[发明专利]将关联尿素设备中回收的废气合成三聚氰胺的设备

说明书

以尿素为原料合成三聚氰胺的设备，其中，通过合成三聚氰胺产生的包含NH₃和CO₂的废气流在专用的尿素设备中转化为尿素。

技术领域

本发明涉及三聚氰胺与尿素联合生产领域。

背景技术

三聚氰胺是以尿素为原料，通过以下反应进行工业生产的：

6尿素→三聚氰胺+6NH₃+3CO₂

其中，氨和二氧化碳为气态，称为废气。

已知三聚氰胺合成工艺的两个基本变型，分别称为低压催化合成和高压非催化合成，均基于上述反应，在第一种情况下，在约2-10巴的压力下进行，在第二种情况下，在70巴或更高的压力下进行。

还知晓将三聚氰胺设备和与之相连的尿素设备联合，其中，将三聚氰胺废气再循环用于生产尿素。这种联合是有吸引力的，因为在工业上尿素是由氨和二氧化碳合成的。

在现有技术中，尿素和三聚氰胺的联合生产基本上按以下方式操作：尿素合成设备以氨和二氧化碳为原料生产尿素；至少一部分所生产的尿素供应至三聚氰胺设备；由三聚氰胺设备提取的废气再循环至尿素设备。

尿素工艺和三聚氰胺工艺的这种组合通常是适用的，且独立于尿素工艺的类型，例如，根据CO₂汽提工艺、氨气汽提工艺或其他工艺生产尿素，以及低压或高压三聚氰胺工艺生产尿素。

根据所涉及的尿素工艺和三聚氰胺工艺，还已知在尿素工艺中再循环废气的方案。特别地，在低压三聚氰胺工艺的情况下，废气通常以水溶液形式(冷凝后)再循环至尿素反应器中，但是缺点是将水引入尿素反应器。相反，在高压三聚氰胺工艺的情况下，可以在高压下得到废气，这样可以以无水形式再循环，例如，通过直接引入高压尿素合成回路的冷凝器中。

例如，EP 1918274和EP 2940006中描述了生产尿素和三聚氰胺的联合工艺。

所述两个工艺的联合一方面是有利的，但是带来了许多问题。

第一个问题是尿素合成工艺会受到三聚氰胺工艺的干扰。例如，三聚氰胺设备的中止可能导致尿素设备的中止。该问题主要存在于尿素/三聚氰胺设备中，其中，尿素设备的容量(所生产的尿素的量)大于三聚氰胺设备所需的尿素的量。在这些设备中，只有一部分尿素进料至三聚氰胺的合成，其余部分则被送到其他用途或出口。因此，三聚氰胺设备的中止不仅会影响三聚氰胺的生产，还会影响待出口的尿素的生产，从而造成经济损失。

另一个问题是三聚氰胺/尿素联合设备通常是改进的结果，将三聚氰胺设备增加到现有的尿素设备中。将新的三聚氰胺设备连接至尿素设备以回收废气通常需要关闭尿素设备，例如，根据前述技术，设置管线以将水溶液(含有冷凝的三聚氰胺废气)引入反应器，或设置管线以将三聚氰胺废气引入冷凝器。显然，尿素设备的关闭和生产停工造成了严重的经济损失。

现有尿素设备的效率有时会受到不利影响，尤其是当废气以水溶液形式循环使用时。众所周知，反应器中存在水会对尿素转化率有不利影响。

此外，由于从新的三聚氰胺设备中回收，现有的尿素设备可能无法转化所增加的量的试剂。在这种情况下，增加尿素设备的容量可能是昂贵的。

EP 1752 447公开了一种尿素和三聚氰胺的集成生产工艺，其中，尿素是在第一尿素反应器中合成的。三聚氰胺废气被送入第二尿素反应器，该第二尿素反应器还从低压回收段接收氨基甲酸铵水溶液；第二尿素反应器的流出物与第一尿素反应器的流出物一起被送至回收段。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷。

该目的通过权利要求1的三聚氰胺-尿素联合设备来实现的。