CN102796054B - 构建节能减排产业集群及根治三聚氰胺污染食品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种构建节能减排产业集群及根治三聚氰胺污染食品的方法，需要解决所涉及产业中存在的“换热介质落后、能源消耗高、废渣排放高、产品质量差、重复用能重复浪费及三聚氰胺不断污染食品的问题”。发明是以突破换热介质——用蒸汽替代熔盐作发明技术的换热介质为总带动，通过梯级精确利用热能、热差压差互补互用，将三聚氰胺、蒸汽、余热余压发电、合成氨、尿素、甲醇、甲醛、蜜胺树脂、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂的适当配套产能，组合构建成年节能814.72万吨、节资14588万元、减排废渣30万吨的产业集群，并将三聚氰胺(除必要的出口产品外)就地全部转化成下游产品，从生产源头上根治三聚氰胺对食品的污染。

Description

构建节能减排产业集群及根治三聚氰胺污染食品的方法

技术领域：

本发明涉及将三聚氰胺、蒸汽、火电(余热余压发电)、合成氨、尿素、甲醇、甲醛、蜜胺树脂、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂组合构建成节能减排产业集群，特别涉及三聚氰胺的换热介质、产品质量及对食品的污染。

背景技术：

1.相关产业的能耗现状：

——合成氨的能耗现状：合成氨是以消耗煤、天然气或重质石油为原料(下称原料能耗)生产而成的，且在生产过程中又消耗大量的热能和电能(下称热动力能耗)，现有技术的吨合成氨(以含量≥99.5％的无水氨计算)的综合能耗1402千克标煤(数据源自工信部规<2012>3号工业节能十二五规化)，其中：原料能耗占60％、热动力能耗占40％，按2005年价格万元产值(下同)的综合能耗5608千克标煤，是我国“十二五规化万元产值综合能耗目标869千克标煤”(下称“十二五能耗目标”)的6.45倍。

——尿素的能耗现状：尿素是合成氨的下游产品，现有技术的吨尿素(以含量≥46.2％的粒状尿素计算)的平均热动力能耗260千克标煤(蒸汽70％、电30％)，另需实耗600千克合成氨(折标煤841千克)作原料(数据资料源自生产企业能耗公报)，吨尿素的综合能耗1101千克标煤，万元产值的综合能耗6881千克标煤，是“十二五能耗目标”的7.91倍。

——三聚氰胺的能耗现状：三聚氰胺是尿素的下游产品，现有技术的吨三聚氰胺(以含量≥99.8％的优级品计算，只有达此质量标准才具国际高端竞争力)的热动力能耗2910千克标煤(燃料45％、蒸汽34％、电21％)，另需实耗3200千克尿素(折标煤3523千克)作原料和100千克合成氨(折标煤140千克)作流化载体(数据资料源自生产企业能耗公报)，吨三聚氰胺的综合能耗6570千克标煤，万元产值的综合能耗8409千克标煤，是“十二五能耗目标”的9.67倍。

——蜜胺树脂的能耗现状：蜜胺树脂是三聚氰胺的下游产品，现有技术的吨蜜胺树脂的热动力能耗360千克标煤(蒸汽70％、电30％)，另需实耗300千克三聚氰胺(折标煤1971千克)作原料(数据资料源自生产企业能耗公报)，吨蜜胺树脂的综合能耗2331千克标煤，万元产值的综合能耗4662千克标煤，是“十二五能耗目标”的5.36倍。

——火电的能耗现状：火电(含余热余压发电)是以蒸汽作换热介质进行发电的统称。火电占我国总发电量的70％以上，现有技术的单向型火电产能每千瓦·时(1度电)的能耗0.32千克标煤，万元产值的综合能耗6400千克标煤，是“十二五能耗目标”的7.36倍。余热余压发电是利用工业生产中产生的余热余压、热差压差进行发电的简称，是国家鼓励发展的节约办电方向之一。

——蒸汽的能耗现状：蒸汽的能耗与蒸汽的压力、温度、焓值参数有关，一般来说：现有技术的吨蒸汽(温度260——700℃压力4——30mpa)的综合能耗130千克标煤(燃料95％、电5％)，万元产值的综合能耗1300千克标煤，是“十二五能耗目标”的1.49倍。

——甲醇、甲醛、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂的热动力能耗现状：甲醇是合成氨的副产品的下游产品；甲醛是甲醇的下游产品；阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂是三聚氰胺的下游产品。一般来说，甲醇、甲醛、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂吨产品的平均热动力能耗为：蒸汽1——2吨、电150——280千瓦·时，万元产值的热动力平均能耗910千克标煤，是“十二五能耗目标”的1.05倍。

2.能耗高的原因分析：对照“十二五能耗目标”，上述产业普遍存在着能耗高的问题，能耗高即能源效益差，而能源效益则牵动着国家能源利益和能源安全，特别是三聚氰胺之类的长期低价出口的高耗能产品……近十年来，我国三聚氰胺受产能过剩、供求失衡、无序竞争、产品质量差(含量≤97％的低端产品占80％以上)等因素的影响，出口吨价仅900——1200美元，而同期每1000千克标煤的价格为120——150美元，能耗高及能源价格高致使许多三聚氰胺企业在市价拉动下间歇式生产，徘徊经营于微利与亏损之间。而我国三聚氰胺的70％用于直接出口或深加工后出口，如此一个高耗能产品，长期低价消费于国外低端市场，实在有损我国的能源利益与能源安全。现将能耗高的主要原因分析如下：

原因i——换热介质落后：

我国的合成氨、尿素、三聚氰胺、蜜胺树脂产能大都是定型于二十世纪中后期的中、小型产能，其节能减排的关键技术已处于落后状态，以三聚氰胺产能为例：

三聚氰胺工艺理论及生产实践表明：制约三聚氰胺生产节能减排的关键技术是化学反应的供、控温环节，而供、控温环节需靠换热介质来实现，因此，从实质意义上简要地说，换热介质即是三聚氰胺生产节能减排的关键技术。这是因为：换热介质的热效率高则热能消耗就少，而换热介质的控温精确度高则会使化学反应过程始终处于标温390℃状态，在此标温状态下尿素CO(NH2)2在合成氨的流化作用下生成三聚氰胺C3N6H6、二氧化碳CO2、合成氨NH3，反应式：

6CO(NH2)2——→C3N6H6+3CO2+6NH3

式中二氧化碳、合成氨统称“标温副产品”，其质量之比恰好符合再还原合成尿素的条件，当反应尾气降至280℃时“标温副产品”与三聚氰胺开始自动分离，如果将降至191℃与三聚氰胺自动分离后的“标温副产品”直接投入尿素产能，便可以实现“标温副产品直接再生原料的循环式生产”(下称“标温循环式生产”)。该“标温循环式生产”工艺流程短、能耗低、无废渣对外排放。但实现“标温循环式生产”的基本前提是：尿素生成三聚氰胺的反应过程必须在标温390℃状态(下称：“标温反应状态”)中进行。然而，现用换热介质熔盐的控温性能却达不到“标温反应状态”的精确要求，已成为制约节能减排的关键因素。熔盐是硝酸钾53％、硝酸钠7％、亚硝酸钠40％的共熔物，熔盐于二十世纪前期在国外应用于三聚氰胺生产，我国引进应用于七十年代。生产实践表明：该换热介质已不适应节能减排的时代需求，主要表现在：

(1)换热效率低：熔盐相对于加热炉燃料总热值与用能单元实用量的换热效率仅为26％，换热效率低无疑会导致热能消耗高。

(2)控温性能差：熔盐的初始熔点142.5℃，常用做功熔点160——190℃，熔点高则易堵塞管道，因此，熔盐不能采用“现代化数字信息技术自动调节流量来实现精确控温”(下称“自动化精确控温技术”)，其控温方式仍停留在以调控加热炉炉温来影响换热介质熔盐的温度、再由熔盐温度来影响“尿素生成三聚氰胺的反应器”(下称“尿素反应器”)温度的间接控温状态，致使“尿素反应器”温度始终处于380——400℃的原始粗放状态，此温度状态下的反应过程因偏离标温390℃较多而会使尿素发生其它副反应，当温度高于390℃时会有高温类副产品蜜伯胺、蜜弄、蜜勒胺生成；当温度低于390℃时则会有低温类副产品三聚氰酸、三聚氰胺一酰胺、三聚氰胺二酰胺生成，高温类和低温类副产品统称为“非标温副产品”。“非标温副产品”的生成使反应尾气变得成份复杂，首先从源头上破坏了“标温副产品”二氧化碳和合成氨直接生产尿素的成份结构，使“标温循环式生产”无法进行；其次是降低了产品质量和收率，更为严重的是“非标温副产品”的分离析出极为困难，需经多道工序、消耗大量蒸汽和电力进行处理，该环节能耗称“非标温副产品分离能耗”，吨三聚氰胺的“非标温副产品分离能耗”折标煤765千克。经处理后的“非标温副产品”最终仍夹带着三聚氰胺及氨、氮类物资作废渣排放，废渣的排放量占三聚氰胺产量的30％，此废渣长期缓释氨、氮类有害气体，至今尚无明确的无公害处理方法，已成为困扰三聚氰胺生产的一大难题。

在与“非标温副产品”的分离过程中，“标温副产品”二氧化碳、合成氨会发生流失和物理形态变化，失去了在适宜条件下直接“标温循环式生产”尿素的机会，只能再经多道工序处理后与尿素、碳酸氢铵等产能间接式关联生产，徒增了蒸汽和电力消耗，该环节能耗称“标温副产品处理能耗”，吨三聚氰胺的“标温副产品处理能耗”折标煤500千克，并使工艺流程变得繁琐而臃长，现有产能即处于此类间接式关联生产状态，与尿素产能间接式关联生产的吨三聚氰胺的“标温副产品”经多道工序处理后可还原合成尿素1.1吨……

(3)输送能耗高：熔盐的比重系数高达1.78且不产生做功动能，需依靠电动泵输送做功，吨三聚氰胺仅输送换热介质的电耗即达190千瓦·时。该电耗称“换热介质输送电耗”，吨三聚氰胺的“换热介质输送电耗”折标煤61千克。

(4)“无用功能耗”高：熔盐做有用功于“流化载体加热器”和“尿素反应器”时的恒温高达390——430℃，390℃以下因熔点高易堵塞管道而不能向其它用能单元循环梯级做功。因此，390℃为必须支撑的基温待功状态，此待功状态的支撑能耗称“无用功能耗”，吨三聚氰胺的“无用功能耗”折标煤60千克。

由上述可见：现用换热介质熔盐已存在着不利于节能减排的四种因素，寻求一型能够克服这些因素的换热介质替代熔盐，是实现节能减排的关键所在。

原因ii——重复用能：

当前，我国的合成氨、尿素、三聚氰胺、蜜胺树脂、火电、蒸汽等产能仍大多处于种种历史原因形成地用能结构单一、产品结构单向的分散独立式生产状态，此生产状态无疑会造成多点用能、多点排放污染物、尤其是产能间重复用能、重复浪费的问题。举例如下：

(1)合成氨、三聚氰胺产能间的重复用能、重复浪费问题：合成氨的反应生成温度370——390℃、压力8——10MPa，对于单向型生产的合成氨产能来说，要将反应生成后的温度370——390℃、压力8——10MPa的气态合成氨，在电动压缩机的作用下经“制冷液化工序”冷却转换成温度＜0℃的液态合成氨入库待售。该工序电耗称“制冷液化电耗”，吨合成氨的“制冷液化电耗”折标煤153千克，其它配套费用30元/吨氨。而对于单向型生产的三聚氰胺产能来说，则要将温度＜0℃的液态合成氨经“流化载体加热器”加热转换成380——400℃的气态合成氨作化学反应的流化载体，该工序能耗称“流化载体加热能耗”，吨三聚氰胺的“流化载体加热能耗”折标煤663千克；与此同时：流化载体需经电动压缩机加压到0.15——8MPa进行做功，电动压缩机的电耗称“流化载体加压电耗”，吨三聚氰胺的“流化载体加压电耗”390千瓦·时，折标煤124千克。

(2)尿素、三聚氰胺产能间的重复用能、重复浪费问题：尿素的反应生成温度186——191℃、压力13——24MPa，对于单向型生产的尿素产能来说，要将反应生成后的温度160℃、压力2——4MPa的净化液态尿素经“降温造粒工序”制成粒状尿素后包装待售，该工序电耗称“降温造粒电耗”，吨尿素“降温造粒电耗”47千瓦·时，折标煤15千克。另需包装费用80元/吨尿素；而对于单向型生产的三聚氰胺产能来说，则要将常温(25℃，下同)的粒状尿素拆除包装后经“尿素反应器”加热至380——400℃生产三聚氰胺，该工序能耗称“尿素加热能耗”，吨三聚氰胺的“尿素加热能耗”折标煤637千克。

(3)三聚氰胺、蜜胺树脂产能间的重复用能、重复浪费问题：三聚氰胺的结晶温度280℃，对于单向型生产的三聚氰胺产能来说，要将结晶后的三聚氰胺经“冷气风机降温工序”降至常温后包装待售，该工序电耗称“降温电耗”，吨三聚氰胺的“降温电耗”22千瓦·时，折标煤7千克、另需包装费用120元/吨三聚氰胺。而对于单向型生产的蜜胺树脂产能来说，则要将常温三聚氰胺拆除包装后加热至240——280℃生产蜜胺树脂，该工序能耗称“原料加热能耗”，吨蜜胺树脂的“原料加热能耗”折标煤240千克。

同理：与上述产业在能源利用、产品结构或生产工艺上有内在联系的单向型生产的火电、蒸汽、甲醇、甲醛、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等相关产业之间，同样存在着不同程度的重复用能、重复浪费问题。不再一一列举赘述……

3.三聚氰胺危害食品安全的原因分析：

——产品特性方面：我国的某些饲料、乳品、食品领域，是以检测某种物质的含氮量来确定其蛋白质含量的，而三聚氰胺的含氮量高达66％、且无刺激性气味；三聚氰胺废渣的含氮量高达24％以上，经水洗后即无刺激性气味。一些不法造假谋利者正是利用了这一特点来蒙混食品质检，将三聚氰胺及其废渣炮制成“三聚氰胺混合物”，用以冒充蛋白质而掺入饲料、乳品中谋取暴利，从而酿成了骇人听闻的“毒饲料”和致多名婴幼儿死亡的“三鹿毒奶粉”事件。此类事件的发生，与三聚氰胺及三聚氰胺废渣很容易被造假谋利者低价获得有直接的因果关系。因此，如何使造假谋利者失去获得造假资料的机会，应该是根治三聚氰胺污染食品的主攻方向。

——产业经营方面：要治理三聚氰胺对食品的污染，就必须对该产业实施长效监管。然而，该产业的生产经营现状却不利于对其实施监管。关于我国三聚氰胺产业的基本现状，“工业和信息化部”曾作如下描述：“据初步了解，我国生产三聚氰胺产品的企业为数众多。多数企业規模较小，管理、销售混乱。特别是一些企业缺乏社会道德和社会责任感，加之一些地方对食品安全监管不力，给唯利是图者造成可乘之机，对人民群众生命安全造成严重危害”(摘自工业和信息化部2008年9月18日发布的：关于立即开展对三聚氰胺生产、销售和使用情况进行检查的通知)。以上描述概括指出了我国三聚氰胺业内小、散、乱的无序生产经营局面，以及道德和社会责任缺失等深层次弊端。正是这种无序局面和诸多弊端，使相关职能部门难以对其实施长效监管，继“毒饲料”、“三鹿毒奶粉”事件之后，又有数起含三聚氰胺的“毒奶粉”在近期被相继发现。事实足以表明：在该产业现行生产经营状态下，三聚氰胺这个可以冒充蛋白质而蒙混食品质检的特殊物质，随时随地都是不法之徒用以造假谋利而危害食品安全的隐患……

发明内容：

1.发明的目的：节能减排、提质增效、维护相关领域的国家能源利益与能源安全，以及根治三聚氰胺对食品的污染、维护相关领域的食品安全。

2.发明所要解决的技术问题：发明需要解决所述产业存在的“换热介质落后、能源消耗高、废渣排放高、产品质量差、重复用能重复浪费以及三聚氰胺不断污染食品的问题。

3.发明的技术方案、实施方式及效果：将在能源利用、生产结构或生产工艺上有内在联系的三聚氰胺、蒸汽、余热余压发电、合成氨、尿素、甲醇、甲醛、蜜胺树脂、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂的适当配套产能，聚集组合到适当区域。以突破三聚氰胺换热介质——用蒸汽替代熔盐作发明技术的换热介质为总带动，构建热能梯级精确利用、热差压差互补互用以及副产品转化原料的节能减排产业集群，并将三聚氰胺(除必要的出口产品外)在产区内全部转化成下游产品，从生产源头上根治三聚氰胺对食品的污染。其步骤如下：

(1)以蒸汽梯级做功带动产业集群节能减排、提质增效的技术方案、实施方式及有益效果：用热效率≥90％的高性能蒸汽锅炉替代三聚氰胺产能原供热装置，以现有技术吨三聚氰胺热动力能耗2910千克标煤为蒸汽锅炉的输入热值基准，可产出温度490℃、压力8.5MPa的蒸汽22.3吨，用此蒸汽替代熔盐作发明技术的换热介质，依据相关产业各“用能单元”的参数设定蒸汽由高至低的梯级做功流程，利用蒸汽动能和“自动化精确控温技术”并辅以自动控压措施，使蒸汽在自动控温控压的状态下进行三次梯级做功。对于相邻梯级来说，下梯级是利用上梯级工艺参数所形成的余热余压做功，而对于中间梯级来说，是利用两端梯级工艺参数所形成的热差压差进行做功。通过梯级精确利用蒸汽热能，使蒸汽增加转化电能和再用蒸汽的功能。关于蒸汽梯级做功的参数、流程及效果，现以吨三聚氰胺的生产过程为例分别进行说明：

“一梯级做功蒸汽”：蒸汽量22.3吨、温度490——410℃、压力8.5——6.5MPa做功于三聚氰胺产能的“流化载体加热器”和“尿素反应器”。用蒸汽替代熔盐作换热介质做功于“流化载体加热器”和“尿素反应器”可产生优于现有技术的六种有益效果：(i)蒸汽的热效率比熔盐高36个百分点且具有做功动能，不需动力输送即可做功，与现有技术相比：吨三聚氰胺可节省“换热介质输送电耗”折标煤61千克。(ii)蒸汽不存在“无用功能耗”，与现有技术相比：吨三聚氰胺可节省“无用功能耗”折标煤60千克。(iii)蒸汽不存在堵塞管道的缺陷，适宜采用“自动化精确控温技术”将“尿素反应器”温度精确地控制在标温390℃，使尿素生成三聚氰胺的反应过程始终处于“标温反应状态”，此“标温反应状态”与现有技术相比：可避免“非标温副产品”(废渣)的生成，减排相当于三聚氰胺产量30％的废渣，即相当于节省同等当量的原料尿素，吨三聚氰胺可节省尿素300千克，折标煤330.3千克。(iv)实现了“标温反应状态”就避免了“非标温副产品”的生成，即意味着提高了产品质量和收率，可使三聚氰胺含量≥99.8％的优级品达到95％以上。(v)实现了“标温反应状态”进而可实现“标温循环式生产”，“标温循环式生产”与现有技术相比：吨三聚氰胺可节省“非标温副产品分离能耗”765千克标煤和“标温副产品处理能耗”500千克标煤。(vi)“标温循环式生产”将温度191℃的“标温副产品”二氧化碳、合成氨直接投入尿素合成生产系统，可使相应的尿素产能节省“蒸汽加热能耗”的80％，即：由此生产的每吨尿素节省的“蒸汽加热能耗”折标煤157千克。吨三聚氰胺的“标温副产品”可直接还原合成尿素1.32吨，比现有技术高0.22吨。

“二梯级做功蒸汽”：蒸汽量22.3吨、温度≥410℃、压力6.5——4.2MPa来自于“一梯级做功蒸汽”的余热余压，做功于“背压抽汽式汽轮发电机”，每吨三聚氰胺的生产过程所形成的余热余压可发电7275千瓦·时，折标煤2328千克。与现有技术相比：等同于吨三聚氰胺热动力能耗2910千克标煤的当量热值，在发明技术中增加了外输转化电能7275千瓦·时的有益效果。将此电用于集群内相关产业，则可使相关产业的相应电耗全部消化在三聚氰胺产能的余热余压梯级精确利用之中。

“三梯级做功蒸汽”：蒸汽量22.3吨、温度335——325℃、压力2.6——1.5MPa，来自于“二梯级做功蒸汽”的余热余压，与现有技术相比：每吨三聚氰胺的生产过程继新增发电之后又新增再用蒸汽22.3吨，折标煤1680千克。再用蒸汽做功于合成氨、尿素、三聚氰胺、甲醇、甲醛、蜜胺树脂、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂的相关用能单元，可使相关用能单元的相应蒸汽能耗全部消化在三聚氰胺产能的余热余压梯级精确利用之中。

“三梯级做功蒸汽”做功之后的余热余压蒸汽或热水回收至蒸汽锅炉给水系统，构成蒸汽全闭路循环的热能梯级精确利用工程。

(2)以热差压差互补互用将重复用能重复浪费转化为节能节资的技术方案、实施方式及效果：

集群化生产有利于上、下游产业的热差压差互补互用，可将单向型生产所形成的重复用能重复浪费转化为节能节资。例如：

——合成氨是三聚氰胺产能的流化载体，将反应生成后的温度370——390℃、压力8——10MPa气态合成氨直接用作三聚氰胺产能的流化载体，可获得优于现有技术的三种有益效果：(i)可使用作三聚氰胺产能流化载体的每吨合成氨节省现有技术的“制冷液化电耗”折标煤153千克、节省“制冷液化工序”配套费用30元。(ii)三聚氰胺产能可节省现有技术的“流化载体加热能耗”的94％，相当于吨三聚氰胺节能623千克标煤。(iii)三聚氰胺产能可节省现有技术的“流化载体加压电耗”的100％，相当于吨三聚氰胺节能124千克标煤。

——尿素是生产三聚氰胺的原料，将反应生成后的温度160℃、压力2——10MPa的净化液态尿素直接用于三聚氰胺生产，可获得优于现有技术的两种有益效果：(i)可使直接用于三聚氰胺生产的每吨尿素节省现有技术的“降温造粒电耗”折标煤15千克和包装费用80元。(ii)三聚氰胺产能可节省现有技术的“尿素加热能耗”的37％，相当于吨三聚氰胺节能236千克标煤。

——三聚氰胺是生产蜜胺树脂的原料，其结晶温度为280℃，将温度160——240℃的三聚氰胺直接用于蜜胺树脂的生产，可获得两种优于现有技术的有益效果：(i)蜜胺树脂产能可节省现有技术的“原料加热能耗”的60％，相当于吨蜜胺树脂节能151千克标煤。(ii)可使直接用于蜜胺树脂生产的每吨三聚氰胺节省“降温电耗”折标煤7千克及包装费用120元。

综上：发明技术可使吨三聚氰胺的热动力能耗由现有技术的2910千克标煤下降至534千克标煤、原料能耗由现有技术的3663千克标煤下降至3333千克标煤，并可使其它产业的相应热动力(蒸汽、电)能耗全部消化在三聚氰胺产能的余热余压梯级精确利用之中。

(3)就地转化三居氰胺的技术方案、实施方式及社会效果：

实施发明技术构建节能减排产业集群并形成集群化生产，可获得优于现有技术的两种有益社会效果：(i)三聚氰胺是有机化工的中间原料而并非终端消费的日常用品，其生产的意义仅仅是为了制造下游产品。因此，可将三聚氰胺在160——240℃时直接于集群内全部转化成下游产品，使用其造假谋利者失去在流通环节获得的机会，以便于从生产源头上彻底消除三聚氰胺这一危害食品安全的隐患。同时，有利于下游产业节省加温能耗并可使每吨三聚氰胺节省包装费用120元。(ii)有利于淘汰小、散、乱的落后产能，特别是三聚氰胺产能，集群化生产有利于全社会及相关部门对三聚氰胺实施长效监管，有利于从生产源头上根治三聚氰胺对食品的污染。

(4)相关产业的产品、副产品转化方案：

生产合成氨的同时会副产一氧化碳、二氧化碳，合成氨和二氧化碳可用来生产尿素；合成氨和尿素可用来生产三聚氰胺。一氧化碳和二氧化碳可用来生产甲醇；甲醇可用来生产甲醛；三聚氰胺和甲醛可用来生产蜜胺树脂；三聚氰胺还可用于阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂的生产。

4.具体实施方式举例及综合效果：

本发明的具体实施方式是依托所述产业其中之一进行集群化技术改造升级，将年产三聚氰胺100万吨(约相当于国内现有产能的总量)、蒸汽2230万吨、余热余压发电装机容量80万千瓦、合成氨400万吨、尿素600万吨、甲醇80万吨、甲醛140万吨、蜜胺树脂200万吨、阻燃剂40万吨、减水剂20万吨、甲醛清洁剂40万吨的产能聚集组合到适当区域，按照所述的发明技术方案，组合构建有利于节能减排、有利于能源与产品双向循环利用、有利于对三聚氰胺长效监管的产业集群。该产业集群的构建符合国家“调结构、转方式、实现可持续发展”的产业扶持政策，符合国家“发展与节约并重，将节约放在优先位置”的办电方针及鼓励政策。该产业集群的投产运营将获得优于现有技术的如下效果：

(1)蒸汽梯级做功所带动的产业集群节能效果：

——发明是以现有技术的三聚氰胺热动力能耗的当量热值为蒸汽锅炉燃料基准的，即：年用100万吨三聚氰胺热动力能耗(1000000吨三聚氰胺×2910千克标煤＝2910000000千克标煤＝291万吨标煤)291万吨标煤的当量热值作蒸汽锅炉的燃料，可生产温度490℃、压力8.5MPa的蒸汽2230万吨。该蒸汽首先做功于100万吨三聚氰胺产能，可使三聚氰胺产能每年节省“换热介质输送电耗”折标煤6.1万吨、节省“无用功能耗”折标煤6万吨。

——做功于三聚氰胺产能的蒸汽所形成的余热余压可转化电能72.54亿千瓦·时和再用蒸汽2230万吨，所转化的电和蒸汽足以支撑产业集群的全部相应能耗，可由此带动产业集群实现年节能446.8万吨。

(2)自动化精确控温技术所带动的提质、减排及节能效果：

——“自动化精确控温技术”将使95％的三聚氰胺达到含量≥99.8％的优级品标准，为竟争国际高端市场奠定质量基础。同时，每年可减排三聚氰胺废渣30万吨，即相当于节省了同等当量的原料尿素30万吨、折标煤30.33万吨。

——三聚氰胺产能每年可节省“非标温副产品分离能耗”76.5万吨标煤和“标温副产品处理能耗”50万吨标煤。

(3)热差压差互补互用所获得的节能节资效果：

——合成氨产能每年将有10万吨温度370——390℃、压力8——10MPa的气态合成氨直接用作三聚氰胺化学反应的流化载体，可使该10万吨合成氨节省“制冷液化电耗”折标煤1.53万吨、年节省“制冷液化工序”配套费用300万元；可使三聚氰胺产能年节省“流化载体加热能耗”折标煤62.3万吨、年节省“流化载体加压电耗”折标煤12.4万吨。

——尿素产能每年将有286万吨温度160℃、压力2——10Ma的净化液态尿素直接用于三聚氰胺生产，可使该286万吨尿素节省“降温造粒电耗”折标煤4.29万吨、年节省包装费用2288万元；可使三聚氰胺产能年节省“尿素加热能耗”折标煤67.5万吨。

——三聚氰胺产能每年将有60万吨温度160——240℃的三聚氰胺直接用于蜜胺树脂生产，可使三聚氰胺产能年节省“降温电耗”折标煤4.2万吨；可使蜜胺树脂产能年节省“原料加热能耗”折标煤30.2万吨。

(4)三聚氰胺产能实现“标温循环式生产”后，每年将有“标温副产品”二氧化碳104万吨、合成氨80万吨在191℃时直接投入尿素合成生产系统，可生产尿素132万吨。该132万吨尿素可使尿素产能节省“蒸汽加热能耗”折标煤16.57万吨

(5)将100万吨三聚氰胺在产区内全部转化成下游产品，每年可节省包装费用12000万元。

综上所述：发明技术所构建的年产三聚氰胺100万吨、蒸汽2230万吨、余热余压发电装机容量80万千瓦、合成氨400万吨、尿素600万吨、甲醇80万吨、甲醛140万吨、蜜胺树脂200万吨、阻燃剂40万吨、减水剂20万吨、甲醛清洁剂40万吨的产业集群，仅所提及的节能节资环节便可实现年综合节能814.72万吨标煤、节资14588万元。如将热差压差互补互用技术依次延伸拓展至甲醇、甲醛、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂产能，则会形成更大的节能节资效果。

Claims (1)

1.一种用于将三聚氰胺、蒸汽、火电、合成氨、尿素、甲醇、甲醛、蜜胺树脂、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂组合构建成节能减排产业集群及根治三聚氰胺污染食品的方法，其整体技术方案包含下列特征：

用热效率≥90％的高性能蒸汽锅炉替代三聚氰胺产能原供热装置，以现有技术吨三聚氰胺热动力能耗2910千克标煤为蒸汽锅炉输入热值基准，可产出温度490℃、压力8.5MPa的蒸汽22.3吨，用此蒸汽替代熔盐作发明技术的换热介质，利用蒸汽动能和“自动化精确控温技术”并辅以自动控压措施，使蒸汽在自动控温控压的状态下进行由高至低的三次梯级做功，其参数、流程分别为：“一梯级做功蒸汽”：温度490——410℃、压力8.5——6.5MPa，做功于三聚氰胺产能的“流化载体加热器”和“尿素反应器”，“二梯级做功蒸汽”温度≥410℃、压力6.5——4.2MPa，来自于“一梯级做功蒸汽”的余热余压，做功于“背压抽汽式汽轮发电机”，每吨三聚氰胺的生产过程所形成的余热余压可发电7275千瓦·时，“三梯级做功蒸汽”温度335——325℃、压力2.6——1.5MPa，来自于“二梯级做功蒸汽”的余热余压，做功于合成氨、尿素、三聚氰胺、甲醇、甲醛、蜜胺树脂、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂产能的相关用能单元，“三梯级做功蒸汽”之后的余热余压蒸汽或热水回收至蒸汽锅炉给水系统，构成蒸汽全闭路循环的热能梯级精确利用工程，

将合成氨产能的温度370——390℃、压力8——10MPa气态合成氨直接用作三聚氰胺产能的流化载体，将尿素产能的温度160℃、压力2——10MPa净化液态尿素直接用于三聚氰胺生产，将温度160——240℃的三聚氰胺直接用于蜜胺树脂生产。