产1 t NO约消耗105.8 GJ电量，空气中N2的转化率约为3.2 %，平衡混合物中NO体积分数为5 %。由于用能成本很高，NO产率又低，不适合工业上应用。

    1.2 NaNO2和醇类在酸性条件下生产NO

    目前，世界上普遍都是用NaNO2和醇类在酸(H2SO4或HNO3)的作用下 ......