三聚氰胺生产工艺技术路线的分析比较.docx

三聚氰胺生产工艺技术路线的分析比较 摘 要：以尿素为原料生产三聚氰胺的工艺技术路线有多种，代表性的有欧技高压法、常压气相淬冷法、加压气相淬冷法以及新型中压法。选择适合的生产工艺路线，是化工企业延伸产业链，发展高端精细化工的趋势。 关键词：三聚氰胺；工艺路线；分析；比较 三聚氰胺俗称蜜胺，是尿素在高温下缩合反应生成的一种用途广泛的有机化工中间体。近年来，随着原材料、能源价格的不断上涨，尿素的生产成本不断增加，加上产能过剩，竞争激烈，导致整体行业利润急剧下滑。企业通过延伸产业链，生产三聚氰胺来消耗一部分尿素产能，缓解市场压力，但工艺路线的选择必须因地、因企制宜。 1 三聚氰胺的生产工艺介绍 以尿素为原料生产三聚氰胺的工艺技术路线有多种，目前国内具有代表性的主要有欧技高压法、常压气相淬冷法、加压气相淬冷法以及新型中压法。这几种生产工艺都在不断的优化升级，从单耗、环保、操作、安全、投资、成本等多个方面都取得了很大进步。从本质上说三聚氰胺具有同质性，各种工艺的产品质量差异并不明显，除用于电子级以外的其余领域。现对欧技高压法、加压气相淬法和新型中压法分析比较。 1.1欧技高压法 液相反应生成三聚氰胺，精制过程需大量蒸汽是最大弱点，但尾气压力较高与尿素联产不影响水碳比，回收成本相对较低。该法反应快、体积小，不用催化剂。设备为高压、腐蚀大、材质要求高、一次性投资大，维修费用高。经过第一代、第二代和第三代技术的演变改进，最新第四代技术尾气含水量为10%，净尿素消耗为1.43吨/吨。 1.2新型中压法 气相催化反应生成三聚氰胺。以纯氨气作为流化载气，采用高温再生和低温气氨冷却。尾气压力高，联产尿素较易。理论上该法是最近乎完美的工艺，没有大型转动设备、没有道生系统，将三聚氰胺合成与水溶液尿素中压回收工段创新相结合设计。最大缺点，未经中试装置检验。 1.3加压气相淬冷法 气相催化反应生成三聚氰胺。以结晶气为流化载气，经冷却、过滤、气相淬冷结晶、气固分离等过程直接得到三聚氰胺成品。投资省、费用低、压力适中、目前单套装置产能达5万吨/年，尾气回收与尿素联产容易。 2 三聚氰胺的生产工艺分析 2.1欧技高压法 该法反应压力高，液相反应中氨耗和蒸汽耗较高，产品需精制，但电耗低，系统运行和产品质量稳定，能实现长周期运行；尾气中的水碳比约1.6，可联产尿素直接进入中压吸收工段；母液循环量大蒸汽消耗约12吨左右，最新的四代工艺也需4吨。 2.2新型中压法 该法以纯氨作为流化气，提高反应器内的氨分压，减少反应器内脱氨产物的生成。流程简单、设备体积小、设备数量少、总投资低。无大型转动设备电耗低，无道生系统安全性高，装置维修费用低。易于建设大型装置。用锅炉水降低反应气体温度，避免结晶点后移堵塞系统。采用与水溶液尿素系统一段相同的操作压力，生成的甲铵液可送尿素装置回收使用。但目前国内没有一套中试装置，技术推广和应用没有实践检验。 2.3加压气相淬冷法 该法是对常压法的改进和升级，合成压力适中，具有单套装置能力较大、投资省、运行成本低、操作稳定，装置运行周期相对较长，产品质量稳定等优点，是当今国内外较先进的技术，尾气回收采用小水溶液全循环法尿素装置回收生产熔融尿素，作为三聚氰胺的原料补充循环使用，实现三胺尾气循环利用。 3 三聚氰胺生产工艺比较 3.1工艺流程：欧技高压法工艺流程最长，设备台数最多；新型中压法流程和设备台数其次，无大型转动设备；加压气相淬冷法流程和设备台数最短，有大型转动设备。 3.2合成环境：除欧技高压法是液相反应合成外，新型中压法和加压气相淬冷法均为气相合成。 3.3合成压力：欧技高压法9MPa、新型中压法1.8Mpa、加压气相淬冷法0.5Mpa。 3.4合成温度：三种工艺均为390-400。 3.5尾气回收：欧技高压法为2.0 MPa，洗涤后冷凝成浓甲铵液送往小尿素装置回收尾气，尾气生产的熔融尿素可作为原料循环利用，也可返回大尿素装置造粒。新型中压法经结晶分离后的尾气，在氨精馏塔中用碳化氨水将二氧化碳完全吸收，制成浓度超过75%的甲铵液外送。加压气相淬冷法为0.35 MPa，可联产碳铵或洗涤后冷凝成浓甲铵液送往小尿素装置进行回收。 3.6产品质量：欧技高压法是经过滤、结晶，最后烘干得产品，纯度可达99.8%，质量最好可用于电子级。加压气相淬冷法是在结晶器析出，成品被风机送入成品贮斗，纯度也可达99.8%，能满足全部领域需要。 3.7吨产品单耗： 4、结语 三聚氰胺生产工艺技术路线，在生产上各有千秋，产品质量都能满足市场要求。从三聚氰胺行业来看，产品市场竞争愈演愈烈，而竞争的根本还是成本的竞争。经核算三聚氰胺成本不难发现，无论那种工艺三聚氰胺本体装置的生产成本相差甚微，而关键点就在回收尾气的利用上。尾气主要成分氨和二氧化碳是合成尿素的原料，而尿素又是合成三聚氰胺的主要原料，只有将二者进行有机结合，实现原料的循环利用，才能真正做到成本最小化和效益最大化。 选择合适的三聚氰胺合成和尾气回收工艺，必须因地、因企制宜，要充分利用企业现有的装置优势，采用节能环保型技术，才能赢得市场，创造好的效益。 参考文献 汪家铭. 我国三聚氰胺发展概况及市场前景J. 化