一种从炉子的烟道气中获取能量的方法，该炉子利用燃料来操作并用在生产蜜胺的工艺中，该方法包括第一热交换步骤，其中烟道气与第一工艺物料流热交换，其特征在于：烟道气在第二热交换步骤中与第二工艺物料流热交换。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从炉子烟道气中获取能量的方法，该炉子利用燃料来操作并用在生产蜜胺的工艺中，该方法包括第一热交换步骤，其中烟道气与第一工艺物料流热交换。这种方法是已知的，并用于生产蜜胺的许多工艺中。在已知的方法中，炉子是盐釜(salt furnace)。新鲜空气和天然气作为燃料被供应到燃烧器中。在天然气与新鲜空气燃烧中，形成烟道气。在第一热交换步骤中，烟道气与第一工艺物料流(即熔融盐)热交换。为了获得更高的能量效率，在已知的方法中通过与新鲜空气热交换来进一步从烟道气中获取能量；经加热的空气随后进料到炉子的燃烧器中。利用所述与新鲜空气的热交换，总能量效率可达到约90％。“能量效率”被定义为燃料燃烧所释出的能量中被特定的一股物料流或多股物料流或总物料流吸收的百分比。该已知方法具有如下缺点与新鲜空气没有被预热的炉子相比，经加热的空气进料到炉中导致NOx释放量的增加。对于所有类型的燃烧器，都已发现经加热的新鲜空气导致NOx释放量的增加。这种不希望的NOx释放量的增加无疑可以通过下述方法来限制分离出烟道气的一部分，将该部分与新鲜空气混合，并加热新鲜空气与再循环烟道气的混合物，然后将它进料到炉的燃烧器中。尽管如此，NOx的释放仍保持不希望的高水平；在已知方法的烟道气中NOx的释放量一般是110mg/Nm3或更高。如已知的，单位Nm3表示在标准的温度和压力条件下气体的体积。这些条件是指273K和0.1013MPa。本专利技术的目的是减少上述缺点，并且相对于所述与熔融盐的热交换的能量效率相比，实现更高的能量效率。所述目的是通过烟道气在第二热交换步骤中与第二工艺物料流热交换实现的。根据本专利技术的方法的优点是与已知方法相比较，NOx的释放量降低，同时第一、第二热交换步骤的组合可以允许更有效地从烟道气中获取能量。这里炉子表示基本上依靠燃烧来加热的炉子；实践中通常使用天然气或油作燃料，但本专利技术的方法并不限于此。所述炉子用于蜜胺的生产工艺中。“用于”表示炉子释放出的能量用作工艺用热。工艺用热的应用实例是加热反应器，在该反应器中由尿素通过吸热反应制备蜜胺。这里生产蜜胺的工艺是指任何可能的工艺。已知的生产蜜胺的工艺实例例如在Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，Sixth Edition，2001，Chapter“Melamine and Guanamines”，section 4中有描述。这里“烟道气”表示由燃料(例如天然气或油)的燃烧而产生的燃烧废气。烟道气的温度高，通常在600℃至800℃至1000℃，甚至高达1200℃或更高。根据本专利技术在第一或第二热交换步骤中进行热交换的实施方式本身是已知的，例如在热交换器中进行。热交换可以是直接的，也就是烟道气与待加热的工艺物料流经至多一固定的隔板进行热交换。热交换也可以是间接的，也就是烟道气与一种传热介质交换热，然后该传热介质与待加热的工艺物料流在单独的热交换步骤中进行热交换。传热介质的实例是熔融盐、Dowtherm和水蒸气。这里“工艺物料流”表示在生产蜜胺的工艺中使用的或消耗的物料流。工艺物料流的实施是进料物料流，例如尿素；辅助物料流，例如气动输送系统中的空气、氨、熔融盐、Dowtherm、水蒸气、锅炉给水；反应器流出物和所有的下游物料流，例如废气、蜜胺浆料、湿的蜜胺晶体；侧线物料流(sidestream)，例如母液。工艺物料流的定义不包括用于炉子燃烧的新鲜空气。本专利技术方法中的第一、第二工艺物料流通常是两种不同的工艺物料流；但是，它们也可以是同一种物料流。为了从所述的第一、第二热交换步骤中获得高的能量效率，通常有必要将烟道气冷却到相对低的温度，例如到350℃，到300℃或者更低，也就是到250℃或甚至到200℃或者更低。这可以通过已知的方法来实现。这样的一个实例是连续的热交换步骤的组合，每一相继的热交换步骤将能量传递给更低温度水平的工艺物料流。这种热交换步骤组合的一个实例是在第一热交换步骤中将熔融盐从约420℃加热到约450℃，然后在第二热交换步骤中将氨从约150℃加热到约400℃。这种第一、第二热交换步骤组合的另一实例是将熔融盐从约420℃加热到约450℃，然后将Dowtherm从约200℃加热到约350℃。这种第一、第二热交换步骤组合的另一实例是将氨从约250℃加热到约450℃，然后将尿素从约135℃加热到约250℃。通过选择热交换步骤的恰当组合，同时选择热交换步骤的恰当实施方式，例如以逆流热交换代替并流热交换，烟道气的温度可以降低到这样的程度，使得本专利技术方法中的能量效率高于85％，优选高于88％，更优选高于90％，更优选高于92％，最优选高于94％。高达99.5％的能量效率是有可能的，尽管这需要相当的努力；因此在实践中达99％或97％或96％的能量效率通常是可接受的。与已知方法相比，在本专利技术的方法中NOx的释放量降低；释放量可以降低到低于100mg/Nm3，优选低于95mg/Nm3，更优选低于90mg/Nm3，最优选低于85mg/Nm3，根据”Besluit emissie-eisen stookinstallatiesmilieubeheer A”(Order starting emission requirements for combustioninstallation environmental management A)，也称为BEES(Dutch Bulletin ofActs and Decrees 2000，443，从23-11-2000起有效的版本)的Clause 4测得的。为了达到所述的释放量值，除了实施根据本专利技术的方法之外，可能有必要以本领域技术人员本身已知的方式对一般的设计，特别是燃烧器进行有关NOx释放方面的优化。前面提到的释放量的值并不意味着在根据本专利技术的方法中，如已知方法中实践的那样通过与烟道气热交换来预热新鲜空气是完全不可能的。这是因为除了根据本专利技术在第一、第二热交换步骤中获取能量之外，如果还有进一步获取能量的其它可能性，则是有利的。因此，根据本专利技术的方法优选地还包括用于烟道气与新鲜空气的第三热交换步骤；这里烟道气中NOx的释放量优选地低于100mg/Nm3。符合特定的释放量值要求必须以使得所述的释放量值没有被超过的方式来限制用烟道气预热新鲜空气。这可以通过限制新鲜空气的温度增加来实现。这可能导致有必要将由预热新鲜空气得到的能量效率限制在低于15％或10％，优选低于8％或6％，或者低于5％或4％。在这种情况下，以及如果不预热新鲜空气的情况下，以下操作可能额外有利如已知方法中将烟道气的一部分分离出，并将该部分与新鲜空气混合，从而将新鲜空气与再循环烟道气的混合物进料到燃烧器中。通过第三热交换步骤用烟道气来预热新鲜空气可以在与第一和第二工艺物料流的第一或第二热交换步骤之前、之中或之后进行。如果新鲜空气在第一或第二热交换步骤之前被预热，那么仔细检验能量效率和NOx的释放量保持在上面所述的范围内就较重要。因此，新鲜空气优选地在第一或第二热交换步骤之中或之后被预热，最优选地在第二热交换步骤之后预热。炉子优选是盐釜。这里“盐釜”表示这种炉子其中如果盐熔化还没有完成的话，通过第一热交换步骤熔化并本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯·玛瑞恩·巴克尔，伯纳德·格特·马里·克耶沃克司，弗拉其苏斯·约瑟夫斯·穆恩，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：
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