一種一步法三聚氰胺聯產方法
2023-05-18 13:31:01
專利名稱：一種一步法三聚氰胺聯產方法
技術領域：
本發明涉及一種一步法三聚氰胺方法，特別是一種一步法三聚氰胺聯產方法。
背景技術：
目前，三聚氰胺一般是以尿素為原料，用高壓、低壓或常壓方法進行生產。高壓法和低壓法投資大，廢水、廢渣量大，與環保要求相悖，總成本高；常壓法生產工藝由於其壓力低(絕壓0.10～0.15MPa)，因而腐蝕性小，設備壽命長，主要設備至少可使用15年以上。其中，常壓法的二步法生產工藝投資少，但生產成本較高，勞動強度大，單套能力小；常壓法的二步法聯產工藝仍擺脫不了原工藝自動化程度低，勞動強度大，工作環境惡劣，單套能力小，原料和能量消耗高，尾氣純度差等缺點；常壓一步法雖然擺脫了二步法一些弊端，表現出勞動強度小，產品質量好，單套能力大，無廢渣、廢水排放，但生產工藝投資較大，電耗高，而且成本也較高，基本與二步法相當。
發明內容
本發明所要解決技術問題是克服現有的常壓法中的一步法、二步法及二步法聯產工藝的弊端，而提供一種投資比小、成本低、勞動強度小的一種一步法三聚氰胺聯產方法；本發明一步法三聚氰胺聯產方法，其三聚氰胺結構式為
它可通過下述步驟製得(1)直接選用從合成氨工段過來的氨氣，壓力0.10～0.15MPa，溫度為0～5℃，經載體氣氨蒸氣預熱器預熱到150℃，壓力0.10～0.15MPa，再經載體氣氨熔鹽預熱器加熱到350～400℃；(2)然後進入流化床反應器，作為流化床的載體氣氨，在流化床反應器溫度為380～400℃的條件下，從液態尿素循環泵分支過來的液態尿素進入流化床反應器，在催化劑——矽膠/矽鋁膠的作用下，經過一系列反應生成三聚氰胺氣體，其化學反應式如下
(3)從流化床反應器出來的含三聚氰胺的氣體，經熱氣冷卻器冷卻到310～330℃，使高沸點產物結晶出來；(4)熱氣冷卻器出來的氣體經過熱氣過濾器，濾去高沸點產物及催化劑——矽膠/矽鋁膠細粉；(5)經過濾後的氣體進入結晶器，與從液態尿素洗滌塔過來的潔淨冷氣相混合，溫度降至200～220℃，產生三聚氰胺晶體；(6)此時，低沸點產物仍為氣體狀態，從結晶器出來的氣體中的三聚氰胺經旋風分離器分離，從其底部經壓力螺旋排出；(7)經旋風分離器排出的氣體用冷風機升壓後進入液態尿素洗滌塔，一是將未反應完全的低沸點產物和未分離的三聚氰胺細粉進行回收，二是將200～220℃氣體溫度降至135～145℃，經柱狀旋風分離器除沫後，一部分為結晶器提供冷氣，另一部分氣體進入聯產工段。
本發明所述一步法三聚氰胺聯產方法，其聯產工段可為合成氨、碳酸氫銨/合成氨、純鹼和氯化銨；所述一步法三聚氰胺聯產方法，流化床反應器的載體氣用純氨，代替一步法三聚氰胺方法的混和氣。
本發明所提供的這種一步法三聚氰胺聯產方法，集常壓二步法三聚氰胺聯產方法和一步法三聚氰胺方法之大成，具有二步法三聚氰胺聯產方法和一步法三聚氰胺方法的所有優點，因而三聚氰胺產品質量好，原料消耗低，勞動強度小，規模大，投資省；首先省去了工藝中的主要設備壓縮機及其相關輔助設施，投資比常壓一步法三聚氰胺方法節省40％，電耗減少60％；純氨作載體氣氨，提高設備和催化劑效率可達30％；不需新建尾氣處理裝置，三聚氰胺反應中副產品的氨和二氧化碳和合成氨工段的氨一起用制碳酸氫銨母液或制鹼母液直接通過高位吸氨器吸收，副產品的氨和合成氨工段的氨價值幾乎相等；由於尾氣得到經濟合理的利用，從而使三聚氰胺的成本進一步降低，比其它任何工藝的成本低800～1000元。
附圖為本發明所提供的一種一步法三聚氰胺聯產方法流程框圖。
具體實施例方式
實施例1，參照附圖，直接選用從合成氨工段過來的氨氣，壓力0.10～0.15MPa，溫度為0～5℃，每生產1噸三聚氰胺需4400～4800公斤的氨氣，經載體氣氨蒸氣預熱器預熱到150℃，壓力0.10～0.15MPa，再經載體氣氨熔鹽預熱器加熱到350～400℃；然後進入流化床反應器，作為流化床的載體氣氨，在流化床反應溫度為380～400℃的條件下，從液態尿素循環泵分支過來的液態尿素進入流化床反應器，每生產1噸三聚氰胺需液態尿素3.05～3.15噸，在催化劑矽膠的作用下，每公斤矽膠可投尿素60～70克，經過一系列反應生成三聚氰胺氣體；從流化床反應出來的含三聚氰胺的氣體，經熱氣冷卻器冷卻到310～330℃，使高沸點產物結晶出來；熱氣冷卻器出來的氣體經過熱氣過濾器，濾去高沸點產物及催化劑矽膠細粉；經過濾後的氣體進入結晶器，與從液態尿素洗滌塔過來的潔淨冷氣相混合，溫度降至200～220℃，產生三聚氰胺晶體；此時，低沸點產物仍為氣體狀態，從結晶器出來的氣體中的三聚氰胺經旋風分離器底部壓力螺旋排出；經旋風分離器排出的氣體用冷風機升壓後進入液態尿素洗滌塔，一是將未反應完全的低沸點產物和未分離的三聚氰胺細粉進行回收，二是將200～220℃氣體溫度降至135～145℃，經柱狀旋風分離器除沫後，一部分為結晶器提供冷氣，另一部分氣體進入碳酸氫銨工段，其氣體純度在99.5％以上，每生產1噸三聚氰胺可產生0.85噸氨氣和1.13噸二氧化碳氣體，可多產碳酸氫銨3.9噸或多出液氨0.85噸。
實施例2，參照附圖，直接選用從合成氨工段過來的氨氣，壓力0.10～0.15MPa，溫度為0～5℃，每生產1噸三聚氰胺需4400～4800公斤的氨氣，經載體氣氨蒸氣預熱器預熱到150℃，壓力0.10～0.15MPa，再經載體氣氨熔鹽預熱器加熱到350～400℃；然後進入流化床反應器，作為流化床的載體氣氨，在流化床反應溫度為380～400℃的條件下，從液態尿素循環泵分支過來的液態尿素進入流化床反應器，每生產1噸三聚氰胺需液態尿素3.05～3.15噸，在催化劑矽鋁膠的作用下，每公斤矽鋁膠可投尿素60～70克，經過一系列反應生成三聚氰胺氣體；從流化床反應出來的含三聚氰胺的氣體，經熱氣冷卻器冷卻到310～330℃，使高沸點產物結晶出來；熱氣冷卻器出來的氣體進入熱氣過濾器，濾去高沸點產物及催化劑矽鋁膠細粉；經過濾後的氣體進入結晶器，與從液態尿素洗滌塔過來的潔淨冷氣相混合，溫度降至200～220℃，產生三聚氰胺晶體；此時，低沸點產物仍為氣體狀態，從結晶器出來的氣體中的三聚氰胺經旋風分離器底部壓力螺旋排出；經旋風分離器排出的氣體用冷風機升壓後進入液態尿素洗滌塔，一是將未反應完全的低沸點產物和未分離的三聚氰胺細粉進行回收，二是將200～220℃氣體溫度降至135～145℃，經柱狀旋風分離器除沫後，一部分為結晶器提供冷氣，另一部分氣體進入聯鹼工段，其氣體純度在99.5％以上，每生產1噸三聚氰胺可產生0.85噸氨氣和1.13噸二氧化碳氣體，可多產氯化銨2.576噸、純鹼2.675噸，或多出液氨0.85噸。
權利要求
1.一種一步法三聚氰胺聯產方法，其特徵在於它可通過下述步驟製得(1)直接選用從合成氨工段過來的氨氣，壓力0.10～0.15MPa，溫度為0～5℃，經載體氣氨蒸氣預熱器預熱到150℃，壓力0.10～0.15MPa，再經載體氣氨熔鹽預熱器加熱到350～400℃；(2)然後進入流化床反應器，作為流化床的載體氣氨，在流化床反應器溫度為380～400℃的條件下，從液態尿素循環泵分支過來的液態尿素進入流化床反應器，在催化劑——矽膠/矽鋁膠的作用下，經過一系列反應生成三聚氰胺氣體，其化學反應式如下(3)從流化床反應器出來的含三聚氰胺的氣體，經熱器冷卻器冷卻到310～330℃，使高沸點產物結晶出來；(4)熱器冷卻器出來的氣體經過熱器過濾器，濾去高沸點產物及催化劑——矽膠/矽鋁膠細粉；(5)經過濾後的氣體進入結晶器，與從液態尿素洗滌塔過來的潔淨冷氣相混合，溫度降至200～220℃，產生三聚氰胺晶體；(6)此時，低沸點產物仍為氣體狀態，從結晶器出來的氣體中的三聚氰胺經旋風分離器分離，從其底部經壓力螺旋排出；(7)經旋風分離器排出的氣體用冷風機升壓後進入液態尿素洗滌塔，一是將未反應完全的低沸點產物和未分離的三聚氰胺細粉進行回收，二是將200～220℃氣體溫度降至135～145℃，經柱狀旋風分離器除沫後，一部分為結晶器提供冷氣，另一部分氣體進入聯產工段。
2.按照權利要求1所述的一步法三聚氰胺聯產方法，其特徵在於聯產工段可為合成氨、碳酸氫銨/合成氨、純鹼和氯化銨。
3.按照權利要求1所述的一步法三聚氰胺聯產方法，其特徵在於流化床反應器的載體氣用純氨，代替一步法三聚氰胺方法的混和氣。
全文摘要
本發明公開了一種一步法三聚氰胺聯產方法，它屬於三聚氰胺生產方法。該方法是從合成氨工段的氨氣，壓力0.10～0.15MPa，直接送入三聚氰胺工段，經蒸氣和熔鹽預熱到350～400℃後，作流化床的載體氣氨；從液態尿素洗滌塔出來的氣體分兩支，一支返回結晶器作冷氣，另一支直接送入碳酸氫銨/純鹼和氯化銨的吸收崗位，去生產碳酸氫銨/純鹼和氯化銨。它集常壓二步法三聚氰胺聯產方法和一步法三聚氰胺方法之大成，因而三聚氰胺產品質量好，原料消耗低，勞動強度小，規模大，投資省；投資比常壓一步法三聚氰胺方法節省40％，電耗減少60％；它用純氨作載體氣氨，提高設備和催化劑效率可達30％；不需新建尾氣處理裝置，尾氣得到經濟合理的利用。
文檔編號C07D251/56GK1493565SQ0315927
公開日2004年5月5日 申請日期2003年9月17日 優先權日2003年9月17日
發明者丁澤華, 鄭鴻飛, 何淼, 劉健 申請人:丁澤華, 鄭鴻飛, 劉健, 何淼