处理离开三聚氰胺生产装置的反应段的气流的设备和方法制造方法及图纸

描述了用于处理离开三聚氰胺生产装置中的反应段的气流的设备以及相应的方法。的反应段的气流的设备以及相应的方法。的反应段的气流的设备以及相应的方法。

【技术实现步骤摘要】
处理离开三聚氰胺生产装置的反应段的气流的设备和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于处理离开三聚氰胺生产装置中的反应段的气流的设备和相应的方法。

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]已知熔融尿素向三聚氰胺的转变由以下总反应(1)来描述：
[0004]6NH2CONH2→
(CN)3(NH2)3+6NH3+3CO2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0005]尿素
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
三聚氰胺氨二氧化碳
[0006]其中，对于每千克的三聚氰胺，形成1.86千克的NH3和CO2，统称为废气。
[0007]如已经多次描述的那样，来自将尿素转化成三聚氰胺的转化反应的废气被回收到尿素装置以用于其转化并因此代表向尿素装置供应的包含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
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0010]氨 二氧化碳 尿素 水
[0011]NH3和CO2之间的摩尔比等于2，并且该比率对于向尿素装置供应的所有供应流是最佳的，包括来自三聚氰胺装置的废气流。
[0012]来自三聚氰胺装置的废气流中的NH3和CO2的比率取决于有多少氨被供给到三聚氰胺反应段。
[0013]从上述反应(1)中可以看出，在这种情况下，NH3和CO2的比率也等于2，并且该比率被供给到反应器和后反应器的底部的NH3的量所改变。
[0014]如下所述，将NH3供给到形成三聚氰胺生产设备的反应段的反应器和后反应器中是重要的，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粗三聚氰胺中汽提CO2。因此，为了满足三聚氰胺装置的要求，始终需要在反应段的供给中保持NH3流。
[0015]还应当记住，在尿素技术中，供应到尿素反应器的NH3和CO2的化学计量比不是2，而是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完全回收的，而与反应器中的NH3/CO2比率无关，在该装置的入口处的NH3/CO2比率等于2。为了满足尿素反应器以高于化学计量比的NH3/CO2摩尔比运行的技术需求，在不同的技术中应用了不同段之间的一系列回收，以便回收反应器中的反应物，直到这些反应物被转化成尿素。为了最佳地满足尿素装置的要求，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比率，以限制尿素装置内的回收次数。
[0016]几乎所有在高于70barg的压力的高压和高于360℃的温度下运行的最新一代三聚氰胺装置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者精加工器或者NH3汽提器)的反应段，从每个反应段中提取至少两个流，一个处于气相的流由处于汽相的NH3、CO2和三聚氰胺组成，并且一个熔融三聚氰胺的流包括副产物和反应中间物，并且在反应段中NH3和CO2保持在溶液中，与其分压平衡。
[0017]在一些装置中，优选如下方案，该方案提供反应器的单一出口，该反应器在下游配备有分离器，上述气相和液相分离地从该分离器中排出。
[0018]在用于其它工艺之前，例如在用于生产尿素之前，从反应器和后反应器的上部排出的气流必须进行处理，以便分离和回收其中存在的三聚氰胺，同时回收其中包含的至少部分热量。
[0019]主要有两种方法用于这种冲洗处理(也称为洗涤)：利用水溶液洗涤气流或者利用熔融尿素洗涤气流。在洗涤后，一旦三聚氰胺的痕迹已被去除，则气流被称为废气。
[0020]该洗涤步骤在利用水溶液洗涤的情况下不会产生问题，因为
[0021]‑
气流中包含的热量用于维持系统的运行温度；
[0022]‑
只要反应段下游的段在运行，则含水洗涤溶液始终是可用的；
[0023]‑
洗涤溶液本身可以长时间回收使用，因为其不受三聚氰胺的降解或者饱和的影响，原因在于这在下游段(即结晶段)中是连续提取的。
[0024]相反，在利用熔融尿素洗涤的情况下，必须考虑各种问题：因为熔融尿素实际上易受降解反应的影响，形成副产物，这些副产物在超过一定浓度时沉淀并形成固体产物，从而堵塞系统，并且因为尿素的降解速率与温度成正比，所以必须通过热交换器循环并产生蒸汽来控制温度，以防止尿素在温度过度升高时快速降解并形成副产物。温度通常保持在180℃左右：
[0025]利用尿素洗涤的另一个缺点是，在熔融洗涤尿素的分散体中可能存在的三聚氰胺的量受到避免其可能的沉淀和结壳形成的必要性的限制。
[0026]因此，很明显，在没有足够的更新以避免三聚氰胺和副产物的饱和的情况下，洗涤尿素不能保持回收。
[0027]很明显，用于洗涤离开反应段的含有三聚氰胺的气流的尿素只能用于生产三聚氰胺，因此其只能作为三聚氰胺合成的反应器的供给来回收：因此，可以用于连续更新在洗涤段中循环的尿素(即洗涤尿素)的尿素量与供给到反应器的用于洗涤的尿素量相对应。因此，在停止向反应器供应尿素的情况下，不可能更新用于洗涤气相的洗涤尿素。

技术实现思路

[0028]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和洗涤，以便回收其中包含的三聚氰胺，然后送入下游的装置以用于其回收。废气通常被送入尿素装置，因为废气主要由NH3和CO2组成。
[0029]洗涤操作不仅对于回收气流中包含的三聚氰胺是最重要的，而且首先防止处于汽相的所述三聚氰胺在没有被充分吸收和分散或者溶解在洗涤介质中时从温度保持高于360℃(优选地高于370℃)的反应段中排出，然后在系统的冷区中冷凝从而造成逐渐堵塞。
[0030]因此，在适用于分离和吸收其中包含的三聚氰胺的洗涤流体的存在下，气流从反应器和后反应器中排出似乎是必要的。在利用尿素实现洗涤的情况下，这方面表现出相当大的局限性，因为即使在没有尿素被供给到反应段但是反应器和后反应器为了快速重启而保持充满的过渡阶段期间，NH3也必须被供给到反应段。在任何情况下，含有三聚氰胺的气相必须被洗涤，并且由于缺乏洗涤溶液，该操作不能在具有预选尿素的洗涤塔中进行，但是必须采取替代方法或者必须快速排空反应段。不向反应段供给尿素但是有必要保持向该段
本身供应NH3的这些过渡阶段例如是在各种冲洗中使用NH3的情况，以避免可能的管线堵塞并允许快速重启。
[0031]在通过排出或者升华其中包含的三聚氰胺并在进行设备的打开及其清洁之前冲洗以完全排空所述段而使装置的反应段的一个或者多个设备排空期间，同样的问题变得更加严重：在这种情况下，由于升华排空速率与氨供给量成比例，氨的使用量一定是相当大的量，其可以高于1000kg/h。此外，三聚氰胺的升华排空操作持续数天。
[0032]近年来，相对于利用水实现所述洗涤的技术，使用尿素来洗涤气流的技术通常是优选的，因为利用尿素洗涤允许获得废气流，该废气流被回收到生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于在不向三聚氰胺生产装置中的反应段供应尿素的阶段期间处理离开反应段的气流的设备，所述设备包括反应段和洗涤段，其中：
‑
所述反应段包括至少一个反应器(R)和至少一个后反应器(PR)；
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所述洗涤段(L)适用于利用尿素洗涤来自所述反应器的气流；
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所述反应器(R)通过气流出口导管(U1)连接到适用于将气流从所述反应器输送到所述洗涤段并且适用于将气流从所述后反应器输送到所述洗涤段的管线(T)上；
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所述后反应器通过气流出口导管(U2)连接到适用于将气流从所述反应器输送到所述洗涤段并且适用于将气流从所述后反应器输送到所述洗涤段的所述管线(T)上；
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所述反应器和所述后反应器共用的所述输送管线(T)进而连接到适用于将离开所述反应器(R)和所述后反应器(PR)的气流输送到三聚氰胺生产装置的与所述洗涤段不同的且适用于接收气流的段的输送管线(T1)；
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适用于截断不包括所述洗涤段的输送管线(T)的第一截止阀(A)在所述洗涤段的上游位于所述输送管线(T)上；
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第二截止阀(B)位于适用于将离开所述反应器(R)和所述后反应器(PR)的气相输送到所述三聚氰胺生产装置的除所...

【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：