一种三聚氰胺全循环生产工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三聚氰胺全循环生产工艺及装置，以液体尿素为原料进入三聚氰胺反应器中，生成三聚氰胺、氨和二氧化碳气体混合物料气，经冷却、净化分离后，在激冷器中三聚氰胺凝华为固相在高效分离器中实现气固分离，三聚氰胺送包装系统，从高效分离器出来的含氨和二氧化碳的气体进入组合式高效洗涤冷却塔，洗涤冷却降温后的气体一路经加压进入三聚氰胺反应器，一路通过高效合成尿素转化系统合成液体尿素后进入三聚氰胺反应器重复生产三聚氰胺产品。本发明专利技术的三聚氰胺生产工艺不会向三聚氰胺生产装置界区外排放任何三聚氰胺工艺尾气；三聚氰胺工艺尾气在三聚氰胺工艺生产装置界区内部实现自身循环利用即是洁净环保型装置，又做到三聚氰胺工艺尾气在三聚氰胺工艺生产装置内全部实现高效循环利用。

Melamine full cycle production process and device

The invention provides a melamine full-cycle production process and a device, in which liquid urea is used as raw material to enter a melamine reactor to produce a mixture of melamine, ammonia and carbon dioxide gas, which is cooled and purified and separated, and melamine is sublimated into solid phase in a chiller to realize gas-solid separation in a high-efficiency separator. Melamine is sent to the packaging system, and the gas containing ammonia and carbon dioxide from the high-efficiency separator enters the combined high-efficiency washing cooling tower, and the gas after washing cooling enters the melamine reactor under pressure all the way through the high-efficiency synthesis urea conversion system to synthesize liquid urea and then enters the melamine reactor for heavy weight. The production of melamine products is repeated. The melamine production process of the invention does not discharge any melamine process tail gas outside the boundary area of the melamine production plant; the melamine process tail gas realizes self-recycling within the boundary area of the melamine process production plant, which is a clean environmental protection device, and the melamine process tail gas is produced in the melamine process. All the production plants can be efficiently recycled.

【技术实现步骤摘要】
一种三聚氰胺全循环生产工艺及装置
本专利技术涉及三聚氰胺制备领域，具体涉及一种全新的三聚氰胺全循环生产工艺及装置。
技术介绍
现有三聚氰胺的生产工艺及装置，都是以外界供应尿素或液体尿素为原料，进流化床反应器，在350-420℃、0-0.7MPa压力下反应生成三聚氰胺、氨和二氧化碳气体，从反应器出来的物料气进入热气冷却器，用道生对工艺气降温，使高沸点副产物以固体结晶出来，被冷却后的工艺物料气进入热气过滤器过滤气体中的固体杂质，过滤后的气体进入结晶器与来自液尿洗涤系统来的工艺冷气逆向接触换热，三聚氰胺以固体的形式从工艺物料气中析出，然后含三聚氰胺固体的气体经旋风分离器分离后送包装系统。从旋风分离器出来的气体送到液尿洗涤系统洗涤和降温，降温后的工艺气体经分离后分三路，一路做为工艺冷气由风机压缩后(或直接)去结晶器，一路做为循环气由压缩机压缩后(或直接)去反应器，一路做为三聚氰胺生产工艺尾气送出三聚氰胺装置界区外，出三聚氰胺装置界区外的三聚氰胺生产工艺尾气需新建三聚氰胺生产工艺尾气吸收处理装置或外排放空装置即不环保节能，又浪费了投资，而且独立的三聚氰胺工艺尾气处理也是多年来一直困扰三聚氰胺生产企业的技术大难题。由于三聚氰胺生产工艺尾气处理特殊性使现在的三聚氰胺的生产工艺运行周期大大缩短，大大增加了三聚氰胺生产的各种难度和生产制造成本。这种三聚氰胺生产工艺的缺点：一是因界区外三聚氰胺工艺尾气吸收处理装置的不连续性造成三聚氰胺工艺装置运行时间短，每运行30-40天左右装置就要停下来，做全系统清理，并且清理难度大，清理时间长达半个月，费用高达数百万元；二是需要外界尿素原料供应，按三聚氰胺化学反应6CO(NH2)2＝＝(NH2CN)3+3CO2+6NH3吨三聚氰胺理论需要2.86吨尿素，实际生产中吨三聚氰胺需要3吨尿素甚至更高。一旦外界尿素原料供应突然短缺或中断，将造成三聚氰胺工艺装置停车。况且三聚氰胺工艺装置停车后若紧急泄压三聚氰胺工艺尾气排放又是大的环保问题。几十年来一直困扰三聚氰胺生产企业的技术大难题就是三聚氰胺工艺尾气处理装置能否长周期成功经济独立运行，是评定三聚氰胺生产企业经济效益好坏的根本，是决定企业赢亏的关键点。三是三聚氰胺工艺尾气需送界区外的三聚氰胺工艺尾气吸收处理装置或外排装置即增加了尾气处理的投资费用，而且这些尾气多去生产附加值低的氨水，碳酸氢铵，液氨，硝基复合肥，纯碱等。四是将三聚氰胺工艺尾气经吸收处理后即使送去企业原有的尿素生产装置生产尿素，会造成企业原有尿素生产装置的尿素转化率的降低，尿素生产能力的降低和尿素能耗的大幅度升高和企业原有尿素装置的不稳定运行，大大增加了企业原有尿素生产装置的管理难度。五是各自独立的三聚氰胺工艺生产装置和三聚氰胺工艺尾气处理装置运行过程中会产生大量的废渣，废气，废水，若需处理需要重复投资新建废渣，废气，废水环保处理设施，而且处理效果不理想，也做不到资源循环利用。况且即浪费投资又使整个生产工艺链流程复杂，设备复杂，系统复杂不利于安全生产管理和生产环保管理。六是由于整个生产工艺链流程复杂繁琐，至装置区操作人员过多，安全生产隐患过多，对安全环保生产不能有效控制。以上这些即增加了三聚氰胺工艺尾气处理装置的投资，又增大了三聚氰胺生产及其它装置的不安全环保性生产难度系数，一旦三聚氰胺工艺尾气处理装置不稳定运行或停产将造成前端三聚氰胺工艺生产装置不稳定运行或停产，又将造成工艺尾气的放空排放和环保的不达标，发挥不了三聚氰胺工艺生产装置的长周期稳定运行经济效益。
技术实现思路
为了克服以上三聚氰胺生产工艺的六大缺陷，本专利技术提供一种全新的节能环保三聚氰胺全循环生产工艺及装置。本专利技术的技术方案是：一种全新的节能环保三聚氰胺全循环生产工艺及装置，不会产生任何的三聚氰胺工艺尾气外排，不会产生任何的三聚氰胺工艺废水外排，通过特殊的废固和废水处理技术本全循环三聚氰胺工艺在生产中没有任何的废固和废水，废气的产生，是完全绿色环保洁净生产工艺技术。该生产工艺以全循环三聚氰胺装置自产液体尿素为原料直接进入三聚氰胺反应器中，在350-420℃、0.1--2.6MPa压力下反应生成三聚氰胺、氨和二氧化碳气体，从反应器出来的物料气进入新型热气冷却器同时能副产蒸汽，新型净化器，经净化器后的含三聚氰胺的工艺气进入新型激冷器，三聚氰胺在激冷器内气相凝华为固相，经激冷后的三聚氰胺气体进入组合高效分离器，分离出的固体三聚氰胺送包装系统；从组合高效分离器出来的气体进入组合高效洗涤冷却塔，在组合高效洗涤冷却塔内通过洗涤介质将200-230℃的含氨和二氧化碳的气体降温到130-145℃，同时副产低压蒸汽。降温后的气体通过新型高效分离器分离气体中夹带的雾滴，分离后的三聚氰胺工艺气体一路直接回三聚氰胺装置即通过压缩机压缩(或直接)进入三聚氰胺反应器，和经激冷气升压(或直接)进入激冷器做激冷用，另一路三聚氰胺工艺尾气直接通过高效合成尿素转化循环液尿系统单元合成液体尿素后直接全部循环进入一个或多个三聚氰胺反应器重复生产三聚氰胺产品，三聚氰胺工艺尾气再重复直接通过高效合成尿素转化循环液尿系统单元合成液体尿素直接循环进入三聚氰胺反应器，周而复始，这样本三聚氰胺生产工艺不会向三胺装置界区外送出任何三聚氰胺工艺尾气，即是环保型节能装置，又做到将三聚氰胺工艺尾气全部高效转化为液体原料尿素自身循环利用；大大降低了三聚氰胺生产所需外界尿素消耗，可做到生产吨三聚氰胺仅消耗1.5吨尿素原料，大大节约了三聚氰胺生产成本和三聚氰胺装置投资建设费用。通过特殊的废固和废水，废气处理工艺技术对三聚氰胺工艺生产全过程中产生的废固和废水，废气全部加以资源循环利用，故称为全循环三聚氰胺洁净生产工艺。本专利技术的技术方案通俗阐述全循环三聚氰胺洁净生产工艺技术核心就是按照三聚氰胺化学反应6CO(NH2)2＝＝C3H6N6+3CO2+6NH3总按如下两大步骤进行。第一步骤是给化学反应合成三聚氰胺产品努力创造合成三聚氰胺的一切有利条件，并实现三聚氰胺产品与三聚氰胺工艺尾气(气氨和二氧化碳的混合气体)成功分离；三聚氰胺产品去三聚氰胺包装系统，三聚氰胺工艺尾气(气氨和二氧化碳的混合纯干气体)直接或经升压到1.7--2.0Mpa去第二步骤。第二步骤是对第一步骤来的三聚氰胺反应过程中产生的三聚氰胺工艺尾气(气氨和二氧化碳的混合气体基本摩尔比为2-2.5:1)通过本专利技术高效合成尿素转化循环液尿系统单元直接将三聚氰胺工艺尾气转化为液体尿素再循环到三聚氰胺反应器作为三聚氰胺生产原料使用。依据尿素反应化学式直接将三聚氰胺工艺尾气全部高效转化为液体尿素选择最佳反应条件来设计高效合成尿素转化循环液尿系统单元(简称三胺尾气单元)由于本高效合成尿素转化循环液尿系统单元不是传统的尿素装置。传统尿素装置尿素合成反应都是外界补加新鲜二氧化碳的情况下，直接在合成尿素塔内按尿素的总反应式2NH3+CO2(气)＝＝CO(NH2)2(液)+H2O(液)+Q在合成尿素塔内分两步进行合成反应尿素。第一步由氨与二氧化碳生成氨基甲酸铵，其反应式为：此强放热反应自发地进行，随着所放的热被带走，反应将进行完全。第二步氨基甲酸铵再脱水生成尿素，这是一个在液相中进行的吸热可逆反应：尿素这是一个吸热的化学反应，反应速度较慢，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三聚氰胺全循环生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)以液体尿素为原料进入三聚氰胺流化床反应器中，反应生成三聚氰胺、氨和二氧化碳气体混合物料气；(2)从三聚氰胺反应器出来的混合物料气在热气冷却器中冷却、经净化器后，含三聚氰胺的工艺气进入激冷器，在激冷器中三聚氰胺凝华为固相，经激冷后的含三聚氰胺的工艺气进入组合高效分离器，同时分离出固体三聚氰胺及三聚氰胺反应气体，三聚氰胺送包装系统，即完成三聚氰胺的生产。

【技术特征摘要】
1.一种三聚氰胺全循环生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)以液体尿素为原料进入三聚氰胺流化床反应器中，反应生成三聚氰胺、氨和二氧化碳气体混合物料气；(2)从三聚氰胺反应器出来的混合物料气在热气冷却器中冷却、经净化器后，含三聚氰胺的工艺气进入激冷器，在激冷器中三聚氰胺凝华为固相，经激冷后的含三聚氰胺的工艺气进入组合高效分离器，同时分离出固体三聚氰胺及三聚氰胺反应气体，三聚氰胺送包装系统，即完成三聚氰胺的生产。2.权利要求1所述的三聚氰胺全循环生产工艺，其特征在于，所述的步骤(1)的三聚氰胺流化床反应器中，液体尿素参与反应温度为350-420℃、压力为0.1～2.6MPa；所述步骤(2)中的混合物料气经热气冷却器冷却到320-340℃。3.权利要求1所述的三聚氰胺全循环生产工艺，其特征在于，所述的步骤(2)中组合高效分离器分离出的三聚氰胺反应气体即温度为200-230℃主要含氨、二氧化碳的混合尾气，该混合尾气进入组合式洗涤冷却塔，经洗涤冷却至130-145℃，降温后的气体一路经加压进入三聚氰胺反应器，一路通过高效合成尿素转化循环液尿系统单元合成液体尿素后进入三聚氰胺反应器重复生产三聚氰胺产品。4.权利要求3所述的三聚氰胺全循环生产工艺，其特征在于，所述的步骤(2)中降温后的气体一路经加压进入三聚氰胺反应器，部分进入激冷器作为激冷用，所述的步骤(2)的混合尾气中，气氨和二氧化碳的混合气体摩尔比基本为2-2.5:1。5.采用权利要求1-4任一项所述的含氨、二氧化碳及微量三聚氰胺的尾气通过高效合成尿素转化循环液尿系统单元合成液体尿素后进入三聚氰胺反应器重复生产三聚氰胺产品的工艺，其特征在于，包括如下步骤：洗涤冷却至130-145℃的混合尾气直接或升压到1.7-2.0MPa后进入高效合成尿素转化循环液尿系统单元的二段低压系统和一段中压系统反应生成氨基甲酸铵液；再经甲铵液高效加热器加热后将反应生成的氨基甲酸铵液体进入合成尿素塔，从合成尿素塔出来的尿素合成液依次通过一段中压分解、二段低压分解，经分解吸收后对合成尿素塔出液进行一级浓缩、二级浓缩后向三聚氰胺反应器输送合格的液体尿素。6.权利要求5所述的工艺，其特征在于，所述的甲铵液高效加热器温度控制为130--189℃、压力为15-22MPa。7.权利要求5所述的工艺，其特征在于，所述的合成尿素塔内，温度控制为186-189℃、压力控制为15.5-20.0MPa、NH3/CO2分子比控制为3.5-4.6、H2O/CO2分子比≤1.5、氨基甲酸铵液体在合成尿素塔内内反应合成时间为50-70min。8.权利要求5所述的工艺，其特征在于，从合成尿素塔出来的尿素合成液中有未被反应为尿素的甲铵和液氨通过减压加热一段中压分解，控制中压分解器内的压力为1.6-1.75MPa，将尿素合成液中甲铵和液氨分解成的氨和二氧化碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：程克信，程文昊，
申请(专利权)人：程克信，
类型：发明
国别省市：天津,12