PL208220B1 - Sposób wytwarzania melaminy oraz reaktor wysokociśnieniowy do stosowania tego sposobu - Google Patents
Sposób wytwarzania melaminy oraz reaktor wysokociśnieniowy do stosowania tego sposobuInfo
- Publication number
- PL208220B1 PL208220B1 PL360255A PL36025501A PL208220B1 PL 208220 B1 PL208220 B1 PL 208220B1 PL 360255 A PL360255 A PL 360255A PL 36025501 A PL36025501 A PL 36025501A PL 208220 B1 PL208220 B1 PL 208220B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- reactor
- melamine
- urea
- liquid
- central tube
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
- C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
- C07D251/40—Nitrogen atoms
- C07D251/54—Three nitrogen atoms
- C07D251/56—Preparation of melamine
- C07D251/60—Preparation of melamine from urea or from carbon dioxide and ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
- B01J10/005—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out at high temperatures in the presence of a molten material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
- B01J19/006—Baffles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/2455—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
- B01J19/246—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants internally, i.e. the mixture circulating inside the vessel such that the upward stream is separated physically from the downward stream(s)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
- B01J4/002—Nozzle-type elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
- B01J4/005—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes provided with baffles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
- B01J2219/00078—Fingers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania melaminy polegający na pirolizie mocznika w reaktorze wysokociśnieniowym wyposażonym w pionową, centralną rurę , w której tworzy się ciekła melamina, oraz w zespół umieszczonych wewnątrz reaktora pionowych rur grzewczych, a także w doprowadzenie w dolnej części reaktora ciekłego mocznika oraz ewentualnie NH3, a w jego górnej części w odprowadzenie gazów z wnętrza reaktora.
Przedmiotem wynalazku jest również reaktor wysokociśnieniowy do wytwarzania melaminy przez pirolizę mocznika, złożony z pionowego zbiornika oraz z przymocowanej współosiowo wewnątrz niego rury centralnej i z usytuowanego w dolnej części reaktora wylotu przewodu doprowadzającego ciekły mocznik i ewentualnie NH3, a także z umieszczonego w górnej części reaktora przewodu odprowadzającego wytworzoną ciekłą melaminę oraz mieszaninę gazów odlotowych zawierających NH3 i CO2, wyposażony w urządzenia grzewcze, zwłaszcza w postaci rur równoległych do osi zbiornika, i w urządzenia pomiarowe i regulacyjne temperatury, ciśnienia, natężenia przepływu i poziomu ciekłej melaminy.
Znany jest wysokociśnieniowy sposób wytwarzania melaminy polegający na przetwarzaniu mocznika w procesie endotermicznej reakcji jego fazy ciekłej w melaminę. Ciekła melamina, w zależności od ciśnienia i temperatury w reaktorze, zawiera różne ilości swobodnych cząstek NH3 i CO2, jak również ubocznych produktów kondensacji, a także nieprzetworzone cząstki mocznika. Tak otrzymana melamina jest utwardzana przez chłodzenie wodą lub amoniakiem, jak również przez sublimację lub przez rozprężanie.
Wysokociśnieniowy reaktor stanowi zazwyczaj pionowy zbiornik wyposażony w centralną rurę oraz w umieszczone na zewnątrz niej rurowe elementy grzewcze, dostarczające ciepło niezbędne dla przeprowadzenia reakcji. Wewnątrz elementów grzewczych, których osie są zwykle równoległe do osi rury centralnej, krąży stopiony chlorek sodu. Mocznik i NH3 są dostarczane do płyty dennej reaktora, powyżej której znajduje się płyta rozdzielająca, kierująca je do przestrzeni na zewnątrz rury centralnej, w której nastę puje piroliza mocznika.
Z publikacji zgłoszenia międzynarodowego PCT nr WO 99/00374 znany jest sposób wytwarzania melaminy w reaktorze, w którym mieszanina reagująca przepływa do góry przestrzeni na zewnątrz rury centralnej, opływając układ rur służących do oddzielania gazu od ciekłej melaminy. Z głowicy w górnej części reaktora odprowadzany jest zarówno gaz wylotowy, jak i część ciekłej melaminy. Natomiast pozostała część mieszaniny ciekłej melaminy i produktów wejściowych przelewa się przez górne obrzeże do wnętrza rury centralnej, podlegając dalszej reakcji pirolizy.
Zasadniczą niedogodnością tego sposobu jest intensywna korozja powierzchni metalowych rur znajdujących się wewnątrz zbiornika reaktora, wymagająca ich okresowej wymiany. Intensywność korozji, a tym samym częstotliwość wymiany rur jest tym większa, im większe jest natężenie przepływu mocznika.
Badania, które doprowadziły do wynalazku wykazały nieoczekiwanie, że szybkość korozji znacznie zmniejsza się w przypadku, gdy mieszanie mocznika z melaminą następuje nie na zewnątrz, lecz wewnątrz rury centralnej reaktora.
Ponadto istotną niedogodnością znanego sposobu wytwarzania melaminy, w którym mieszanina reagująca porusza się wewnątrz rury centralnej w kierunku do dołu, jest stosunkowo wysoka temperatura w górnej części reaktora, o kilka lub kilkanaście stopni Celsjusza wyższa od temperatury w jego dolnej części. Powoduje to straty ciepła unoszonego zarówno przez odprowadzaną melaminę, jak i gazy wylotowe.
Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu wytwarzania melaminy w reaktorze wysokociśnieniowym, który zapewni znaczące zmniejszenie szybkości korozji powierzchni metalowych, zwłaszcza rur elementów grzejnych znajdujących się wewnątrz rektora, albo też odpowiedni wzrost natężenia przepływu mocznika, a tym samym odpowiedni wzrost wydajności wytwarzania melaminy.
Sposób według wynalazku winien również zapewniać korzystniejszy rozkład temperatur w reaktorze, a mianowicie temperatura w jego dolnej części winna być o kilka do kilkunastu stopni Celsjusza wyższa niż temperatura w jego górnej części, co ma istotny wpływ na zmniejszenie strat cieplnych.
Cel ten realizuje sposób wytwarzania melaminy według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że cyrkulującą we wnętrzu reaktora ciekłą melaminę miesza się w jego dolnej części z doprowadzanym od dołu ciekłym mocznikiem oraz ewentualnie z NH3, przy czym wytworzona mieszanina składająca się z melaminy, NH3, CO2 i ewentualnie inne pośrednie produkty reakcji przepływają w rurze centralnej od dołu do znajdującej się w jego górnej części głowicy reaktora, w której następuje oddzielenie
PL 208 220 B1 melaminy od gazu odprowadzanego w sposób ciągły z tej głowicy, a równocześnie część melaminy doprowadza się w sposób przelewowy do pierścieniowej przestrzeni między rurą centralną i ścianą reaktora, w której przepływa ona do dołu opływając rury grzewcze.
Ciekły mocznik oraz ewentualnie NH3 korzystnie doprowadza się od dołu bezpośrednio do wnętrza centralnej rury.
W górnym końcu centralnej rury utrzymuje się korzystnie temperaturę niższą od temperatury w jej dolnym koń cu.
Ciekły mocznik oraz ewentualnie NH3 doprowadza się korzystnie do rury centralnej poprzez płytę rozdzielczą.
Cyrkulująca w reaktorze ciekła melamina doprowadzana jest korzystnie również do wnętrza rury centralnej przez boczne otwory usytuowane w jej dolnej części, a następnie część tej melaminy przepływa przelewowo przez ściankę w górnej części tej rury centralnej i spływa do dołu przez pierścieniową przestrzeń, zawartą między rurą centralną i ścianką reaktora.
Celem wynalazku jest również opracowanie konstrukcji reaktora wysokociśnieniowego do wytwarzania melaminy sposobem według wynalazku, który zapewni właściwy kierunek strumieni mieszaniny melaminy i produktów wejściowych w reaktorze, a równocześnie odpowiednio korzystny rozkład temperatury wewnątrz reaktora.
Cel ten został zrealizowany w reaktorze wysokociśnieniowym do wytwarzania melaminy według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że przewód doprowadzający ciekły mocznik oraz ewentualnie przewód doprowadzający NH3 do dolnej części reaktora są wyposażone w jeden lub w kilka otworów wylotowych, znajdujących się wewnątrz rury centralnej w jej dolnej części.
Reaktor według wynalazku jest wyposażony korzystnie w płytę rozdzielacza, znajdującą się w dolnej części rury centralnej nad względnie na poziomie otworów wylotowych przewodu doprowadzającego ciekły mocznik oraz ewentualnie przewodu doprowadzającego NH3.
Osie otworów wylotowych są korzystnie skierowane równolegle do osi zbiornika reaktora.
Płyta rozdzielacza reaktora według wynalazku ma korzystnie postać płaskiej płyty.
Płyta rozdzielacza ma korzystnie postać odwróconego stożka albo też postać półkuli.
Otwory wylotowe reaktora według wynalazku stanowią korzystnie otwory układu przewodów o osiach otaczających oś rury centralnej, osadzonych w dnie zbiornika reaktora i połączonych z wylotem przewodu doprowadzającego ciekły mocznik i ewentualnie przewodu doprowadzającego NH3.
Nad górną częścią rury centralnej jest korzystnie umieszczona w zbiorniku reaktora płyta separująca.
Rura centralna reaktora według wynalazku jest w swej górnej oraz/lub dolnej części korzystnie zaopatrzona w układ otworów o osiach prostopadłych do osi rury centralnej.
Wewnątrz rury centralnej znajduje się korzystnie zespół kierownic, nadających strumieniowi ciekłej mieszaniny wewnątrz tej rury centralnej kierunek równoległy do jej osi, względnie układ perforowanych przegród, prostopadłych do jej osi.
Badania eksploatacyjne pracy reaktora realizującej sposób wytwarzania melaminy według wynalazku wykazały, że przy wydajności wytwarzania melaminy wynoszącej 2,5 t/h nastąpiło znaczące zmniejszenie korozji rur grzewczych, wynoszące 0,1 mm grubości ścianki rury/rok, podczas gdy przy znanych sposobach wytwarzania melaminy korozja ta, w porównywalnych ilościach reagentów, wynosi 0,9 mm grubości ścianki rury/rok.
Reaktor wysokociśnieniowy do wytwarzania melaminy sposobem według wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat reaktora, z płaską płytą rozdzielającą umieszczoną w rurze centralnej, w pionowym przekroju osiowym; fig. 2 - dolną część rury centralnej z płytą rozdzielczą w postaci odwróconego stożka, w osiowym przekroju pionowym; fig. 3 - dolną część rury centralnej z układem przewodów doprowadzających do niej ciekły mocznik oraz ewentualnie NH3, mającej w przekroju poprzecznym kształt okrągły, w osiowym przekroju pionowym (u góry), oraz w przekroju poprzecznym (u dołu), a fig. 4 - płytę rozdzielającą z podłużnymi łukowymi otworami umieszczonymi wokół osi płyty.
Istota sposobu wytwarzania melaminy, polegającego na pirolizie mocznika w reaktorze wysokociśnieniowym zaopatrzonym w rurę centralną, polega na nadaniu mieszaninie ciekłej melaminy oraz reaktantów ruchu w kierunku od dołu do góry wewnątrz rury centralnej i od góry do dołu na zewnątrzniej. Ciepło niezbędne do przeprowadzenia endotermicznej reakcji syntezy melaminy jest dostarczane przez umieszczoną na zewnątrz rury centralnej - rurę grzewczą, w której ciekła sól porusza się w kierunku od góry do dołu, wskutek czego w dolnej części reaktora temperatura jest o 3°C do 30°C, a korzy4
PL 208 220 B1 stnie od 5°C do 15°C wyższa niż w jego górnej części. Dzięki wyższej temperaturze ciekłej melaminy w górnej części reaktora, w której znajduje się przelew przez ś ciankę rury centralnej, w kolejnej fazie procesu jej wytwarzania następuje zmniejszenie się ilości wytwarzanych produktów ubocznych.
Sposób wytwarzania melaminy w reaktorze wysokociśnieniowym wyposażonym w pionową centralną rurę obejmuje następujące kroki:
Doprowadzony do dna reaktora ciekły mocznik oraz ewentualnie NH3 miesza się w dolnej części reaktora z cyrkulującą w nim mieszaniną ciekłej melaminy i doprowadzanych reaktantów, przepływając w rurze centralnej od dołu do góry, czyli do głowicy reaktora, w której następuje oddzielenie melaminy od gazów wylotowych. Z głowicy reaktora część wytworzonej melaminy przekazywana jest do dalszej przeróbki, zaś jej część zawierająca reaktanty i produkty pośrednie oraz uboczne przepływa przez przelew utworzony na obrzeżu górnej części rury centralnej względnie przez znajdujące się w jej ściance otwory i spływa do dołu, gdzie miesza się ponownie z dostarczonymi reaktantami. Gaz wylotowy jest w sposób ciągły odprowadzany z głowicy reaktora. W sposobie według wynalazku jako dostarczany do dna reaktora mocznik stosuje się mocznik wysycony amoniakiem i przepłukany o temperaturze od 135°C do 250°C. Razem z mocznikiem doprowadza się do reaktora od dołu NH3 w ilości od 0 do 10, korzystnie od 0 do 5, a najkorzystniej od 0 do 2 moli NH3 na jeden mol mocznika. Ciśnienie w reaktorze, w zależ ności od zakresu temperatur reakcji, wynosi od 50 x 105 Pa do 350 x 105 Pa, a korzystnie od 80 x 105 Pa do 250 x 105 Pa.
Temperatura wewnątrz reaktora wynosi od 320°C do 450°C, korzystnie od 320°C do 400°C, a najkorzystniej od 330°C do 380°C, przy czym temperatura w dolnej części reaktora jest od 3°C do
30°C, korzystnie od 5°C do 15°C wyższa niż temperatura w jego górnej części.
Przedstawiony na fig. 1 wysokociśnieniowy reaktor 1 o osi pionowej jest wykonany z materiału odpornego na korozję i korzystnie wyposażony w powłokę z takiego materiału, na przykład z tytanu. Wewnątrz pionowego zbiornika reaktora 1 znajduje się współosiowa z nim rura centralna 2. Ścianki rury centralnej 2 są zaopatrzone, zwłaszcza w swej górnej części, w układ otworów o osiach prostopadłych do osi rury i służących do odprowadzania części mieszaniny z wnętrza rury centralnej 2 do zewnętrznej przestrzeni reaktora 1. W dnie reaktora 1 oraz w centralnej rurze 2, a także w obszarze głowicy reaktora znajdują się kierownice 6, stanowiące elementy odpowiednio kierujące strumień mieszaniny ciekłej melaminy, reaktantów oraz produktów reakcji, tak aby przepływał on wewnątrz rury centralnej 2 w kierunku do góry, a następnie przynajmniej jego część opływała górne obrzeże tej rury i spływała na dół w otoczonej ścianką reaktora 1 przestrzeni 5, w której znajdują się pionowe rury grzewcze 4. Rury grzewcze 4 składają się z przewodu zewnętrznego oraz z umieszczonego współosiowo wewnątrz niego przewodu wewnętrznego, przy czym stopiona sól o temperaturze wyższej od temperatury wewnątrz reaktora przepływa przewodem wewnętrznym do dołu, a następnie otaczającym go przewodem zewnętrznym do góry lub odwrotnie. Dzięki temu, że mieszanie reaktantów i proces wytwarzania melaminy zachodzi głównie wewnątrz rury centralnej 2, zostaje odpowiednio zmniejszone agresywne oddziaływanie korozyjne na znajdujące się na zewnątrz tej rury centralnej 2 - rury grzewcze 4, których żywotność jest kilkakrotnie większa w porównaniu do żywotności rur grzewczych w reaktorach znanych ze stanu techniki.
Otwór wylotowy przewodu 7 doprowadzającego mocznik oraz ewentualnie przewodu 8 doprowadzającego NH3 jest umieszczony w dnie reaktora pod rurą centralną 2. Otwór wylotowy jest przy tym korzystnie osłonięty wypukłą kierownicą 6 i zaopatrzony w umieszczoną nad nim płytę rozdzielczą 3. Płyta rozdzielcza 3 może mieć postać płaskiej płyty (fig. 1), odwróconego stożka (fig. 2), nieuwidocznionej na rysunku, lecz umieszczonej podobnie jak stożek - półkuli, albo też płyty zaopatrzonej w układ przewodów okrągłych otaczających rzędami oś rury centralnej 2 (fig. 3), względnie też podobnie usytuowanych podłużnych otworów (fig. 4). Otwory w płycie rozdzielczej może również korzystnie zastąpić układ przewodów tworzących rodzaj dysz, przez które wytryskiwany jest mocznik. Zgodnie z wynalazkiem płyta rozdzielcza 3 oraz wyloty 13 otworów doprowadzających winny znajdować się wewnątrz dolnej części rury centralnej 2, przyczyniając się do intensywnego mieszania doprowadzanego ciekłego mocznika z mieszaniną melaminy, reaktantów i produktów reakcji doprowadzanych od dołu do wnętrza tej rury.
Pierścieniowa szczelina utworzona między wylotem przewodu doprowadzającego ciekły mocznik oraz ewentualnie NH3 winna mieć szerokość od 3 mm do 13 mm. Podobną średnicę winny mieć otwory względnie przewody tworzące dysze płyty rozdzielczej 3, natomiast prędkość wypływu zapewniająca odpowiednie rozdrobnienie wypływających cząstek ciekłego mocznika winna wynosić od 0,2 m/s do 10 m/s, korzystnie od 0,2 m/s do 5 m/s, a najkorzystniej od 0,2 m/s do 1 m/s. Odpowiednia
PL 208 220 B1 prędkość wypływu umożliwia intensywne i homogeniczne mieszanie substratów reakcji z przepływającą w rurze centralnej 2 ku górze ciekłą melaminą. Otwory w dolnej części rury centralnej 2, o osiach prostopadłych względnie nachylonych do osi tej rury, umożliwiają bardziej intensywny napływ mieszaniny z przestrzeni między centralną rurą 2 i ścianką reaktora do znajdującej się w jej wnętrzu strefy mieszania z ciekłym mocznikiem i NH3.
Wewnątrz rury centralnej 2, w jej środkowej części, znajdują się perforowane przegrody 11, mające na przykład postać sit, wpływające na równomierność przepływu i zwiększające intensywność mieszania reaktantów. Nad górnym wylotem rury centralnej 2 znajduje się płyta separująca 12, oddzielająca wypływającą z rury centralnej mieszaninę od wytworzonej i wypływającej na powierzchnię melaminy. Wytworzona ciekła melamina jest odprowadzana przewodem 10 do dalszej przeróbki, natomiast gazy wylotowe są odprowadzane przewodem 9 z wierzchołka głowicy reaktora.
Wewnątrz reaktora są ponadto umieszczone urządzenia do pomiaru i regulacji temperatury, ciśnienia, natężenia przepływu i poziomu lustra ciekłej melaminy, połączone z odpowiednim zespołem sterującym i regulującym proces jej wytwarzania.
Działanie opisanego wyżej reaktora jest następujące:
Dostarczany od dołu do centralnej rury 2 ciekły mocznik oraz NH3 przepływają w kierunku płyty rozdzielczej 3, umieszczonej w jej dolnej części, i są wytryskiwane przez otwory wylotowe 13 względnie dysze w kierunku osiowym do góry. Intensywne mieszanie chłodniejszego, ciekłego mocznika z gorącą, krążącą w rurze centralnej mieszaniną ciekłej melaminy, reaktantów i innych produktów reakcji powoduje na całej wysokości rury pirolizę mocznika, w wyniku której powstaje melamina i gaz składający się z NH3 i CO2. Ilość krążącej w reaktorze melaminy musi być taka, aby obniżenie temperatury podczas jej mieszania z mocznikiem i samej reakcji pirolizy nie spowodowało przechodzenia cząstek melaminy w stan stały.
Regulacja właściwej temperatury w reaktorze może być realizowana przez dostarczanie odpowiednio mniejszej lub większej ilości ciekłego mocznika, regulację temperatury ciekłej soli wewnątrz rur grzewczych 4 oraz odpowiedni dobór kierunku jej cyrkulacji wewnątrz tych rur grzewczych 4.
W górnej części centralnej rury 2 wytworzona melamina wypływa na powierzchnię w głowicy reaktora 2, a równocześnie następuje oddzielenie gazu od ciekłej melaminy. Gaz wylotowy stanowiący mieszaninę NH3 i CO2, jest odprowadzany przewodem 9 w głowicy reaktora, zaś wytworzona melamina umieszczonym niżej przewodem 10. Wytworzoną ciekłą melaminę oddziela od cyrkulującej mieszaniny melaminy z reaktantami i częściowymi produktami reakcji płyta separująca 12. Mieszanina ta przelewa się z górnej części rury centralnej 2 przez otwory w jej ściankach bocznych, prostopadłe do osi rury, albo też przez obrzeże jej ścianki do zewnętrznej przestrzeni otaczającej rurę centralną 2, wyposażonej w pionowe rury grzewcze 4. Rury grzewcze ogrzewają spływającą do dołu mieszaninę, w wyniku czego jej temperatura w dolnej części reaktora jest wyższa o kilka lub kilkanaście stopni od temperatury w jej górnej części. Mieszanina spływająca pod działaniem siły ciężkości wzdłuż rur grzewczych 4 miesza się w dolnej części centralnej rury z dostarczanym mocznikiem, podlegając dalszej cyrkulacji w reaktorze.
Odprowadzana przewodem 10 wytworzona w reaktorze melamina podlega zwykle utwardzaniu, na przykład przez odprężanie w amoniaku wysyconej melaminy, w temperaturze nieznacznie wyższej od temperatury topnienia przy ciśnieniu panującym w reaktorze, jak również przez rozdrabnianie warstwy fluidalnej albo przez chłodzenie wodą lub przez sublimację.
P r z y k ł a d
Do pionowego reaktora wysokociśnieniowego doprowadzano 7800 kg/h ciekłego mocznika o temperaturze 200°C nasyconego amoniakiem z płuczki wieżowej, jak również 700 kg/h NH3. W reaktorze utrzymywano ciśnienie 135 x 105 Pa i temperaturę, która w górnej części reaktora wynosiła 380°C, zaś w dolnej części 390°C. Równocześnie z górnej części reaktora odprowadzano 2500 kg/h melaminy o czystości 99%, a także 4600 kg/h gazów wylotowych zawierających NH3 i CO2. Reaktor ogrzewano za pomocą krążącej przez pionowe rury grzewcze ciekłej soli o temperaturze 400°C. Po dwóch miesiącach eksploatacji reaktora w powyższy sposób, zmniejszenie średnicy zewnętrznej rur grzewczych 4, po zeskrobaniu skorodowanej warstwy, wynosiło 0,05 mm.
Claims (16)
1. Sposób wytwarzania melaminy polegają cy na pirolizie mocznika w reaktorze wysokociś nieniowym wyposażonym w pionową, centralną rurę, w której tworzy się ciekła melamina, oraz w zespół umieszczonych wewnątrz reaktora pionowych rur grzewczych, a także w doprowadzenie w dolnej części reaktora ciekłego mocznika oraz ewentualnie NH3, a w jego górnej części w odprowadzenie gazów z wnętrza reaktora, znamienny tym, że cyrkulującą we wnętrzu reaktora ciekłą melaminę miesza się w jego dolnej części z doprowadzanym od dołu ciekłym mocznikiem oraz ewentualnie z NH3, przy czym wytworzona mieszanina składająca się z melaminy, NH3, CO2 i ewentualnie inne pośrednie produkty reakcji przepływają w rurze centralnej od dołu do znajdującej się w jego górnej części głowicy reaktora, w której następuje oddzielenie melaminy od gazu odprowadzanego w sposób ciągły z tej głowicy, a równocześnie część melaminy doprowadza się w sposób przelewowy do pierścieniowej przestrzeni między rurą centralną i ścianą reaktora, w której przepływa ona do dołu opływając rury grzewcze.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e ciekły mocznik oraz ewentualnie NH3 doprowadza się od dołu bezpośrednio do wnętrza centralnej rury.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w górnym końcu centralnej rury utrzymuje się temperaturę niższą od temperatury w jej dolnym końcu.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e ciekły mocznik oraz ewentualnie NH3 doprowadza się do rury centralnej poprzez płytę rozdzielczą.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e cyrkulująca w reaktorze ciekła melamina doprowadzana jest również do wnętrza rury centralnej przez boczne otwory usytuowane w jej dolnej części, a następnie część tej melaminy przepływa przelewowo przez ściankę w górnej części tej rury centralnej i spływa do dołu przez pierścieniową przestrzeń, zawartą między rurą centralną i ścianką reaktora.
6. Reaktor wysokociś nieniowy do wytwarzania melaminy przez pirolizę mocznika, zł o ż ony z pionowego zbiornika oraz z przymocowanej współosiowo wewnątrz niego rury centralnej i z usytuowanego w dolnej części reaktora wylotu przewodu doprowadzającego ciekły mocznik i ewentualnie NH3, a także z umieszczonego w górnej części reaktora przewodu odprowadzającego wytworzoną ciekłą melaminę oraz mieszaninę gazów odlotowych zawierających NH3 i CO2, wyposażony w urządzenia grzewcze, zwłaszcza w postaci rur równoległych do osi zbiornika, i w urządzenia pomiarowe i regulacyjne temperatury, ciśnienia, natężenia przepływu i poziomu ciekłej melaminy, znamienny tym, że przewód (7) doprowadzający ciekły mocznik oraz ewentualnie przewód (8) doprowadzający NH3 do dolnej części reaktora (1) są wyposażone w jeden lub w kilka otworów wylotowych (13), znajdujących się wewnątrz rury centralnej (2) w jej dolnej części.
7. Reaktor według zastrz. 6, znamienny tym, że jest wyposażony w płytę rozdzielającą (3), znajdującą się w dolnej części rury centralnej (2) nad względnie na poziomie otworów wylotowych (13) przewodu (7) doprowadzającego ciekły mocznik oraz ewentualnie przewodu (8) doprowadzającego NH3.
8. Reaktor według zastrz. 7, znamienny tym, że osie otworów wylotowych (13) są skierowane równolegle do osi zbiornika reaktora (1).
9. Reaktor według zastrz. 7, znamienny tym, że jego płyta rozdzielacza (3) ma postać płaskiej płyty.
10. Reaktor według zastrz. 7, znamienny tym, że jego płyta rozdzielacza (3) ma postać odwróconego stożka.
11. Reaktor według zastrz. 7, znamienny tym, że jego płyta rozdzielacza (3) ma postać półkuli.
12. Reaktor według zastrz. 6, znamienny tym, że jego otwory wylotowe (13) stanowią otwory układu przewodów o osiach otaczających oś rury centralnej (2), osadzonych w dnie zbiornika reaktora (1) i połączonych z wylotem przewodu (7) doprowadzającego ciekły mocznik i ewentualnie przewodu (8) doprowadzającego NH3.
13. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że nad górną częścią rury centralnej (2) jest umieszczona w zbiorniku reaktora (1) płyta separująca (12).
14. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że jego rura centralna (2) jest w swej górnej oraz/lub dolnej części zaopatrzona w układ otworów o osiach prostopadłych do osi rury centralnej (2).
PL 208 220 B1
15. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrz rury centralnej (2) znajduje się zespół kierownic (6), nadających strumieniowi ciekłej mieszaniny wewnątrz tej rury centralnej kierunek równoległy do jej osi.
16. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrz rury centralnej (2) znajduje się układ perforowanych przegród (11), prostopadłych do jej osi.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0180200A AT409489B (de) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | Verfahren zur herstellung von melamin |
PCT/EP2001/011890 WO2002034730A1 (de) | 2000-10-20 | 2001-10-15 | Verfahren zur herstellung von melamin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL360255A1 PL360255A1 (pl) | 2004-09-06 |
PL208220B1 true PL208220B1 (pl) | 2011-03-31 |
Family
ID=3688994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL360255A PL208220B1 (pl) | 2000-10-20 | 2001-10-15 | Sposób wytwarzania melaminy oraz reaktor wysokociśnieniowy do stosowania tego sposobu |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6815545B2 (pl) |
EP (1) | EP1328520B1 (pl) |
KR (1) | KR100766453B1 (pl) |
CN (1) | CN1214016C (pl) |
AR (1) | AR031016A1 (pl) |
AT (2) | AT409489B (pl) |
AU (2) | AU2002210535B2 (pl) |
BR (1) | BR0114740A (pl) |
DE (1) | DE50113352D1 (pl) |
GC (1) | GC0000309A (pl) |
PL (1) | PL208220B1 (pl) |
RU (1) | RU2275364C2 (pl) |
WO (1) | WO2002034730A1 (pl) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7242099B2 (en) * | 2001-03-05 | 2007-07-10 | Megica Corporation | Chip package with multiple chips connected by bumps |
TWI313507B (en) * | 2002-10-25 | 2009-08-11 | Megica Corporatio | Method for assembling chips |
DE10326827A1 (de) | 2003-06-12 | 2004-12-30 | Ami-Agrolinz Melamine International Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Melamin im einphasigen Rohrreaktor |
US7394161B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-07-01 | Megica Corporation | Chip structure with pads having bumps or wirebonded wires formed thereover or used to be tested thereto |
AT414239B (de) | 2004-07-29 | 2006-10-15 | Ami Agrolinz Melamine Int Gmbh | Hochdruckverfahren zur herstellung von reinem melamin |
DE102009052420C5 (de) * | 2009-11-10 | 2014-05-22 | Lurgi Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Melamin |
EP2399669A1 (en) | 2010-06-24 | 2011-12-28 | Borealis Agrolinz Melamine GmbH | Horizontal high-pressure melamine reactor |
EP2907567A1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-19 | Casale Sa | Combined reactor for high-pressure synthesis of melamine |
EP2918333A1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-16 | Casale Sa | High pressure reactor for the synthesis of melamine |
EP3075725A1 (en) | 2015-03-30 | 2016-10-05 | Casale SA | Sonication in a urea or melamine synthesis process |
CN106432115A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-02-22 | 合力泰科技股份有限公司 | 联产硝基复合肥的三聚氰胺生产工艺 |
CN109595952A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-09 | 佛山市天地元净化设备有限公司 | 一种压缩空气冷冻式干燥机换热的结构 |
EP3838398A1 (en) | 2019-12-20 | 2021-06-23 | Casale Sa | Combined reactor for high-pressure synthesis of melamine |
CN111943897A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-17 | 尹明大 | 高压合成低压气相淬冷法的三聚氰胺生产系统及其工艺 |
EP4245754A1 (en) | 2022-03-15 | 2023-09-20 | Casale Sa | Process for the synthesis of melamine |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3116294A (en) * | 1963-12-31 | Process- for preparing high-purity melamine from urea | ||
DE1228266B (de) * | 1962-03-06 | 1966-11-10 | Allied Chem | Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Melamin |
IT1270577B (it) * | 1993-02-22 | 1997-05-06 | Wladimiro Bizzotto | Reattore melamina ad alta pressione |
FI96028C (fi) * | 1993-07-01 | 1996-04-25 | Kemira Oy | Menetelmä melamiinin valmistamiseksi |
NL1003105C2 (nl) * | 1996-05-14 | 1997-11-18 | Dsm Nv | Werkwijze voor de bereiding van melamine. |
IT1292427B1 (it) | 1997-06-27 | 1999-02-08 | Eurotecnica Contractors And En | Procedimento e apparecchiatura per la produzione di melammina |
US6782188B1 (en) * | 1997-10-28 | 2004-08-24 | Sony Corporation | Data recording apparatus and data recording method, and data editing apparatus and data editing method |
DE19846063A1 (de) * | 1998-10-07 | 2000-04-20 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Double-Gate MOSFETs |
-
2000
- 2000-10-20 AT AT0180200A patent/AT409489B/de not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-10-14 GC GCP20011672 patent/GC0000309A/en active
- 2001-10-15 CN CNB018176771A patent/CN1214016C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-15 BR BR0114740-4A patent/BR0114740A/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-10-15 US US10/399,637 patent/US6815545B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-15 WO PCT/EP2001/011890 patent/WO2002034730A1/de active IP Right Grant
- 2001-10-15 DE DE50113352T patent/DE50113352D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-15 AT AT01978413T patent/ATE380182T1/de active
- 2001-10-15 RU RU2003110422/04A patent/RU2275364C2/ru active
- 2001-10-15 AU AU2002210535A patent/AU2002210535B2/en not_active Ceased
- 2001-10-15 KR KR1020037005235A patent/KR100766453B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-10-15 AU AU1053502A patent/AU1053502A/xx active Pending
- 2001-10-15 PL PL360255A patent/PL208220B1/pl unknown
- 2001-10-15 EP EP01978413A patent/EP1328520B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-19 AR ARP010104908A patent/AR031016A1/es active IP Right Grant
-
2004
- 2004-09-28 US US10/953,021 patent/US7022848B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7022848B2 (en) | 2006-04-04 |
AT409489B (de) | 2002-08-26 |
EP1328520B1 (de) | 2007-12-05 |
ATA18022000A (de) | 2002-01-15 |
US20040054175A1 (en) | 2004-03-18 |
AU1053502A (en) | 2002-05-06 |
EP1328520A1 (de) | 2003-07-23 |
US6815545B2 (en) | 2004-11-09 |
KR100766453B1 (ko) | 2007-10-15 |
CN1469869A (zh) | 2004-01-21 |
US20050038244A1 (en) | 2005-02-17 |
GC0000309A (en) | 2006-11-01 |
RU2275364C2 (ru) | 2006-04-27 |
BR0114740A (pt) | 2003-12-23 |
AU2002210535B2 (en) | 2005-10-27 |
KR20030046508A (ko) | 2003-06-12 |
PL360255A1 (pl) | 2004-09-06 |
CN1214016C (zh) | 2005-08-10 |
AR031016A1 (es) | 2003-09-03 |
WO2002034730A1 (de) | 2002-05-02 |
ATE380182T1 (de) | 2007-12-15 |
DE50113352D1 (de) | 2008-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL208220B1 (pl) | Sposób wytwarzania melaminy oraz reaktor wysokociśnieniowy do stosowania tego sposobu | |
RU2538275C2 (ru) | Способ получения высококачественного меламина из мочевины | |
US20080220166A1 (en) | Silicon Spout-Fluidized Bed | |
EP2585212B1 (en) | Horizontal high-pressure melamine reactor and process | |
US20130236392A1 (en) | Thermochemical Reactors and Processes for Hydrolysis of Cupric Chloride | |
CN108753360A (zh) | 一种排渣系统、煤催化气化系统及煤催化气化方法 | |
RU2060433C1 (ru) | Способ охлаждения газов и охладитель циркулирующего флюидизирующего слоя | |
EP3323485B1 (en) | Crystallization column and crystallization method | |
JPH045487B2 (pl) | ||
US3542521A (en) | Device for the manufacture of aluminum chloride | |
US4538528A (en) | Gas converter | |
CN212357159U (zh) | 高温含尘气体洗涤冷却装置和气化炉 | |
KR20150004860A (ko) | 환원 반응 노의 표면 가스화 장치 및 방법 | |
CN113549475A (zh) | 高温含尘气体洗涤冷却装置、气化炉及洗涤冷却工艺 | |
SK169598A3 (en) | Device for producing sponge iron | |
RU2380149C2 (ru) | Способ регулирования температуры экзотермических каталитических реакций | |
RU2290988C2 (ru) | Устройство для подачи газа в кипящий слой и способ осуществления подачи | |
JP2587201B2 (ja) | 高圧メラミン反応器 | |
GB2092016A (en) | Process for producing granulated catalyst for the synthesis of ammonia | |
US3795490A (en) | Apparatus for thermal cracking and quenching | |
JPS59330A (ja) | 反応装置 | |
CN113930260A (zh) | 一种合成气生产装置及合成气生产方法 | |
JP2002228365A (ja) | 出湯口構造及びそれを使用した塩化第一銅製造用反応炉 | |
PL64895B1 (pl) |