一种利用副产物联产硫酸铵和小苏打的系统技术方案

本实用新型专利技术为一种利用副产物联产硫酸铵和小苏打的系统。该系统包括PVC生产单元、三聚氰胺生产单元、预碳酸化单元、碳酸化单元、复分解单元、真空过滤单元、母液中和单元、母液分离单元等；其中三聚氰胺生产单元尾气和PVC生产单元芒硝、硫酸、CO2根据流程相互连接，获得小苏打和硫酸铵。该实用新型专利技术提升了系统副产物的综合利用率，联产得到了硫酸铵和小苏打，还解决了现有PVC生产单元中副产芒硝废弃不用，造成环境污染，硫酸低价处理，经济效益低，CO2直接放空排放的问题，还解决了三聚氰胺生产中副产尾气中CO2和NH3传统分离过程方法时蒸汽消耗量大，分离成本高，CO2直接放空造成了环境污染等问题。染等问题。染等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用副产物联产硫酸铵和小苏打的系统


[0001]本技术涉及化工生产领域中的联产设备，具体为一种利用副产物联产硫酸铵和小苏打的系统。

技术介绍

[0002]PVC,中文名称：聚氯乙烯，是氯乙烯单体(VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
[0003]PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，相对密度1.4左右，玻璃化温度77～90℃，170℃左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
[0004]工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度 60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。
[0005]PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
[0006]三聚氰胺(Melamine)，俗称密胺、蛋白精，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化工原料。与甲醛缩合聚合可制得三聚氰胺树脂，被广泛应用于木质建筑模板的制造和加工中，可用于塑料及涂料工业，也可作纺织物防褶、防缩处理剂。其改性树脂可做色泽鲜艳、耐久、硬度好的金属涂料。其还可用于坚固、耐热装饰薄板，防潮纸及灰色皮革鞣皮剂，合成防火层板的粘接剂，防水剂的固定剂或硬化剂等。
[0007]硫酸铵，无色结晶或白色颗粒。无气味。280℃以上分解。水中溶解度： 0℃时70.6g，100℃时103.8g。硫酸铵主要用作肥料，适用于各种土壤和作物。还可用于纺织、皮革、医药等方面。
[0008]小苏打，化学名称，碳酸氢钠，分子式为NaHCO3。白色结晶性粉末。无臭，味碱，易溶于水。在潮湿空气或热空气中即缓慢分解，产生二氧化碳，加热至270℃失去全部二氧化碳。碳酸氢钠固体在50℃以上开始逐渐分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体，常利用此特性作为制作饼干、糕点、馒头、面包的膨松剂。
[0009]目前，PVC的生产主要有两种制备工艺，一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭和原盐；二是乙烯法，主要原料是石油。国际市场上PVC的生产主要以乙烯法为主，而我国受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，则主要以电石法为主，截至到2007年12月，电石法约占我国PVC总产能的70％以上。值得注意的是，在电石法制备PVC中，原盐电解后氯化氢用于生产PVC，剩余的钠部分用于生产烧碱，所以，氯、碱实际上存在共生关系。
[0010]三聚氰胺的生产方法按原料分为双氰胺法(现已被淘汰)和尿素法。通过尿素热解生成三聚氰胺的化学反应为：在加热和一定压力条件下，6mol尿素生成1mol三聚氰胺，同时副产3mol二氧化碳和6mol氨。
[0011]反应方程式为：6CO(NH2)2＝C3N6H6+6NH3+3CO2[0012]尿素法按工艺分为干法、湿法和半干法；根据熔融尿素热解的压力不同，尿素法生产三聚氰胺的工艺路线分为高压法(7～10MPa)、中压法(0.5～1MPa) 和常压法(0.3MPa以下)3种。其中高压法工艺技术代表有美国ACC工艺、意大利的ETCE工艺和日本的NISSAN工艺；低压法工艺技术代表有荷兰的DSM工艺和奥地利的OSW工艺；常压法有德国的BASF工艺和我国自行开发的改良型低压法工艺。三聚氰胺作为现阶段的清洁化工原料，与人们的生活密切相关，市场潜力很大。
[0013]在上述PVC生产单元的生产过程中副产芒硝、硫酸、CO2，因产品附加值少，回收利用成本高，芒硝废弃不用，硫酸低价处理，CO2直接放空，造成了环境污染和全球温室气体排放。在三聚氰胺生产单元的生产过程中副产CO2和 NH3，常规厂家利用氨碳分离单元进行两者的分离，在分离过程中需要大量的蒸汽，使分离成本大幅增加，没有达到高效增值利用的效果，且CO2直接放空，造成了环境污染。

技术实现思路

[0014]本技术的专利技术目的在于提供一种利用PVC副产物与三聚氰胺副产物联产硫酸铵和小苏打的系统。该系统提升了副产物的综合利用率，联产得到了硫酸铵和小苏打，并且还解决了现有PVC生产单元的生产工艺中副产芒硝废弃不用，造成环境污染，硫酸低价处理，经济效益低，CO2直接放空排放，造成全球温室气体排放的问题以及解决三聚氰胺生产单元副产CO2直接放空排放，NH3回收成本高等问题。有效了利用了PVC生产单元和三聚氰胺生产单元的副产蒸汽，节约了外购蒸汽的成本。生产中母液分离水返回利用，没有废水产生，实现了废水零排放。
[0015]为了实现以上专利技术目的，本技术的具体技术方案为：
[0016]一种利用副产物联产硫酸铵和小苏打的系统，该系统包括PVC生产单元、三聚氰胺生产单元、预碳酸化单元、碳酸化单元、复分解单元、真空过滤单元、母液中和单元、母液分离单元、硫酸铵干燥单元和小苏打干燥单元，其特征在于：所述三聚氰胺生产单元尾气出口通过管道与预碳酸化单元连接；PVC 生产单元CO2出口通过管道与预碳酸化单元一起进入碳酸单元，碳酸化单元通过管道与PVC生产单元和母液分离单元的芒硝通过管道一起与复分解单元连接，复分解单元与真空过滤单元连接，真空过滤单元分别与母液中和单元和小苏打干燥单元连接；PVC生产单元的硫酸出口通过管道与母液中和单元连接，母液中和单元与母液分离单元连接，母液分离单元与硫酸铵干燥单元连接。
[0017]所述的PVC生产单元为现有技术中生产PVC的生产单元(不赘述具体结构)，以石灰石、煤、水、卤水为原料，在PVC生产单元获得PVC、烧碱，并副产芒硝、硫酸、CO2。PVC生产单元中，将卤水进行冷冻结晶时副产芒硝；将石灰石进行煅烧时副产CO2；将煤进行脱硫处理制得硫酸。
[0018]所述的三聚氰胺生产单元为现有技术中生产三聚氰胺的生产单元(不赘述具体结构)，其以尿素为原料，在三聚氰胺单元获得三聚氰胺，并副产CO2和 NH3。
[0019]三聚氰胺生产单元利用尿素聚合反应制三聚氰胺时副产CO2、NH3。
[0020]将三聚氰胺生产单元中副产的CO2、NH3通入预碳酸化单元的水槽(容器) 中，使其进行预碳酸化反应，制得含(NH4)2CO3的碳化氨水。作为本申请中一种较好的实施方式，由于母液分离单元与预碳酸化单元连接，预碳酸化单元中的水可来源于母液分离单元分离出的水，实现水循环。作为优选，预碳酸化反应温度为25～60℃。
[0021]向碳化氨水中通入PVC生产单元中副产的CO2，在碳酸化单元中进行碳酸化反应，制得含NH4HCO3晶体的悬浮液。作为优选，碳酸化反应温度为 25～60℃。
[0022本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用副产物联产硫酸铵和小苏打的系统，该系统包括PVC生产单元、三聚氰胺生产单元、预碳酸化单元、碳酸化单元、复分解单元、真空过滤单元、母液中和单元、母液分离单元、硫酸铵干燥单元和小苏打干燥单元，其特征在于：所述三聚氰胺生产单元尾气出口通过管道与预碳酸化单元连接；PVC生产单元CO2出口通过管道与预碳酸化单元一起进入碳酸单元，碳酸化单元通过管道与PVC生产单元和母液分离单元的芒硝通过管道一起与复分解单元连接，复分解单元与真空过滤单元连接，真空过滤单元分别与母液中和单元和小苏打干燥单元连接；PVC生产单元的硫酸出口通过管道与母液中和单元连接，母液中和单元与母液分离单元连接，母液分离单元与硫酸铵干燥单元连接。2.如权利要求1所述的一种利用副产物联产...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭利红，冯瑞，雷林，唐印，刘朝慧，高新，
申请(专利权)人：四川金象赛瑞化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：