三聚氰胺操作规程

第二章工作原理

1.本岗位的工艺方法

本工艺采用意大利欧技公司高压法工艺技术，将合成氨送来的70%的尿液通过浓缩，把尿液浓度提高到99.8%送到三胺反应器里在380℃、8.0MPa的条件下重新聚合生产高浓度的三聚氰胺，生产过程中产生的氨气、二氧化碳与合成氨排放的二氧化碳，再加部分氨优化碳水比，合成尿液生产三聚氰胺，产生的废气再去合成尿液，实现了单套装置全尿液循环法合成三聚氰胺和废气综合利用。

2.反应器的工作原理

反应器是依靠热虹吸原理形成的内部循环。

熔融尿素通过进料管进入反应器底部，有一个圆形挡板（由多根辐条固定在中心管内壁上）阻挡，使物料由挡板和中心管内壁构成的环隙上升，而上面设有的锥形挡板，迫使大部分物料由多个长方孔进入刺刀管一侧。熔融尿素进入刺刀管后，受高温熔盐加热即发生剧烈的聚合反应，生成三聚氰胺，同时产生大量的氨和二氧化碳。随着尿素的送入，大量气体推动物料沿刺刀管上升，未反应的尿素继续发生聚合反应，物料气相率增加。物料上升到中心管顶部后，液相从中心管下落。因刺刀管一侧物料的气液比远较中心管大的多，即密度比中心管低的多。由于存在密度差，产生一种很强的驱动力，中心管内的物料急速进入刺刀管一侧，形成内部的自然循环。过热氨的加入，进一步促使循环内部循环。由于这种循环非常剧烈，物料流速非常快，在刺刀管上的停留时间极短，有利于传热，不易结垢；流量大，内部循环量是正常出料量的一百多倍。正常生产期间，反应器上部有一个气相空间，其成分主要为气氨。

3.反应原理

99.8%的尿液在380℃、8.0MPa及氨存在的条件下发生下列反应：

主反应6CO(NH2)2 (NH2CN)3+3CO2+6NH3

13

N

NH2 HN-C C-NH2

6 O=C + 3CO2+6NH3

NH2

N N

C-NH2

主要副反应 a)生成缩二脲 H NH2 O= C N C=O 2 O=C NH3 +

NH2

NH2 NH2

尿素

缩二脲

b)尿素水解 NH2

O=C

+ H2O 2NH3 + CO2

NH2

尿素 c) (O.A.T.) 氧化氨基三嗪

N

NH2 2

HN-C C-NH2 6 O=C + H2O

+ 7NH NH2 N N

尿素 C-OH

三聚氰胺三酰胺

N

HO-CC-OH

NH2

6 O=C + 2H2O

+ 8NH3 + 3CO2 NH2

N N

C-NH2

14

3 + 3CO2

尿素 三聚氰胺一酰胺

d) 缩聚物 N

N

2

H NH2 HN-C C-N-C C-NH2

12 O=C

+13NH3 + 6CO2

NH2 N N N N

C-NH2 C-NH2

尿素

蜜白胺

e) 来自缩二脲的三聚氰胺 N H2HN-CC-NH2

3 O=CN C=O + 3CO2+ 3NH3 NH2NH2N

N

C-NH2

f)来自缩聚物的三聚氰胺 N N

N

H 2HN-C C-NH22HN-C C-NH2

+NH3

2 NN

N N N N

C-NH C-NH2 2

C-NH2

蜜白胺

三聚氰胺

15

C-N-C

4.主要设备简图

三胺反应器

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