三聚氰胺工藝技術(shù)方案解讀

1、三聚氰胺工藝技術(shù)方案根據(jù)原料路線不同，三聚氰胺生產(chǎn)方法有雙氰胺法和尿素法。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，雙氰胺法已逐步被淘汰，尿素法是今后的發(fā)展方向。一、 國(guó)內(nèi)、外技術(shù)工藝概括世界三聚氰胺的生產(chǎn)方法按原料分有雙氰胺法和尿素法；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（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）。世界三聚氰胺的生產(chǎn)方法分類見表1-1。表 1

2、1 世界三聚氰胺的生產(chǎn)方法分類分 類生產(chǎn)方法備 注按原料分雙氰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氰胺生產(chǎn)普遍采用尿素原料路線。以尿素為原料生產(chǎn)三聚氰胺可分為高壓法、低壓法和常壓法等三種主要生產(chǎn)

3、工藝。無(wú)論哪種工藝技術(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)化為三聚氰胺，同時(shí)放出NH3和CO2。三聚氰胺的化學(xué)合成反應(yīng)方程式如下：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，是三聚氰胺生產(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)的三聚氰胺生產(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

4、法。1）Nissan工藝Nissan工藝是將熔融尿素加壓至10.0 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氰胺和未反應(yīng)的尿素后進(jìn)入三聚氰胺反應(yīng)器，同時(shí)與加壓、加熱至10.0 MPa，400 的液氨進(jìn)入反應(yīng)塔，在10.0 MPa和380400的條件下，尿素轉(zhuǎn)化為三聚氰胺。反應(yīng)尾氣在尾氣回收塔中用稀甲銨液吸收，產(chǎn)生的濃甲銨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)一步反應(yīng)，然后淬冷至180，得到含三聚氰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%一30%的溶液，待壓力達(dá)到1.5 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)品。Nissan工藝技術(shù)屬于較早的高

5、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)。2）Montedison工藝Montedison工藝是將熔融尿素加壓、加熱至8.5 MPa和135，然后與8.5 MPa，420的氨混合后進(jìn)入三聚氰胺反應(yīng)器中，在反應(yīng)壓力為8.0 MPa、溫度380的條件下，尿素在反應(yīng)器內(nèi)直接轉(zhuǎn)化為三聚氰胺。反應(yīng)器出料減壓至2.5 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160，出塔頂?shù)姆磻?yīng)尾氣經(jīng)處理后去尿素裝置，塔底溶液減壓至0.5 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銨液，然后返回淬

6、冷塔作為冷卻液。出汽提塔的三聚氰胺溶液被循環(huán)母液稀釋，經(jīng)活性炭?jī)艋⒚撋筮^(guò)濾、結(jié)晶、分離、干燥即得三聚氰胺產(chǎn)品，收率為8590。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，反應(yīng)壓力為0.7 MPa，反應(yīng)溫度390，需使用催化劑。離開反應(yīng)塔頂部的氣流(含有三聚氰胺，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390降至126，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

7、聚氰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)814的溶液經(jīng)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，使三聚氰胺全部溶解，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、粉碎即得三聚氰胺產(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氰胺。循環(huán)反應(yīng)尾氣(主要是NH3和CO2)經(jīng)洗滌后加熱至400進(jìn)入反應(yīng)器，霧化尿素并使催化劑流化，尿素在常壓、3804

8、00和AL2O3催化劑作用下反應(yīng)生成三聚氰胺，反應(yīng)所需的熱量由熔鹽系統(tǒng)提供。反應(yīng)氣在余熱回收系統(tǒng)副產(chǎn)2.3 MPa的蒸汽，其溫度降至330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140循環(huán)氣急冷，使結(jié)晶器溫度維持在190210，得到三聚氰胺結(jié)晶。三聚氰胺晶粒經(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)是世界上三聚氰胺實(shí)際應(yīng)用技術(shù)最全的國(guó)家。我國(guó)三聚氰胺生產(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，

9、年產(chǎn)三聚氰胺100 t。1980年，川化股份有限公司引進(jìn)荷蘭DSM公司12 kta低壓法生產(chǎn)裝置。20世紀(jì)90年代，河南中原大化首家引進(jìn)意大利歐技公司12.5 kta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?；⒔K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)

10、技術(shù)不斷改進(jìn)，在裝置規(guī)模擴(kuò)大、能耗降低、投資減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)三聚氰胺的熱門技術(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氰胺反應(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，在此條件下三聚氰胺結(jié)晶析出。三聚氰胺結(jié)晶隨氣流進(jìn)人旋風(fēng)分離器，分離出的三聚氰胺晶體從底部排料口經(jīng)螺旋輸送機(jī)送

11、出，用氣流送往包裝系統(tǒng)。從旋風(fēng)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（3.168 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，生產(chǎn)能力也達(dá)到113.5 t/d（3.86 萬(wàn)t/d）。該裝置雖然最初

12、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，純度可達(dá)99.99%。玖源科技三聚氰胺技術(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。玖源科技三聚氰胺工藝是將熔融尿素通過(guò)噴嘴噴入三聚氰胺反應(yīng)器， 反應(yīng)器是流化床反應(yīng)器，操作壓力為0.7MPa（表壓），反應(yīng)溫度390，使用微球狀Si-Al氧化物作為催化劑，催化劑在載氣氨的作用下，在反應(yīng)器內(nèi)上

13、下流動(dòng)。反應(yīng)后的混合氣(含有三聚氰胺及脫氨產(chǎn)物，NH3，CO2，少量的副產(chǎn)物及催化劑粉塵)從反應(yīng)器頂部排出，加入約77冷氨氣與反應(yīng)氣體混合，將反應(yīng)氣體溫度降至約360左右，使脫氨產(chǎn)物幾乎全部結(jié)晶而三聚氰胺只有極少量的結(jié)晶，降溫后的反應(yīng)氣體夾帶著催化劑顆粒和脫氨產(chǎn)物結(jié)晶進(jìn)入熱氣過(guò)濾器。過(guò)濾后的反應(yīng)氣體進(jìn)入結(jié)晶器，與循環(huán)風(fēng)機(jī)送來(lái)的溫度為200220的循環(huán)氣體混合后，溫度降至約300。氨和二氧化碳?xì)怏w以及結(jié)晶的三聚氰胺一起從結(jié)晶器底部流出，利用流體自身的動(dòng)能輸送到旋風(fēng)分離器中。旋風(fēng)分離器將大部分的粒度較大的三聚氰胺分離下來(lái)，依靠重力作用進(jìn)入三聚氰胺接收槽；較小的三胺顆粒隨著氣流從旋風(fēng)分離器頂部流出，

14、進(jìn)入袋式過(guò)濾器。在此條件下三聚氰胺結(jié)晶析出。三聚氰胺結(jié)晶隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器。經(jīng)旋風(fēng)和袋濾器分離的三聚氰胺經(jīng)過(guò)接收槽、三胺減壓槽、脫氣槽。經(jīng)過(guò)脫氣處理的三聚氰胺顆粒經(jīng)過(guò)一臺(tái)成品冷卻器，將產(chǎn)品冷卻到60以下。三聚氰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)。3）間歇法以尿素為原料，以氨為載氣、硅膠為催化劑，在常壓和380-400的溫度下，催化縮合成三聚氰胺。間歇法工藝過(guò)程分為粗制工段和精制工段兩部分，粗制工段工藝過(guò)程為：已脫除二氧化碳的干燥氨氣，經(jīng)氨預(yù)熱器加熱后送入流化床底部，通過(guò)彎形管預(yù)分布，再經(jīng)分布板上錐形泡罩的縫隙均勻吹入床內(nèi)，使床內(nèi)催化劑呈流化態(tài)。原料尿素經(jīng)計(jì)量過(guò)篩后以壓縮空

15、氣壓送至尿素罐，通過(guò)加料管用稍高于床內(nèi)壓力的冷氨氣，定量地吹入流化床內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)生成的三聚氰胺和副產(chǎn)物由進(jìn)床氨氣攜帶，經(jīng)旋風(fēng)分離器回收夾帶的部分硅膠催化劑后進(jìn)入熱氣過(guò)濾器，濾除硅膠細(xì)粉和副產(chǎn)物，再經(jīng)干捕器降溫，三聚氰胺凝華為固體粉末，沉降在干捕器底部。定期出料，即為三聚氰胺粗品，作為精制原料。已分離出三聚氰胺的循環(huán)氣體經(jīng)洗塔除二氧化碳并降溫除濕、干燥，再經(jīng)氨壓縮機(jī)升壓后導(dǎo)至氨氣柜。洗塔底部碳銨含量達(dá)規(guī)定濃度時(shí)，送碳銨貯槽。精制工段工藝過(guò)程為：將已計(jì)量的粗品三聚氰胺投入加好母液的溶解槽中，加熱溶解，調(diào)節(jié)好溶液溫度和PH值，趁熱過(guò)濾，濾液導(dǎo)入結(jié)晶槽冷卻結(jié)晶，經(jīng)離心機(jī)脫水后，送去干燥，最后粉碎即

16、得精制三聚氰胺。二、工藝技術(shù)方案的比較以尿素為原料生產(chǎn)三聚氰胺的技術(shù)路線有多種，擁有專利技術(shù)和專有技術(shù)的公司也有多家。目前各種三聚氰胺生產(chǎn)工藝技術(shù)的開發(fā)都向著規(guī)模大、能耗低和環(huán)境污染少的方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)三聚氰胺技術(shù)也有較大的突破，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)將快速發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)日臻成熟。1、 意大利歐技（ETCE）技術(shù)意大利歐技（ETCE）技術(shù)來(lái)源于美國(guó)Allied-signal 法，聯(lián)合信號(hào)公司將高壓法專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓給意大利歐技公司。現(xiàn)該工藝在溫度380、壓力8MPa、不使用催化劑、熔融尿素和液氨混合的操作工況下反應(yīng)。反應(yīng)物再用工藝水驟冷。產(chǎn)品需加液氨水解，活性炭處理，重結(jié)晶。尾氣可回收到尿

17、素生產(chǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)尿素和三聚氰胺聯(lián)產(chǎn)。該法優(yōu)點(diǎn)是采用高壓液相反應(yīng)，體積較小，不需催化劑；可與尿素裝置聯(lián)產(chǎn)，長(zhǎng)周期運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)安全可靠；產(chǎn)品質(zhì)量可達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在裝置的大型化和與尿素裝置聯(lián)產(chǎn)方面優(yōu)于低壓法。缺點(diǎn)是水淬冷產(chǎn)生水解副產(chǎn)物，產(chǎn)生工藝廢水；為滿足防腐要求，設(shè)備材質(zhì)選用較為嚴(yán)格，裝置建廠費(fèi)用較大，操作維修要求較高水平；工藝流程長(zhǎng)，占地大，投資較大。2、意大利蒙特愛迪生（Montedison）技術(shù)該工藝技術(shù)由意大利蒙特愛迪生（Montedison）公司于1962 年開發(fā)。該工藝采用高壓液相法，反應(yīng)器溫度370，操作壓力7MPa，工藝中不使用催化劑。用NH3 和CO2 的水溶液驟冷反應(yīng)器流出物

18、，并使三聚氰胺淤漿在驟冷器內(nèi)保留一段時(shí)間，以分解未轉(zhuǎn)化的尿素和副產(chǎn)物。產(chǎn)品需用NaOH 和活性炭處理，重結(jié)晶。高壓尾氣可回到尿素生產(chǎn)裝置或配套的小尿素生產(chǎn)裝置。該法優(yōu)點(diǎn)是高壓液相操作，不需催化劑，反應(yīng)器體積較小。缺點(diǎn)是設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，反應(yīng)器需內(nèi)襯高鎳合金材料。3、日本新日產(chǎn)（Nissan）技術(shù)日本新日產(chǎn)（Nissan）技術(shù)于1964 年開發(fā)的。該工藝是高壓液相法，反應(yīng)器溫度400，操作壓力10 MPa，工藝中不使用催化劑。反應(yīng)生產(chǎn)的熔融三聚氰胺先在緩沖器通熱陳化后，在加壓條件下用氨水驟冷，并在驟冷器內(nèi)停留一段時(shí)間直到雜質(zhì)全部分解。蒸餾回收的純氨返回反應(yīng)器和緩沖器，尾氣用熔融尿素洗滌，干燥的尾氣在

19、高溫高壓下全部循環(huán)回收到尿素生產(chǎn)裝置。該法優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)安全可靠，產(chǎn)品質(zhì)量高，無(wú)需精制，尾氣回收方法經(jīng)濟(jì)合理。缺點(diǎn)是工藝流程長(zhǎng)，驟冷系統(tǒng)設(shè)備多，且腐蝕嚴(yán)重，部分設(shè)備需使用鈦合金材料。4、荷蘭DSM 技術(shù)該工藝技術(shù)由荷蘭DSM 公司于1967 年開發(fā)的。該法是一步低壓氣相催化法，反應(yīng)器溫度390-400，操作壓力0.7MPa，以硅-氧化鋁型為催化劑。純氨從反應(yīng)器底部和熔融尿素噴嘴處進(jìn)入，用以流化催化劑和霧化熔融尿液。反應(yīng)氣體混合物用循環(huán)母液淬冷、洗滌，將三聚氰胺捕集下來(lái)形成三聚氰胺晶漿，晶漿經(jīng)汽提、溶解、活性炭處理后重結(jié)晶、分離、干燥得到成品。DSM 低壓法優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量高，顆粒大（直徑50-350

20、 微米），流動(dòng)性好，便于散裝運(yùn)輸；由于反應(yīng)壓力低，物料對(duì)設(shè)備的腐蝕大為緩和，除少數(shù)設(shè)備需要特殊不銹鋼外，其余設(shè)備為一般不銹鋼和碳鋼，而且操作條件溫和，易于控制，大型化程度最高；工藝參數(shù)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量有保證，成本較低。缺點(diǎn)是DSM 低壓法流程較長(zhǎng)，精制工藝較復(fù)雜。5、德國(guó)BASF 技術(shù)該工藝是德國(guó)BASF 公司于1968 年開發(fā)的。該法是一步氣相催化法，使用流化催化床，反應(yīng)器溫度395-400，操作壓力常壓，以氧化鋁為催化劑。反應(yīng)器氣態(tài)流出物先在氣體冷卻器冷卻到副產(chǎn)物結(jié)晶溫度，以除去蜜勒胺和蜜白胺，然后用尾氣驟冷，干法捕及產(chǎn)品。尾氣經(jīng)熔融尿素洗滌凈化用作流化氣、驟冷氣，也可送往尿素生產(chǎn)裝置，還可

21、采用分離技術(shù)分別回收NH3 和CO2。BASF 法優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量高，不需精制；以反應(yīng)尾氣返回作流化載氣，補(bǔ)充氨較少，系統(tǒng)全為干法，系統(tǒng)無(wú)廢液排放；排出尾氣不含水，腐蝕情況較輕。缺點(diǎn)是與尿素聯(lián)產(chǎn)困難，設(shè)備體積龐大，占地大；生產(chǎn)過(guò)程易結(jié)晶堵塞，生產(chǎn)操作和控制要求較高，為使設(shè)備和管道溫度保持在最高沸點(diǎn)組分的露點(diǎn)以上需用蒸汽夾套保溫。6、奧地利OSW 技術(shù)該工藝技術(shù)由奧地利Osterreichische Stickstoffwerk AG 公司（簡(jiǎn)稱OSW 公司）于1967 年開發(fā)的。該法是兩步氣相催化法。第一階段熔融尿素在流化砂床反應(yīng)器（350、0.35MPa 和氨為流化氣）分解為異氰酸和

22、氨；第二階段異氰酸在固定床催化反應(yīng)器（450、接近常壓和以氧化鋁為催化劑）轉(zhuǎn)化為蜜胺和CO2。兩步合成有利于將分解和轉(zhuǎn)化控制在最佳的溫度條件下，限制副產(chǎn)物生成，但第二步反應(yīng)放出的熱量未能利用。用水和結(jié)晶母液驟冷，專門設(shè)計(jì)了驟冷器，以防止蜜胺水解和設(shè)備表面結(jié)殼。奧地利OSW 法優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量高，無(wú)需精制，尾氣經(jīng)一組裝置處理后可分離成常壓NH3（部分返回分解器）和2.1MPa 壓力下的CO2，以利于分別回收。缺點(diǎn)是與尿素聯(lián)產(chǎn)困難，設(shè)備體積龐大，占地大，熱量未得到充分利用。7、燁晶科技?xì)庀啻憷浞罹Э萍脊驹谙諊?guó)外各先進(jìn)工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了三聚氰胺氣相淬冷工藝。該法是以粒狀尿素或液體尿素作

23、原料，硅鋁膠作為催化劑，以工藝氣作為循環(huán)流化載氣，以低溫循環(huán)工藝氣為結(jié)晶冷源，高溫低壓（380-390、0.4-0.45MPa）一步氣相催化反應(yīng)。該法優(yōu)點(diǎn)是具有流程短，設(shè)備少，投資小，生產(chǎn)成本低，裝置具有競(jìng)爭(zhēng)力；裝置設(shè)備基本上都屬于低壓設(shè)備，除與尿素和成品接觸部分采用不銹鋼外，其它部分均可以采用碳鋼，設(shè)備可全部國(guó)產(chǎn)化，設(shè)備的投資費(fèi)用低；原料消耗低，節(jié)能，易控制，連續(xù)化和自動(dòng)化，操作方便，開停車容易；生產(chǎn)過(guò)程不需精制，一步即可制得產(chǎn)品；生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)廢水排放。由于其投資低，近年來(lái)工業(yè)化生產(chǎn)裝置產(chǎn)能市場(chǎng)份額逐步提高，逐步成為國(guó)內(nèi)最具競(jìng)爭(zhēng)力的工藝技術(shù)。不足之處在于長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性差，穩(wěn)定生產(chǎn)周期短，開

24、停車次數(shù)多，維修工作量大；產(chǎn)品質(zhì)量與高壓法相比，優(yōu)等品率穩(wěn)定性方面稍差，長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量存在一定的差異。此外，目前國(guó)內(nèi)三聚氰胺有部分生產(chǎn)企業(yè)采用中國(guó)獨(dú)有的半干式常壓法工藝。該工藝過(guò)程分為粗制、精制和尾氣處理三個(gè)工段。以粒狀尿素為原料，以氨為流化載氣，以硅膠為催化劑，在常壓和380-400的溫度下，催化縮合合成三聚氰胺產(chǎn)品。該法優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單，操作容易，維修簡(jiǎn)便；對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求不高，投資省。缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度不高，不能夠連續(xù)生產(chǎn)，間歇出料；產(chǎn)品需精制，產(chǎn)品質(zhì)量差；人工費(fèi)高，原料消耗高，尾氣回收的附加值低，無(wú)法與尿素裝置配套和污染環(huán)境等。表 4.12 三 聚 氰 胺 各 種 生 產(chǎn) 工 藝 技 術(shù) 的

25、 綜 合 指 標(biāo) 比 較項(xiàng) 目低壓法（玖源技術(shù)）高壓法（美國(guó)Allied技術(shù)）高壓法（日本Nissan法）EUROTECNIC法（歐技技術(shù)）低壓法（DSM技術(shù)）常壓法（BASF技術(shù)）國(guó)內(nèi)常壓法（燁晶技術(shù)）間歇法尿素（t/t）3.03.233.103.253.103.103.103.60氨（t/t）0.400.451.300.510.460.500.20-0.375二氧化碳（t/t）-少量-0.1-蒸汽（t/t）-1.215.73.312.74.95.12.02.37.419.5電（kWh/t）3845004506805005501250140014802540冷卻水（t/t）200980150

26、850700100150525100催化劑（kg/t）300086630反應(yīng)溫度和壓力390，0.7MPa380，8-10MPa380-400，10MPa380，8MPa390，0.7MPa390，0.1MPa400，0.1MPa400，0.1MPa合成反應(yīng)高溫低壓氣相催化反應(yīng)高溫高壓液相反應(yīng)，無(wú)催化劑高溫高壓液相反應(yīng)，無(wú)催化劑高溫高壓液相反應(yīng)，無(wú)催化劑高溫低壓氣相催化反應(yīng)高溫常壓氣相催化反應(yīng)高溫常壓氣相催化反應(yīng)高溫常壓氣相催化反應(yīng)尾氣甲銨液高壓氣體直接回尿素裝置裝置高壓氣態(tài)高壓冷凝，甲銨液回尿素甲銨液低壓氣態(tài)氨碳分離碳銨液相反應(yīng)精制不需精制需精制需精制，高壓氨水淬冷需精制，加NaOH重結(jié)晶不

27、需精制不需精制不需精制需精制產(chǎn)品純度（%）99.999.899.899.899.899.899.899.6使用材質(zhì)反應(yīng)器內(nèi)襯鈀氏合金反應(yīng)器高鎳合金鋼部分鈦材大部分不銹鋼部分不銹鋼部分不銹鋼部分不銹鋼部分不銹鋼與尿素裝置聯(lián)產(chǎn)可以聯(lián)產(chǎn)可以聯(lián)產(chǎn)可以聯(lián)產(chǎn)可以聯(lián)產(chǎn)聯(lián)產(chǎn)困難聯(lián)產(chǎn)困難可以聯(lián)產(chǎn)聯(lián)產(chǎn)困難注：耗電量為工藝生產(chǎn)裝置及包裝系統(tǒng)用電。7、工藝技術(shù)方案的比較1) 意大利歐技公司高壓法生產(chǎn)技術(shù)意大利歐技公司高壓法生產(chǎn)技術(shù)：優(yōu)點(diǎn)是采用高壓液相反應(yīng)，設(shè)備體積較小，不需使用催化劑；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可達(dá)到較高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；在裝置的大型化和與尿素裝置聯(lián)產(chǎn)方面優(yōu)于低壓（常壓）法。系統(tǒng)大部分為液相操作，系統(tǒng)不容易堵塞，長(zhǎng)周期運(yùn)

28、行穩(wěn)定；易與尿素裝置聯(lián)產(chǎn)；缺點(diǎn)是流程長(zhǎng)、設(shè)備多（為滿足防腐要求，設(shè)備材質(zhì)選用極為嚴(yán)格），裝置建廠費(fèi)用高；占地較大，公用工程消耗高，有工藝廢水排放；特別是反應(yīng)器、高壓泵、離心機(jī)、陶瓷過(guò)濾器等許多關(guān)鍵設(shè)備還不能國(guó)產(chǎn)化，對(duì)國(guó)外依賴度較大。高壓法生產(chǎn)裝置在與尿素裝置聯(lián)產(chǎn)方面優(yōu)于其他方法，甲銨液可直接送入尿素系統(tǒng)。（1）工藝過(guò)程為液相反應(yīng)，不易結(jié)晶堵塞，但在高溫高壓下，反應(yīng)介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)，設(shè)備材料等級(jí)要求很高（反應(yīng)器選材：熔鹽加熱管束為25-22，反應(yīng)器內(nèi)壁堆焊哈氏合金；淬冷器選材：尿素級(jí)316L 等），控制系統(tǒng)復(fù)雜，一次性投資大。（2）反應(yīng)無(wú)需催化劑，不用擔(dān)心催化劑對(duì)產(chǎn)品的污染以及催化劑對(duì)尿素裝置的影響

29、，操作穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量好。（3）裝置操作彈性大，一次開車產(chǎn)出合格成品時(shí)間較短 。（4）原料與公用工程消耗較高。（6）副產(chǎn)的尾氣因壓力較高，回收利用方便，易于聯(lián)產(chǎn)尿素，降低聯(lián)產(chǎn)成本。目前川化股份有限公司已采用歐技技術(shù)建設(shè)兩套三聚氰胺生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力4.5萬(wàn)噸/年；河南中原大化公司已采用歐技技術(shù)建設(shè)三套三聚氰胺生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力6萬(wàn)噸/年；福建三明華茂化工有限公司已采用該工藝技術(shù)建設(shè)1.5 萬(wàn)噸/年三聚氰胺生產(chǎn)裝置；烏石化已采用該工藝技術(shù)建設(shè)3.0 萬(wàn)噸/年三聚氰胺生產(chǎn)裝置；中國(guó)核工業(yè)建峰化工總廠3 萬(wàn)噸/年三聚氰胺生產(chǎn)裝置也是采用歐技技術(shù)。到2008 年底，國(guó)內(nèi)已采用歐技技術(shù)建設(shè)三聚氰胺生產(chǎn)能力

30、達(dá)到18 萬(wàn)噸/年（有八套裝置，其中四套裝置產(chǎn)能均為3 萬(wàn)噸/年），占國(guó)內(nèi)總生產(chǎn)能力的22.5%。2）DSM 公司低壓法生產(chǎn)技術(shù)DSM 公司低壓法生產(chǎn)技術(shù)：需要使用催化劑；由于反應(yīng)壓力低，物料對(duì)設(shè)備的腐蝕大為緩和，除少數(shù)設(shè)備需要特種不銹鋼外，其余設(shè)備大多為為普通不銹鋼，少量設(shè)備采用碳鋼；系統(tǒng)操作條件溫和，工藝參數(shù)穩(wěn)定，易于控制；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可達(dá)到相對(duì)較高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。公用工程消耗相對(duì)較低。缺點(diǎn)是DSM 低壓法流程較長(zhǎng)，系統(tǒng)存在氣-固-液三相，系統(tǒng)有可能出現(xiàn)堵塞，三聚氰胺精制工藝較復(fù)雜，裝置投資相對(duì)較高。（1）在催化劑存在的情祝下反應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量高、副產(chǎn)物少，技術(shù)開發(fā)較早，工藝比較成熟；但工藝較復(fù)雜，

31、流程長(zhǎng)。反應(yīng)器不能在催化劑死床情況下啟動(dòng)。（2）工藝過(guò)程多為固-液相，設(shè)備腐蝕較大，材料等級(jí)較高，設(shè)備多，占地面積較大，一次性投資較高。（3）操作難度較大，較易堵塞，能耗較高（4）尾氣壓力較低，與尿素聯(lián)產(chǎn)困難度較大。（5）開車后獲得合格的三聚氰胺產(chǎn)品時(shí)間較長(zhǎng)。DSM 技術(shù)僅在國(guó)內(nèi)川化股份有限公司建有一套1.2 萬(wàn)噸/年裝置。3）燁晶氣相淬冷工藝生產(chǎn)技術(shù)燁晶氣相淬冷工藝生產(chǎn)技術(shù)：針對(duì)國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)干捕工藝的缺點(diǎn)改進(jìn)開發(fā)的三聚氰胺生產(chǎn)新工藝。該生產(chǎn)工藝具有流程短、設(shè)備材質(zhì)大多為普通不銹鋼和碳鋼（少數(shù)設(shè)備需要采用特種不銹鋼）、裝置投資省、占地少、公用工程消耗低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是：生產(chǎn)過(guò)程易結(jié)晶堵塞，長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定