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文檔簡(jiǎn)介

1、三聚氤胺工藝技術(shù)方案建議書三聚氰胺工藝技術(shù)方案根據(jù)原料路線不同,三聚氤胺生產(chǎn)方法有雙氤胺法和尿素法。由于以尿素為原料的生產(chǎn)路線的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于以雙氰胺為原料的工藝路線,雙氤胺法已逐步被淘汰,尿素法是今后的發(fā)展方向。、國(guó)內(nèi)、外技術(shù)工藝概括世界三聚氤胺的生產(chǎn)方法按原料分有雙氤胺法和尿素法;按操作壓力分有高壓法(8-10MPa,代表性的工藝有新日產(chǎn)法、歐技技術(shù)和美國(guó)Allied法)、低壓法(,代表性的工藝是荷蘭DSM法)、常壓法(,代表性的工藝有德國(guó)BASF法、奧地利OSW法、燁晶科技的氣相淬冷法和中國(guó)自行開發(fā)的半干式常壓法)。世界三聚氤胺的生產(chǎn)方法分類見表1-1。表1-1世界三聚氤胺的生產(chǎn)

2、方法分類分類生產(chǎn)方法備注按原料 分雙氤胺法原料由電石開始,需消耗大量電能,來(lái)源困難,已逐 漸被淘汰尿素法現(xiàn)普遍采用的方法按工藝流程分氣相淬冷法代表性的是BASF公司液相淬冷法代表性的是DSM公司干捕再精制法代表性的是中國(guó)干捕再精制法按操作壓力分高壓法(8-10MPa)代表性的工藝有新日產(chǎn)法、歐技技術(shù)和美國(guó)Allied法低壓法(0.5-1.0MPa)代表性的工藝是荷蘭DSM法常壓法(0.05-0.1MPa)代表性的工藝有BASF法、奧地利OSW法和中國(guó)自 行開發(fā)的間歇法目前世界三聚氤胺生產(chǎn)普遍采用尿素原料路線。以尿素為原料生產(chǎn)三聚氤胺可分為高壓法、低壓法和常壓法等三種主要生產(chǎn)工藝。無(wú)論哪種工 藝

3、技術(shù),其生產(chǎn)都有反應(yīng)、淬冷和尾氣回收三個(gè)工序。1)反應(yīng)過(guò)程:以熔融尿素為原料,在一定溫度、壓力下尿素轉(zhuǎn)化為三 聚氤胺,同時(shí)放出NH和CO。三聚氰胺的化學(xué)合成反應(yīng)方程式如下:3一6H9N-CO-NH 乙熱八、壓力尿素NH2 ?、nh2,N + 6NH3 + 3CO2nh9乙三聚氤胺 氨 二氧化碳2)淬冷過(guò)程:反應(yīng)后生成物可用水、母液或氣體進(jìn)行急冷,以防止高 溫下產(chǎn)物水解,減少反應(yīng)副產(chǎn)物的生成。3)尾氣回收:三聚氰胺生產(chǎn)中生成的NH3和CO2:必須回收后循環(huán)利用, 國(guó)內(nèi)外對(duì)尾氣回收技術(shù)均十分重視,是三聚氤胺生產(chǎn)工藝技術(shù)中不可分割 的重要內(nèi)容。1、國(guó)外技術(shù)工藝概括目前,世界上技術(shù)先進(jìn)、競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的三

4、聚氤胺生產(chǎn)工藝主要有日本 的Nissan和意大利的Montedison高壓法以及荷蘭DSM和德國(guó)BASF的低壓 法。1)Nissan 工藝MPa,經(jīng)高壓洗滌塔吸收反應(yīng)器釋放的尾氣中殘余的三聚氤胺和未反應(yīng)的尿素后進(jìn)入三聚氤胺反應(yīng)器,同時(shí)與加壓、MPa,400 C的液氨進(jìn)入 反應(yīng)塔,MPa和380400C的條件下,尿素轉(zhuǎn)化為三聚氤胺。反應(yīng)尾氣在尾氣回收塔中用稀甲銨液吸收,產(chǎn)生的濃甲鉉液送往尿素 合成裝置。從反應(yīng)塔出來(lái)的溶液(大部分是三聚氰胺)與熱氣氨混合后進(jìn) 步反應(yīng),然后淬冷至180C,得到含三聚氤胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 30%的溶液, MPa時(shí)去氨汽提塔汽提出大部分的氨,再經(jīng)過(guò)濾、結(jié)晶、干燥后得到產(chǎn)

5、品。Nissan工藝技術(shù)屬于較早的高壓法技術(shù),它吸收了低壓法的一些優(yōu)點(diǎn), 又改良了濕法工藝的缺點(diǎn),基本上為人們所接受,但日本Nissan公司只限 于自己使用該技術(shù)。Montedison 工藝Montedison工藝是將熔融尿素加壓、MPa和135C,MPa,420C的 氨混合后進(jìn)入三聚氤胺反應(yīng)器中,MPa、溫度380C的條件下,尿素在反應(yīng) 器內(nèi)直接轉(zhuǎn)化為三聚氤胺。MPa,反應(yīng)生成的混合物在淬冷塔內(nèi)被來(lái)自吸收塔的甲銨液冷卻至 160C,出塔頂?shù)姆磻?yīng)尾氣經(jīng)處理后去尿素裝置,MPa進(jìn)入汽提塔,汽提出 的殘余NH3和CO2:在吸收塔中被吸收成稀甲鉉液,然后返回淬冷塔作為冷 卻液。出汽提塔的三聚氤胺溶液

6、被循環(huán)母液稀釋,經(jīng)活性炭?jī)艋?、脫色?過(guò)濾、結(jié)晶、分離、干燥即得三聚氤胺產(chǎn)品,收率為85%90%。離心分 離產(chǎn)生的母液經(jīng)氨回收和廢水處理,氨和工藝水重新加以回收利用。3)DSM工藝DSM工藝是將熔融尿素通過(guò)噴嘴噴入反應(yīng)塔,尾氣回收的氣氨加壓升溫 后返回反應(yīng)塔,MPa,反應(yīng)溫度390C,需使用催化劑。離開反應(yīng)塔頂部的氣流(含有三聚氤胺,NH3,co2,少量的副產(chǎn)物及催 化劑粉塵)在淬冷塔中經(jīng)旋流器上部溢流液噴淋,溫度由390C降至126C, 氣體再經(jīng)洗滌塔洗滌后去氨回收系統(tǒng)的吸收塔。從吸收塔塔頂出來(lái)的氣氨 經(jīng)加壓、升溫后返回反應(yīng)塔,塔底稀甲銨液返回尿素裝置。含三聚氤胺質(zhì) 量分?jǐn)?shù)8%14%的溶液經(jīng)

7、旋流器濃縮分離后,在解析塔中用蒸汽汽提出殘 余的NH3和CO2,然后送混合槽,同時(shí)加入經(jīng)氨回收系統(tǒng)預(yù)熱的結(jié)晶循環(huán)母 液和助濾劑,使三聚氤胺全部溶解,再加入活性炭脫色,漿液濾去不溶性 雜質(zhì)后在結(jié)晶器中結(jié)晶。離心分離得到的晶體經(jīng)空氣干燥、粉碎即得三聚 氤胺產(chǎn)品;結(jié)晶母液一部分去洗滌塔洗滌反應(yīng)尾氣,其余經(jīng)氨回收系統(tǒng)加 熱后加入混合槽。4)BASF工藝該工藝先將熔融尿素送入貯槽,然后部分進(jìn)入流化床反應(yīng)器,其余冷 卻后去洗滌塔,洗滌循環(huán)反應(yīng)尾氣中未反應(yīng)的尿素和未分離的三聚氤胺。循環(huán)反應(yīng)尾氣(主要是NH3和CO2)經(jīng)洗滌后加熱至400C進(jìn)入反應(yīng)器, 霧化尿素并使催化劑流化,尿素在常壓、380400C和AL

8、2O3催化劑作用下 反應(yīng)生成三聚氤胺,反應(yīng)所需的熱量由熔鹽系統(tǒng)提供。MPa的蒸汽,其溫 度降至330C后進(jìn)入過(guò)濾器過(guò)濾副產(chǎn)物結(jié)晶和催化劑粉塵,凈化氣進(jìn)入結(jié)晶 器。用來(lái)自尿素洗滌塔140C循環(huán)氣急冷,使結(jié)晶器溫度維持在190-210C, 得到三聚氤胺結(jié)晶。三聚氤胺晶粒經(jīng)旋風(fēng)分離器分離,由螺旋輸送機(jī)送至 包裝機(jī)包裝成袋。出旋風(fēng)分離器的尾氣經(jīng)尿素洗滌塔后,部分作反應(yīng)器的流化氣,部分 作結(jié)晶器的冷卻氣,其余經(jīng)處理后去尿素裝置。2、國(guó)內(nèi)技術(shù)工藝概括我國(guó)是世界上三聚氤胺實(shí)際應(yīng)用技術(shù)最全的國(guó)家。我國(guó)三聚氤胺生產(chǎn)起步于1958年的天津衛(wèi)津化工廠,以雙氰胺為原料,采用常壓法間歇干捕 工藝,年產(chǎn)三聚氰胺100 t

9、。1980年,川化股份有限公司引進(jìn)荷蘭DSM公 司12 kt/a低壓法生產(chǎn)裝置。20世紀(jì)90年代,kt / a高壓法生產(chǎn)裝置, 此后川化、福建三明、烏石化和重慶建峰相繼引進(jìn)歐技公司高壓法生產(chǎn)技 術(shù)。1)燁晶科技的低壓氣相淬冷生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)入21世紀(jì),山東海化、江蘇化工設(shè)計(jì)院和北京清大華業(yè)(燁晶科技) 聯(lián)合開發(fā)了與BASF公司流程相似的低壓氣相淬冷法生產(chǎn)工藝,并建成12 kt/a裝置,其主要應(yīng)用企業(yè)有山東魁星、南京金陵石化、山西豐荷、四川 化工、河南駿化等,目前已成功開發(fā)出30 kt/a和50 kt/a裝置技術(shù)。最近幾年,燁晶科技開發(fā)的低壓氣相淬冷生產(chǎn)技術(shù)不斷改進(jìn),在裝置 規(guī)模擴(kuò)大、能耗降低、投資減

10、少方面都取得了明顯成效,受到國(guó)內(nèi)越來(lái)越 多用戶的歡迎,成為國(guó)內(nèi)低壓法生產(chǎn)三聚氤胺的熱門技術(shù)。低壓氣相淬冷法的工藝過(guò)程為:熔融尿液由尿液泵送往三聚氤胺反應(yīng) 器,使用霧化氣噴入第1組熔鹽盤管上方,反應(yīng)后的混合氣從反應(yīng)器頂部 排出,被引入熱氣冷卻器管內(nèi),換熱后熱氣溫度下降,氣相中的脫氨產(chǎn)物 由于溫度降低而發(fā)生凝聚。出熱氣冷卻器的混合氣經(jīng)熱氣過(guò)濾器除去脫氨 產(chǎn)物和催化劑碎粒等機(jī)械雜質(zhì)后,從結(jié)晶器頂部進(jìn)入,在結(jié)晶器內(nèi)與來(lái)自 尿液洗滌塔的部分冷氣混合,溫度繼續(xù)下降,在此條件下三聚氤胺結(jié)晶析 出。三聚氤胺結(jié)晶隨氣流進(jìn)人旋風(fēng)分離器,分離出的三聚氤胺晶體從底部 排料口經(jīng)螺旋輸送機(jī)送出,用氣流送往包裝系統(tǒng)。從旋風(fēng)

11、分離器頂排出的含NH3和CO2的氣流送往尿液洗滌塔,從洗滌塔引出的氣體部分經(jīng)載氣壓縮機(jī)加壓后送往反應(yīng)器作載氣,部分送至結(jié)晶器 作冷卻氣,其余送尾氣處理裝置。2)玖源科技開發(fā)的低壓生產(chǎn)技術(shù)玖源化工引進(jìn)美國(guó)氰胺公司轉(zhuǎn)讓裝置,該裝置美國(guó)氰胺公司上世紀(jì)七 十年代DSM技術(shù)的一套二手裝置建廠,于1971年建成投產(chǎn),2004年工廠 因非技術(shù)和設(shè)備原因停產(chǎn)關(guān)閉。該裝置生產(chǎn)正常運(yùn)行歷時(shí)33年,原設(shè)計(jì)生 產(chǎn)能力96t/d(萬(wàn)t/d)。裝置投產(chǎn)后,經(jīng)過(guò)幾次重大技術(shù)改造,使裝置保 持了設(shè)備完好性和技術(shù)先進(jìn)性,t/d(萬(wàn)t/d)。該裝置雖然最初建廠時(shí)間 為上世紀(jì)七十年代,但廠方不斷進(jìn)行技術(shù)改造,從美方提供的資料看,無(wú) 論其工藝技術(shù)、原料消耗、產(chǎn)品質(zhì)量均處于國(guó)際領(lǐng)先水平。在我國(guó)現(xiàn)有同 類裝置中具有技術(shù)先進(jìn)、能耗低、無(wú)污染、產(chǎn)品質(zhì)量高的優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品質(zhì)量 穩(wěn)定,。玖源科技三聚氤胺技術(shù)利用原有引進(jìn)裝置,在原DSM氣相反應(yīng)和液相 淬冷工藝的基礎(chǔ)上,通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)、縮短工藝流程、改變分離凈化方 式等措施,達(dá)到節(jié)約能源、降低消耗的目的。玖源科技三聚氤胺工藝是將熔融尿素通過(guò)噴嘴噴入三聚氤胺反應(yīng)器, 反應(yīng)器是流化床反應(yīng)器,(表壓),反應(yīng)溫度39

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