用于三聚氰胺的生产的设备制造技术

本公开描述了一种用于三聚氰胺的生产的设备以及一种用于控制和补偿在用于三聚氰胺的生产的设备中的压力差的程序，所述设备在反应区段中包括至少一个反应器和至少一个后反应器。应器。应器。

【技术实现步骤摘要】
用于三聚氰胺的生产的设备


[0001]本专利技术涉及一种用于三聚氰胺的生产的设备和一种用于控制和补偿在用于三聚氰胺的生产的设备中的压力差的处理，所述设备在反应区段中包括至少一个反应器和至少一个后反应器。

技术介绍

[0002]为了更好地理解本专利技术的目的，参考如下所述的现有技术。
[0003]已知的是，熔融尿素向三聚氰胺的转变由以下总反应(1)描述：
[0004]6NH2CONH2→
(CN)3(NH2)3+6NH3+3CO2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0005]尿素
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三聚氰胺
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氨
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二氧化碳
[0006]其中每公斤的三聚氰胺产生1.86公斤NH3和CO2，全球统称为废气。
[0007]如已经多次描述的，源自尿素到三聚氰胺的转化反应的废气被再循环到尿素装置进行它们的再转化，并且因此表示供应到尿素装置的含有NH3和CO2的供应流。
[0008]由NH3和CO2生产尿素的反应通过以下反应进行：
[0009]2NH3+1CO2→
1CO(NH2)2+1H2O
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(2)
[0010]氨 二氧化碳 尿素
ꢀꢀꢀꢀ
水
[0011]NH3与CO2之间的摩尔比等于2，该比率对于供应到尿素装置的所有供应流(包括来自三聚氰胺装置的废气流)而言是最佳的。
[0012]来自三聚氰胺装置的废气流中的NH3和CO2之间的比率取决于将多少氨馈送到三聚氰胺反应区段。
[0013]从以上反应(1)可看出，在这种情况下，NH3与CO2之比也等于2，并且该比率通过馈送到反应器和后反应器的底部中的NH3的量来修改。
[0014]如下所述，重要的是，向反应器和后反应器馈送NH3，以便有利于副产物在反应器中转化为三聚氰胺并在后反应器中从原料三聚氰胺汽提CO2。因此，出于三聚氰胺装置的要求，始终必需在到反应区段的馈送中维持NH3流。
[0015]还应记住，在尿素技术中，向尿素反应器供应NH3和CO2的化学计量比不是2，而是具有根据技术本身而变化的比率。工业上用于生产尿素的所有技术都是全循环法(total recycling)，无论反应器中的NH3/CO2之比如何，在装置的入口处的NH3/CO2之比都等于2。为了满足尿素反应器在高于化学计量比的NH3/CO2摩尔比的情况下操作的技术需求，在不同的技术中应用了在不同区段之间的一系列循环，以便循环利用反应器中的试剂，直到它们被转化为尿素。为了对于尿素装置的要求来说是最佳的，来自三聚氰胺装置的废气流必须具有尽可能接近化学计量比的NH3/CO2之比，以便限制在尿素装置内部的再循环次数。
[0016]几乎所有最新一代三聚氰胺装置(在压力高于70巴的高压和高于360℃的温度下操作)都采用包括至少一个反应器和至少一个后反应器(也称为精加工转化器或精加工器或NH3汽提器)的反应区段，从至少一个反应器和至少一个后反应器中每一者中提取至少两个流，由NH3、CO2和呈蒸气相的三聚氰胺组成的呈气相的流以及包括副产物和反应中间体的
熔融三聚氰胺流，并且其中NH3和CO2在溶液中与它们的分压保持处于平衡状态。
[0017]在一些装置中，选择了一种解决方案，该解决方案提供来自反应器的单个出口，该单个出口在下游配备有分离器，以上提到的气相和液相分开地从该分离器离开。
[0018]从反应器的上部部分离开的熔融原料三聚氰胺流(raw melamine)通常通过连通器被馈送到后反应器的上部部分中，而借助液位控制器从后反应器的下部部分离开的净化三聚氰胺流将被送到三聚氰胺装置的位于下游的区段，在那里，根据不同的分离/净化处理对所述净化三聚氰胺流进行处理。
[0019]离开反应器和后反应器的上部部分的气流在用于其他处理之前(例如在用于生产尿素之前)必须进行处理，以便在回收气流中含有的至少一部分热的同时分离并且回收存在于该气流中的三聚氰胺。
[0020]用于这种清洗处理(也称为洗涤)的方法主要有两种：用水溶液洗涤气流或用熔融尿素洗涤气流。在洗涤之后，一旦去除了痕量的三聚氰胺，气流就称为废气。
[0021]该洗涤步骤在用水溶液洗涤的情况下不产生问题，因为
[0022]‑
气流中含有的热用于维持系统的操作温度，以及
[0023]‑
只要位于反应区段下游的区段正在运行，洗涤水溶液就始终是可用的，以及
[0024]‑
洗涤溶液本身可以长期循环利用，因为它不会降解或发生三聚氰胺饱和，这是由于三聚氰胺在位于下游的区段中(即，在结晶区段中)被持续地提取所造成的。
[0025]相比之下，在用熔融尿素洗涤的情况下，必须考虑各种问题：因为熔融尿素事实上会发生降解反应而形成副产物，该副产物超过一定浓度就会随固体产物的形成而沉淀并因此堵塞系统，并且由于尿素的降解率与温度成正比，因此必须通过热交换器进行再循环(产生蒸汽)来控制温度以防止尿素在温度过度地升高时快速地降解而形成副产物。
[0026]用尿素洗涤的另一个缺点是可能分散地存在于熔融洗涤尿素中的三聚氰胺的量受到需要避免三聚氰胺的可能的沉淀和结壳形成的限制。
[0027]因此，明显的是，在没有进行充分更新以避免三聚氰胺和副产品两者的饱和的情况下，洗涤尿素无法保持循环利用。
[0028]明显的是，用于洗涤离开反应区段的含有三聚氰胺的气流的尿素只能用于生产三聚氰胺，因此它只能作为供料再循环到反应器中来合成三聚氰胺：可用于持续地更新(renew)在洗涤区段中循环的尿素(即，洗涤尿素)的尿素的量因此对应于馈送到反应器的用于洗涤的尿素的量。在停止向反应器供应尿素的情况下，因此也不可能更新用于洗涤气相的洗涤尿素。
[0029]根据现有技术，分别离开反应器和后反应器的两个气流通常在单个洗涤塔中合并并被洗涤，以便回收其中含有的三聚氰胺并然后将其送到位于下游的装置对其进行回收。废气通常被送到尿素装置，因为它们主要由NH3和CO2组成。
[0030]洗涤操作不仅对于回收气流中含有的三聚氰胺非常重要，而且最重要的是防止呈蒸气相的所述三聚氰胺在未被充分地吸收和分散或者未被溶解在洗涤介质中时从保持在高于360℃(优选地高于370℃)的温度的反应区段离开并然后在系统的寒冷区域中冷凝而导致逐渐地堵塞。
[0031]因此，重要的是气流必须在适合于分离和吸收气流中含有的三聚氰胺的洗涤液的存在下从反应器和后反应器排出。这方面表明在用尿素进行洗涤的情况下的相当大的限
制，因为即使在没有尿素被馈送到反应区段但反应器和后反应器保持满载以用于快速重启的过渡阶段期间，必须维持向反应区段的NH3馈送。在任何情况下都存在必须洗涤的含有三聚氰胺的气流，并且该操作无法在具有为此而提供的尿素的洗涤塔中进行，因为缺乏洗涤液，但是必须采用替代方法或必须迅速地排空反应区段。尿素未被馈送到反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于三聚氰胺的生产的设备，所述设备包括反应区段和洗涤区段，其中：
‑
所述反应区段包括至少一个反应器(R)和至少一个后反应器(PR)；
‑
所述洗涤区段(L)适合于用水溶液洗涤来自所述反应器的气相或适合于用尿素洗涤来自所述反应器的气相；
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所述反应器通过适合于将所述气相从所述反应器转移到所述洗涤区段的器件(T1)连接到所述洗涤区段；
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所述后反应器通过适合于将所述气相从所述后反应器转移到位于下游的区段的器件(T2)进行连接；
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所述器件(T1)和器件(T2)是不同的，或者与定位在如下两个交叉点之间的至少一个截止阀(B)连通，所述两个交叉点为介于所述器件(T1)与来自所述反应器的气相的出口管(U1)之间的交叉点以及介于所述器件(T2)与来自所述后反应器的气相的出口管(U2)之间的交叉点；
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所述设备包括分别适合于用于控制在所述反应器内部和在所述后反应器内部的压力的两个单独的压力控制器系统(PC1/CV1、PC2/CV2)，每个压力控制器系统包括截止元件(CV1、CV2)和压力控制器件(PC1、PC2)；
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所述反应器和所述后反应器通过适合于将所述三聚氰胺从所述反应器转移到所述后反应器的器件(M)连接，所述器件(M)将所述反应器的上部部分与所述后反应器的下部部分连接并借助内部液压密封件(G)进入所述后反应器的所述下部部分、优选地在底部切线附近；
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所述液压密封件(G)定位在所述后反应器内部，以便到达所述后反应器的所述上部部分，并且包括溢流点(PS)，所述溢流点定位在与来自所述反应器的液相的出口喷嘴的位置与进入所述后反应器的液相的入口喷嘴的位置之间的中点相对应的高度处，所述溢流点的位置能够增减所述高度的20％、优选地增减所述高度的10％；
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所述后反应器定位在所述反应器下方的区段中，此位置使得在所述后反应器内部的所述液压密封件的所述溢流点的位置定位在与来自所述反应器的所述液相的所述出口喷嘴的位置与进入所述后反应器的所述液相的所述入口喷嘴的位置之间的中点相对应的高度处，所述溢流点的位置能够增减所述高度的20％、优选地增减所述高度的10％。2.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括位于所述器件(T1、T2)上的一至三个截止阀(A、B、C)，当连通时所述一至三个截止阀分别适合于将来自所述反应器的气相转移到所述洗涤区段和将来自所述后反应器的气相转移到位于下游的区段。3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备包括三个截止阀，其中第一截止阀(A)定位在介于适合于将来自所述反应器的气相转移到所述洗涤区段的所述器件(T1)与来自所述反应器的气相的所述出口管(U1)之间的交叉点下游，第二截止阀(B)定位在介于所述器件(T1)与来自所述反应器的气相的所述出口管(U1)之间的交叉点与介于适合于将来自所述后反应器的气相转移到位于下游的区段的所述器件(T2)与来自所述后反应器的气相的所述出口管(U2)之间的交叉点之间，并且所述第三截止阀(C)定位在介于适合于将来自所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：欧洲技术三聚氰氨股份公司，
类型：发明
国别省市：