Claims (33)
1. Способ получения меламина из мочевины с разделением и выделением высокочистого СО2 и высокочистого NH3, включающий следующие производственные стадии:1. A method of producing melamine from urea with the separation and separation of high-purity CO 2 and high-purity NH 3 , including the following production steps:
a) синтез меламина в основном реакторе путем пиролиза потока (301) расплавленной мочевины в присутствии NH3 (319) с получением потока (303) расплавленного неочищенного меламина и потока (302) отходящего газа, содержащего NH3 и СО2;a) synthesizing melamine in the main reactor by pyrolyzing a molten urea stream (301) in the presence of NH 3 (319) to produce a molten crude melamine stream (303) and an exhaust gas stream (302) containing NH 3 and CO 2 ;
b) возможно, обработка потока (303) расплавленного неочищенного меламина, выходящего из основного реактора в постреакторе в присутствии газообразного аммиака (304), для завершения реакции пиролиза мочевины с получением потока (306) расплавленного неочищенного меламина, по существу не содержащего непрореагировавшей мочевины и CO2, и потока (305) отходящего газа, в основном состоящего из NH3 и содержащего весь СО2, образующийся в реакции;b) optionally, treating a stream (303) of molten crude melamine leaving the main reactor in a postreactor in the presence of gaseous ammonia (304) to complete the urea pyrolysis reaction to produce a stream (306) of molten crude melamine substantially free of unreacted urea and CO 2 , and an exhaust gas stream (305), mainly consisting of NH 3 and containing all of the CO 2 generated in the reaction;
c) перегонка потока (302) отходящего газа со стадии а) и, если таковой присутствует, потока (305) отходящего газа со стадии b) в присутствии водного растворителя (329, 318) для экстракции с получением газообразного потока (314) высокочистого CO2 и потока (315) водного аммиака, содержащего CO2;c) distilling the exhaust gas stream (302) from step a) and, if present, the exhaust gas stream (305) from step b) in the presence of an aqueous solvent (329, 318) for extraction to obtain a gaseous stream (314) of high purity CO 2 and a stream (315) of aqueous ammonia containing CO 2 ;
d) отпарка потока (315) водного аммиака со стадии с) для удаления еще имеющегося CO2;d) stripping the aqueous ammonia stream (315) from step c) to remove the CO 2 still present;
e) охлаждение и растворение потока (303) расплавленного неочищенного меламина, полученного на стадии а), и потока (306) со стадии b), если таковой присутствует, посредством приведения в контакт с потоком (315) водного аммиака со стадии с) с получением водно-аммиачного раствора (330), содержащего растворенный меламин, примеси поликонденсатов и ОАТ;e) cooling and dissolving the molten crude melamine stream (303) obtained in step a) and the stream (306) from step b), if present, by contacting aqueous ammonia stream (315) from step c) to obtain aqueous ammonia solution (330) containing dissolved melamine, impurities of polycondensates and OAT;
f) очистка водно-аммиачного раствора (330), содержащего меламин, со стадии е) посредством отстаивания в присутствии NH3 для превращения поликонденсатов в меламин;f) purification of the aqueous ammonia solution (330) containing melamine from step e) by settling in the presence of NH 3 to convert the polycondensates to melamine;
g) кристаллизация меламина, присутствующего в очищенном водном растворе (307), выходящем со стадии f), и отделение кристаллов меламина от указанного раствора с получением влажного осадка (309) меламина и потока (310) кристаллизационного маточного раствора, содержащего только ОАТ, растворенные остатки меламина и NH3;g) crystallization of melamine present in the purified aqueous solution (307) leaving step f) and separation of melamine crystals from said solution to obtain a wet precipitate of melamine (309) and a crystallization mother liquor stream (310) containing only OAT, dissolved residues melamine and NH 3 ;
h) перегонка маточного раствора, выходящего со стадии g), с получением потока (317) высокочистого NH3 и водного потока (322), не содержащего аммиака и содержащего ОАТ и остатки меламина, впоследствии выделяемые или удаляемые в специально для этого предназначенных секциях способа ниже по потоку, например, в секции деструкции/отпарки;h) distillation of the mother liquor leaving step g) to obtain a stream (317) of high-purity NH 3 and an aqueous stream (322) containing no ammonia and containing OAT and melamine residues, which are subsequently recovered or removed in specially designed sections of the method below downstream, for example, in the destruction / stripping section;
i) сушка влажного осадка (309) меламина со стадии g) горячим воздухом с получением высушенных кристаллов меламина высокой степени чистоты и потока отработанного воздуха, содержащего аммиак;i) drying the wet sediment (309) of melamine from step g) with hot air to obtain dried crystals of high purity melamine and a stream of exhaust air containing ammonia;
причем в указанном способе необходимо стадию с) экстракционной перегонки потока (302) отходящего газа со стадии а) и, если таковой присутствует, потока (305) отходящего газа со стадии b) проводить в присутствии водного растворителя для экстракции при давлении от 5,5 до 25 МПа (от 55 до 250 бар), предпочтительно от 7 до 17 МПа (от 70 до 170 бар).moreover, in this method, stage c) is required for the extraction distillation of the exhaust gas stream (302) from stage a) and, if present, the exhaust gas stream (305) from stage b) is carried out in the presence of an aqueous solvent for extraction at a pressure from 5.5 to 25 MPa (55 to 250 bar), preferably 7 to 17 MPa (70 to 170 bar).
2. Способ по п. 1, в котором водный растворитель для экстракции представляет собой воду или водный раствор (329), не содержащий аммиака, более предпочтительно подаваемый рециклом водный раствор (318), не содержащий аммиака.2. The method according to claim 1, wherein the aqueous extraction solvent is an ammonia-free water or aqueous solution (329), more preferably an ammonia-free aqueous solution (318) supplied by recycle.
3. Способ по п. 1, в котором водный растворитель для экстракции присутствует в количестве от 3 до 6, предпочтительно от 4 до 5 т растворителя на 1 т полученного меламина.3. The method according to p. 1, in which the aqueous solvent for extraction is present in an amount of from 3 to 6, preferably from 4 to 5 tons of solvent per 1 ton of melamine obtained.
4. Способ по п. 1, в котором стадию с) экстракционной перегонки проводят в устройстве для разделения, предпочтительно в перегонной колонне или колонне Distex, выполненном из материалов, способных выдержать необходимые рабочие условия, например из сплава, по существу состоящего из сочетания никеля, хрома и молибдена или металлов, таких как цирконий, титан или из сочетания указанных материалов.4. The method according to p. 1, in which stage c) of the extraction distillation is carried out in a separation device, preferably in a distillation column or Distex column made of materials capable of withstanding the necessary operating conditions, for example, an alloy essentially consisting of a combination of nickel, chromium and molybdenum or metals such as zirconium, titanium or from a combination of these materials.
5. Способ по п. 1, в котором поток (317) высокочистого NH3 со стадии h) подают в реактор для синтеза на стадии а) как (319), в постреактор на стадии b) как (304) и на стадию очистки е) как (320).5. The method of claim 1, wherein the high purity NH 3 stream (317) from step h) is fed to the synthesis reactor in step a) as (319), to the postreactor in step b) as (304), and to the purification step e ) as (320).
6. Способ по п. 1, в котором поток (317) высокочистого NH3 со стадии h) и поток (314) высокочистого CO2 со стадии с) вводят в способ синтеза мочевины.6. The method of claim 1, wherein the high purity NH 3 stream (317) from step h) and the high purity CO 2 stream (314) from step c) are introduced into the urea synthesis process.
7. Способ по п. 1, в котором поток (317) высокочистого NH3 со стадии h) и поток (314) высокочистого CO2 со стадии с) выделяют в качестве сырьевых материалов для использования в других промышленных производственных процессах.7. The method of claim 1, wherein the high purity NH 3 stream (317) from step h) and the high purity CO 2 stream (314) from step c) are isolated as raw materials for use in other industrial manufacturing processes.
8. Способ по п. 1, в котором часть газообразного потока (314) высокочистого CO2 со стадии с) используют для нейтрализации водного потока (322), не содержащего аммиака, со стадии h).8. The method of claim 1, wherein a portion of the gaseous stream (314) of high purity CO 2 from step c) is used to neutralize the ammonia-free water stream (322) from step h).
9. Способ по п. 1, в котором стадия h) дополнительно включает отделение продувочного потока (329), содержащего CO2, от потока кристаллизационного маточного раствора, причем указанный продувочный поток подвергают экстракционной перегонке на стадии с).9. The method of claim 1, wherein step h) further comprises separating the purge stream (329) containing CO 2 from the crystallization mother liquor stream, said purge stream being subjected to extraction distillation in step c).
10. Способ по п. 1, в котором поток отработанного воздуха, содержащий аммиак, со стадии i) приводят в контакт с водным промывающим потоком в скруббере с образованием водного потока (316) аммиака и очищенного потока воздуха.10. The method of claim 1, wherein the exhaust air stream containing ammonia from step i) is contacted with an aqueous wash stream in a scrubber to form an ammonia water stream (316) and a purified air stream.
11. Способ по п. 10, в котором водный поток (316) аммиака из скруббера подают в секцию гасителя стадии е) для охлаждения и растворения расплавленного неочищенного потока меламина.11. The method according to p. 10, in which the aqueous stream (316) of ammonia from the scrubber is fed to the quencher section of step e) to cool and dissolve the molten crude stream of melamine.
12. Способ по п. 1, в котором CO2, возможно присутствующий в кристаллизационном маточном растворе, отделяют в виде водно-аммиачной смеси (329) CO2 в секции отделения аммиака и направляют для выделения путем экстракционной перегонки на стадию с) совместно с потоком (302) отходящего газа со стадии а) и потока (305) отходящего газа, возможно выходящего из стадии b).12. The method according to p. 1, in which CO 2 , possibly present in the crystallization mother liquor, is separated in the form of a water-ammonia mixture (329) CO 2 in the ammonia separation section and sent for extraction by extraction distillation to stage c) together with the stream (302) the off-gas from step a) and the off-gas stream (305) possibly leaving step b).
13. Способ по любому из п.п. 1-12, в котором на перегонку на стадии с) подают поток отходящих газов из способов получения меламина, проводимых на других предприятиях по производству меламина.13. The method according to any one of paragraphs. 1-12, in which the distillation in stage c) serves the flow of exhaust gases from methods for producing melamine, carried out at other enterprises for the production of melamine.
14. Система, предназначенная для разделения и выделения высокочистого CO2 и высокочистого NH3 из потоков отходящего газа, поступающих с установки получения меламина, где указанная система включает следующие элементы: первую перегонную колонну для экстракции CO2, подходящую для работы с водным растворителем для экстракции, например водой; вторую разделительную колонну для разделения, подходящую для удаления из ее верхней части CO2 и NH3, содержащихся в потоке, выходящем из нижней части первой колонны экстракционной перегонки; третью разделительную колонну, подходящую для выделения из ее верхней части NH3, присутствующего в потоке, выходящем из верхней части второй колонны, причем указанные элементы подходят для осуществления стадий разделения и выделения высокочистого CO2 и высокочистого NH3 из указанных потоков отходящего газа.14. A system for separating and separating high-purity CO 2 and high-purity NH 3 from off-gas streams from a melamine production plant, wherein said system includes the following elements: a first CO 2 extraction column suitable for working with an aqueous extraction solvent for example water; a second separation separation column suitable for removing from its upper part CO 2 and NH 3 contained in the stream leaving the lower part of the first extraction distillation column; a third separation column suitable for separating from its upper part NH 3 present in the stream exiting the upper part of the second column, said elements being suitable for the steps of separating and recovering high purity CO 2 and high purity NH 3 from said exhaust gas streams.
15. Система по п. 14 для модернизации существующих предприятий по производству меламина и/или для объединения предприятий по производству меламина с предприятиями по производству мочевины.15. The system of Claim 14 for upgrading existing melamine manufacturing plants and / or for combining melamine manufacturing plants with urea manufacturing plants.
16. Цикл разделения и выделения высокочистого CO2 и высокочистого NH3 из потоков отходящего газа с установки получения меламина путем пиролиза мочевины, включающий:16. The cycle of separation and separation of high-purity CO 2 and high-purity NH 3 from the exhaust gas streams from the plant for producing melamine by pyrolysis of urea, including:
- зону реакции, состоящую из основного реактора и постреактора, где пиролиз с высокой степенью конверсии мочевины в меламин происходит с разделением безводного потока отходящего газа, полученного из NH3, CO2 и паров меламина;- a reaction zone consisting of a main reactor and a postreactor, where pyrolysis with a high degree of conversion of urea to melamine occurs with the separation of an anhydrous stream of exhaust gas obtained from NH 3 , CO 2 and melamine vapor;
- экстракционную перегонную колонну или колонну Distex, находящуюся в соединении с зоной реакции, из которой в нее поступает указанный безводный поток отходящего газа, причем на указанной колонне Distex в верхней ее части отделяют продукт, состоящий из высокочистого CO2, путем перегонки при предпочтительном уровне давления от 7 до 17 МПа (от 70 до 170 бар), а из нижней части колонны отделяют водный поток, состоящий из NH3 и остаточного меламина, при использовании в качестве растворителя для экстракции, предпочтительно водных растворов, не содержащих аммиака, исходящих из цикла очистки и выделения меламина; секцию отпарки для удаления остаточного CO2 из водного раствора, не содержащего аммиака;an extraction distillation column or a Distex column, which is connected to the reaction zone, from which the specified anhydrous exhaust gas stream flows, and on the said Distex column, a product consisting of high-purity CO 2 is separated in the upper part by distillation at a preferred pressure level from 7 to 17 MPa (from 70 to 170 bar), and an aqueous stream consisting of NH 3 and residual melamine is separated from the bottom of the column when used as solvent for extraction, preferably aqueous solutions containing no amine Mia, coming from a cycle of purification and allocation of melamine; a stripping section to remove residual CO 2 from an ammonia-free aqueous solution;
- секцию гасителя и секцию очистки для выделения и очистки меламина, подаваемого с водными потоками аммиака, исходящими из цикла получения, возможно с добавкой NH3;- a quencher section and a purification section for separating and purifying melamine supplied with aqueous ammonia streams coming from the production cycle, possibly with the addition of NH 3 ;
- секцию осаждения путем кристаллизации очищенного меламина, объединяющую разделение и сушку меламинового продукта;- a precipitation section by crystallization of purified melamine, combining the separation and drying of the melamine product;
- секцию отделения аммиака для получения аммиака высокой степени чистоты путем перегонки из кристаллизационных маточных растворов;- ammonia separation section to obtain high-purity ammonia by distillation from crystallization mother liquors;
- секцию обработки маточных растворов, не содержащих аммиака, выходящих из секции отделения аммиака.- the processing section of the mother liquor containing no ammonia exiting the ammonia separation section.
17. Цикл по п. 16, в котором экстракционная перегонная колонна или колонна Distex представляет собой первую колонну системы по п. 14, предназначенной для разделения и выделения высокочистого CO2 и высокочистого NH3 из потоков отходящего газа с установки получения меламина.17. The cycle of claim 16, wherein the Distex extraction distillation column or column is the first column of the system of claim 14 for separating and recovering high purity CO 2 and high purity NH 3 from off-gas streams from a melamine production unit.