EA023256B1

EA023256B1 - Система и способ получения меламина резким охлаждением газовой фазы

Info

Publication number: EA023256B1
Application number: EA201370185A
Authority: EA
Inventors: Йин Танг; Жонгву Юан; Юанде Гонг; Мингда Йин; Ксиужен Янг; Дуанянг Чен; Джианглин Йи; Лин Леи; Чаохуи Лиу; Ксучу Ли; Ксикун Ксионг; Хуи Чен; Дели Конг; Венмао Джианг; Ганг Ли; Лихонг Гуо; Жонгюн Ли; Гуангсонг Лан; Гуохуа Юан; Ксиангдонг Куанг
Original assignee: Беиджинг Эдгейн Технолоджи Ко., Лтд.; Сычуань Голден-Элефант Синсерити Чемикал Ко., Лтд.
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2016-05-31
Also published as: CN102219754A; PL2703390T3; JP5676050B2; EA201370185A1; EP2703390A1; KR101401136B1; WO2012146056A1; EP2703390B1; EP2703390A4; US9114371B2; JP2014512397A; KR20130131423A; CN102219754B; US20130324720A1

Abstract

По настоящему изобретению обеспечиваются система получения меламина резким охлаждением газовой фазы и способ работы такой системы, где система включает скруббер мочевины и расположенные за ним последовательно реактор с псевдоожиженным слоем, охладитель горячего газа, фильтр горячего газа, кристаллизатор и уловитель меламина, при этом уловитель меламина соединен со скруббером мочевины, к реактору с псевдоожиженным слоем присоединен подогреватель газа-носителя, где подогреватель газа-носителя соединен с компрессором газа-носителя. Эта система также включает газожидкостный сепаратор, соединенный со скруббером мочевины и кристаллизатором, и характеризуется тем, что между газожидкостным сепаратором и кристаллизатором установлен нагнетатель холодного газа. Система получения меламина по настоящему изобретению имеет следующие преимущества: высокая производительность, стабильность работы, низкое энергопотребление, невысокий уровень капиталовложений и высокой экономической ценностью отходящего газа.

Description

(57) По настоящему изобретению обеспечиваются система получения меламина резким охлаждением газовой фазы и способ работы такой системы, где система включает скруббер мочевины и расположенные за ним последовательно реактор с псевдоожиженным слоем, охладитель горячего газа, фильтр горячего газа, кристаллизатор и уловитель меламина, при этом уловитель меламина соединен со скруббером мочевины, к реактору с псевдоожиженным слоем присоединен подогреватель газа-носителя, где подогреватель газа-носителя соединен с компрессором газаносителя. Зга система также включает газожидкостный сепаратор, соединенный со скруббером мочевины и кристаллизатором, и характеризуется тем, что между газожидкостным сепаратором и кристаллизатором установлен нагнетатель холодного газа. Система получения меламина по настоящему изобретению имеет следующие преимущества: высокая производительность, стабильность работы, низкое энергопотребление, невысокий уровень капиталовложений и высокой экономической ценностью отходящего газа.

Claims

1. Система получения меламина резким охлаждением газовой фазы, включающая скруббер мочевины, а также реактор с псевдоожиженным слоем, охладитель горячего газа, фильтр горячего газа, кристаллизатор и уловитель меламина, установленные последовательно за скруббером мочевины, при этом уловитель меламина соединен со скруббером мочевины;

подогреватель газа-носителя, соединенный с реактором с псевдоожиженным слоем и с компрессором газа-носителя;

газожидкостный сепаратор, соединенный со скруббером мочевины, при этом газожидкостный сепаратор соединен с кристаллизатором, а компрессор газа-носителя соединен с газожидкостным сепаратором, отличающаяся тем, что между газожидкостным сепаратором и кристаллизатором установлен нагнетатель холодного газа.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что между нагнетателем холодного газа и кристаллизатором установлен охладитель холодного газа.

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что компрессор газа-носителя соединен с газожидкостным сепаратором через нагнетатель холодного газа.

4. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подогреватель газа-носителя выполнен в виде трубчатого теплообменника.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что фильтр горячего газа выполнен в виде рукавного фильтра.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что к охладителю горячего газа присоединен котел- 10 023256 утилизатор.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что в скруббере мочевины установлен испарительный теплообменник с внутритрубным кипением.

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что газожидкостный сепаратор выполнен в виде циклонного каплеуловителя.

9. Способ получения меламина с использованием системы по любому из пп.1-8, включающий следующие этапы:

(a) газ-носитель подвергают сжатию компрессором газа-носителя с повышением его давления до 0,36-2,1 МПа, затем нагревают в подогревателе газа-носителя с повышением его температуры до 380430°С, после чего направляют в реактор с псевдоожиженным слоем для использования в качестве псевдоожижающего газа-носителя;

(b) расплав мочевины с температурой 135-155°С перекачивают из скруббера мочевины в секцию с высокой концентрацией катализатора реактора с псевдоожиженным слоем, где осуществляют каталитическую реакцию пиролиза мочевины при давлении 0,3-1,9 МПа и температуре 375-430°С с образованием в результате реакции газов, содержащих меламин, аммиак и СО₂;

(c) образуемые в процессе реакции газы, выходящие из верхней части реактора с псевдоожиженным слоем, подают в охладитель горячего газа, где охлаждают до температуры 330-360°С так, чтобы высококипящие побочные продукты, содержащиеся в газах, кристаллизовались и выделились полностью;

(й) образуемые в процессе реакции газы из охладителя горячего газа подают в фильтр горячего газа на очистку фильтрацией от высококипящих побочных продуктов и частиц катализатора, при этом температуру в фильтре горячего газа поддерживают выше или равной температуре образуемых в процессе реакции газов, выходящих из охладителя горячего газа так, чтобы разность между этими температурами не превышала 3°С;

(е) образуемые в процессе реакции газы из фильтра горячего газа подают в кристаллизатор, смешивают с охлаждающим газом для кристаллизации; при этом окончательную температуру смеси газов поддерживают в пределах 210-230°С, и температуру горячих газов резко понижают охлаждающим газом так, чтобы кристаллизовать и выделить большую часть содержащегося в газе газообразного меламина;

(ί) образуемые в процессе реакции газы с кристаллами меламина подают в уловитель меламина, где осуществляют отделение газовой фазы от твердой фазы, при этом температуру в уловителе меламина поддерживают выше или равной температуре смеси газовой и твердой фаз, выходящей из кристаллизатора меламина так, чтобы разность между этими температурами не превышала 3°С;

(д) образуемые в процессе реакции газы, отделенные от кристаллов меламина, из уловителя меламина подают в скруббер мочевины, где смешивают с расплавом мочевины с температурой 135-155°С и сливают полученную газожидкостную смесь вниз, так чтобы газы были промыты и охлаждены расплавом мочевины, а частицы мочевины и непрореагировавшие продукты, содержащиеся в технологических газах, перешли в расплав мочевины;

(Ь) газожидкостную смесь из нижней части скруббера мочевины подают в газожидкостный сепаратор, где ее разделяют на мочевину и технологические газы, при этом часть мочевины направляют на промывку с формированием циркуляции газового потока, а другую ее часть направляют в реактор для синтеза меламина;

(ί) давление технологических газов, выходящих из газожидкостного сепаратора, поддерживают в пределах 0,15-1,8 МПа, при этом часть технологических газов направляют для использования в качестве охлаждающего газа для кристаллизации и газа-носителя, а другую часть технологических газов выпускают в качестве отходящего газа, причем охлаждающий газ для кристаллизации возвращают в кристаллизатор в его нижнюю часть после повышения давления охлаждающего газа в нагнетателе холодного газа.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что охлаждающий газ для кристаллизации из нагнетателя холодного газа на этапе (ί) охлаждают в охладителе холодного газа до 135-150°С, а затем возвращают в кристаллизатор со стороны его нижней части.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что газ-носитель подают в компрессор газа-носителя после повышения его давления в нагнетателе холодного газа на этапе (ί).

12. Способ по любому из пп.9-11, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют пористый зернистый коллоидный алюмосиликат.

13. Способ по любому из пп.9-12, отличающийся тем, что теплоту, выделяющуюся при охлаждении образуемых в процессе реакции газов в охладителе горячего газа на этапе (с), передают в котелутилизатор для нагрева среды в котле-утилизаторе или в подогреватель газа-носителя для подогрева газаносителя.

14. Способ по любому из пп.9-13, отличающийся тем, что теплоту, выделяющуюся при охлаждении образуемых в процессе реакции газов на этапе (д), поглощают в испарительном теплообменнике с внутритрубным кипением, установленном в скруббере мочевины, при этом в испарительном теплообменнике с внутритрубным кипением организуют циркуляцию воды насыщения с температурой испарения 125150°С.

- 11 023256

15. Способ по любому из пп.9-14, отличающийся тем, что газожидкостную смесь, выходящую из нижней части скруббера мочевины на этапе (й), разделяют на мочевину и технологические газы в газожидкостном сепараторе, при этом отделенную мочевину возвращают в скруббер мочевины.

16. Способ по любому из пп.9-15, отличающийся тем, что охлаждающий газ для кристаллизации возвращают в кристаллизатор со стороны его нижней части после повышения давления охлаждающего газа до 0,18-1,85 МПа в нагнетателе холодного газа на этапе (ί).