雙氰胺生產(chǎn)的節(jié)能改造與過(guò)程優(yōu)化

韓煥波，趙林茂，茹秀玲

（1.阿拉善慶華高新技術(shù)有限公司，內(nèi)蒙古阿拉善 750336；2.阿拉善職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古阿拉善 750336）

雙氰胺生產(chǎn)的節(jié)能改造與過(guò)程優(yōu)化

韓煥波1，趙林茂1，茹秀玲2

（1.阿拉善慶華高新技術(shù)有限公司，內(nèi)蒙古阿拉善 750336；2.阿拉善職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古阿拉善 750336）

隨著雙氰胺產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇和生產(chǎn)原料成本逐年上升，以及國(guó)家地方等環(huán)保部門對(duì)環(huán)境保護(hù)嚴(yán)格要求，公司目前雙氰胺生產(chǎn)工藝已越來(lái)越不能滿足市場(chǎng)和環(huán)保需要。因此必須對(duì)雙氰胺生產(chǎn)工藝進(jìn)行節(jié)能改造，以提高資源利用率；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場(chǎng)需求。

雙氰胺；節(jié)能改造；過(guò)程優(yōu)化

雙氰胺（又名二氰二胺）呈白色結(jié)晶粉末，13℃在水中溶解度為2.26%，水溫越高溶解度越大，在50℃熱水中完全溶解，當(dāng)水溫達(dá)到80℃時(shí)，雙氰胺會(huì)逐漸分解放出氨氣[1]。雙氰胺易溶于液氨、乙醇、丙酮水合物、二甲基甲酰胺等有機(jī)無(wú)機(jī)物，難溶于乙醚，不溶于苯和氯仿。25℃密度1.40g/cm3，熔點(diǎn)209.5℃。干燥時(shí)性質(zhì)穩(wěn)定不易燃燒。雙氰胺應(yīng)用廣泛，作為化工中間體被應(yīng)用于制造農(nóng)藥、醫(yī)藥和水處理，作為原料生產(chǎn)胍鹽，還可作為環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的固化劑、膠黏劑等[2]。生產(chǎn)雙氰胺的傳統(tǒng)方法是以石灰氮（化學(xué)名稱氰氨化鈣）為原料經(jīng)水解、碳化、聚合和結(jié)晶工序，生產(chǎn)純度為99.50%的雙氰胺。

但隨著雙氰胺產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇和生產(chǎn)原料逐年上升，以及國(guó)家地方等環(huán)保部門對(duì)環(huán)境保護(hù)嚴(yán)格要求，公司雙氰胺生產(chǎn)工藝已越來(lái)越不能滿足市場(chǎng)和環(huán)保需要，必須對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造，以提高資源能源利用率，降低生產(chǎn)成本；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，降低產(chǎn)品雙氰胺濁度和三聚氰胺，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場(chǎng)需要。

1 節(jié)能改造

1.1 利用液態(tài)CO2代替窯氣

公司原雙氰胺生產(chǎn)碳化工藝采用普通石灰窯生產(chǎn)的CO2進(jìn)行碳化，工藝流程為原料石灰石和無(wú)煙煤按比例搭配加入到白灰窯中，用無(wú)煙煤燃燒放出的熱量分解石灰石放出CO2氣體，然后對(duì)氣體進(jìn)行收集、水洗、壓縮，通入到碳化反應(yīng)塔中進(jìn)行碳化反應(yīng)。由于石灰窯窯氣CO2含量低，只有10%～20%左右，碳化過(guò)程只有8%～10%左右的CO2氣體被吸收，有近90%的CO2氣體直接排放到大氣中，產(chǎn)生大量的溫室氣體。隨著我國(guó)和地方政府對(duì)排入大氣中CO2的嚴(yán)格控制和對(duì)環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)格要求，開(kāi)發(fā)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的碳化工藝已勢(shì)在必行。

隨著我國(guó)現(xiàn)代煤化工的快速發(fā)展，在煤制油、煤制天然氣和煤制烯烴等[3]眾多煤化工生產(chǎn)工藝中排放大量高濃度CO2，有時(shí)濃度達(dá)到90%以上。對(duì)排放高濃度CO2進(jìn)行收集、凈化、脫硫，采用變溫吸附和脫附工藝進(jìn)一步提純CO2濃度達(dá)到99.5%以上，然后對(duì)其加壓成為液態(tài)二氧化碳進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)诫p氰胺生產(chǎn)廠區(qū)，再經(jīng)減壓氣化通入碳化反應(yīng)塔中進(jìn)行碳化反應(yīng)，利用氣體循環(huán)式反應(yīng)塔碳化過(guò)程沒(méi)有被吸收利用的CO2氣體循環(huán)利用，吸收率達(dá)到90%以上，從而有效提高CO2吸收率，大大減少CO2排放，以公司年產(chǎn)2萬(wàn)t雙氰胺為例，改造前后年CO2生產(chǎn)成本、CO2減排量和資源節(jié)約量見(jiàn)表1。

表1 改造前后CO2生產(chǎn)成本、CO2減排和資源節(jié)約量

由表1可以看出，利用液態(tài)二氧化碳代替原來(lái)窯氣生產(chǎn)雙氰胺，不但可以每年節(jié)約26.31萬(wàn)元生產(chǎn)成本，而且每年還可以節(jié)約9.68萬(wàn)t石灰石和1.64萬(wàn)t無(wú)煙煤，同時(shí)可以減少向大氣排放53.024萬(wàn)tCO2。

1.2 利用新型帶式過(guò)濾機(jī)代替原來(lái)過(guò)濾機(jī)

目前公司雙氰胺生產(chǎn)使用的水平膠帶式過(guò)濾機(jī)是我國(guó)在,20世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的固液分離設(shè)備。該過(guò)濾機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、橡膠大皮帶、濾布和真空盒等部件組成，由于旋轉(zhuǎn)部件多，大皮帶、真空盒等部件經(jīng)常因磨損出現(xiàn)故障造成停產(chǎn)，再加上雙氰胺液呈堿性對(duì)設(shè)備真空盒、橡膠帶和濾布均具有腐蝕性，真空盒每年更換一套、橡膠大皮帶3a更換一次、濾布每季度更換一次，除濾布更換比較方便外，對(duì)真空盒和大橡膠帶的更換需要3～5d，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。針對(duì)以上問(wèn)題，公司使用新型節(jié)能大包角水平帶式過(guò)濾機(jī)，旋轉(zhuǎn)部件只有濾布，旋轉(zhuǎn)部件少功率小，功率只有原設(shè)備功率的一半；與溶液接觸部件均使用高強(qiáng)度、耐酸堿的工程塑料，有效避免了設(shè)備腐蝕問(wèn)題，而且該設(shè)備更換濾布方便，有效提高了過(guò)濾設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，以公司年產(chǎn)2萬(wàn)t雙氰胺需要4臺(tái)30m2的帶式過(guò)濾機(jī)計(jì)算，每年節(jié)約成本約為37.04萬(wàn)元。

2 過(guò)程優(yōu)化

隨著市場(chǎng)對(duì)雙氰胺產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，為了有效降低公司雙氰胺產(chǎn)品濁度和三聚氰胺含量，提高公司產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，分別采取降低碳化塔冷卻水盤管降低反應(yīng)溫度，減少反應(yīng)過(guò)程中三聚氰胺的生成；采取在溶液過(guò)濾部分加裝精密過(guò)濾機(jī)（過(guò)濾精度小于0.05μm），降低產(chǎn)品濁度；采用日本進(jìn)口高效水洗離心機(jī)，同時(shí)降低產(chǎn)品濁度和三聚氰胺的三項(xiàng)過(guò)程優(yōu)化措施后，生產(chǎn)出的雙氰胺產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯提高，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足雙氰胺優(yōu)極品標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)程優(yōu)化前后雙氰胺產(chǎn)品成分分析見(jiàn)表2

Energy Saving and Dicyandiamide Production Process Optimization

Han Huan-bo，Zhao Lin-mao，Ru Xiu-ling

with dicyandiamine products market competition and raw materials production costs increased year by year，and the national and local environmental protection departments such as strict requirements on environmental protection，the company currently dicyandiamide production process has been increasingly unable to meet the market needs and environmental protection.So we must carry out conservation of production process，dicyandiamide，in order to improve the utilization efficiency of energy and resource；process optimization of the production process，improve the quality of products to meet market demand.

energy saving；dicyandiamide；process optimization

TQ226.3

A

1003–6490（2016）09–0091–02

2016–09–19

韓煥波（1980—），男，河北滄州人，工程師，主要研究方向?yàn)榛すこ獭?/p>