[发明专利]一步法三聚氰胺尾气联产碳酸氢铵碳化工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种利用三聚氰胺尾气联产碳酸氢铵碳化工艺。

背景技术

目前，三聚氰胺尾气联产碳酸氢铵的碳化生产工艺基本相同，其方法有：1）与化肥厂变换气联产碳酸氢铵；2）利用化肥厂脱碳气生产碳酸氢铵；3）利用石灰窑气生产碳酸氢铵。南通紫鑫实业有限公司原先是以生产农用碳酸氢铵为主的老厂，2005年上马了一套1.2万吨/年三聚氰胺装置，该装置采用一步法低压气相淬冷技术生产三聚氰胺，尾气与化肥厂联产碳酸氢铵，后因化肥分厂停产改用石灰窑气联产碳酸氢铵。生产中发现化肥外包装袋发蓝。其原因分析：在一步法三聚氰胺尾气联产碳酸氢铵碳化工艺中，一步法三聚氰胺尾气（NH₃和CO₂混合气）夹带液尿洗涤系统（材质钢材质）被液尿、氨溶液腐蚀下来的镍离子，以及碳化生产中由于设备和管道的电化学腐蚀，铁离子（Fe²⁺、Fe³⁺）会不断地进入碳化系统浓氨水中，铁离子在还原气氛的氨性溶液中主要以Fe（OH）₂胶体形态存在。Fe(OH)₂的胶体微粒被作为外来晶核，选择性吸附在特定的碳酸氢铵晶面上，阻碍了该晶面的成长，使成品结晶细小。当石灰窑气或变换气中硫化氢含量过低（H₂S不能低于0.05克/标m3），Fe²⁺、Fe³⁺随着NH₄HCO₃的结晶析出，化肥出现次色，[Ni(NH₃)₆]²⁺沉淀也一同析出。由于NH₄HCO₃中含有一定量的水，因此，贮存中[Ni(NH₃)₆]²⁺随着水份外渗而外表面与空气中氧接触，致使NH₄HCO₃在贮存中颜色逐渐发蓝，严重者包装袋外面亦为蓝色。

发明内容

技术问题：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种三聚氰胺尾气联产碳酸氢铵生产中的碳化工艺，目的是提高NH₄HCO₃质量，防止NH₄HCO₃生产中出现次色，贮存中发蓝，而影响外观质量。

技术方案：一步法三聚氰胺尾气联产碳酸氢铵碳化工艺，包括利用一步法三聚氰胺尾气与母液制取浓氨水，利用CO₂对浓氨水进行碳化，产生NH₄HCO₃结晶，再经稠厚器、离心分离得到成品NH₄HCO₃，在所述母液中添加Na₂S，以沉淀母液中的铁离子和镍离子等，Na₂S的添加量为每反应生成一吨NH₄HCO₃添加8-25g。

所述CO₂为石灰窑气或变换气或脱碳气，采用三塔串连吸收石灰窑气或化肥厂脱碳气中的CO₂，CO₂利用率提高到90%。所述CO₂压力为0.50-0.8MPa。

在一步法三聚氰胺尾气联产碳酸氢铵碳化工艺中，一步法三聚氰胺尾气（NH₃和CO₂混合气）夹带液尿洗涤系统（材质钢材质）被液尿、氨溶液腐蚀下来的镍离子，以及碳化生产中由于设备和管道的电化学腐蚀，铁离子（Fe²⁺、Fe³⁺）会不断地进入碳化系统浓氨水中，本发明采用往母液中添加Na₂S，使浓氨水和母液中的Fe²⁺（Fe³⁺）和Ni²⁺沉淀，其反应机理：

Fe（OH）₂  +  Na₂S  =  FeS  +  2NaOH

                        黑色

2Fe（OH）₃  +  3Na₂S  =  Fe₂S₃  +  6NaOH

                          黑色