專利名稱：一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三聚氰胺的生產(chǎn)方法，特別是一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰 胺生產(chǎn)方法，此方法是對三聚氰胺生產(chǎn)過程副產(chǎn)碳化氨水或氨/二氧化碳混合 氣體的處理與利用。
技術(shù)背景以尿素為原料生產(chǎn)三聚氰胺的主要化學(xué)反應(yīng)為 6H2NC0NH2—C3N6HS+6NH3+3C02 不論采用何種工藝生產(chǎn)三聚氰胺，每獲得1噸產(chǎn)品必然同時副產(chǎn)809. 52kg 氨和1047.62kg的二氧化碳，并且以混合氣體或水溶液形式(以下統(tǒng)稱為 氨碳混合物)與三聚氰胺分離，這一過程的原子利用率只有35%。 對氨碳混合物的處理不僅影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，而且嚴重威脅周邊環(huán)境安 全。目甜，多數(shù)企業(yè)以碳化氨水形式廉價外售或稀釋外排；有的與硫酸作用 將氨碳混合物中的氨轉(zhuǎn)化為硫酸銨，外排二氧化碳；少數(shù)擁有尿素生產(chǎn)裝置 的企業(yè)將其引入尿素系統(tǒng)生產(chǎn)尿素。理論上看，后者是最經(jīng)濟有效的方法， 但影響原尿素系統(tǒng)的水/碳比，綜合利用的數(shù)量受到了限制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn)方法，該方 法在不使用其他任何化學(xué)品情況下，同時生產(chǎn)三聚氰胺、純氨和碳酸氫銨三種 產(chǎn)品。本發(fā)明的生產(chǎn)方法所需物料簡單、工藝流程靈活、投資節(jié)省、經(jīng)濟效益 顯著、生產(chǎn)過程清潔、原子利用率高達100%。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是提供一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟.1、三聚氰胺生產(chǎn)工序原料尿素在三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)被熔鹽加熱，按下述總反應(yīng)方程式轉(zhuǎn)化為 三聚氰胺和氨、二氧化碳，從反應(yīng)混合物中分離出三聚氰胺后得到氨碳混合物，NH:,/C02的摩爾比為2/1，6H2NC0NH2—C3N6H6+6NH3+3C022、 氨/碳分離工序氨碳混合物以水溶液形式一部分進入氨/碳分離工序的二氧化碳分離 塔，塔底用蒸汽間接加熱，塔頂分離出含有5%水蒸汽的二氧化碳氣，塔底 得到脫碳氨水；上述脫碳氨水進入解析塔，經(jīng)加熱徹底解析，塔底得到的解析水經(jīng)冷卻 降溫，送往上述三聚氰胺生產(chǎn)工序用于氨碳混合物的吸收水，塔頂?shù)玫浇馕鰵?上述解析氣在氨精熘塔內(nèi)經(jīng)精餾干燥，從塔頂?shù)玫郊儼睔怏w， 一部分氣 氨送往上述三聚氰胺工序作補充氨，另一部分氣氨液化為液體氨；精餾塔 塔底分離出含有二氧化碳的氨水溶液返回二氧化碳分離塔；3. 碳酸氫銨工序另一部分氨碳混合物的水溶液加入碳化塔，從碳化塔底通入來自氨/碳 分離系統(tǒng)分離出的二氧化碳，在主碳化塔32-38t:、副碳化塔25-35。C的冷 卻條件下進行碳化反應(yīng)，使冊3/(:02的摩爾比不高于1/1，生成的碳酸氫銨 結(jié)晶析出，送往離心機分離得到碳酸氫銨母液返回氨/碳分離系統(tǒng)。本發(fā)明的效果是該生產(chǎn)方法將原料尿素轉(zhuǎn)化成為三種具有較大市場需 求的產(chǎn)品，不外加其它化學(xué)品，不外排廢水、廢氣、廢渣，原子利用率高 達100%，而且是清潔生產(chǎn)。該工藝方法與單獨生產(chǎn)上述三種產(chǎn)品中任一品 種時相比，均具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟效果和環(huán)境保護效果。


圖1為本發(fā)明的聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn)方法的工藝流程圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn) 方法加以說明。如圖1所示，以尿素為原料的三聚氰胺生產(chǎn)有多種工藝過程，現(xiàn)以常 壓兩步法三聚氰胺為例，具體說明一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn) 方法，但本發(fā)明并不局限于這一種三聚氰胺的生產(chǎn)方式。1. 三聚氰胺生產(chǎn)原料尿素可以以固態(tài)或液態(tài)方式加入裝有催化劑的三聚氰胺反應(yīng)器1，反應(yīng)器設(shè)有熔鹽加熱器為尿素轉(zhuǎn)化反應(yīng)間接供熱；從反應(yīng)器底部送入經(jīng)載氣預(yù)熱器13加熱的氨氣，使催化劑處于流化狀態(tài)。在380-39(TC的溫度下， 尿素在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為三聚氰胺和氨、二氧化碳。反應(yīng)生成物以氣態(tài)形式 從頂部離開反應(yīng)器。反應(yīng)生成氣在過濾器2中過濾除去催化劑粉塵和部分高凝點副產(chǎn)物后， 進入相互串聯(lián)的凝華器3-l、 3-2、 3-3、 3-4、 3-5，三聚氰胺沉入下部，定 期排出系統(tǒng)去精制；氨/碳混和氣從最后一級凝華器3-5排出。從凝華器排出的氨/碳混和氣在洗滌脫碳塔5-l、 5-2、 5-3、 5-4經(jīng)氨水 四級洗滌，進入冷凍干燥器6于-l(TC冷凍除水，得到純氨氣體；洗滌用水 來自氨/碳分離工序冷卻后的解析水，從洗滌脫碳塔5-4加入。從洗滌脫碳 塔5-1得到NH:,/C02摩爾比約為2/1的碳化氨水。每具洗滌脫碳塔分別設(shè)有 氨水循環(huán)泵15-1、 15-2、 15-3、 15-4和氨水冷卻器14-1、 14-2、 14-3、 14-4。冷凍干燥得到的純氨氣體經(jīng)氨氣壓縮機4增壓送至載氣預(yù)熱器13。以來自氨/碳分離工序精餾塔8頂?shù)玫降陌睔鉃檠a給氣源，維持三聚氰 胺生產(chǎn)系統(tǒng)壓力不低于lOKPa。2. 氨/碳分離從三聚氰胺工序得到的碳化氨水一部分接近一半進入氨水罐16與氨精餾塔8塔底液、碳酸氫銨母液混和，經(jīng)增壓泵17增壓送至二氧化碳分離塔 9，塔底用蒸汽經(jīng)再沸器.18間接加熱，塔頂分離出含有少量水蒸汽的二氧 化碳氣，塔底得到脫碳氨水。脫碳氨水進入解析塔11，經(jīng)加熱徹底解析，塔底得的到解吸水一部分 經(jīng)泵19送入二氧化碳分離塔9，另一部分進入冷卻器20冷卻降溫后送往三 聚氰胺工序用做氨碳混合物的吸收水，塔頂?shù)玫浇馕鰵狻＝馕鰵庠诎本s塔8內(nèi)經(jīng)精餾干燥，從塔頂?shù)玫郊儼睔怏w， 一少部分 氣氨送往三聚氰胺工序作補充氨，大部分氣氨經(jīng)壓縮機7壓縮后進入冷凝 器10，氣氨被液化為液體氨；精餾塔塔低分離出含有二氧化碳的氨水溶液 送至氨水罐17返回二氧化碳分離塔。3.碳酸氫銨工序上述另一半碳化氨水加入交替作為主、副碳化塔12-1、 12-2兩塔中， 從碳化塔底通入來自氨/碳分離工序分離出的二氧化碳，在主碳化塔32-38 'C，副碳化塔25-35。C的冷卻條件下，進行碳化反應(yīng)，使NH:,/C02的摩爾比 不高于1/1，生成的碳酸氫銨結(jié)晶析出，送往離心機21進行固/液分離，分 離出的母液送入碳分離系統(tǒng)；分離出的碳酸氫銨經(jīng)包裝出售。一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn)方法，每投入3. 2-3. 3噸尿素， 可產(chǎn)出1噸三聚氰胺、400Kg液氨、1. 8噸碳酸氫銨。消耗燃料煤1噸、1. OMPa 蒸汽9-10噸。全過程不排放工藝氣體和工藝液體。
權(quán)利要求
1、一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟①、三聚氰胺生產(chǎn)工序原料尿素在三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)被熔鹽加熱，按下述總反應(yīng)方程式轉(zhuǎn)化為三聚氰胺和氨、二氧化碳，從反應(yīng)混合物中分離出三聚氰胺后得到氨碳混合物，NH3/CO2的摩爾比為2/1，6H2NCONH2→C3N6H6+6NH3+3CO2②、氨/碳分離工序上述氨碳混合物以水溶液形式一部分進入氨/碳分離工序的二氧化碳分離塔，塔底用蒸汽間接加熱，塔頂分離出含有5％水蒸汽的二氧化碳氣，塔底得到脫碳氨水；上述脫碳氨水進入解析塔，經(jīng)加熱徹底解析，塔底得到的解析水經(jīng)冷卻降溫，送往上述三聚氰胺生產(chǎn)工序用于氨碳混合物的吸收水，塔頂?shù)玫浇馕鰵猓簧鲜鼋馕鰵庠诎本s塔內(nèi)經(jīng)精餾干燥，從塔頂?shù)玫郊儼睔怏w，一部分氣氨送往上述三聚氰胺工序作補充氨，另一部分氣氨液化為液體氨；精餾塔塔底分離出含有二氧化碳的氨水溶液返回二氧化碳分離塔；③、碳酸氫銨工序上述另一部分氨碳混合物的水溶液加入碳化塔，從碳化塔底通入來自氨/碳分離系統(tǒng)分離出的二氧化碳，在主碳化塔32-38℃、副碳化塔25-35℃的冷卻條件下，進行碳化反應(yīng)，使NH3/CO2的摩爾比不高于1/1，生成的碳酸氫銨結(jié)晶析出，經(jīng)離心機分離，得到碳酸氫銨母液送回氨/碳分離系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聯(lián)產(chǎn)氨和碳酸氫銨的三聚氰胺生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟三聚氰胺生產(chǎn)工序，在三聚氰胺反應(yīng)器內(nèi)被熔鹽加熱，使之轉(zhuǎn)化為三聚氰胺和氨、二氧化碳；氨/碳分離工序，一部分氨碳混合物部分進入氨/碳分離系統(tǒng)，用蒸汽加熱，得到含有5％水蒸汽的二氧化碳氣和純氨；另一部分氨碳混合物的水溶液加入碳化塔，從碳化塔底通入來自氨/碳分離系統(tǒng)分離出的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨。本發(fā)明的效果是該生產(chǎn)方法將尿素轉(zhuǎn)化成為三種具有較大市場需求的產(chǎn)品，不外加其它化學(xué)品，不外排廢水、廢氣、廢渣，原子利用率高達100％，而且是清潔生產(chǎn)。該工藝方法與單獨生產(chǎn)上述三種產(chǎn)品中任一品種時相比，均具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟效果和環(huán)境保護效果。
文檔編號C01C1/26GK101333197SQ20081005391
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者吳玉凱 申請人:天津市凱威化工有限公司