6万吨三聚氰胺项目工艺流程说明.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 工艺流程说明 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 目目 录录 1 1 化学反应过程化学反应过程 1 1 11 1 三聚氰胺反应三聚氰胺反应 1 1 21 2 主要副反应主要副反应 1 2 2 流程描述流程描述 3 2 12 1 三聚氰胺合成三聚氰胺合成 3 2 22 2 三聚氰胺急冷三聚氰胺急冷 4 2 32 3 尾气急冷 汽提和分离尾气急冷 汽提和分离 5 2 42 4 三聚氰胺的净化三聚氰胺的净化 5 2 52 5 三聚氰胺结晶 结晶分离和干燥三聚氰胺结晶 结晶分离和干燥 6 2 62 6 氨回收和循环氨回收和循环 7 2 72 7 氨洗涤氨洗涤 7 2 82 8 水处理和循环水处理和循环 8 2 92 9 三胺贮存和包装三胺贮存和包装 8 2 102 10 熔盐加热系统熔盐加热系统 9 2 112 11 道生加热系统道生加热系统 9 2 122 12 调温水系统调温水系统 10 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 1 1 化学反应过程化学反应过程 1 11 1 三聚氰胺反应三聚氰胺反应 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 21 2 主要副反应主要副反应 a 生成缩二脲的反应 b 尿素的水解反应 c 羟基酰胺类副产物 OAT 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 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 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 2 2 流程描述流程描述 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 调温水系统 2 12 1 三聚氰胺合成三聚氰胺合成 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380 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聚氰胺 反应温度380 压 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 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 5102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 22 2 三聚氰胺急冷三聚氰胺急冷 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 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 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 32 3 尾气急冷 汽提和分离尾气急冷 汽提和分离 参考文件 15850 ETCE 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 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 5102 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 42 4 三聚氰胺的净化三聚氰胺的净化 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 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 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 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 52 5 三聚氰胺结晶 结晶分离和干燥三聚氰胺结晶 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 5301A 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 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 2 62 6 氨回收和循环氨回收和循环 参考文件 15850 ETCE P1005 000 15850 ETCE P1008 000 15850 ETCE P1009 000 15850 ETCE P1011 000 15850 ETCE P1013 000 母液从离心机CS 5401 A B C出来后进入离心机母液槽S 5201 然后用氨汽提 塔给料泵P 5206 A S送到氨汽提塔T 5204 在进入汽提塔之前 母液先在氨汽提给料预热器E 5206中用调温水预热 然 后在氨汽提塔加热器E 5207中用蒸汽冷凝液加热 最后在氨汽提给料蒸汽加热 器E 5208中被低压蒸汽加热 一部分热母液 大约15wt 被送到三胺溶解器V 5201中循环 也就是不再被送 到氨汽提塔T 5204 这样做的目的是溶解三聚氰胺同时减轻后工段设备的负 荷 氨汽提塔 氨塔 分解塔 T 5204顶部产物在氨汽提塔冷凝器E 5210 1 2中 用调温水进行换热 局部 冷凝后 进入氨塔T 5205 氨塔T 5205顶部气相产物中纯净的氨与来自回收水槽S 5501的循环水混合 然后进入氨吸收塔T 5206 氨在水里被吸收成为水溶液 进入溶解水缓冲罐V 5204 在罐内与来自CO2汽提塔的塔底物料混合 这样的氨富水溶液 氨浓度14 15 wt 用溶解给料泵P 5202 A S送到三胺溶 解器V 5201 从氨塔T 5205顶部出来的部分氨气在氨塔冷凝器E 5211里被冷水冷凝 之后 进入V 5203中 用作回流氨 从界区直接来的纯净的氨连续补充到氨塔前氨接受器V 5203 氨塔T 5205塔底物流被氨塔塔底泵送到急冷塔 在进塔之前与来自回收水槽 S 5501的水混合 氨汽提塔底溶解有三胺和副产物的溶液被送到氨汽提塔顶闪蒸槽V 5207 从 污水槽S 5102 PFD中未显示 排出的工艺水也被收集到闪蒸槽 闪蒸槽中的液 相被分解器给料泵P 5504 A S送到水处理工段 气相 主要是蒸汽 作为汽提 蒸汽被送到CO2汽提塔 2 72 7 氨洗涤氨洗涤 参考文件 15850 ETCE P1010 000 15850 ETCE P1011 000 从干燥系统出来的富氨空气和从其它设备出来的放空气在氨洗塔中洗涤后排 入大气 洗涤的目的是吸收从干燥器出口空气过滤器来的空气中含有的氨和其它设备 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 的放空气中含有的氨 需要洗涤的物料被送到氨洗塔的下部 在下部被底部溶液洗涤 底部溶液用 氨洗涤塔循环泵P 5205 A S送到氨冷却器E 5205 然后回到洗涤塔底部 往三 胺装置补充的脱盐水被送到氨洗涤塔顶部进一步吸收氨 排放到大气中氨的含 量与脱盐水的流量和温度有密切的关系 当25 的脱盐水在流量为22500kg h时 要求排放到大气中氨含量少于50mg Nm3 在氨洗塔底部回收的氨水溶液在流量的控制下用泵P 5205 A S送到回收水槽 S 5501 2 82 8 水处理和循环水处理和循环 参考文件 15850 ETCE P1005 000 15850 ETCE P1013 000 15850 ETCE P1014 000 水处理工段的目的 在高温高压的条件下 把溶解在氨汽提塔底部溶液里的 三胺和水解作用产生的三胺副产物在分解塔R 5501中分解出来 在废水汽提塔 内回收所有的氨和二氧化碳作为塔顶产品 分解塔给料泵P 5504A S把氨汽提塔底部热物流送到分解塔进 出口换热器E 5503 1 2 3 4 在换热器内被分解塔R 5501底部物流预热 之后进入分解塔给 料后加热器E 5504被道生油加热 最后进入分解塔R 5501 在塔内基本上所有 可溶固体 三胺和主要是OAT的副产物 分解成氨和CO2 从分解塔R 5501出来的含有氨 CO2和伴生水的热汽液混合相在进入低压蒸汽 发生器E 5803换热 然后进入废水汽提塔T 5501 汽液混合相所包含的热量在 蒸汽发生器中用以产生低压蒸汽 从分解塔R 5501出来的废液在分解塔进出料换热E 5503 1 2 3 4里与逆向来 的物料换热 之后进入中压蒸汽发生器E 5802用于产生中压蒸汽 之后再进入 溶解水预热器E 5201 1 2加热溶解水 最后在回收水冷却器中被冷却水冷却后 作为回收水储存在回收水槽S 5501 从CO2汽提塔T 5102顶部出来的氨 二氧化碳和水也被送到废水汽提塔T 5501 废水汽提塔T 5501顶部出来的含40 水蒸汽的气相产物 在废水汽提塔冷凝器 E 5508 1 2里被调温水局部冷凝 之后在废水汽提塔后冷凝器E 5509里被冷水 全部冷凝 冷凝后的贫氨基甲酸盐溶液被送去尿素界区 T 5501底部处理过的水被冷却之后送到三胺装置界区外来循环利用 2 92 9 三胺贮存和包装三胺贮存和包装 从三胺干燥系统XX 5401来的热的干燥的三胺晶体 通过三胺给料旋转阀进入 正压气动输送管道 送往位于包装机上的仓库内的三胺贮仓S 5701 A B 从大气来的输送空气在气动输送空气鼓风机K 5701 A S里过滤和压缩 压缩 后空气在气动输送空气冷却器E 5702里用冷水冷却 之后和从气动输送给料旋 转阀MC 5704 位于DY 5401下部 来的三胺产品混合 每个贮仓至少储存180吨 的三胺产品 一天的产量 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 贮仓顶部的废气在位于贮仓顶部的贮仓过滤器FT 5701 A B 每个都安装在贮 仓顶部相应的位置 过滤后 排入大气 要求放空气中含有的三胺粉尘量为 25mg Nm3 每个贮仓里都安有称重式传感器 目的是连续的监控贮仓里三胺的重量 每 个贮仓底部锥形的出料口 每个贮仓有两个出料口 安装有提料旋转阀和空气 流化装置 目的是使三胺产品更好的从贮仓里排出 三胺可以通过大包装系统XX 5703包装成500 1000kg的大包 也可以用包装系 统XX 5702包装成25kg每袋 仓库里的除尘系统XX 5704控制粉尘排放 2 102 10 熔盐加热系统熔盐加热系统 参考文件 15850 ETCE P1020 000 熔盐加热系统是为三胺反应器R 5101和后反应器R 5102提供反应热的 熔盐 在R 5101的刺刀管和R 5102的夹套里循环 该系统主要包括 熔盐循环泵P 5601和熔盐回收槽V 5601 熔盐加热设备包括 熔盐加热炉 F 5601F 5601 熔盐加热炉预热器r E 5603E 5603 熔盐加热炉蒸汽发生器 E 5604E 5604 熔盐加热炉助燃风机 K 5601K 5601 熔盐加热炉冷却风机 K 5602K 5602 如果需要 熔盐被泵P 5601送到在相关加热器里加热后进入反应器R 5101 之后回到熔 盐回收槽 另一部分熔盐以同样的方式送到后反应器R 5102的夹套里 配管和设备布置成能使熔盐靠重力作用自动回流到熔盐回收槽里 加热炉出口熔盐温度根据燃气和助燃空气的量自动的控制到所需要的指标 废气在熔盐加热炉空气预热器E 5603里预热助燃空气 之后被送到熔盐加热 炉蒸汽发生器E 5604 用于产生低压蒸汽 冷却的废气被送到熔盐系统和道生 加热系统共用的烟囱A 5601里 2 112 11 道生加热系统道生加热系统 参考文件 15850 ETCE P1021 000 道生加热系统XX 5602有以下作用 道生加热系统为三胺反应器在开车期间提供预热 在熔盐系统停车而反应器 里充满物料时提供反应器所需维持的热量 在分解塔给料加热器E