CN107778261A - 节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，包含三聚氰胺反应器、热气冷却器、过滤器、结晶器、捕集器、载气压缩机、冷气风机、尿液洗涤器、载气加热器等。结晶器上部有双层冷气环管，结晶器下部有旋转刮料机；载气压缩机与冷气风机进气分开，载气压缩机进气采用热工艺气，冷气风机进气采用冷工艺气；从载气预热器出气引出一路热工艺气配热氨气或过热蒸汽进入热气冷却器和过滤器；过滤器串、并联设置。本发明低压萃冷三聚氰胺生产工艺装置建设投资少、消耗低、操作弹性大，优级品率可达95％，并且装置连续运行周期可达4～6个月以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种三聚氰胺生产工艺，具体说是一种节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺。
背景技术
早期国内三聚氰胺生产装置普遍存在规模小、质量差和成本高等问题；进入20世纪80年代，国内三聚氰胺市场消费量的不断扩大，有的生产企业引进荷兰DSM公司工艺技术，出现1.2万吨三聚氰胺/年装置；进入21世纪，国内三聚氰胺行业出现了年产5～8万吨三聚氰胺的装置。
目前，国内三聚氰胺工艺有三大主流工艺：3万吨/年低压法、5万吨/年低压法和5万吨/年高压法。低压法三聚氰胺工艺装置主要的短板就在于运行周期短，电耗高，其装置存在主要问题表现为：热气冷却器换热管堵；结晶器结壁塌方堵出料口；压缩机叶轮结疤；产品优级品率低和消耗(尿素、电、催化剂等)高。高压法三聚氰胺生产工艺需要支付高昂专利费、投资大，限制了其推广应用。
本发明人克服了上述缺点，开发了装置运转周期长、基建投资低、能耗低、产品质量优级品率高、操作弹性大的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺。
发明内容
本发明目的是提供一种节能、节资、长运行周期、高优级品率的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，它具有设备投资省、三聚氰胺尿素单耗低、三聚氰胺催化剂单耗低、操作弹性大、生产运行周期长的特点。采用本发明三聚氰胺生产工艺，同等生产规模投资节省10～20％，三聚氰胺尿素单耗低至3.0、催化剂(硅铝胶)单耗1公斤以内，该发明工艺既可用于新建三聚氰胺装置，也可用于现有三聚氰胺装置的改造。
节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，包含有三聚氰胺反应器1、热气冷却器2A、热气冷却器2B、热气冷却器2C、热气冷却器2D、过滤器3A、过滤器3B、过滤器3C、过滤器3D、结晶器4、捕集器5、载气压缩机6、冷气风机7、尿液洗涤器8、载气加热器9、气液分离器10、尿液泵11、二氧化碳气体脉冲吹扫管12、热气氨吹扫管13和蒸汽吹扫管14，其特征在于：
(1)捕集器5气相出口分为两路，一路到尿液洗涤器8，另一路送到载气压缩机6压缩后再送到载气加热器9，加热后的载气一路送三聚氰胺反应器1，另一路配来自热气氨吹扫管13的热气氨或配来自蒸汽吹扫管14的蒸汽进入热气冷却器2A、热气冷却器2B、热气冷却器2C、热气冷却器2D；
(2)三聚氰胺反应器1气相出口气经热气冷却器2A、热气冷却器2B、热气冷却器2C、热气冷却器2D冷却后可分别送到过滤器3A、过滤器3B、过滤器3C、过滤器3D实现并联过滤操作后送到结晶器4，同时也可实现过滤器3A和过滤器3B、过滤器3C和过滤器3D串联过滤操作后送到结晶器4；
(3)尿液洗涤器8出来的冷气经气液分离器10分离后送冷气压缩机7压缩后送结晶器4。
本发明所述的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，结晶器4下部有旋转刮料机4A。
本发明所述的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，结晶器4上部有双层冷气环管4B。
本发明所述的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，结晶器4出料口有洁净的二氧化碳气体脉冲吹扫管12。
本发明所述的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，热气冷却器2A、热气冷却器2B、热气冷却器2C、热气冷却器2D的进口有热气氨吹扫管13和蒸汽吹扫管14。
本发明节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺的优势如下：
(1)装置运转周期长。本发明节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，热气冷却器及过滤器采用高温逆反应净化技术，延长在线使用周期，从载气预热器出气引出一路热工艺气配热氨气或过热蒸汽进入热气冷却器和过滤器，从而净化热气冷却器列管内结疤及过滤器滤袋外壁结疤，能够减少反吹次数，延长运行周期，稳定产品质量；结晶器采用双层冷气环管，使气态的三聚氰胺能够在结晶器内部充分结晶；结晶器出料采用洁净二氧化碳气体脉冲吹扫，结晶器底部增加刮刀送料装置，解决结晶器塌方堵塞出料管线问题；载气压缩机与冷气风机进气分开，载气压缩机进气采用热工艺气，消除了结晶器冷气管及压缩机的结疤问题。上述发明，大大延长了装置运行周期，运行周期由原来不足2～3个月提高到4～6个月以上。
(2)节能效果显著。来自三聚氰胺捕集器的210℃的工艺气经载气压缩机加压后温度升至260℃左右进入载气预热器经熔盐加热后进入反应器，载气温度比普通工艺温度高出70℃左右，熔盐系统的热负荷降低，燃煤消耗节约10％左右；进入尿液洗涤系统的热工艺气降低了20％的左右，尿液洗涤系统操作更加稳定。
(3)产品优级品率高。灵活的过滤器串、并联组合操作，可方便操作调控使优级品率达到95％以上。
(4)操作弹性大。本发明节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺操作弹性在50％～110％之间，变工况适应能力更强。
(5)装置建设投资费用低。该发明工艺设备布置紧凑、配管合理，同等三聚氰胺装置投资节省20％～30％以上建设资金。。
产能过剩、产品质量参差不齐、成本高等因素使三聚氰胺市场竞争白热化，淘汰落后三聚氰胺生产工艺产能，采用节能、节资、运转周期长、产品质量高、操作弹性大的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺具有比较优势，因此本发明推广应用前景广阔。
附图说明
图1是本发明的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的工艺方法。
本发明的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺流程：见图1，来自尿素装置的H2O含量小于0.5％熔融尿素液体进入尿液洗涤器8，经尿液泵11送到尿液洗涤器8顶部与来自捕集器5的工艺气并流接触传热，部分尿液送到三聚氰胺反应器1喷洒到催化剂床层内，在催化剂床层温度385℃-390℃条件下发生化学反应，反应后的混合气从三聚氰胺反应器1顶部排出进入热气冷却器2A、热气冷却器2B、热气冷却器2C、热气冷却器2D换热管内，壳侧移热介质为道生液，换热后热气中的脱氨产物由于温度降低而结晶下来。
混合气从热气冷却器2A、热气冷却器2B、热气冷却器2C、热气冷却器2D排出，经过滤器3A、过滤器3B、过滤器3C、过滤器3D除去脱氨产物和催化剂等杂质。混合气分别进入热气冷却器2A和热气冷却器2C，经热气冷却器2A冷却后进入过滤器3A后再进入过滤器3B两级过滤；经热气冷却器2C冷却后进入过滤器3C后再进入过滤器3D两级过滤。
经过滤器3A、3B、3C、3D过滤后的混合气从结晶器4顶部进入，在结晶器4内与来自冷气风机7的约140℃泠气混合，温度下降至210℃以下，固体三聚氰胺在此条件下结晶析出，经结晶器4底部搅拌后随气流进入捕集器5进行气固分离，经捕集器5分离出的工艺气体一部分进入载气压缩机6加压后经过载气加热器9加热到390℃以上再进入三聚氰胺反应器1；来自捕集器5另一部分工艺气进入尿液洗涤器8进行用温度约140℃的尿液洗涤冷却。洗涤冷却后的气体经气液分离后经冷气风机7加压后进入结晶器4。
分离出的三聚氰胺固体经捕集器5底部螺旋压出由洁净气送往包装系统。
自三胺装置排出的尾气经加工处理返回尿素装置或生产其他副产品。
实施例1
用本发明方法建设了5万吨/年三聚氰胺装置，投资不足2.15亿元；运行试生产2年，日均生产180吨三聚氰胺；产品质量优级品率达到96.78％；各项单耗指标：电≤700千瓦时；尿素≤3.0吨；催化剂≤1公斤；连续运转周期最长达到180天，平均145天；各项排放指标均在环保允许指标范围内。
Claims (5)
1.节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，包含有三聚氰胺反应器(1)、热气冷却器(2A)、热气冷却器(2B)、热气冷却器(2C)、热气冷却器(2D)、过滤器(3A)、过滤器(3B)、过滤器(3C)、过滤器(3D)、结晶器(4)、捕集器(5)、载气压缩机(6)、冷气风机(7)、尿液洗涤器(8)、载气加热器(9)、气液分离器(10)、尿液泵(11)、二氧化碳气体脉冲吹扫管(12)、热气氨吹扫管(13)和蒸汽吹扫管(14)，其特征在于：
(1)捕集器(5)气相出口分为两路，一路到尿液洗涤器(8)，另一路送到载气压缩机(6)压缩后再送到载气加热器(9)，加热后的载气一路送三聚氰胺反应器(1)，另一路配来自热气氨吹扫管(13)的热气氨或配来自蒸汽吹扫管(14)的蒸汽进入热气冷却器(2A)、热气冷却器(2B)、热气冷却器(2C)、热气冷却器(2D)；
(2)三聚氰胺反应器(1)气相出口气经热气冷却器(2A)、热气冷却器(2B)、热气冷却器(2C)、热气冷却器(2D)冷却后可分别送到过滤器(3A)、过滤器(3B)、过滤器(3C)、过滤器(3D)实现并联过滤操作后送到结晶器(4)，同时也可实现过滤器(3A)和过滤器(3B)、过滤器(3C)和过滤器(3D)串联过滤操作后送到结晶器(4)；
(3)尿液洗涤器(8)出来的冷气经气液分离器(10)分离后送冷气风机(7)压缩后送结晶器(4)。
2.按权利要求1所述的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，其特征在于：结晶器(4)下部有旋转刮料机(4A)。
3.按权利要求1所述的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，其特征在于：结晶器(4)上部有双层冷气环管(4B)。
4.按权利要求1所述的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，其特征在于：结晶器(4)出料口有洁净的二氧化碳气体脉冲吹扫管(12)。
5.按权利要求1所述的节能型低压萃冷三聚氰胺生产工艺，其特征在于：热气冷却器(2A)、热气冷却器(2B)、热气冷却器(2C)、热气冷却器(2D)的进口有热气氨吹扫管(13)和蒸汽吹扫管(14)。
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