改造高压三聚氰胺设备的方法技术

高压三聚氰胺合成设备，包括合成段和三聚氰胺纯化段，其中所述合成段具有含三聚氰胺的第一流体(6)，所述三聚氰胺纯化段包括：淬火器(2)，接收来自所述合成段的所述含三聚氰胺的第一流体(6)；汽提器(3)，进料有来自所述淬火器(2)的含三聚氰胺的第二流体(7)，在其中收集纯化的三聚氰胺(11)，提取蒸汽(10)；热交换器(12)，在其中冷凝所述蒸汽(10)，得到冷凝流体(14)；和吸收器(4)，进料有所述冷凝流体(14)，并提供包含氨和二氧化碳的水溶液(15)，所述水溶液的至少一部分(15b)从所述设备的所述纯化段(200)中输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改造高压三聚氰胺设备的方法
本专利技术涉及从尿素生产三聚氰胺的领域，具体来说涉及高压三聚氰胺设备的纯化段，相关工艺及其改造方法。
技术介绍
由尿素合成三聚氰胺的方法包括低压催化法和高压非催化法，通常高于7MPa。这些方法是本领域熟知的。使用高压非催化法合成三聚氰胺的常规型设备包括高压段，所述高压段基本上限于反应器，被称为三聚氰胺反应器，其中通过加入热量，将尿素熔体进料转化为三聚氰胺粗品。尿素转化成三聚氰胺的过程中还会产生主要由氨和二氧化碳组成的气体(所谓的“废气”)和多种副产物(主要是OAT和缩聚物)。反应产物(三聚氰胺和废气)、副产物和未反应的尿素在纯化段中进一步加工，该纯化段在明显较低的压力和温度下操作，通常包括淬火器、汽提器和吸收器。在淬火器，原料三聚氰胺被溶解在氨水溶液中以从三聚氰胺中分离出废气。将废气输送到冷凝段，将三聚氰胺供给汽提器，优选供给蒸汽汽提器，以除去残留的废气。残留的废气被吸收在吸收器的水中，三聚氰胺在下游设备中进一步纯化。这种配置被广泛使用，但是存在很多缺陷。通常，三聚氰胺设备与尿素设备组合，尿素设备以NH3和CO2为原料生产尿素熔体进料。因此，通常将从三聚氰胺设备的淬火器中提取的废气再循环到组合尿素设备中。然而，这意味着废气冷凝为适于输送回尿素设备以及相关的冷凝段的含有NH3和CO2的溶液。此外，为了避免吸收器的氨损失，并使离开汽提器的三聚氰胺溶液中的二氧化碳含量最小化，非常需要在汽提器和随后的吸收器中分别发生一系列解吸和吸收。然而，这意味着汽提器内的高蒸汽消耗量，这在成本方面是非常不利的。WO2009/080176公开了一种用于制备三聚氰胺的非催化方法，其中蒸发的三聚氰胺和反应废气的气态混合物通过与氨基甲酸铵水溶液接触而淬火。
技术实现思路
本专利技术的目的是避免现有技术的上述缺陷。通过所述权利要求的高压三聚氰胺设备，相关工艺及其改造方法来实现所述目的。术语“高压三聚氰胺设备”表示使用高压非催化方法合成三聚氰胺的设备，该设备包括在高压下操作的合成段，和在较低的压力下操作的纯化段，所述高压通常大于7MPa，所述较低的压力通常为2至3MPa。根据本专利技术的高压三聚氰胺设备包括合成段和三聚氰胺纯化段，其中所述合成段具有含三聚氰胺的第一流体，所述纯化段包括：淬火器，接收来自所述合成段的所述含三聚氰胺的第一流体；汽提器，进料有来自所述淬火器的含三聚氰胺的第二流体，还进料有汽提介质，所述汽提介质优选为蒸汽，得到纯化的三聚氰胺，并提取蒸汽；热交换器，其中所述蒸汽与冷却介质进行热交换而至少部分冷凝，得到冷凝流体；和吸收器，进料有来自所述热交换器的所述冷凝流体，并提供包含氨和二氧化碳的水溶液，所述水溶液的至少一部分从所述设备的所述纯化段中输出。优选地，所述水溶液至少部分地再循环至罐中。从汽提器中提取的蒸汽可包含氨和二氧化碳。术语“含三聚氰胺的第一流体”是指原料三聚氰胺熔体，术语“含三聚氰胺的第二流体”是指三聚氰胺溶液。有利地，从吸收器中提取的所述水溶液的第一部分在所述吸收器内再循环，以充当所述冷凝流体的吸收介质，所述水溶液的第二部分从所述设备的所述纯化段中输出。更有利地，所述第一部分在流经冷却器之后在所述吸收器内再循环。本专利技术的一个方面是从吸收器中取出的溶液是稀释溶液，即氨基甲酸铵含量低。优选地，所述溶液的含水量至少为60％。根据优选的实施例，淬火介质主要是水或氨的水溶液(氨水)。优选地，所述淬火介质的二氧化碳含量低于5重量％，更优选低于1重量％。优选地，布置管线以将水流引入三聚氰胺设备的纯化段，所述水流的第一部分形成用于蒸汽冷凝的所述冷却介质，所述水流的第二部分绕过热交换器直接供应至淬火器。优选地，所述水的第二部分直接供应至淬火器。所述水流(热交换后)的第一部分和所述水流的第二部分都用作上述淬火器中的淬火介质。优选地，所述水流是来自设备的再循环流。所述再循环流可含有溶解的三聚氰胺、OAT、氨和二氧化碳。含水量优选为至少90％，更优选至少95％，甚至更优选至少98％。上述再循环流的二氧化碳含量优选低于5％，更优选低于1％。上述百分比是重量百分比。根据本专利技术的有利实施例，所述水流的所述第一部分和第二部分含有氨。在分流为上述第一部分和第二部分之前，有利地将氨加入到所述水流中。向所述水流中加入氨是特别优选的，因为氨能够在淬火器中保持适当的pH值并防止形成氧-氨基-三嗪(OAT)。根据优选的实施例，离开上述热交换器的部分水至少部分地被送回淬火器。根据甚至更优选的实施例，离开上述热交换器的所述部分水在另一个热交换器中至少部分地加热，然后供应至淬火器。优选地，在分离固体三聚氰胺之前对含三聚氰胺的第二流体进行汽提。优选地，所述含三聚氰胺的第一流体不含或基本不含三聚氰胺废气。根据特别优选的实施例，高压三聚氰胺设备的合成段包括三聚氰胺反应器、汽提反应器和洗涤器。术语三聚氰胺废气表示合成三聚氰胺释放的废气，主要由二氧化碳和氨组成。被提及的不含或基本上不含三聚氰胺废气的流体表示该流体在气相中不含或含有可忽略量的所述废气，因为在高压三聚氰胺设备的合成段中除去了废气。不含废气的三聚氰胺流体可含有溶解在液相中的少量废气，特别是氨，因为在汽提阶段二氧化碳至少部分地与液体三聚氰胺分离。优选通过上述三聚氰胺反应器、汽提反应器和洗涤器的设置产生不含废气的含三聚氰胺的流体。在含三聚氰胺的第一流体中存在非常少量的废气或不存在废气，特别是不存在二氧化碳，降低了纯化段的负荷和成本。因此，纯化段主要用于淬火和稀释含三聚氰胺的第一流体，不需要冷凝大量的气态氨和二氧化碳。优选地，向洗涤器进料至少部分导入至高压合成段的尿素熔体。在洗涤器中，利用由三聚氰胺和/或汽提反应器提供的废气作为热源，来预热尿素熔体。三聚氰胺反应器至少部分地进料有离开洗涤器的尿素熔体，提供原料三聚氰胺，并分离废气。第二汽提反应器进料有所述原料三聚氰胺和气态氨作为汽提剂，提供纯化的三聚氰胺，并分离废气。将从所述三聚氰胺反应器和/或所述汽提反应器中提取的至少一部分废气进料至洗涤器，在洗涤器内使废气与尿素熔体进料接触。甚至更优选地，所述合成段还包括蒸汽发生器，该蒸汽发生器供应有离开洗涤器的尿素熔体的一部分，作为热源。术语“纯化的三聚氰胺”是指在汽提反应器中获得的三聚氰胺熔体，其纯度比在三聚氰胺反应器中得到的原料三聚氰胺纯度更高，但是需要在随后的纯化段中进一步纯化。术语“高压段”表示基本上在相同的标称压力下操作的三聚氰胺反应器、汽提反应器和洗涤器。所述压力大于7MPa，优选大于10MPa，例如为11MPa。本专利技术的另一方面涉及改造现有技术的三聚氰胺设备的纯化段，包括：淬火器，进料有从所述设备的合成段收集的含三聚氰胺的第一流体和含有氨和二氧化碳的水溶液，在其中溶解三聚氰胺，提取废气；汽提器，进料有来自所述淬火器的含三聚氰胺的第二流体和汽提介质，所述汽提介质优选为蒸汽，并且在其中得到纯化的三聚氰胺，并提取蒸汽，一旦从所述汽提器中提取出所述蒸汽就将其添加至水流；第一热交换器，其中添加至所述水流的所述蒸汽通过与包含氨和二氧化碳的水溶液进行热交换而至少部分冷凝，得到冷凝流体；吸收器，进料有所述冷凝流体和碳酸盐溶液，并提供包含氨和二氧化碳的水溶液，所述水溶液至少部分地用于在所述第一热交换器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压三聚氰胺设备，包括合成段(100)和三聚氰胺纯化段(200)，其中所述合成段(100)具有含三聚氰胺的第一流体(6)，所述三聚氰胺纯化段(200)包括：淬火器(2)，接收来自所述合成段(100)的所述含三聚氰胺的第一流体(6)；汽提器(3)，进料有来自所述淬火器(2)的含三聚氰胺的第二流体(7)，还进料有汽提介质(9)，得到纯化的三聚氰胺(11)，并提取蒸汽(10)；热交换器(12)，其中来自所述汽提器(3)的所述蒸汽(10)与冷却介质(13a)进行热交换而至少部分冷凝，得到冷凝流体(14)；和吸收器(4)，进料有来自所述热交换器(12)的所述冷凝流体(14)，并提供包含氨和二氧化碳的水溶液(15)，所述水溶液的至少一部分(15b)从所述设备的所述纯化段(200)中输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.19 EP 16156505.61.一种高压三聚氰胺设备，包括合成段(100)和三聚氰胺纯化段(200)，其中所述合成段(100)具有含三聚氰胺的第一流体(6)，所述三聚氰胺纯化段(200)包括：淬火器(2)，接收来自所述合成段(100)的所述含三聚氰胺的第一流体(6)；汽提器(3)，进料有来自所述淬火器(2)的含三聚氰胺的第二流体(7)，还进料有汽提介质(9)，得到纯化的三聚氰胺(11)，并提取蒸汽(10)；热交换器(12)，其中来自所述汽提器(3)的所述蒸汽(10)与冷却介质(13a)进行热交换而至少部分冷凝，得到冷凝流体(14)；和吸收器(4)，进料有来自所述热交换器(12)的所述冷凝流体(14)，并提供包含氨和二氧化碳的水溶液(15)，所述水溶液的至少一部分(15b)从所述设备的所述纯化段(200)中输出。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述水溶液(15)的第一部分(15a)在所述吸收器(4)内再循环，以充当所述冷凝流体的吸收介质，所述水溶液(15)的第二部分(15b)从所述设备的所述纯化段(200)中输出。3.根据权利要求1或2所述的设备，包括管线(13)，所述管线(13)布置成将水流引入所述纯化段(200)，其中：所述水流(13)的第一部分(13a)形成所述冷却介质，用于冷凝至少部分的所述汽提器蒸汽(10)；所述水流(13)的第二部分(13b)导入至所述淬火器(2)；在离开所述热交换器(12)之后，所述水流的第一部分(13a)和所述水流的第二部分(13b)充当所述含三聚氰胺的第一流体的淬火介质。4.根据权利要求3所述的设备，包括管线(17)，所述管线(17)布置成将氨注入所述水流(13)中。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，离开所述热交换器(12)的所述冷却介质(13c)至少部分地被供应至所述淬火器(2)，优选在另一个热交换器(18)中加热之后，离开所述热交换器(12)的所述冷却介质(13c)至少部分地被供应至所述淬火器(2)。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述含三聚氰胺的第一流体(6)不含三聚氰胺废气，或基本不含三聚氰胺废气。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述合成段(100)包括第一三聚氰胺反应器(101)，第二汽提反应器(102)和洗涤器(103)。8.一种在所述设备的三聚氰胺纯化段(200)中纯化来自高压三聚氰胺设备的合成段(100)中的含三聚氰胺的流体(6)的方法，其中对所述含三聚氰胺的流体(6)进行淬火过程，溶解三聚氰胺，得到含三聚氰胺的第二流体(7)；用汽提介质(9)汽提所述第二流体(7)，得到纯化的三聚氰胺(11)和蒸汽(10)；通过与冷却介质(13a)进行热交换从而至少部分冷凝所述蒸汽(10)，得到冷凝流体(14)；所述冷凝流体(14)进行吸收过程，得到水溶液(15)，所述水溶液(15)的至少一部分(15b)从所述纯化段中输出。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述合成段(100)提供的所述含三聚氰胺的流体(6)不含三聚氰胺废气，或基本不含三聚氰胺废气。10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述淬火过程是用淬火介质进行的，所述淬火介质的二氧化碳含量低于5重量％，更优选低于1重量％。11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其中水流(13)的第一部分(13a)形成所述冷却介质，所述水流(13)的第二部分(13b)导入至所述淬火过程。12.根据权利要求11所述的方法，其中将氨(17)注入所述水流(13)中。13.根据权利要求8-12中任一项所述的方法，其中用于冷凝来自所述汽提过程的所述蒸汽(10)的所述冷却介质(13c)被导入至所述淬火过程，...

【专利技术属性】
技术研发人员：加布里尔·迪卡洛，安德里亚·斯考托，西蒙尼·甘巴，
申请(专利权)人：卡萨勒有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH