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1、 工艺流程说明目 录1. 化学反应过程11.1 三聚氰胺反应11.2 主要副反应12. 流程描述32.1 三聚氰胺合成32.2 三聚氰胺急冷42.3 尾气急冷，汽提和分离52.4 三聚氰胺的净化52.5 三聚氰胺结晶，结晶分离和干燥62.6 氨回收和循环72.7 氨洗涤72.8 水处理和循环82.9 三胺贮存和包装82.10 熔盐加热系统92.11 道生加热系统92.12 调温水系统101. 化学反应过程1.1 三聚氰胺反应三聚氰胺是氨基氰的氨基化合物，分子结构式如下：众所周知，三聚氰胺能由尿素热分解制得。下面是制取三聚氰胺的化学反应式：1.2 主要副反应a）生成缩二脲的反应b) 尿素的水解反
2、应c）羟基酰胺类副产物（OAT）d) 缩聚物的生成反应在更高的温度下也可以生成蜜勒胺、蜜伯胺这样更高的缩聚物。e) 缩二脲生成三聚氰胺的反应f）缩聚物生成三聚氰胺的反应蜜勒胺、蜜伯胺可以通过同样的反应生成三聚氰胺2. 流程描述下面是6万t/a三聚氰胺装置的流程描述，它采用欧技公司的高压非催化法，请参考与这个流程相关的简化流程图和每个工段提到的工艺流程图。年产6万吨三聚氰胺装置包括以下工段：- 三聚氰胺合成;-三聚氰胺急冷;-尾气急冷，汽提和分离；-三聚氰胺净化；-三聚氰胺结晶，结晶分离和干燥；-氨回收和循环；-氨洗涤；-水处理和循环；-三聚氰胺贮存和包装；-熔盐加热系统；-道生加热系统；-调温
3、水系统。2.1 三聚氰胺合成参考文件：-15850-ETCE-P1003-000; -15850-ETCE-P1004-000;从尿素来的熔融尿素用熔融尿素给料泵P-5103-A/S（往复式和速度可调）输送到反应器R-5101,进料流速通过改变泵的转速来控制，泵的转速通过变频装置调节。一股尿素通过上游泵P-5103-A/S持续循环到界区，这样可以避免因泵或反应器的停止运行而导致管道堵塞。熔融尿素（大约140）与380的过热氨混合进入三胺反应器的底部，然后分布在周围装有刺刀管的立式筒形挡板（中心管）环形空间内。环形空间内有刺刀管，管内循环的熔盐提供反应所需的热量。为了确保反应器内的温度维持在38
4、0左右，熔盐的温度必须控制在400到470之间。为了提高反应器内的氨分压，同时阻止熔融三聚氰胺进入尿素进料管线,380的过热氨被送到反应器底部。过热氨也被送到后反应器R-5102底部，R-5102的作用是使尿素生成三聚氰胺的反应进行的更彻底同时减少粗三聚氰胺溶液中副产物的量。氨在氨给料汽化器E-5104里被调温水汽化，之后进入氨加热器被中压蒸汽加热，从氨加热器E-5105出来的氨分成两部分 ，分别在反应器和后反应器前的氨电过热器E-5106和E-5107里加热到380，之后过热氨在流量的控制下被分别送到反应器R-5101和后反应器R-5102里。在反应器R-5101里大部分的尿素转化成熔融态三
5、聚氰胺；反应温度380，压力8MPag，同时环形空间里的气体（氨和二氧化碳）提升液体混合物到上升管的顶部，并驱动液体绕刺刀管循环到周围来提高热转化率。为了防止中间化合物形成浓度梯度及堵塞现象的发生，要求反应混合物循环良好，三聚氰胺液体在自重下从R-5101流到R-5102。在380和8.00MPa的操作条件下，后反应器R-5102中熔融三胺中的CO2被380的过热氨除去。在更高的氨分压下，后反应器R-5102中的熔融三聚氰胺能够获得一个充足的停留时间，有以下好处：.尿素转化持续进行到几乎完全转化；.中间产物（三聚氰酸和羟基酰胺）继续转化为三聚氰胺。氨气，二氧化碳和三聚氰胺蒸气从后反应器R-51
6、02顶部出来，并与含有大部分CO2和氨（从反应器R-5101上部出来）的尾气汇合，然后进入急冷塔T-5101.反应器R-5101和后反应器R-5102反应所需的热量是由熔盐加热系统XX-5601提供的。在熔盐开始循环之前，我们使用道生加热系统XX-5602为反应器R-5101的夹套提供热量。在正常的生产中道生油用于分解器给料后加热器E-5504，R-5101的顶部夹套，以及R-5101和R-5102阀门、管线的夹套。氨分配从界区来的氨在液位的控制下被送到反应器氨接受槽V-5104.氨被氨升压泵P-5106A/S输送到氨塔前的氨接收器V-5203,也被反应器氨给料泵P-5105A/S送至三聚氰胺
7、反应器R-5101和后反应器R-5102。在R-5101和R-5102前的氨给料管线上连接着备用的高压氨贮槽，当泵P-5105A、和S都出现故障时，氨贮槽用高压氮贮槽V-5805提供必要的压力把贮槽中的氨送到反应器。2.2 三聚氰胺急冷参考文件：- 15850-ETCE-P1004-000; - 15850-ETCE-P1005-000; - 15850-ETCE-P1008-000; - 15850-ETCE-P1011-000; - 15850-ETCE-P1013-000. 熔融三聚氰胺从后反应器R-5102底部出来，进入熔融三聚氰胺溶解器V-5201，在160和2.50MPag的工作条
8、件下被急冷，并被氨富水溶解，氨富水由溶解水给料泵P-5202A/S从溶解水缓冲槽V-5204供给。三聚氰胺溶液溶解器V-5201底部有一个循环泵P-5201，使溶解器中的三胺溶液一直循环，加速三聚氰胺在氨富水里的溶解。氨富水在溶解水换热器E-5201-1/2中被预热到160，与它换热的是来自废水分解器R-5501的废液;如果有必要，提供有一个可控的蒸汽加热器（溶解器加热器E-5202)。大约15%的母液被氨汽提塔给料泵P-5206-A/S从母液槽S-5201送到三聚氰胺溶解器V-5201中，这样做的目的是减少下游设备的负荷并节约能源。2.3 尾气急冷，汽提和分离参考文件：- 15850-ETC
9、E-P1004-000; - 15850-ETCE-P1005-000; - 15850-ETCE-P1009-000; - 15850-ETCE-P1011-000; - 15850-ETCE-P1014-000。包含氨，CO2，和三聚氰胺的尾气从反应器和后反应器出来进入急冷塔T-5101，在塔内经减压、急冷和冲洗来回收塔底溶液中的三聚氰胺。尾气从急冷塔T-5101顶部出来去尾气分离工段。为了使水分含量减少到10wt%，尾气在尾气冷凝器E-5190中被调温水冷凝。冷凝液在尾气冷凝分离器V-5190中从尾气中分离出来，然后被送到尾气冷凝汽提塔T-5190.在汽提塔入口有一个冷却器（E-5192
10、，尾气冷凝液可控冷却器）。从V-5190和T-5190顶部出来的干燥尾气送回到尿素界区处理，汽提塔T-5190底部废液被送到废水汽提塔T-5501底部。尾气在T-5101中急冷，需要的急冷水是从回收水槽S-5501来的回收水。回收水由稀释水泵P-5502-A/S送到CO2汽提塔T-5102和尾气急冷塔T-5101.到急冷塔T-5101的水分成两部分，一部分送到急冷塔的顶部；另一部分送到急冷塔的中部，在送到急冷塔之前与来自氨塔底部被泵P-5203-A/S送来的液体混合，之后在急冷水换热器中被中压蒸汽E-5111预热到165左右。急冷塔底部含有氨、CO2、三聚氰胺的氨富水流向CO2汽提塔T-510
11、2，汽提出大部分的CO2和氨，从汽提塔顶部出来到废水汽提塔T-5501。CO2的去除使粗三聚氰胺溶液的pH得到适当的调节，使得三聚氰胺在结晶器内结晶时OAT仍处于溶解状态。从T-5102底部出来的粗三聚氰胺被CO2汽提塔输送泵P-5115-A/S送到溶解水缓冲罐V-5204。2.4 三聚氰胺的净化参考文件: - 15850-ETCE-P1006-000; - 15850-ETCE-P1007-000. 粗三聚氰胺溶液从三聚氰胺溶解器V-5201顶部出来，被氨解塔给料P-5208-A/S先送到三胺溶液加热器（中压蒸汽MPS提供热量）加热，之后送到氨解塔V-5202底部。在172，2.5MPag工
12、作条件下，缩聚物在氨解塔内在氨的作用下几乎完全转化成三胺。同时，在氨的浓度必需大于等于13.5wt%条件下，使三胺水解转化成OAT的量最小。粗三胺溶解在氨解塔V-5202顶来的氨水溶液里，到净化工段.非溶性产物在三胺管道过滤器FT-5201-A/S里被脱除，同时可溶的有色物质在炭床反应器R-5201-A/S里被吸收.来自R-5201-A/B的炭微粒（如果有的话），在炭床过滤FT-5202-A/B滤掉。在炭过滤器和炭床反应器里发生的反应和氨解塔V-5202中一样，缩聚物几乎完全反应了。三胺过滤器，炭床反应器和炭过滤器都有2台;一台使用，一台备用，当过滤器FT-5201-A/B和FT-5202-A
13、/B定期清理或者更换过滤筒，以及定期更换炭床反应器里的颗粒活性炭时,保证生产正常进行。在减压进入结晶器之前，净化过的三胺溶液在釜式换热E-5204换热，产生0.4MPa的低压蒸汽。冷却的三胺液体保持低液位进入三胺溶液缓冲槽V-5205。缓冲槽的作用当下游工段出现故障时，有更多的灵活性。被冷却的三胺液体进入结晶器V-5301-A/B/C.2.5 三聚氰胺结晶，结晶分离和干燥参考文件: - 15850-ETCE-P1007-000; - 15850-ETCE-P1008-000; - 15850-ETCE-P1010-000; - 15850-ETCE-P1011-000. 三胺在结晶器V-530
14、1A/B/C里结晶（2台使用，1台备用）。料浆用结晶器循环泵P-5301-A/B/C通过三聚氰胺结晶器冷却E-5301-A/B/C再循环，在冷却器内被冷水冷却到大约42-45。一共有三套结晶系统（每套包含一个结晶器，一个循环泵和一个换热器），两套使用，一套备用，保证当定期清理换热器时，生产连续进行。来自结晶器的料浆在液位的控制下流向三胺浆液槽S-5302。浆料在三胺浆液槽里被离心机给料泵P-5401-A/S持续的送到离心CS-5401-A/B/C.离心机把三聚氰胺晶体从母液中分离出来。从离心机里来的三胺晶体用离心机卸料螺旋输送MC-5401-A/B/C和干燥器给料输送机MC-5402送到三胺干
15、燥系统XX-5401.干燥器使得三胺晶体中水分的含量从8-10wt%下降到0.1wt%。干燥器转鼓里的蒸汽加热盘管提供热量，水分依靠转鼓里的逆流热空气流从转鼓里脱除。干燥的热三胺晶体利用空气通过气动输送旋转给料阀MC-5704进入正压气动输送系统XX-5701，送往三聚氰胺贮仓S-5701-A/B(一个给料，一个输送）。三胺干燥系统XX-5401提供干燥空气给料和处理的辅助设备。来自大气的干燥空气在干燥器入口空气过滤器里过滤，然后在预热器E-5401中预热，最后被干燥器进口风机K-5401送到干燥器。含有氨和水蒸气的湿热空气在干燥器出口空气过滤器FT-5402里被过滤，然后被干燥器出口鼓风K-5402送到氨洗塔T-5203。FT-5402中收集的三胺小颗粒被排放到干燥器出口空气过滤器排放输送机MC-5403上，与来自离心机卸料螺旋输送机的颗粒在干燥器给料输送机MC-5402上混合，然后进入干燥器DY-5401里干燥。2.6 氨回收和循环参考文件: - 15850-ETCE-P1005-000; - 15850-ETCE-P1008-000; - 15850-ETCE
