《一步法三聚氰胺装置的若干问题探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一步法三聚氰胺装置的若干问题探讨（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一步法三聚氰胺装置 中若干问题探讨,郗运柱 2012/07,近几年来，三聚氰胺产能以较快速度增长，许多尿素厂家为延长生产链，将三聚氰胺列为其下游产品的调研对象之一，并且现在新上装置的生产能力以3-5万吨/年为主。在三聚氰胺产能急剧增加的同时，又赶上今年全球金融危机，欧债危机，出口及内销减弱，已经导致国内许多三聚氰胺生产厂家在亏本生产，特别是两步法装置几乎全部停产，高压装置也部分停产。因此在市场不景气，企业之间竞争又加强的时候，降低三聚氰胺生产成本是企业的当务之急。在此我根据自己对三胺的认识，谈谈三胺装置的有关问题。,一，三胺装置主要原料及能源消耗情况,一，三胺装置主要原料及能源消耗情况,1）尿
2、素的消耗影响尿素消耗的主要因素： a. 反应温度 b. 催化剂类型及装填量 c. A因子 d. 尿素的质量,现在各企业大都根据装置的实际情况，探索出了一套适合自己装置的操作方法和规程，对尿素的消耗影响不大。而尿素消耗的差异主要由于使用的催化剂的类型不同造成的。例如：有的厂家在同一套装置上使用不同的催化剂，尿素的消耗和产量也不同。根据催化剂的特性及各类催化剂的使用情况的比较，以硅酸铝催化剂为好。特别是大型装置，更适宜于硅酸铝催化剂。其原因是由于硅酸铝具有较强的酸性，并且比单纯的三氧化二铝和硅胶的酸性都要强。,一，三胺装置主要原料及能源消耗情况,2)电的消耗系统压力升高 反应压力的升高是三胺降低电
3、耗的主要因素尿素洗涤塔对工艺气的冷却方式的改变也降低了部分电耗,2.1 随着三胺技术的进步，反应压力越来越高，单位产品的耗电也随之大幅度降低，三胺耗电可由常压法的1500kw.h左右降到500kwh以下（不含尾气处理），其原因是系统虽然压力升高，但压差基本不变，使压缩机的气体压缩比降低，功率也就降低。根据化工工艺设计手册上，压缩机功率的计算公式： 现举例说明压力降低时，压缩机轴功率变化情况：,假如，压缩机介质为空气，进气量为50000NM3/h，进气温度为30度， 压力分别为以下两种情况： 第一种情况 进气压力0.11MPa（A），出气压力0.28 MPa（A） 第二种情况，进气压力0.6 M
4、Pa（A），出气压力0.78 MPa（A） 根据上面公式及图查得：第一种情况下，Nj=2124Kw 第二种情况下，Nj=541 Kw 通过计算可以看出在压缩机进口压力升高，圧升不变的情况下，电机功率可大幅度降低。,2.2 尿素洗涤塔对工艺气的冷却方式进行改变也降低了部分电耗：由最早的外冷器冷却尿素后再由尿素降低工艺气的温度 ，现在换热器在尿素洗涤塔体内，工艺气体与换热管直接接触冷却，工艺气的降温不再完全依靠尿素的温度，这样尿素的循环量可以降低，随之尿素循环泵的功率也会降低，当然这个降低是很少的。,一，三胺装置主要原料及能源消耗情况,3.燃料消耗 根据三胺的反应式知，反应时每kg尿素净吸热415
5、kcal，按每吨三胺消耗尿素3.05吨，则需要热量1.27*106 kcal，煤的热量按5500kcal/kg 计，则每吨三胺需耗煤230kg，预热载气需要的热量理论上折煤约150Kg，合计380 kg煤，而实际上在煤质稳定的基础上，大部分厂家煤炭消耗约800kg/吨三胺，煤的有效利用率只有48%左右，在降低煤耗上，应注意以下几方面：,3）燃料的消耗a. 熔盐泵流量要足够大，与生产能力相匹配。 b. 熔盐炉内熔盐加热管的面积足够大，这样才能降低炉子的出口烟气温度和煤渣的热值。同时在炉膛温度不高，炉排转速不快时就能满足反应器的热量需要，还可以防止炉膛内衬的脱落，延长运行周期 c. 炉子烟气出口热
6、量要尽量用在工艺系统上，比如可用来预热进反应器的载气,减轻载气熔盐预热器的负荷，相应也就减少了煤炭的用量。 d. 煤质发热量要高并且稳定。,一，三胺装置主要原料及能源消耗情况,4)催化剂消耗随着人们对旋风分离器的设计和制造水平的提高，特别是专业设计旋风分离器的高校和研究院，通过对旋风的计算机模拟和实验数据评价，提高了旋风的效率，将催化剂消耗降到5千克以下，大型三胺装置的催化剂消耗应能达到1千克以下。,二，装置周期运行问题,影响运行周期的因素主要有： a. 热气冷却器换热管堵 b. 热气过滤器滤网结垢 c. 结晶器出料管堵 d. 尿洗塔换热管堵,二，装置周期运行问题,热气过滤器滤网使用玻璃纤维毡
7、后，能一次使用三个月以上甚至更长才更换，结晶器、尿洗塔经过各企业的不管改进，堵塞情况好转，几乎不成为影响周期的因素，热气冷却器换热管堵塞是影响运行周期的首要因素。为减轻热气冷却器换热管堵塞，建议提高道生回流液的温度，并使热气冷却器的回流液进口由现在的一点或两点改为多点进液。,三，产品质量,在生产中影响质量的因素主要是产品中含有黑点或白点 （排除因过滤器过滤管的安装或质量问题。）,三，产品质量,四，尾气的利用,目前三胺尾气的回收方式主要有以下几种： a. 氨碳分离 b. 联产纯碱 C. 联产尿素 d. 联产碳铵 e. 联产硝铵 至于三胺尾气如何利用，主要决定于企业的产品结构和当地资源情况，尾气所
8、生产的产品的附加值高低影响了三胺的效益。,现在将尾气所产不同产品的效益粗略分析一下。（按一吨三胺尾气含一吨氨，氨不计入以下分析产品的成本中） 碳铵：一吨三胺可生产碳胺4.55吨，碳铵的成本约200元，销价按700元/吨计，吨三胺的尾气增加的效益为（700-200）*4.55=2275元 硝铵：吨三胺尾气可生产硝铵4.55吨，60%HNO3,价格按900元吨硝铵耗60% HNO3 1.35吨计，每吨硝铵的成本约1500元，硝铵的售价按2300/t计，则吨三胺的尾气增加效益为（2300-1500）*4.55=3640元。,纯碱：（指循环法三胺的尾气）1吨纯碱消耗盐：1150kg，氨350kg计，吨
9、三胺尾气可产纯碱 2.86吨，盐的价格按340元/吨，碱的成本约1250元/吨，碱的价格按1400元，氯化铵按1000元计，吨三胺的尾气增加效益（1400+1000-1250）*2.86=3289元/吨 联产尿素吨尿素耗氨按580kg计，1吨三胺尾气产尿素1.724吨，吨尿素的成本约700元，尿素价格按2150元计。吨三胺的尾气增加效益（2150-700）*1.724=2500元,五，建议,新上装置要大型化，降低单位产品的投资和能耗，实现规模化效益 为延长生产周期， 找到能耐高温的金属过滤网，改变现在的更换滤网方式，使之通过燃烧的方式去掉滤网上的粘结物，减少劳动强度。 阀门厂家制造适用于热气过滤器和热气冷却器的切换阀，阀门切实达到无泄漏，使装置能在不停止投料的情况下进行切换检修，提高装置的生产能力和产品的优级品率。,以上内容是我个人的见解，如有不当之处欢迎大家指正，同时也很高兴与各位同行共同探讨三聚氰胺的生产、技术问题，最后希望一步法三聚氰胺技术的消耗进一步降低，运行周期更加延长。谢谢大家！,
