CN210711342U - 一种节能型三聚氰胺生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型三聚氰胺生产系统，包括由三聚氰胺蒸发单元构成的为熔融尿素提供浓缩热源的供热单元和三聚氰胺净化器；三聚氰胺净化器包括壳体，壳体内通过多个隔板分隔成独立的多个换热室，每个换热室均配合设置有换热器，多个换热器通过阀门控制单元来控制其进行串联或并联的运行方式并控制每个换热器的运行状态；其中，换热器均包括置于换热室外侧的进出液室，进出液室内通过挡板分隔成独立的进液室和出液室，换热室内侧设置有多个“U”型换热管，多个“U”型换热管的一端均与进液室连通，另一端均与出液室连通；本实用新型与现有技术相比，提高了本系统的换热效率，降低了三聚氰胺在生产过程中因热耗过高带来的成本。

Description

一种节能型三聚氰胺生产系统

技术领域

本实用新型涉及化工产品生产技术领域，具体涉及一种节能型三聚氰胺生产系统。

背景技术

国内外三聚氰胺的生产方法按原料分有双氰胺法和尿素法；按工艺流程分有气相淬冷法、液相淬冷法和干捕再精制法；按操作压力分有高压法(8-10MPa，代表性的工艺有新日产法、欧技技术和美国Allied法)、低压法(0.5-1.0MPa，代表性的工艺是荷兰DSM法)、常压法(0.05-0.1MPa，代表性的工艺有德国BASF法、奥地利OSW法和中国自行开发的半干式常压法)。

新日产法是将熔融尿素加压至10.0MPa，经高压洗涤塔吸收反应器释放的尾气中残余的三聚氰胺和未反应的尿素后进入三聚氰胺反应器，同时与加压、加热至10.0MPa，400℃的液氨进入反应塔，在10.0MPa和380～400℃的条件下，尿素转化为三聚氰胺。该法装置紧凑，不用催化剂，尾气直接送回尿素装置，无水带入，但由于是高温高压操作，液相出料，腐蚀严重，对队设备材质要求高，装置造价高，产品需多次减压冷却，流程较长。

DSM工艺是将熔融尿素通过喷嘴喷入反应塔，尾气回收的气氨加压升温后返回反应塔，在0.7MPa、390℃下合成三聚氰胺。该法与高压法比较，腐蚀不严重，对设备材质无特殊要求，装置占地少，产物捕集完全。但流程较长，分离较复杂，用水来捕集产物，会形成水解副反应物，所以产品需要提纯工序来保证质量。

BASF工艺将熔融尿素送入贮槽，然后部分进入流化床反应器，其余冷却后去洗涤塔，洗涤循环反应尾气中未反应的尿素和未分离的三聚氰胺。循环反应尾气(主要是NH3和CO2)经洗涤后加热至400℃进入反应器，雾化尿素并使催化剂流化，尿素在常压、380—400℃和AL2O3催化剂作用下反应生成三聚氰胺。该法是完全无水操作，减少了副反应，可直接结晶一次得到高纯产品，同时三聚氰胺收率达95％以上，而且对设备材质要求不高。该法缺点是设备体积庞大，由于循环气不经过氨碳分离，为防止碳铵结晶，整改系统都必须蒸汽夹套保温。

国内外三聚氰胺生产主要采用以尿素为原料的工艺路线，我国以尿素为原料生产三聚氰胺的技术路线有多种，主要有“尿素联产三聚氰胺”的生产路线，将尿素生产系统与三聚氰胺生产系统进行联运，通过将尿素生产系统中的部分熔融尿素导入三聚氰胺生产系统中，为三聚氰胺生产系统提供原料。因合成三聚氰胺的熔融尿素要求含水量比较低，其浓度要求需要百分之九十几，而尿素生产系统中提供的熔融尿素浓度为百分之六十几，因此首先需要对熔融尿素进行提浓处理，现在是通过三聚氰胺蒸发系统和尿素工段蒸发系统为熔融尿素的提浓提供热能，然后进入三聚氰胺净化器中进行换热再进入三聚氰胺后续装置中反应合成三聚氰胺；因三聚氰胺净化器的换热效率低，导致需要三聚氰胺蒸发系统和尿素工段蒸发系统这两条系统来为其提供热力动力源；且三聚氰胺净化器内的换热器发生堵塞时，三聚氰胺净化器需要停止运行后才能进行维修，导致三聚氰胺停止生产，而三聚氰胺在进行停车或启动的过程中需要耗费大量的人力、物力和财力。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的目的在于提供：一种节能型三聚氰胺生产系统，以解决现有技术中，三聚氰胺在生产过程中因三聚氰胺净化器的换热效率低而需要尿素工段蒸发系统为其供热，导致供热效率低而引起的供热成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种节能型三聚氰胺生产系统，包括由三聚氰胺蒸发单元构成的为熔融尿素提供浓缩热源的供热单元和对浓缩的熔融尿素进行换热的三聚氰胺净化器；

所述三聚氰胺净化器包括壳体，壳体内通过多个隔板分隔成独立的多个换热室，每个换热室均配合设置有换热器，多个换热器通过阀门控制单元来控制其进行串联或并联的运行方式并控制每个换热器的运行状态；

其中，换热器均包括置于换热室外侧的进出液室，进出液室内通过挡板分隔成独立的进液室和出液室，换热室内侧设置有多个“U”型换热管，多个“U”型换热管的一端均与进液室连通，另一端均与出液室连通。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本系统通过新设计的三聚氰胺净化器结构，使熔融尿素的换热效率更高，从而使为熔融尿素提供浓缩热源的供热单元为三聚氰胺蒸发单元，减少了尿素工段蒸发单元的这一条供热线路，降低了三聚氰胺在生产过程中的供热成本；

2、本系统中的三聚氰胺净化器内设计多个换热器，通过阀门控制单元使多个换热器以串联或并联进行连接，当三聚氰胺净化器进行正常运行时，三聚氰胺净化器内的多个换热器以串联的方式连接，其换热效率高；当三聚氰胺净化器中的换热器发生堵塞而进行维修时，可以通过阀门控制单元使多个换热器以并联进行连接，并将发生堵塞的换热器进行关闭维修，避免三聚氰胺净化器停止运行而影响三聚氰胺的生产，降低了三聚氰胺的生产成本；

3、本系统中的三聚氰胺净化器中的换热器由进液室、出液室和“U”型换热管构成，以及进液室、出液室和“U”型换热管的布置方式使三聚氰胺净化器结构紧凑，其换热效率更高。

附图说明

图1为本实用新型的流程示意图；

图2为本实用新型中三聚氰胺净化器的结构示意图；

图3为本实用新型中换热器的局部示意图；

图4为本实用新型中过滤管的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、隔板2、换热器3、挡板4、进液室5、出液室6、“U”型换热管7、过滤管8、过滤网9。

实施例

参考图1～图4所示：一种节能型三聚氰胺生产系统，包括由三聚氰胺蒸发单元构成的为熔融尿素提供浓缩热源的供热单元和对浓缩的熔融尿素进行换热的三聚氰胺净化器；

所述三聚氰胺净化器包括壳体1，壳体1内通过多个隔板2分隔成独立的多个换热室，每个换热室均配合设置有换热器3，多个换热器3通过阀门控制单元来控制其进行串联或并联的运行方式并控制每个换热器3的运行状态；其中，换热器3均包括置于换热室外侧的进出液室6，进出液室6内通过挡板4分隔成独立的进液室5和出液室6，换热室内侧设置有多个“U”型换热管7，多个“U”型换热管7的一端均与进液室5连通，另一端均与出液室6连通。

其中，尿素工段产生的熔融尿素送入尿液槽中进行储存，尿液槽中的尿素通过三聚氰胺蒸发单元进行浓缩后通入三聚氰胺净化器内进行换热和净化；经过三聚氰胺净化器换热后的熔融尿素进入三聚氰胺后续单元进行合成和提纯等工序。

本系统中的阀门控制单元包括通过多个将多个换热器3的进液室5和出液室6依次相连的第一连接管以及每个换热器3的进液室5和出液室6均连接的第二连接管，多个换热器3通过多个第一连接管串联形成一条换热通路，多个换热器3通过多个第二连接管并联形成多条换热通路，每个第一连接管和第二连接管上均设置有调节阀；通过每个调节阀的开/合状态来控制多个换热器3的连接方式；正常运行时，多个换热器3以串联的方式进行连接，使熔融尿素的换热效率更高；当其中一个或多个换热器3内的换热管发生堵管现象时，调节每个调节阀的开/合状态使多个换热器3以并联的方式进行连接，即可停止发生堵塞的换热器3，其他正常的换热器3继续使用，避免本系统停止运行；其中，阀门控制单元在附图中未画出。

为了方便工作人员快速找到堵塞的换热管，减少换热管的堵塞情况；在换热器3中的多个“U”型换热管7的进气口均连通有设置在进液室5内的过滤管8，过滤管8的进液口端均设置有过滤网9，且过滤管8的中部均呈缩口状；过滤管8的出液口均小于“U”型换热管7的进液口，且“U”型换热管7的进液口端套设在过滤管8的出液口端进行密封连接；通过过滤网9对进入换热器3内的熔融尿素进行过滤，减少了换热器3发生堵管的现象；同时通过过滤管8中部的缩口结构使假如U”“U”型换热管7在发生堵塞现象时，主要是发生在过滤管8内，因过滤管8中部的缩口结构以及过滤管8与“U”型换热管7的连接方式使得“U”型换热管7的管径大于过滤管8的管径以及过滤管8的缩口处的孔径，且过滤管8的缩口处的孔径更小，如发生堵塞时，主要是在过滤管8的缩口处，而过滤管8的长度设计较短，方便工作人员快速找到发生堵塞的过滤管8，将发生堵塞的过滤管8拆下后快速进行疏通工作，减少了换热器3的停运时间。

为了提高“U”型换热管7在换热器3内安装稳定性，同一个换热器3内的多个“U”型换热管7通过沿其轴向分布的多个间隔设置的安装架进行固定连接，“U”型换热管7的形状设计是为了延长其换热时间，提高换热效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种节能型三聚氰胺生产系统，其特征在于，包括由三聚氰胺蒸发单元构成的为熔融尿素提供浓缩热源的供热单元和对浓缩的熔融尿素进行换热的三聚氰胺净化器；

所述三聚氰胺净化器包括壳体，壳体内通过多个隔板分隔成独立的多个换热室，每个换热室均配合设置有换热器，多个换热器通过阀门控制单元来控制其进行串联或并联的运行方式并控制每个换热器的运行状态；

其中，换热器均包括置于换热室外侧的进出液室，进出液室内通过挡板分隔成独立的进液室和出液室，换热室内侧设置有多个“U”型换热管，多个“U”型换热管的一端均与进液室连通，另一端均与出液室连通。

2.根据权利要求1所述的一种节能型三聚氰胺生产系统，其特征在于：所述换热器中的多个“U”型换热管的进气口均连通有设置在进液室内的过滤管，过滤管的进液口端均设置有过滤网，且过滤管的中部均呈缩口状。

3.根据权利要求2所述的一种节能型三聚氰胺生产系统，其特征在于：所述过滤管的出液口均小于“U”型换热管的进液口，且“U”型换热管的进液口端套设在过滤管的出液口端进行密封连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种节能型三聚氰胺生产系统，其特征在于：所述阀门控制单元包括通过多个将多个换热器的进液室和出液室依次相连的第一连接管以及每个换热器的进液室和出液室均连接的第二连接管，多个换热器通过多个第一连接管串联形成一条换热通路，多个换热器通过多个第二连接管并联形成多条换热通路，每个第一连接管和第二连接管上均设置有调节阀。

Images