CN1208328C - 常压一步法三聚氰胺联产方法 - Google Patents

常压一步法三聚氰胺联产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种常压一步法三聚氰胺联产方法，它属于三聚氰胺生产方法。该方法是从合成氨工段的氨气，压力0.10～0.15MPa，直接送入三聚氰胺工段，经蒸气和熔盐预热到350～400℃后，作流化床的载体气氨；从液态尿素洗涤塔出来的气体分两支，一支返回结晶器作冷气，另一支直接送入碳酸氢铵/纯碱、氯化铵的吸收岗位，去生产碳酸氢铵/纯碱、氯化铵。它集常压二步法三聚氰胺联产方法和一步法三聚氰胺方法之大成，因而三聚氰胺产品质量好，原料消耗低，劳动强度小，规模大，投资省；投资比常压一步法三聚氰胺方法节省40%，电耗减少60%；它用纯氨作载体气氨，提高设备和催化剂效率可达30%；不需新建尾气处理装置，尾气得到经济合理的利用。

Description

常压一步法三聚氰胺联产方法
                        技术领域
本发明涉及一种一步法三聚氰胺方法，特别是一种常压一步法三聚氰胺联产方法。
                        背景技术
目前，三聚氰胺一般是以尿素为原料，用高压、低压或常压方法进行生产。高压法和低压法投资大，废水、废渣量大，与环保要求相悖，总成本高；常压法生产工艺由于其压力低(绝压0.10～0.15MPa)，因而腐蚀性小，设备寿命长，主要设备至少可使用15年以上。其中，常压法的二步法生产工艺投资少，但生产成本较高，劳动强度大，单套能力小；常压法的二步法联产工艺仍摆脱不了原工艺自动化程度低，劳动强度大，工作环境恶劣，单套能力小，原料和能量消耗高，尾气纯度差等缺点；常压一步法虽然摆脱了二步法一些弊端，表现出劳动强度小，产品质量好，单套能力大，无废渣、废水排放，但生产工艺投资较大，电耗高，而且成本也较高，基本与二步法相当。
                        发明内容
本发明所要解决技术问题是克服现有的常压法中的一步法、二步法及二步法联产工艺的弊端，而提供一种投资比小、成本低、劳动强度小的一种常压一步法三聚氰胺联产方法；
本发明常压一步法三聚氰胺联产方法，其三聚氰胺结构式为
它可通过下述步骤制得：
(1)直接选用从合成氨工段过来的氨气，压力0.10～0.15MPa，温度为0～5℃，经载体气氨蒸气预热器预热到150℃，压力0.10～0.15MPa，再经载体气氨熔盐预热器加热到350～400℃；
(2)然后进入流化床反应器，作为流化床的载体气氨，在流化床反应器温度为380～400℃的条件下，从液态尿素循环泵分支过来的液态尿素进入流化床反应器，在催化剂——硅胶/硅铝胶的作用下，经过一系列反应生成三聚氰胺气体，其化学反应式如下：
(3)从流化床反应器出来的含三聚氰胺的气体，经热气冷却器冷却到310～330℃，使高沸点产物结晶出来；
(4)热气冷却器出来的气体经过热气过滤器，滤去高沸点产物及催化剂——硅胶/硅铝胶细粉；
(5)经过滤后的气体进入结晶器，与从液态尿素洗涤塔过来的洁净冷气相混合，温度降至200～220℃，产生三聚氰胺晶体；
(6)此时，低沸点产物仍为气体状态，从结晶器出来的气体中的三聚氰胺经旋风分离器分离，从其底部经压力螺旋排出；
(7)经旋风分离器排出的气体用冷风机升压后进入液态尿素洗涤塔，一是将未反应完全的低沸点产物和未分离的三聚氰胺细粉进行回收，二是将200～220℃气体温度降至135～145℃，经柱状旋风分离器除沫后，一部分为结晶器提供冷气，另一部分气体进入联产工段。
本发明所述常压一步法三聚氰胺联产方法，其联产工段可为合成氨、碳酸氢铵/合成氨、纯碱、氯化铵。
本发明所提供的这种常压一步法三聚氰胺联产方法，集常压二步法三聚氰胺联产方法和一步法三聚氰胺方法之大成，具有二步法三聚氰胺联产方法和一步法三聚氰胺方法的所有优点，因而三聚氰胺产品质量好，原料消耗低，劳动强度小，规模大，投资省；首先省去了工艺中的主要设备压缩机及其相关辅助设施，投资比常压一步法三聚氰胺方法节省40％，电耗减少60％；纯氨作载体气氨，提高设备和催化剂效率可达30％；不需新建尾气处理装置，三聚氰胺反应中副产品的氨和二氧化碳和合成氨工段的氨一起用制碳酸氢铵母液或制碱母液直接通过高位吸氨器吸收，副产品的氨和合成氨工段的氨价值几乎相等；由于尾气得到经济合理的利用，从而使三聚氰胺的成本进一步降低，比其它任何工艺的成本低800～1000元。
                        附图说明
附图为本发明所提供的一种常压一步法三聚氰胺联产方法流程框图。
                      具体实施方式
实施例1，参照附图，直接选用从合成氨工段过来的氨气，压力0.10～0.15MPa，温度为0～5℃，每生产1吨三聚氰胺需4400～4800公斤的氨气，经载体气氨蒸气预热器预热到150℃，压力0.10～0.15MPa，再经载体气氨熔盐预热器加热到350～400℃；然后进入流化床反应器，作为流化床的载体气氨，在流化床反应温度为380～400℃的条件下，从液态尿素循环泵分支过来的液态尿素进入流化床反应器，每生产1吨三聚氰胺需液态尿素3.05～3.15吨，在催化剂硅胶的作用下，每公斤硅胶可投尿素60～70克，经过一系列反应生成三聚氰胺气体；从流化床反应出来的含三聚氰胺的气体，经热气冷却器冷却到310～330℃，使高沸点产物结晶出来；热气冷却器出来的气体经过热气过滤器，滤去高沸点产物及催化剂硅胶细粉；经过滤后的气体进入结晶器，与从液态尿素洗涤塔过来的洁净冷气相混合，温度降至200～220℃，产生三聚氰胺晶体；此时，低沸点产物仍为气体状态，从结晶器出来的气体中的三聚氰胺经旋风分离器底部压力螺旋排出；经旋风分离器排出的气体用冷风机升压后进入液态尿素洗涤塔，一是将未反应完全的低沸点产物和未分离的三聚氰胺细粉进行回收，二是将200～220℃气体温度降至135～145℃，经柱状旋风分离器除沫后，一部分为结晶器提供冷气，另一部分气体进入碳酸氢铵工段，其气体纯度在99.5％以上，每生产1吨三聚氰胺可产生0.85吨氨气和1.13吨二氧化碳气体，可多产碳酸氢铵3.9吨或多出液氨0.85吨。
实施例2，参照附图，直接选用从合成氨工段过来的氨气，压力0.10～0.15MPa，温度为0～5℃，每生产1吨三聚氰胺需4400～4800公斤的氨气，经载体气氨蒸气预热器预热到150℃，压力0.10～0.15MPa，再经载体气氨熔盐预热器加热到350～400℃；然后进入流化床反应器，作为流化床的载体气氨，在流化床反应温度为380～400℃的条件下，从液态尿素循环泵分支过来的液态尿素进入流化床反应器，每生产1吨三聚氰胺需液态尿素3.05～3.15吨，在催化剂硅铝胶的作用下，每公斤硅铝胶可投尿素60～70克，经过一系列反应生成三聚氰胺气体；从流化床反应出来的含三聚氰胺的气体，经热气冷却器冷却到310～330℃，使高沸点产物结晶出来；热气冷却器出来的气体进入热气过滤器，滤去高沸点产物及催化剂硅铝胶细粉；经过滤后的气体进入结晶器，与从液态尿素洗涤塔过来的洁净冷气相混合，温度降至200～220℃，产生三聚氰胺晶体；此时，低沸点产物仍为气体状态，从结晶器出来的气体中的三聚氰胺经旋风分离器底部压力螺旋排出；经旋风分离器排出的气体用冷风机升压后进入液态尿素洗涤塔，一是将未反应完全的低沸点产物和未分离的三聚氰胺细粉进行回收，二是将200～220℃气体温度降至135～145℃，经柱状旋风分离器除沫后，一部分为结晶器提供冷气，另一部分气体进入联碱工段，其气体纯度在99.5％以上，每生产1吨三聚氰胺可产生0.85吨氨气和1.13吨二氧化碳气体，可多产氯化铵2.576吨、纯碱2.675吨，或多出液氨0.85吨。

Claims (2)

1、一种常压一步法三聚氰胺联产方法，其特征在于它可通过下述步骤制得：
(1)直接选用从合成氨工段过来的氨气，压力0.10～0.15MPa，温度为0～5℃，经载体气氨蒸气预热器预热到150℃，压力0.10～0.15MPa，再经载体气氨熔盐预热器加热到350～400℃；
(2)然后进入流化床反应器，作为流化床的载体气氨，在流化床反应器温度为380～400℃的条件下，从液态尿素循环泵分支过来的液态尿素进入流化床反应器，在催化剂——硅胶/硅铝胶的作用下，经过一系列反应生成三聚氰胺气体，其化学反应式如下：
(3)从流化床反应器出来的含三聚氰胺的气体，经热气冷却器冷却到310～330℃，使高沸点产物结晶出来；
(4)热气冷却器出来的气体经过热气过滤器，滤去高沸点产物及催化剂——硅胶/硅铝胶细粉；
(5)经过滤后的气体进入结晶器，与从液态尿素洗涤塔过来的洁净冷气相混合，温度降至200～220℃，产生三聚氰胺晶体；
(6)此时，低沸点产物仍为气体状态，从结晶器出来的气体中的三聚氰胺经旋风分离器分离，从其底部经压力螺旋排出；
(7)经旋风分离器排出的气体用冷风机升压后进入液态尿素洗涤塔，一是将未反应完全的低沸点产物和未分离的三聚氰胺细粉进行回收，二是将200～220℃气体温度降至135～145℃，经柱状旋风分离器除沫后，一部分为结晶器提供冷气，另一部分气体进入联产工段。
2、按照权利要求1所述的一步法三聚氰胺联产方法，其特征在于：联产工段为合成氨、碳酸氢铵/合成氨、纯碱、氯化铵。
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