一种三聚氰胺热能回收系统和工艺技术方案

本发明专利技术属于化工技术领域，具体公开了一种三聚氰胺热能回收系统和工艺。所述三聚氰胺热能回收系统包括反应系统和载气系统；所述反应系统包括依次相连的液尿泵、尿素洗涤塔、流化床反应器、热能回收器、热气过滤器、结晶器和捕集器；所述载气系统包括袋式除尘器、载气压缩机、载气预热器和熔盐循环系统。本发明专利技术工艺在原有传统系统的基础上增加了热能回收器及袋式除尘器，经过袋式除尘器后的工艺气可直接进入载气压缩机加压，然后进入热能回收器与反应生成气换热，省去了原有的道生冷却系统，有效地回收了热能，大幅度降低了熔盐炉的煤耗或天然气的消耗。

A melamine heat recovery system and process

The invention belongs to the field of chemical technology, and discloses a heat recovery system and process of melamine. The melamine thermal energy recovery system comprises a reaction system and a carrier gas system; the reaction system comprises a liquid urine pump, a urea scrubber, a fluidized bed reactor, a heat energy recovery device, a hot gas filter, a crystallizer and a trap connected sequentially; the carrier gas system comprises a bag dust collector, a carrier gas compressor, and a carrier gas preheater. And molten salt circulation system. The process of the invention adds a heat energy recovery device and a bag dust collector on the basis of the original traditional system, and the process gas after the bag dust collector can directly enter the carrier gas compressor to pressurize, and then enter the heat recovery device and the reaction generated gas to heat exchange, thus eliminating the original Daogen cooling system, effectively recovering the heat energy, and by a large margin. The consumption of coal or natural gas in the molten salt furnace is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种三聚氰胺热能回收系统和工艺
本专利技术涉及化工
，具体地，涉及一种三聚氰胺热能回收系统和工艺。
技术介绍
目前，三聚氰胺通常以尿素为原料生产，其生产方法可分为低压法和高压法两种。高压法三聚氰胺生产工艺属于液相反应，无催化剂。反应压力一般为7～20MPa，反应温度为360～400℃。低压法三聚氰胺生产工艺属于气相催化反应，一般以氧化铝、硅铝胶或硅胶作催化剂。反应压力一般为0.1～0.7MPa，反应温度为350～400℃。低压法三聚氰胺生产工艺一般采用气相淬冷工艺对反应产物进行后处理，即以氨和二氧化碳的混合气为淬冷剂完成产品的结晶与提纯。气相淬冷工艺为气相催化反应，在流化床反应器内，发生如下反应：6CO(NH2)2(尿素)→C3N6H6(三聚氰胺)+6NH3+3CO2该反应为吸热反应，其热量由熔盐系统提供，熔盐炉可为燃煤炉或燃气炉。熔盐炉提供的热量分两部分：一是流化床反应器内尿素分解生成三聚氰胺所吸收的热量；二是将载气加热到390℃所需要的热量。现有的气相淬冷工艺中，载气压缩机位于冷气除沫器之后，其进口温度为135～140℃，经载气压缩机加压后，其出口温度为190～200℃，然后进入载气预热器用熔盐加热至390℃，再进入流化床反应器。载气加热需要的热量约为熔盐炉总热负荷的50％，反应生成气热能利用率较低，造成流化载气加热需要熔盐炉提供大量的热源。针对气相淬冷工艺中热能回收技术的缺陷，一些科研机构及生产厂家提出将载气压缩机置于捕集器之后，其进口温度为210～220℃，经载气压缩机加压后，其出口温度为270～280℃。但由于现有的气相淬冷工艺中，捕集器均采用旋风分离结构形式，其分离效率一般为99％左右。从捕集器出来的工艺气中含有少量的三聚氰胺粉末，若直接进入载气压缩机则会造成堵塞，使得载气压缩机无法正常运行。此外，现有的气相淬冷工艺中，从流化床反应器出口的生成气中除了载气(氨和二氧化碳)、三聚氰胺外，还含有副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)及少量催化剂粉末。为了除去副产物及催化剂粉末，390℃的反应生成气需要先经过热气冷却器冷却至340℃，使副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)由气相凝华变成固体，再进入热气过滤器过滤，除去副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)及少量催化剂粉末，再进入结晶器结晶。而现有热气冷却器采用列管换热器型式，管内走工艺气，管外为道生液冷却换热。道生液被加热气化，变成道生气，道生气进入道生冷凝器冷凝变为液态流回热气冷却器，靠位差形成自然循环。由于道生液为联苯及联苯醚混合物，属易燃易爆化学品，一旦发生泄漏，就会造成环境污染，甚至发生燃爆事故。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中反应生成气热能利用率较低，造成流化载气加热需要熔盐炉提供大量热源的缺陷，提供一种三聚氰胺热能回收系统，本专利技术在原有传统系统的基础上增加了热能回收器及袋式除尘器，经过袋式除尘器后的工艺气可直接进入载气压缩机加压，然后进入热能回收器与反应生成气换热，省去了原有的道生冷却系统，有效地回收了热能，大幅度降低了熔盐炉的煤耗或天然气的消耗。本专利技术的另一目的在于提供一种三聚氰胺生产中提高载气压缩机进口载气温度的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种高效分离气相中少量三聚氰胺粉末的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种可长周期安全且稳定运行的三聚氰胺热能回收工艺。本专利技术的另一目的在于提供一种利用上述三聚氰胺热能回收系统生产三聚氰胺的工艺。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下方案予以实现的：一种三聚氰胺热能回收系统，包括反应系统和载气系统；所述反应系统包括依次相连的液尿泵16、尿素洗涤塔12、流化床反应器1、热能回收器7、热气过滤器9、结晶器10和捕集器11，以及与尿素洗涤塔12相连的冷气除沫器14；尿素洗涤塔12上设有空冷器13；所述载气系统包括袋式除尘器18、载气压缩机2、载气预热器5和熔盐循环系统；捕集器11、袋式除尘器18、载气压缩机2和热能回收器7依次相连；载气预热器5与流化床反应器1相连；所述熔盐循环系统包括依次连接的熔盐贮槽4、熔盐泵3、熔盐炉6和熔盐加热管17，熔盐加热管17设在流化床反应器1内，熔盐加热管17与载气预热器5相连，载气预热器5与熔盐贮槽4相连。所述流化床反应器1包括设于反应器底部的进料口，用于通入高温载气，出料口位于反应器顶部，用于输出反应器中产生的反应生成气，熔融尿素由反应器中部进入反应器，熔盐加热管17位于反应器下部，用于提供反应所需要的热量。所述载气预热器5与流化床反应器1相连，用于加热载气。所述热能回收器7与流化床反应器1出口相连，用于冷却反应生成气，同时加热载气。采用热能回收器7代替现有的热气冷却器及道生冷凝器，取消了道生冷却系统，确保三聚氰胺装置更加安全、环保、高效地运行。所述热气过滤器9与热能回收器7出口相连，用于过滤反应生成气中的副产物及催化剂粉末。所述结晶器10与热气过滤器9出口相连，用于反应生成气中三聚氰胺结晶。所述捕集器11与结晶器10相连，用于捕集结晶的三聚氰胺。所述袋式除尘器18与捕集器11相连，用于进一步分离工艺气中所夹带的少量三聚氰胺。所述载气压缩机2与袋式除尘器18相连，用于载气加压。所述熔盐循环系统用于加热流化床反应器1和载气预热器5，按流程顺序包括依次连接的熔盐贮槽4、熔盐泵3、熔盐炉6和熔盐加热管17，熔盐加热管17设在流化床反应器1内，熔盐加热管17与载气预热器5相连，载气预热器5与熔盐贮槽4相连；所述熔盐炉6可以是燃煤炉或者燃气炉。优选地，所述三聚氰胺热能回收系统还设有冷气风机15，冷气风机15设置在冷气除沫器14和结晶器10之间，即冷气除沫器14、冷气风机15和结晶器10依次相连。优选地，所述三聚氰胺热能回收系统还设有冷气风机15，冷气风机15设置在捕集器11和尿素洗涤塔12之间，且袋式除尘器18在捕集器11和冷气风机15之间，即捕集器11、袋式除尘器18、冷气风机15和尿素洗涤塔12依次相连。优选地，所述热能回收器7的进口处设有调节载气流量的载气调节阀8，所述载气调节阀8用于调节经过热能回收器7的载气流量，以控制热能回收器7出口的反应生成气的温度为330～340℃，使得副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)完全凝华变成固体，既保证了三聚氰胺产品的质量，又避免了三聚氰胺凝华结晶。优选地，所述袋式除尘器18包括内部的旋转反吹装置19和外部的保温夹套20，所述袋式除尘器18采用旋转反吹技术，既提高了反吹效果，又保证了设备的长周期运行。所述保温夹套20内采用250℃氮气保温，以维持工艺气出口温度在220℃左右(比进口温度高1～5℃)，避免工艺气中三聚氰胺凝华结晶析出而造成载气压缩机堵塞。本专利技术还请求保护一种利用上述三聚氰胺热能回收系统生产三聚氰胺的工艺，包括如下步骤：S1.加热加压后的载气与熔融尿素在流化床反应器1中，经催化剂作用生成三聚氰胺，即得反应生成气；S2.反应生成气进入热能回收器7冷却，同时析出杂质；S3.从热能回收器7出来的气体，进入热气过滤器9，过滤除杂；S4.从热气过滤器9出来的气体，进入结晶器10与冷气混合、结晶；S5.从结晶器10出来的夹带大量三聚氰胺结晶的气体，进入捕集器11分离，分离的三聚氰胺固体粉末由捕集器11输出。优选地，从捕集器11出来的气体分两路，一路进入尿素洗涤塔1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三聚氰胺热能回收系统，其特征在于，包括反应系统和载气系统；所述反应系统包括依次相连的液尿泵（16）、尿素洗涤塔（12）、流化床反应器（1）、热能回收器（7）、热气过滤器（9）、结晶器（10）和捕集器（11），以及与尿素洗涤塔（12）相连的冷气除沫器（14）；尿素洗涤塔（12）上设有空冷器（13）；所述载气系统包括袋式除尘器（18）、载气压缩机（2）、载气预热器（5）和熔盐循环系统；捕集器（11）、袋式除尘器（18）、载气压缩机（2）和热能回收器（7）依次相连；载气预热器（5）与流化床反应器（1）相连；所述熔盐循环系统包括依次连接的熔盐贮槽（4）、熔盐泵（3）、熔盐炉（6）和熔盐加热管（17），熔盐加热管（17）设在流化床反应器（1）内，熔盐加热管（17）与载气预热器（5）相连，载气预热器（5）与熔盐贮槽（4）相连。

【技术特征摘要】
1.一种三聚氰胺热能回收系统，其特征在于，包括反应系统和载气系统；所述反应系统包括依次相连的液尿泵（16）、尿素洗涤塔（12）、流化床反应器（1）、热能回收器（7）、热气过滤器（9）、结晶器（10）和捕集器（11），以及与尿素洗涤塔（12）相连的冷气除沫器（14）；尿素洗涤塔（12）上设有空冷器（13）；所述载气系统包括袋式除尘器（18）、载气压缩机（2）、载气预热器（5）和熔盐循环系统；捕集器（11）、袋式除尘器（18）、载气压缩机（2）和热能回收器（7）依次相连；载气预热器（5）与流化床反应器（1）相连；所述熔盐循环系统包括依次连接的熔盐贮槽（4）、熔盐泵（3）、熔盐炉（6）和熔盐加热管（17），熔盐加热管（17）设在流化床反应器（1）内，熔盐加热管（17）与载气预热器（5）相连，载气预热器（5）与熔盐贮槽（4）相连。2.根据权利要求1所述三聚氰胺热能回收系统，其特征在于，还设有冷气风机（15），冷气风机（15）设置在冷气除沫器（14）和结晶器（10）之间。3.根据权利要求1所述三聚氰胺热能回收系统，其特征在于，还设有冷气风机（15），冷气风机（15）设置在捕集器（11）和尿素洗涤塔（12）之间，且袋式除尘器（18）在捕集器（11）和冷气风机（15）之间。4.根据权利要求1所述三聚氰胺热能回收系统，其特征在于，所述热能回收器（7）的进口处设有调节载气流量的载气调节阀（8）。5.根据权利要求1所述三聚氰胺热能回收系统，其特征在于，所述袋式除尘器（18）包括内部的旋转反吹装置（19）和外部的保温夹套（20）。6.一种利用权利要求1至5任一项所述三聚氰胺热能回收系统生产三聚氰胺的工艺，包括如下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹明大，
申请(专利权)人：尹明大，
类型：发明
国别省市：广东,44