幾種三聚氰胺生產(chǎn)工藝綜合比較

侯曉東

摘 要：三聚氰胺屬于一種重要的化工原料，在我國各個行業(yè)中廣泛應(yīng)用，例如在電氣和涂料等方面應(yīng)用，此外三聚氰胺也是一種尿素后加工產(chǎn)品，此外三聚氰胺也可以作為減水劑和阻燃劑等，三聚氰胺具有廣闊的發(fā)展前景。本文分析了幾種三聚氰胺生產(chǎn)工藝綜合比較，通過比較結(jié)果優(yōu)化三聚氰胺的生產(chǎn)工藝，進(jìn)一步提升我國三聚氰胺生產(chǎn)工藝水平。

關(guān)鍵詞：三聚氰胺;生產(chǎn)工藝;綜合比較;改進(jìn)措施

三聚氰胺屬于重要的有機化工原料，與甲醛反應(yīng)可以生產(chǎn)三聚氰胺甲醛樹脂，可以在各個行業(yè)中廣泛應(yīng)用，當(dāng)前在民用建筑工程和室內(nèi)建筑材料中不斷開發(fā)利用三聚氰胺，促進(jìn)三聚氰胺生產(chǎn)工藝發(fā)展。本文綜合比較了三聚氰胺生產(chǎn)工藝，提高三聚氰胺生產(chǎn)工藝水平，促進(jìn)三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展，保障相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量。

1 三聚氰胺的生產(chǎn)方法

三聚氰胺具有較多的生產(chǎn)工藝，在工業(yè)生產(chǎn)過程中主要是利用雙氰胺法和尿素法。雙氰胺法的成本比較高，很難實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)工作，因此逐漸被淘汰。尿素法的原料獲取比較容易，此外價格比價低，設(shè)備體積比較小，是今后主要發(fā)展方向。

三聚氰胺利用尿素法生產(chǎn)工藝，首先需要經(jīng)過反應(yīng)過程，在一定溫度和壓力影響下，即溶尿素可以轉(zhuǎn)化為三聚氰胺，在轉(zhuǎn)化過程中會釋放NH3和CO2。根據(jù)壓力條件，尿素法可以劃分為高壓法和低壓法，高壓法的壓力處于8～15MPa，反應(yīng)過程中無需利用催化劑。低壓法的操作壓力為1MPa，反應(yīng)過程中需要利用催化劑。其次需要經(jīng)過急冷過程，反應(yīng)之后會生成母液和氣體等，需要急冷處理，以避免在高溫環(huán)境中發(fā)生產(chǎn)物水解，減少生成三聚氰胺酰胺和三聚氰胺二酰胺等。最后需要落實尾氣回收，工作人員需要回收反應(yīng)過程中的NH3和CO2，尾氣回收技術(shù)是非常重要的，關(guān)系到三聚氰胺生產(chǎn)工藝技術(shù)水平。

1.1 國外生產(chǎn)工藝情況

1.1.1 Nissan法

加壓處理熔融尿素，通過洗滌吸收反應(yīng)塔中殘余的三聚氰胺，和液氨同時進(jìn)入到反應(yīng)塔中，轉(zhuǎn)化尿素為三聚氰胺?；厥账欣孟〖卒@液吸收尾氣，最終轉(zhuǎn)化為濃甲銨液。進(jìn)一步反應(yīng)反應(yīng)塔的溶液和熱氣氨，通過180℃冷萃，獲取三聚氰胺溶液，最后經(jīng)過過濾和干燥等獲取產(chǎn)品。

1.1.2 Montedison法

加壓、加熱處理熔融尿素，將420℃的氨加入到反應(yīng)塔中，反應(yīng)生成三聚氰胺。反應(yīng)塔出料減壓再進(jìn)入到淬冷塔中，吸收甲銨液之后冷卻處理反應(yīng)尾氣，再進(jìn)入到去尿素裝置中，減壓塔低溶液再進(jìn)入到氣提塔，吸收氣體出的延續(xù)CO2和NH3，經(jīng)過吸收處理之后形成稀甲銨液，返回到淬冷塔中制作冷卻液，通過循環(huán)母液不斷稀釋處理，通過活性炭的吸收過濾處理之后，形成產(chǎn)品。

1.1.3 DSM法

熔融尿素進(jìn)入到反應(yīng)塔中，通過尾氣回收之后通過加壓和升溫處理之后，氣氨進(jìn)入到反應(yīng)塔中，利用催化劑的作用形成三聚氰胺。氣體離開反應(yīng)塔頂部，包含三聚氰胺和CO2以及NH3等。通過冷萃塔的噴淋和洗滌等處理方式，加壓、處理塔頂?shù)臍獍?，再返回到反?yīng)塔中，利用去尿素裝置處理。利用旋流器濃縮分離處理之后，提取解吸塔中的蒸汽氣中CO2以及NH3等，利用混合槽加入氨回收系統(tǒng)，保障溶解效果，加入活性炭過濾不溶性雜質(zhì)之后，利用離心機分離再通過空氣干燥、粉碎之后，獲得產(chǎn)品。結(jié)晶母液利用洗滌塔落實洗滌反應(yīng)之后，另一部分利用氨回收系統(tǒng)加熱處理，最后進(jìn)入到混合槽當(dāng)中。

1.2 國內(nèi)生產(chǎn)工藝

1.2.1 高壓法

利用高壓法獲取三聚氰胺需要經(jīng)過液相反應(yīng)，避免出現(xiàn)潔凈堵塞問題，經(jīng)過高溫處理之后會逐漸增大腐蝕性，需要控制設(shè)備和材料的標(biāo)準(zhǔn)，并且具有一定的控制難度，利用高壓法獲取三聚氰胺，具有較高的成本投入。在生產(chǎn)過程中無需利用催化劑，因此不會出現(xiàn)中毒和污染等問題。此外這種方法的時間比較短暫，可以保障產(chǎn)品質(zhì)量。因為整體操作規(guī)模比較大，工作壓力也比較高，運行成本和消耗比較低。因為尾氣具有較高的壓力，操作起來更加方便，可以實現(xiàn)尿素聯(lián)產(chǎn)。

1.2.2 低壓法

低壓法生產(chǎn)三聚氰胺也需要進(jìn)行液相反應(yīng)，在反應(yīng)過程中需要發(fā)揮催化劑的作用，可以保障產(chǎn)品質(zhì)量，不會產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物，技術(shù)開發(fā)的比較成熟，但是整體工藝比較復(fù)雜，工作流程也比較長。利用液相工藝，設(shè)備腐蝕性比較大，需要利用高等級的材料，需要利用較多的設(shè)備，整體占地面積比較大，提高了整體投資成本。因此整體操作的難度比較大，很容易發(fā)生堵塞問題，整體能耗比較高。因為壓力比較低，尾氣處理難度比較大。

我國不斷擴大低壓法裝置生產(chǎn)能力，為了提高裝置產(chǎn)量，需要解決裝置運行周期問題，例如尿洗塔換熱問題和熱氣過濾器阻力等問題。在生產(chǎn)過程中，需要減少副產(chǎn)物產(chǎn)生，控制倒吹時間和倒吹壓力。適當(dāng)?shù)脑黾舆^濾面積，利用高鋁催化劑，減少催化劑粉化問題，減少固體物料的使用量。針對潔凈器下料管堵塞問題，需要保溫處理結(jié)晶器下料管，可以利用夾套保溫效果，在結(jié)晶器下部設(shè)置加震打器和攪拌器，針對后期結(jié)晶溫度高的問題，可以將換熱器設(shè)置在冷氣風(fēng)機出口部位。

1.2.3 常壓法

常壓法需要利用氣相反應(yīng)，控制溫度在390°范圍，利用氣相反應(yīng)不會產(chǎn)生較大的腐蝕，利用低等級的設(shè)備材料，整體投資比較小。常壓法的工藝非常簡單，利用較少的設(shè)備，工作流程比較短，控制工作非常簡單，整體操作壓力比較低，利用設(shè)備比較大，占地面積非常大，工作操作也比較復(fù)雜，需要較高的勞動強度。副產(chǎn)尾氣壓力比較小，增加了回收的難度，整體能耗也比較高。在反應(yīng)過程中利用催化劑，工作人員需要控制催化劑的使用時間，如果催化劑使用時間不斷延長，整體生產(chǎn)能力會隨之降低，工作裝置很容易發(fā)生堵塞問題，出現(xiàn)問題需要停車處理，降低了整體工作效率。

2 三聚氰胺生產(chǎn)改進(jìn)措施

2.1 廢水處理

在三聚氰胺生產(chǎn)過程中，廢水處理工作具有較大的難度，無法有效平衡系統(tǒng)水，就地排放一些工藝循環(huán)水，無法實現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。需要完善廢水處理系統(tǒng)，去除廢水中的三聚氰胺化學(xué)物質(zhì)，實現(xiàn)環(huán)保排放。

廢水處理過程中利用高溫高壓作用，利用尿素裝置處理尾氣之后再實施回收利用，利用氨洗滌塔處理精制水之后，實現(xiàn)廢水零排放工作。也可以在閃蒸槽中引出廢水，可以生成很多氨和二氧化碳。溶體經(jīng)過水解之后，需要利用換熱器加熱處理，提出來氨和二氧化碳，保障精制水標(biāo)準(zhǔn)，在貯槽中收集稀碳銨液。

2.2 尾氣冷凝器

在尾氣冷凝器U形管經(jīng)常會出現(xiàn)結(jié)垢問題，甲銨液出口超溫，導(dǎo)致生產(chǎn)裝置低負(fù)荷運行，尿素裝置生產(chǎn)也會因此受到干擾，需要加強技術(shù)改進(jìn)。出現(xiàn)結(jié)垢問題主要是因為冷卻水系統(tǒng)中存在沉淀物，降低了冷卻水的作用，在高溫作用下出現(xiàn)結(jié)垢問題，影響到換熱器作用。工作人員可以加裝溫水系統(tǒng)，避免冷卻水接觸冷凝器，利用冷卻水冷卻處理脫鹽水，再利用脫鹽水冷卻甲銨液。利用調(diào)溫水系統(tǒng)之后，避免出現(xiàn)結(jié)垢問題。

3 結(jié)束語

本文綜合比較了幾種三聚氰胺生產(chǎn)工藝，推動三聚氰胺生產(chǎn)工藝發(fā)展，優(yōu)化整體生產(chǎn)工藝水平，提高整體工作效率，推廣利用三聚氰胺生產(chǎn)工藝，擴大三聚氰胺市場。

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