[发明专利]用于三聚氰胺生产设备的加热单元以及三聚氰胺生产设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于三聚氰胺生产设备的加热单元以及使用所述 加热单元的三聚氰胺生产设备。

特别地，本发明涉及一种使用熔盐回路的加热单元，其有利地具 有低的形成烧碱的风险，并且本发明进而涉及一种三聚氰胺生产设备， 在该设备中因熔盐中存在烧碱而产生的SCC(应力腐蚀破裂)现象被 最小化，或者优选地被消除。

背景技术

在本说明书中，缩写“SCC”旨在表示一种腐蚀过程，所述腐蚀 过程发展为穿晶破裂或晶内破裂，这会导致穿透有关壁部的泄漏，或 者导致结构的完全崩坏。

在三聚氰胺生产设备的情况中，SCC可以例如导致热交换器的部 分或生产反应器的管束的一根或更多根管崩坏，所述热交换器用于对 相关组的氨进行过热加热。

在三聚氰胺的生产过程中，在高压和低压两个情况中都有必要在 生产过程的反应区域或者生产过程的其他区域中供应特定量的高温 氨，以便避免会导致三聚氰胺固化的局部冷却(发生在354℃)发生。

优选地，在等于大致380℃的反应温度下供应氨。该反应温度远 高于氨的临界温度(132.4℃)，这样，处于该反应温度的氨通常定义 为过热氨。

在三聚氰胺生产过程中，尤其在没有催化剂并且因此处于高压的 情况下进行处理操作的过程中，通过泵将氨压缩至期望的压力。为实 现该目的，通常使用往复式泵，例如由液氨供给的活塞泵或隔膜泵。

因此接下来，必须经历若干步骤以便将上述的氨加热至期望的温 度，所述若干步骤包括：将温度升高至与压力平衡的沸点的第一步骤， 直到完成液相到气相的转变的第二沸腾步骤，以及将气相的氨的温度 升高至反应温度的第三步骤。

氨的前两个加热步骤优选地通过使用热交换器实现，所述热交换 器使用在工业化设备中可获得的低压、中压或高压蒸汽作为加热流体。 例如，可以使用压强为5-6bar的蒸汽用于加热至沸点温度并完成汽 化。同一蒸汽还可以用于将氨的温度升高至大致150℃，保证处于该 温度值的所有的氨都为气相。

随后可以通过使用中压或高压蒸汽作为加热流体的热交换器、根 据所述蒸汽的情况持续尽可能地升高氨的温度，所述蒸汽能够从工业 设备中获得，所述蒸汽在工业设备中进行操作。

关于加热氨的第三步骤，不能使用蒸汽，因为要到达的温度(即 380℃)高于水的临界温度373.936℃，相应的压强为220.58bar。

因此，排除了使用蒸汽用于加热氨的第三步骤的现实可能性。

目前，为执行所述的第三步骤，已知的是使用已存在于三聚氰胺 生产设备中的其他加热流体，并且所述其他加热流体被用于提供反应 热和/或用于保持装备和/或管线处于高于三聚氰胺的固化点的温度， 即处于高于354℃的温度，优选地，处于等于或高于380℃的温度。

在目前已知的三聚氰胺生产设备中两种流体是通常可获得的并且 具有适于实现上述目的的温度，所述流体即导热油(例如道式热载体) 以及熔盐，两者都通过两个分离闭合的环形回路进行管理和操作，每 一个回路包括一加热炉、至少一个循环泵、储箱、相关的管线、阀以 及用于系统管理所必须的任何其他装置。

导热油在持续使用中其温度限于380℃。因此，为避免因裂解而 快速分解，这样的流体通常用于保持已处于反应温度的流体的温度。 换而言之，所述导热油用于避免在管线中循环的三聚氰胺冷却。

事实上，导热油在连续使用中的最大温度等于380℃，这不允许 获得可用的温度差以管理用于加热氨的热交换器，所述氨必须被准确 地加热到380℃的温度。

因此，可获得并且能够有效地用于过热加热氨的唯一流体只剩下 熔盐的混合物，所述熔盐此外还构成了同样提供反应热的加热流体。

如已知的，熔盐由持续保持在高于380℃的温度的亚硝酸钠和亚 硝酸钾以及硝酸盐的混合物构成。该类型的混合物有很强的氧化作用， 因此为避免与氧气和环境水分接触，熔盐回路保持在大致0.5bar的氮 气的正压强下。

为过热加热氨，目前使用由能够耐受380℃的氨的材料制成的热 交换器，所述材料例如是具有高的镍含量的合金(高镍合金)制成， 所述合金的一个示例为HastelloyC276。

该类型的材料通常还用于制造使用熔盐作为加热流体的设备中的 三聚氰胺生产反应器。