一步法三聚氰胺装置的若干问题探讨

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）尿素的消耗

2、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耗的主要因素a.尿

3、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 MPa（A），出气压力0

4、.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415kcal，按每吨三胺消耗尿素3.

5、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. 炉子烟气出口热量要尽量用在工艺系统上，比如可用来预热

6、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

7、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

8、。（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