CN106432115A - 联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及从尿素制备三聚氰胺的生产工艺，具体涉及一种联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺。所述工艺，从捕集器出来的尾气进入尿洗塔被液体尿素洗涤后，净化后尾气分三路：一部分作为载气经载气除雾分离器、载气压缩机后，进入流化床反应器；另一部分经冷气除雾器后，一路去结晶器作为结晶用冷气，另一路进入硝基复合肥生产装置，依次经中和器、蒸发器三段蒸发提浓，一级混合槽与磷铵混合，二级混合槽与硫酸钾和填充料混合，混合后液体经造粒机喷洒至造粒塔造粒，成球后经粉体流冷却器进一步冷却后，颗粒经包裹滚筒包膜处理后去硝基复合肥成品料仓包装。本发明能够解决三胺尾气处理难题，降低了硝基复合肥生产成本。

Description

联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺
技术领域
本发明涉及从尿素制备三聚氰胺的生产工艺，具体涉及一种联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺。
背景技术
我国现有三聚氰胺的生产全部采用尿素法，我国尿素法三聚氰胺生产技术1969年始于天津卫津化工厂，第一套装置生产能力300吨/年，采用液相淬冷工艺。由于设备腐蚀严重，开工率较低，几经改进，逐步形成了目前大多中小企业应用的干捕再精制工艺，即传统的低压法工艺。该法工艺过程为：原料尿素以颗粒形式直接加入反应器，反应器为沸腾床，压力高于常压，温度390±5℃，催化剂为硅胶，以循环氨气作为载气，反应所需热量由熔盐系统提供。反应物以气相形式经反应器内顶部旋风分离器分离后，去热气过滤器捕集杂质，过滤后物料经干式捕集器，靠自然降温析出三聚氰胺结晶，精制品采用重结晶法进行精制，得三聚氰胺产品。
以尿素为原料完成三聚氰胺反应的过程中，吨产品同时副产1300Nm3左右的NH3与600Nm3左右的CO2组成的反应尾气，根据各个厂家的资源和联产条件，该尾气被用来分离制备液氨，即所谓的“氨、碳分离”，或生产氨水、碳酸氢铵、硝铵、尿素等产品。三聚氰胺尾气的利用直接影响三聚氰胺装置的运行效益。如何有效的利用三聚氰胺尾气是需要解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺，能够解决三胺尾气处理难题，降低硝基复合肥生产成本。
本发明所述的联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺，以固体尿素和/或尿素车间联产液体尿素为原料，固体尿素在尿素熔融罐中加热熔融成液体进入尿洗塔，液体尿素由液体尿素罐直接进入尿洗塔，后进入流化床反应器通过催化剂的催化作用，尿素转化为三聚氰胺，同时生成氨和二氧化碳，从流化床反应器出来的物料气进入热气冷却器，经初级分离器、热气过滤器过滤后的含三聚氰胺的工艺气进入结晶器，经结晶后的三聚氰胺进入捕集器，分离出的固体三胺送固体三胺成品料仓包装；从捕集器出来的尾气进入尿洗塔被液体尿素洗涤后，除去尾气中的三胺粉尘，净化后尾气分三路：一部分作为载气经载气除雾分离器、载气压缩机后，进入流化床反应器；另一部分经冷气除雾器后，一路去结晶器作为结晶用冷气，另一路进入硝基复合肥生产装置，依次经中和器、蒸发器三段蒸发提浓，一级混合槽与磷铵混合，二级混合槽与硫酸钾和填充料混合，混合后液体经造粒机喷洒至造粒塔造粒，成球后经粉体流冷却器进一步冷却后，颗粒经包裹滚筒包膜处理后去硝基复合肥成品料仓包装。
所述的流化床反应器的温度为390-400℃，绝对压力为0.40-0.80MPa。
所述的联产硝基复合肥的三聚氰胺生产装置，包括尿素熔融罐，尿素熔融罐通过管路与尿洗塔、流化床反应器、热气冷却器、初级分离器、热气过滤器、结晶器、捕集器和固体三胺成品料仓依次相连，尿素熔融罐与尿洗塔之间的管路上还连接有液体尿素罐，尿洗塔通过管路与载气除雾分离器、载气压缩机依次相连，载气压缩机连接到尿洗塔与流化床反应器之间的管路上，尿洗塔还与冷风风机、捕集器依次相连，尿洗塔与载气除雾分离器之间的管路上连接有冷气除雾器，冷气除雾器通过管路分别与结晶器、硝基复合肥生产装置相连。
所述的硝基复合肥生产装置包括依次相连的中和器、蒸发器、一级混合槽、二级混合槽、造粒塔、粉体流冷却器、包裹滚筒、硝基复合肥成品料仓，其中，一级混合槽外部连接有第一投料器、二级混合槽外部连接有第二投料器。
综上所述，本发明的有益效果如下：
1、本发明所述的流化床反应器压力为0.40-0.80MPa，该压力条件下，载气压缩机电耗降低50％以上，催化剂效率得到较大提高，更适于装置的大型化，在该压力下输出的尾气无需加压或降压即可直接输送至硝基复合肥生产装置。
2、本发明通过合理设计，提供了一种联产硝基复合肥的三聚氰胺生产装置，利用此装置采用三胺尾气生产高附加值的硝基复合肥，不仅解决三胺尾气处理难题，降低了硝基复合肥生产成本，还具有结构简单、操作简便、设备紧凑、能耗低、节约成本的特点。
3、与国内技术相比：尿素消耗为2.95～3.05t/t比其他技术低0.05～0.3；不消耗蒸汽，余热利用充分，可副产2.5t/t左右蒸汽；单线产品装置规模较大，可达6～8万吨能力；尾气为氨碳混合高品质干气，直接联产高附加值产品硝基复合肥，降低了三聚氰胺及硝基复合肥生产成本，增加了产品市场竞争力。
附图说明
图1是本发明采用的装置的结构示意图；
图中：1、尿素熔融罐；2、液体尿素罐；3、尿洗塔；4、流化床反应器；5、热气冷却器；6、初级分离器；7、热气过滤器；8、结晶器；9、捕集器；10、固体三胺成品料仓；11、冷风风机；12、载气除雾分离器；13、载气压缩机；14、冷气除雾器；15、中和器；16、蒸发器；17、一级混合槽；18、第一投料器；19、二级混合槽；20、第二投料器；21、造粒塔；22、粉体流冷却器；23、包裹滚筒；24、硝基复合肥成品料仓。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
如图1所示，实施例采用的装置包括尿素熔融罐1，尿素熔融罐1通过管路与尿洗塔3、流化床反应器4、热气冷却器5、初级分离器6、热气过滤器7、结晶器8、捕集器9和固体三胺成品料仓10依次相连，尿素熔融罐1与尿洗塔3之间的管路上还连接有液体尿素罐2，尿洗塔3通过管路与载气除雾分离器12、载气压缩机13依次相连，载气压缩机13连接到尿洗塔3与流化床反应器4之间的管路上，尿洗塔3还与冷风风机11、捕集器9依次相连，尿洗塔3与载气除雾分离器12之间的管路上连接有冷气除雾器14，冷气除雾器14通过管路分别与结晶器8、硝基复合肥生产装置相连。
所述的硝基复合肥生产装置包括依次相连的中和器15、蒸发器16、一级混合槽17、二级混合槽19、造粒塔21、粉体流冷却器22、包裹滚筒23、硝基复合肥成品料仓24，其中，一级混合槽17外部连接有第一投料器18、二级混合槽19外部连接有第二投料器20。
实施例1
以固体尿素为原料，固体尿素在尿素熔融罐1中加热熔融成液体进入尿洗塔3，后进入流化床反应器4通过催化剂的催化作用，在390℃，0.40MPa(绝对压力)下尿素转化为三聚氰胺，同时生成氨和二氧化碳，从流化床反应器4出来的物料气进入热气冷却器5，经初级分离器6、热气过滤器7过滤后的含三聚氰胺的工艺气进入结晶器8，经结晶后的三聚氰胺进入捕集器9，分离出的固体三胺送固体三胺成品料仓10包装。从捕集器9出来的尾气进入尿洗塔3被液体尿素充分洗涤，除去尾气中的三胺粉尘，净化后尾气分三路：一部分作为载气经载气除雾分离器12、载气压缩机13后，进入流化床反应器4；另一部分经冷气除雾器14后，一路去结晶器8作为结晶用冷气，另一路进入硝基复合肥生产装置，依次经中和器15、蒸发器16三段蒸发提浓，一级混合槽17与磷铵混合，二级混合槽19与硫酸钾和填充料混合，混合后液体经造粒机喷洒至造粒塔21造粒，成球后经粉体流冷却器22进一步冷却后，颗粒经包裹滚筒23包膜处理后去硝基复合肥成品料仓24包装。
实施例2
以尿素车间联产液体尿素为原料，液体尿素由液体尿素罐2直接进入尿洗塔3，后进入流化床反应器4通过催化剂的催化作用，在395℃，0.60MPa(绝对压力)下尿素转化为三聚氰胺，同时生成氨和二氧化碳，从流化床反应器4出来的物料气进入热气冷却器5，经初级分离器6、热气过滤器7过滤后的含三聚氰胺的工艺气进入结晶器8，经结晶后的三聚氰胺进入捕集器9，分离出的固体三胺送固体三胺成品料仓10包装。从捕集器9出来的尾气进入尿洗塔3被液体尿素充分洗涤，除去尾气中的三胺粉尘，净化后尾气分三路：一部分作为载气经载气除雾分离器12、载气压缩机13后，进入流化床反应器4；另一部分经冷气除雾器14后，一路去结晶器8作为结晶用冷气，另一路进入硝基复合肥生产装置，依次经中和器15、蒸发器16三段蒸发提浓，一级混合槽17与磷铵混合，二级混合槽19与硫酸钾和填充料混合，混合后液体经造粒机喷洒至造粒塔21造粒，成球后经粉体流冷却器22进一步冷却后，颗粒经包裹滚筒23包膜处理后去硝基复合肥成品料仓24包装。
实施例3
以固体尿素和尿素车间联产液体尿素为原料，固体尿素在尿素熔融罐1中加热熔融成液体进入尿洗塔3，液体尿素由液体尿素罐2直接进入尿洗塔3，后进入流化床反应器4通过催化剂的催化作用，在400℃，0.80MPa(绝对压力)下尿素转化为三聚氰胺，同时生成氨和二氧化碳，从流化床反应器4出来的物料气进入热气冷却器5，经初级分离器6、热气过滤器7过滤后的含三聚氰胺的工艺气进入结晶器8，经结晶后的三聚氰胺进入捕集器9，分离出的固体三胺送固体三胺成品料仓10包装。从捕集器9出来的尾气进入尿洗塔3被液体尿素充分洗涤，除去尾气中的三胺粉尘，净化后尾气分三路：一部分作为载气经载气除雾分离器12、载气压缩机13后，进入流化床反应器4；另一部分经冷气除雾器14后，一路去结晶器8作为结晶用冷气，另一路进入硝基复合肥生产装置，依次经中和器15、蒸发器16三段蒸发提浓，一级混合槽17与磷铵混合，二级混合槽19与硫酸钾和填充料混合，混合后液体经造粒机喷洒至造粒塔21造粒，成球后经粉体流冷却器22进一步冷却后，颗粒经包裹滚筒23包膜处理后去硝基复合肥成品料仓24包装。

Claims (4)

1.一种联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺，其特征在于：以固体尿素和/或尿素车间联产液体尿素为原料，固体尿素在尿素熔融罐(1)中加热熔融成液体进入尿洗塔(3)，液体尿素由液体尿素罐(2)直接进入尿洗塔(3)，后进入流化床反应器(4)通过催化剂的催化作用，尿素转化为三聚氰胺，同时生成氨和二氧化碳，从流化床反应器(4)出来的物料气进入热气冷却器(5)，经初级分离器(6)、热气过滤器(7)过滤后的含三聚氰胺的工艺气进入结晶器(8)，经结晶后的三聚氰胺进入捕集器(9)，分离出的固体三胺送固体三胺成品料仓(10)包装；从捕集器(9)出来的尾气进入尿洗塔(3)被液体尿素洗涤后，除去尾气中的三胺粉尘，净化后尾气分三路：一部分作为载气经载气除雾分离器(12)、载气压缩机(13)后，进入流化床反应器(4)；另一部分经冷气除雾器(14)后，一路去结晶器(8)作为结晶用冷气，另一路进入硝基复合肥生产装置，依次经中和器(15)、蒸发器(16)三段蒸发提浓，一级混合槽(17)与磷铵混合，二级混合槽(19)与硫酸钾和填充料混合，混合后液体经造粒机喷洒至造粒塔(21)造粒，成球后经粉体流冷却器(22)进一步冷却后，颗粒经包裹滚筒(23)包膜处理后去硝基复合肥成品料仓(24)包装。
2.根据权利要求1所述的联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺，其特征在于：所述的流化床反应器(4)的温度为390-400℃，绝对压力为0.40-0.80MPa。
3.根据权利要求1所述的联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺，其特征在于：所述的生产工艺采用的装置包括尿素熔融罐(1)，其特征在于：尿素熔融罐(1)通过管路与尿洗塔(3)、流化床反应器(4)、热气冷却器(5)、初级分离器(6)、热气过滤器(7)、结晶器(8)、捕集器(9)和固体三胺成品料仓(10)依次相连，尿素熔融罐(1)与尿洗塔(3)之间的管路上还连接有液体尿素罐(2)，尿洗塔(3)通过管路与载气除雾分离器(12)、载气压缩机(13)依次相连，载气压缩机(13)连接到尿洗塔(3)与流化床反应器(4)之间的管路上，尿洗塔(3)还与冷风风机(11)、捕集器(9)依次相连，尿洗塔(3)与载气除雾分离器(12)之间的管路上连接有冷气除雾器(14)，冷气除雾器(14)通过管路分别与结晶器(8)、硝基复合肥生产装置相连。
4.根据权利要求3所述的联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺，其特征在于：所述的硝基复合肥生产装置包括依次相连的中和器(15)、蒸发器(16)、一级混合槽(17)、二级混合槽(19)、造粒塔(21)、粉体流冷却器(22)、包裹滚筒(23)、硝基复合肥成品料仓(24)，其中，一级混合槽(17)外部连接有第一投料器(18)、二级混合槽(19)外部连接有第二投料器(20)。
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