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一種利用尿素聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝的制作方法

文檔序號:337313閱讀:440來源:國知局
專利名稱:一種利用尿素聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,特別是利用尿素為 原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,屬于蜜胺、純堿和氯化銨的生 產(chǎn)制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)
純堿化學(xué)名為碳酸鈉(NaC03),又名蘇打、堿灰(Soda Ash),是一 種重要的、大噸位的基本無機(jī)化工原料。純堿的用途很廣泛,可用于制造 玻璃,如平板玻璃、瓶玻璃、光學(xué)玻璃和高級器皿等;還可利用脂肪酸與 純堿反應(yīng)制肥皂;此外,在硬水軟化、石油和油類物質(zhì)的精制、冶金工業(yè) 脫除硫磷雜質(zhì)、選礦、以及銅、鉛、鎳、錫、鈾、鋁等金屬的制備、化學(xué) 工業(yè)制取鈉鹽和金屬碳酸鹽、漂白劑、填料、洗滌劑、催化劑及染料中均 得到廣泛利用。所以,純堿具有大量的市場需求。目前,純堿的生產(chǎn)方法 有索爾維法,侯氏制堿法和天然堿加工法等,所用原料因加工方法不同而 異;常用的主要原料為原鹽(包括海鹽、池鹽、礦鹽及地下卣水)、天然堿、 石灰石、氨等。在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中,純堿的制備一般是以二氧化碳(C02) 和食鹽(NaCl)為原料進(jìn)行的。
氯化銨(NH4C1)是一種速效氮素化學(xué)肥料,其適用于小麥、水稻、 玉米、油菜等農(nóng)作物,尤其對棉麻類作物有增強(qiáng)纖維韌性和拉力并提高品 質(zhì)的功效;氯化銨同樣是一種化工原料,主要用于干電池、蓄電池、銨鹽、 鞣革、電鍍、醫(yī)藥、照相、電極、粘合劑等領(lǐng)域。同樣地,氯化銨的市場 需求量也很大。在工業(yè)化生產(chǎn)中,其多以氨(NH3)為原料與純堿聯(lián)合生 產(chǎn)而制得。蜜胺((NH2)3C3N3)也稱三聚氰胺,是一種用途廣泛的有機(jī)化工原料。 其可用于制造三聚氰胺-甲醛樹脂(密胺塑料),制造日用器亞、裝飾貼面 板、織物整理劑等,還可與乙醚配合作紙張?zhí)幚韯?,此外還可用作涂料交 聯(lián)劑以及阻燃化學(xué)處理劑等。最原始的蜜胺生產(chǎn)方法是雙氰胺法,到二十 世紀(jì)八十年代以后,工業(yè)化生產(chǎn)蜜胺開始以尿素為原料,在一定溫度和一 定壓力作用下進(jìn)行如下反應(yīng)
6(NH2)2CO — C3H6N6 + 6NH3 + 3C02
上述合成工藝根據(jù)反應(yīng)條件的不同,分為高壓液相淬冷法(7-10MPa, 370-450°C)、低壓液相淬冷法(0.5-lMPa, 380-440。C)和低壓氣相淬冷法 (<0.3MPa, 390。C)三種。上述工藝的實現(xiàn),是在反應(yīng)器中將顆?;蛘邿o水 液態(tài)尿素于一定溫度、壓力或者催化劑作用下轉(zhuǎn)化為蜜胺,上述反應(yīng)在生 成蜜胺的同時還會放出大量的氨和二氧化碳混合氣,即蜜胺尾氣;之后, 利用水或母液或低溫工藝氣對反應(yīng)生成的產(chǎn)物進(jìn)行淬冷,使得生成的蜜胺 產(chǎn)物經(jīng)結(jié)晶析出,結(jié)晶后的蜜胺產(chǎn)物再經(jīng)過液固或者氣固分離、凈化等處 理之后得到蜜胺產(chǎn)品。在上述合成工藝中,尿素的理論利用率僅為35%, 在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中,由于工藝^^支術(shù)和管理水平的限制,導(dǎo)致尿素的實際 利用率只能達(dá)到28 33%;那么,在原料尿素中就有70。/。左右的尿素都轉(zhuǎn)化 成了低品質(zhì)的氨和二氧化碳混合氣,可見上述合成工藝的轉(zhuǎn)化率很低,極 大地造成了原料尿素的浪費,同時也增加了工藝成本;另一方面,上述混 合氣具有一定的污染性,但是其又極不穩(wěn)定且難以貯存和運輸,所以如果 不能采用合理的處理工藝對其進(jìn)行回收利用,那么蜜胺尾氣很容易對環(huán)境 造成破壞。鑒于上述兩方面的問題,對蜜胺尾氣的利用和處理已經(jīng)成為了 本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。此外,在上述制備蜜胺的過程中, 還產(chǎn)生大量的飽和水蒸汽, 一般生產(chǎn)l噸的蜜胺就可產(chǎn)生0.1 0.4MPa的飽和 水蒸汽2 6噸,如果能夠?qū)⑸鲜鏊羝浞掷?,就可以?jié)約^f艮多的能源。
目前,對于上述問題的解決,國內(nèi)外技術(shù)人員多采用如下方法 方法一、生產(chǎn)尿素將蜜胺尾氣制成氨基甲酸銨水溶液送尿素裝置中作為原料使用,這樣每噸蜜胺的尾氣可生產(chǎn)約1.5 1.7噸尿素,尿素總利用 率不足85%。該方法中,由于蜜胺尾氣是以氨基曱酸銨水溶液的狀態(tài)進(jìn)入 尿素裝置中,故不可避免地破壞了尿素裝置內(nèi)的水平衡,從而導(dǎo)致C02單程 轉(zhuǎn)化率降低,裝置產(chǎn)能下降,生產(chǎn)尿素的能耗(電、蒸汽)增加。另一方 面,生產(chǎn)蜜胺反應(yīng)中產(chǎn)生的大量工藝余熱蒸汽也不能在后續(xù)使用蜜胺尾氣 制備尿素工藝中得到充分的利用。
方法二、生產(chǎn)碳酸氫銨以蜜胺尾氣中的氨為平衡基準(zhǔn),通過調(diào)整二 氧化碳的量來制備碳酸氬銨,這樣每噸蜜胺尾氣可生產(chǎn)至少4.5 p屯碳酸氫 銨。如此大量的碳酸氫銨產(chǎn)量,使得對于上述蜜胺尾氣的處理價值嚴(yán)重受 制于碳酸氫銨的市場容量和經(jīng)濟(jì)效益的局限。此外,該處理工藝同樣不能 實現(xiàn)將生產(chǎn)蜜胺反應(yīng)中產(chǎn)生的大量工藝余熱蒸汽進(jìn)行綜合利用的目的。
方法三、分離制備純氨氣和二氧化碳該處理方法多采用成熟的"非 平衡吸收脫碳一精餾分氨"工藝和"加壓稀釋脫碳一精餾分氨"工藝,這 兩項處理工藝流程長、設(shè)備多、投資大且能耗較高;另一方面,生產(chǎn)蜜胺 反應(yīng)中產(chǎn)生的大量工藝余熱蒸汽也不能在該分離蜜胺尾氣中的純物質(zhì)工藝 中得到充分的利用。
方法四、生產(chǎn)其他銨類化合物可用于生產(chǎn)硝酸銨、硫酸銨、磷銨等, 但此類處理工藝最大的弊病在于蜜胺尾氣中的二氧化碳無法在該工藝中得 到有效利用,只能作為廢氣排入大氣中,尿素總利用率約63%,對環(huán)境不 友好。此外,生產(chǎn)蜜胺反應(yīng)中產(chǎn)生的大量工藝余熱蒸汽也不能在該工藝中 得到充分的利用。
在上述四種處理方法中,其利用蜜胺尾氣制備得到的單一產(chǎn)物的市場 需求量不大;又或者可以獲得市場需求量較大的純氨氣和二氧化,友,但是 其耗資巨大,可取性不強(qiáng)。最為重要的是,上述處理方法都無法將制備蜜 胺工藝中產(chǎn)生的大量工藝余熱蒸汽進(jìn)行充分利用。在上述四種處理方法的 基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步發(fā)展了 一種可以由蜜胺尾氣制備得到兩種 具有廣泛市場需求的物質(zhì)的方法,即蜜胺工藝裝置與大規(guī)模聯(lián)合法純堿裝 置聯(lián)產(chǎn)。聯(lián)合法純堿工藝也稱"侯氏(侯德榜)制堿"工藝或"雙產(chǎn)品制
6堿"工藝,該工藝將純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品在同一個生產(chǎn)線(裝置)內(nèi)進(jìn) 行聯(lián)合生產(chǎn)。
在現(xiàn)有技術(shù)中,中國專利CN1208328C公開了一種常壓一步法三聚氰 胺聯(lián)產(chǎn)方法,其將合成氨工段的氨氣直接送入三聚氰胺工段,經(jīng)蒸汽和熔 鹽預(yù)熱后,進(jìn)入流化床,在設(shè)置有尿素的流化床內(nèi)作為流化床載體使用, 并在硅膠/硅鋁膠催化劑的作用下,實現(xiàn)原料尿素生成三聚氰胺的反應(yīng)。同 時從液態(tài)尿素洗滌塔出來的氣體一部分返回結(jié)晶器作冷氣,另一部分直接 送入碳酸氫銨/純堿、氯化銨的聯(lián)產(chǎn)裝置中,從而實現(xiàn)將制備三聚氰胺的尾 氣處理合成碳酸氫銨/純堿、氯化銨。在上述聯(lián)產(chǎn)方法中,限于碳酸氫銨/ 純堿、氯化銨聯(lián)產(chǎn)裝置的規(guī)模,如果要實現(xiàn)對三聚氰胺尾氣的充分處理利 用,那么必然導(dǎo)致三聚氰胺(蜜胺)生產(chǎn)規(guī)模嚴(yán)格受制于碳酸氪銨/純堿、 氯化銨聯(lián)產(chǎn)裝置的規(guī)模,從而使得蜜胺的產(chǎn)量大大減少,相應(yīng)于該聯(lián)產(chǎn)裝 置中碳酸氫銨/純堿和氯化銨的產(chǎn)量而言,制備得到的蜜胺只能算是聯(lián)合法 碳酸氬銨/純堿、氯化銨聯(lián)產(chǎn)裝置的副產(chǎn)品。另一方面,如果不考慮將蜜胺 尾氣全部吸收,那么在該專利中公開的純堿和氯化銨聯(lián)產(chǎn)裝置中的重要工 藝參數(shù)oc值(FNH3/C02=2.15~2.35)的限制,必然導(dǎo)致與蜜胺生產(chǎn)裝置配 套的純堿、氯化銨聯(lián)產(chǎn)裝置只能消化掉少量的蜜胺尾氣,因此純堿、氯化 銨聯(lián)產(chǎn)裝置中所需的其余原料還得靠另外補(bǔ)充純NH3和不含NH3的C02氣 體;那么,按照該專利中公開的上述聯(lián)產(chǎn)裝置的生產(chǎn)數(shù)據(jù)計算,1萬噸/年 蜜胺生產(chǎn)裝置至少要配套16.4萬p屯/年聯(lián)合法純堿裝置,該聯(lián)產(chǎn)裝置每年需 要另外補(bǔ)充4.73萬噸液氨和12.4萬噸C02氣體??梢姡鲜鰧γ郯肺矚獾?處理方法耗資巨大,而且其同樣無法將制備蜜胺過程中產(chǎn)生的大量工藝余 熱蒸汽充分利用于蜜胺尾氣處理工藝中,導(dǎo)致了能量的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第 一個技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中使用蜜胺聯(lián)合生產(chǎn)純 堿和氯化銨工藝中,實現(xiàn)對蜜胺尾氣的充分吸收利用,需要耗費大量的純 氨,進(jìn)而提供一種無需額外加入純氨就可實現(xiàn)對蜜胺尾氣吸收利用的蜜胺聯(lián)合生產(chǎn)純》威和氯化銨工藝。
本發(fā)明所要解決第二個技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中對蜜胺尾氣的處理無法 將蜜胺制備工藝中大量的余熱蒸汽充分利用的問題,進(jìn)而提供一種可以將 上述余熱蒸汽得以充分利用的蜜胺聯(lián)合生產(chǎn)純堿和氯化銨工藝。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、 純堿和氯化銨的工藝,其包括如下步驟
(a) 以尿素為原料生產(chǎn)蜜胺;
(b) 將步驟(a)中生產(chǎn)蜜胺得到的氨和二氧化碳混合氣通入一定量鈣 鎂離子總量不超過20ppm的NaCl含量為20 ~ 30wt%的鹽水中,并控制溫 度為30 ~ 50°C ,形成氨含量為7 ~ 10wt%的碳酸化氨鹽水;
(c) 向步驟(b)中制備得到的碳酸化氨鹽水中通入一定量的二氧化碳 氣體,控制反應(yīng)溫度為60~80°C,使得碳酸化氨鹽水和二氧化碳反應(yīng)生成 碳酸氫鈉;之后進(jìn)一步降低溫度并恒定為15~45°C,得到碳酸氫鈉晶體含 量為12 22wt。/。的懸浮漿液;
(d) 對所述碳酸氬鈉懸浮漿液進(jìn)行過濾,將得到的碳酸氫鈉濾餅于 160 ~ 250°C進(jìn)行煅燒,即可制得純堿;
(e) 將步驟(d)中過濾得到的濾液,在步驟(a)中制備蜜胺產(chǎn)生的 余熱蒸汽作用下,保證濾液所在反應(yīng)塔內(nèi)的塔釜溫度為100 ~ 12(TC ,塔頂 絕對壓力為90 105KPa,使得濾液中的碳酸氫銨、碳酸銨以及水合氨
(NH4OH)分解并逸入氣相,在塔頂形成含氨氣、二氧化碳以及飽和水蒸 汽的混合氣,在塔釜內(nèi)生成氯化銨和氯化鈉混合水溶液;將上述氨氣、二 氧化碳以及飽和水蒸汽的混合氣返回步驟(b)中進(jìn)行處理;
(f) 將步驟(e)中得到的氯化銨和氯化鈉混合水溶液,在65~165°C 及相應(yīng)溫度的飽和壓力下,采用低壓蒸汽加熱多效蒸發(fā)技術(shù)對氯化銨和氯 化鈉混合水溶液進(jìn)行脫水,使得混合溶液首先濃縮析出氯化鈉結(jié)晶,對上 述析出氯化鈉結(jié)晶的鹽漿懸浮液進(jìn)行過濾分離,將氯化鈉和鹽清液分離;
(g) 設(shè)定加熱溫度為40 ~ ll(TC ,或冷卻溫度為25 ~ 40°C,將步驟(f) 中的鹽清液進(jìn)行結(jié)晶,過濾分離得到氯化銨。其中,以尿素為原料,可利用高壓液相無觸媒合成工藝或者低壓氣相 催化合成工藝生產(chǎn)蜜胺。
所述步驟(b)中的鹽水是通過除去鹽卣中的4丐、鎂、硫酸根以及固 體懸浮物制備得到的??衫檬乙患儔A法或石灰一碳酸銨法對鹽水或者 鹽卣進(jìn)行精制。步驟(b)和(C)中的溫度通過冷卻水進(jìn)行控制。將步驟 (d )中對碳酸氫鈉濾餅進(jìn)行煅燒時生成的二氧化碳和水蒸汽,經(jīng)熱量回收、 洗滌凈化和壓縮升壓后,返回步驟(C)中進(jìn)行循環(huán)利用。步驟(f)中的
蒸發(fā)溫度優(yōu)選為65 ~ 125。C 。步驟(g)中的加熱溫度優(yōu)選為55 ~ 85°C ,冷 卻溫度優(yōu)選為25 38°C。步驟(g)中將分離氯化銨后的清液預(yù)熱后多次重 復(fù)步驟(f),循環(huán)分離出其中的氯化銨。
本發(fā)明所述的以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,首 先第一步需要以尿素為原料來生產(chǎn)蜜胺,此處所提到的生產(chǎn)蜜胺的方法可 以是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中任何一種可以實現(xiàn)蜜胺生產(chǎn)的方法,優(yōu)選高壓液相無 觸媒合成工藝和低壓氣相催化合成工藝;上述蜜胺的生產(chǎn)是在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn) 行的,將顆?;蛘邿o水液態(tài)尿素在一定溫度和壓力或催化劑作用下轉(zhuǎn)化為 蜜胺,同時釋放出氨氣和二氧化碳;用水或來自后面工序的分離了蜜胺的 蜜胺母液或低溫工藝氣體對蜜胺產(chǎn)物進(jìn)行淬冷,使得蜜胺產(chǎn)物結(jié)晶析出; 之后經(jīng)液固或者氣固分離、凈化等處理得到蜜胺產(chǎn)品,同時將分離出的氨 氣和二氧化碳混合氣引入下一工段。
第二步一一鹽由或鹽水精制和尾氣吸收,需要制備無鈣鎂離子、硫酸 根以及固體懸浮物的NaCl含量為20 30wt。/。的鹽水,該鹽水也可以通過 除去鹽卣中的一定量的鉤、鎂、硫酸根以及固體懸浮物制備得到的;此處 優(yōu)選鹽卣作為制備符合上述條件的鹽水的原料,是由于鹽卣是制鹽過程中 滲出的液體,以其為原料,成本較低;將第一步中生產(chǎn)蜜胺得到的氨和二 氧化碳混合氣通入上述經(jīng)處理后的鹽水中,控制溫度為30~50°C,反應(yīng)生 成氨含量為7 ~ 10wt%的碳酸化氨鹽水,反應(yīng)如下
NH3 +H20-NH4OH
2NH4OH+C02——(NH4)2C03制反應(yīng)溫度,需要使用冷卻手段去維持反
應(yīng)溫度為30 50。C,只有保證了該溫度的恒定,才可以使前述的化學(xué)吸收 過程得以持續(xù)進(jìn)行;該處所述的冷卻手段可以是現(xiàn)有技術(shù)中可以實現(xiàn)溫度 降低并保持恒定的任何手段,本發(fā)明優(yōu)選為冷卻水降溫;此外,在該反應(yīng) 中還必須保證反應(yīng)生成的碳酸化氨鹽水中氨含量為7 ~ 10wt% ,之所以要保 證上述氨含量,是因為需要兼顧氨和NaCl的單程轉(zhuǎn)化率。在本發(fā)明中為了 保持上述氨含量,需要根據(jù)生產(chǎn)蜜胺得到的蜜胺尾氣的量來調(diào)整NaCl含量 為20 30wtM的鹽水的量。
第三步一一重碳酸化析堿,需要將制得的碳酸化氨鹽水中通入一定量 的二氧化碳?xì)怏w,控制反應(yīng)溫度為60~80°C,使得碳酸化氨鹽水和二氧化 碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉(重堿);碳酸化氨鹽水和二氧化碳之間經(jīng)過重碳酸化 和復(fù)分解反應(yīng)從而生成碳酸氫鈉,其中,二氧化碳的量是以碳酸化氨鹽水 的量作為平衡基準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)充添加或者釋放的,其中進(jìn)行補(bǔ)充添加的二氧化 碳可以來自合成氨廠的脫碳?xì)饣蛘咦儞Q氣等多種以二氧化碳作為尾氣或者 廢氣的來源。在上述反應(yīng)中,選擇控制反應(yīng)溫度為60~80°C,從而實現(xiàn)了 生產(chǎn)效率和純堿質(zhì)量的最優(yōu)化;在該過程中反應(yīng)如下
(NH4)2C03+C02+H20-2NH4HC03
NH4HC。3+NaCl——NH4Cl+NaHC03 + 之后進(jìn)一步降低溫度并恒定為15~45°C,進(jìn)一步保證生產(chǎn)效率和純石咸 質(zhì)量的最優(yōu)化,從而得到碳酸氫鈉晶體含量為12-22wt。/。的懸浮漿液;在
現(xiàn)溫度降低并保持恒定的任何手段,本發(fā)明優(yōu)選為冷卻水降溫。
第四步 一 一分離純堿,對第三步中得到的碳酸氫鈉懸浮漿液進(jìn)行過濾,
將得到的碳酸氫鈉濾餅于160 25(TC進(jìn)行煅燒,即可制得純堿,反應(yīng)如下 2NaHC03——C02+H20+Na2C03 在該步驟中,選擇碳酸氬鈉的煅燒溫度是為了更好地保證碳酸氬鈉分
解速度及其完全分解;在該煅燒過程中,分解碳酸氫鈉生成二氧化碳和水
蒸汽,并伴隨有熱量的釋放,上述分解后的熱二氧化碳?xì)怏w和熱水蒸汽經(jīng)熱量回收、洗滌凈化和壓縮升壓后,可以返回上述第三步中,作為二氧化 碳?xì)怏w源實現(xiàn)和碳酸化氨鹽水之間的重碳酸化和復(fù)分解反應(yīng),這樣就充分 實現(xiàn)了反應(yīng)尾氣的充分利用。
第五步 一 一 重堿母液分解精鎦脫氨,將第四步中對碳酸氬鈉懸浮漿液 進(jìn)行過濾后得到的濾液置于反應(yīng)塔內(nèi),在制備蜜胺產(chǎn)生的余熱蒸汽作用下,
保證濾液所在反應(yīng)塔內(nèi)的塔釜溫度為100~120°C,;荅頂絕對壓力為90 ~ 105KPa,保證了上述條件下才能使得濾液中的碳酸氫銨、碳酸銨以及水合 氨(NH4OH)盡可能地進(jìn)行分解并逸入氣相,在塔頂形成含氨氣、二氧化 碳以及飽和水蒸汽的混合氣,在塔釜內(nèi)生成氯化銨和氯化鈉混合水溶液; 將分解后得到的氨氣、二氧化碳以及飽和水蒸汽的混合氣返回第二步中對 其進(jìn)行吸收利用,在一定程度上提高了尿素利用率,同時也免除了直接排 》文造成的污染。
第六步一一脫氨液蒸發(fā)濃縮分離氯化鈉,將第五步中得到的氯化銨和 氯化鈉混合水溶液,在在65 ~ 165。C及相應(yīng)溫度的飽和壓力下,采用低壓蒸 汽加熱多效蒸發(fā)技術(shù)對氯化銨和氯化鈉混合水溶液進(jìn)行充分脫水,上述溫 度以及壓力的設(shè)置保證了上述混合溶液可以首先濃縮析出氯化鈉結(jié)晶;對 于上述蒸發(fā)溫度,優(yōu)選為65~125°C,選擇該蒸發(fā)溫度,保證了在實現(xiàn)對氯 化銨和氯化鈉混合水溶液進(jìn)行脫水的同時,可以盡可能地將更多的氯化鈉 晶體充分結(jié)晶析出。其中,對于多效蒸發(fā)的級數(shù)的確定需要根據(jù)可利用的 加熱蒸汽壓力來進(jìn)行選擇。對上述析出氯化鈉結(jié)晶的鹽漿懸浮液進(jìn)行過濾 分離,將氯化鈉晶體和鹽清液分離,那么分離得到的鹽清液中包含氯化銨; 分離得到的氯化鈉晶體可以返回第二步中用于制備鹽水,也可以通過精制 干燥后作為各種用途的商業(yè)鹽。
第七步一一從鹽清液中分離出氯化銨,需要對上述分離氯化鈉之后得
到的氯化銨溶液進(jìn)行濃縮結(jié)晶,為了實現(xiàn)該目的,可以通過兩種途徑來解
決 一種途徑是采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝,另一種途徑是采用冷卻結(jié)晶工藝。采
用蒸發(fā)結(jié)晶時,設(shè)定加熱溫度為40~110°C,采用冷卻結(jié)晶時,設(shè)定冷卻溫
度為25 40。C,就可以將上一步驟中得到的鹽清液進(jìn)行結(jié)晶,過濾分離得
到氯化銨。在該步驟中,為了更好地實現(xiàn)對上述鹽清液中氯化銨物質(zhì)的結(jié)晶,優(yōu)選i殳置加熱溫度為55 85°C,冷卻溫度為25 38°C,該優(yōu)選溫度可以 更經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)對氯化銨的充分結(jié)晶析出。
本發(fā)明具有如下所述的優(yōu)點
(1 )本發(fā)明所述的以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝, 采用了蜜胺生產(chǎn)、鹽卣或鹽水精制和尾氣吸收、重碳酸化析堿、分離純堿、 重堿母液分解精餾脫氮、脫氨液蒸發(fā)濃縮分離氯化鈉以及鹽清液真空蒸發(fā) 或冷卻結(jié)晶分離氯化銨七步結(jié)合的方法,在實現(xiàn)了對尿素100%的高效利用 的同時,還充分利用了蜜胺生產(chǎn)中的尾氣進(jìn)行反應(yīng);本發(fā)明也實現(xiàn)了利用 蜜胺尾氣來聯(lián)合生產(chǎn)純堿和氯化銨的目的,在該聯(lián)合生產(chǎn)的過程中,無需 加入氨和大量的二氧化碳,只需要以尾氣中的氨量為物料平衡基準(zhǔn)來補(bǔ)充 適量的二氧化碳即可,該方法不需要額外加入氨,因此其徹底地擺脫了蜜 胺生產(chǎn)規(guī)模受制于純堿生產(chǎn)裝置規(guī)模的聯(lián)產(chǎn)模式,開創(chuàng)了根據(jù)蜜胺生產(chǎn)規(guī) 模靈活調(diào)整純堿和氯化銨生產(chǎn)規(guī)模的新技術(shù),其經(jīng)濟(jì)可行;最為重要的是, 本發(fā)明所述的利用蜜胺尾氣來聯(lián)合生產(chǎn)純堿和氯化銨的工藝,充分利用了 在制備蜜胺工藝中產(chǎn)生的大量余熱蒸氣,節(jié)約了能源。
(2) 本發(fā)明所述的以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝 首創(chuàng)直接采用鹽卣或鹽水和蜜胺尾氣為原料在同 一裝置內(nèi)生產(chǎn)純堿和氯化 銨兩種產(chǎn)品,擺脫了現(xiàn)有技術(shù)中采用鹽卣為原料利用"氨堿法,,只能生產(chǎn) 單一純堿產(chǎn)品,而可以同時生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品的"聯(lián)合法制石威,, 工藝中卻只能使用高品質(zhì)固體鹽的弊端,從而提高了氯化鈉的利用率,大 大降低了產(chǎn)品投資成本。
(3) 本發(fā)明以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,還巧 妙地避開了用蜜胺尾氣作原料在"聯(lián)合法制堿,,工藝中a值
(FNH3/C02=2.15~2.35)難以調(diào)節(jié)的技術(shù)難題。既簡化了 "聯(lián)合法制堿" 工藝中氯化銨的生產(chǎn)流程和設(shè)備,因為不再需要冷凍反應(yīng)液析出氯化銨, 因此甩掉了龐大的循環(huán)冷凍系統(tǒng),另外又充分利用了相應(yīng)蜜胺裝置的各種 工藝余熱蒸汽。經(jīng)對比測算,采用本發(fā)明工藝技術(shù)生產(chǎn)的純堿和氯化銨,"雙 噸產(chǎn)品"綜合成本比"聯(lián)合法制堿,,工藝低18~26%,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。(4) 本發(fā)明以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝流程筒 化、設(shè)備少、投資低、能耗少、生產(chǎn)控制簡單可靠。
(5) 本發(fā)明所述的以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝, 由于氯化銨分離精制工序中的母液不再返回制堿工序,從而避免了有害物
質(zhì)在制^5威工序中的累積和析出,因此純^喊產(chǎn)品質(zhì)量高。此外,本^^支術(shù)還巧 妙回避了 "聯(lián)合法制堿,,工藝中眾所周知的"母液水平衡,,的老大難題, 從而根除了純堿和氯化銨生產(chǎn)中可能產(chǎn)生和排放工藝廢水的環(huán)保隱患。


附圖1為本發(fā)明所述以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工 藝的工藝流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明將結(jié)合以下實施例對本發(fā)明所述的以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜
胺、純堿和氯化銨的工藝進(jìn)行進(jìn)一步的描述 實施例1
該實施例中對于蜜胺的制備方法,為低壓氣相淬冷法。其選擇含水不 高于0.5wt。/。的熔融尿素,由融熔尿素泵將其送往流化床反應(yīng)器,設(shè)置流化 床內(nèi)的反應(yīng)壓力為O.lMPa (表壓),反應(yīng)溫度為39(TC,在含硅酸鋁、氧化 鋁、氧化硅、氧化鈦等催化劑作用下,占投入反應(yīng)器內(nèi)95 wt。/。的尿素經(jīng)過 一系列物理、化學(xué)反應(yīng)生成蜜胺,同時釋放出NH3、 (302氣體。該反應(yīng)所 需熱量由流化床反應(yīng)器內(nèi)高溫熔鹽間接提供。反應(yīng)生成的混合氣經(jīng)冷卻至 325°C,過濾以除去脫氨產(chǎn)物和催化劑等機(jī)械雜質(zhì)。
經(jīng)高溫過濾后的混合氣進(jìn)入蜜胺結(jié)晶器,在結(jié)晶器內(nèi)混合氣與來自尿 液洗滌塔的135r冷卻氣混合,溫度再次下降至220~ 1S(TC,蜜胺在混合 氣中結(jié)晶析出,然后經(jīng)氣固分離得到蜜胺產(chǎn)品。分離蜜胺晶體后的混合氣 由氨氣NH3和二氧化碳C02組成,其中,NH3/C02的值為2.1 ~2.3。然后,將該混合氣送往尿液洗滌塔,經(jīng)尿液洗滌、除塵并降溫至135T,經(jīng)上述處 理后的混合氣一部分經(jīng)載氣壓縮機(jī)升壓后循環(huán)回反應(yīng)器作流化載氣,另一 部分則#1送往蜜胺結(jié)晶器作冷卻氣,經(jīng)上述處理后實現(xiàn)系統(tǒng)壓力平衡后的 多余混合氣即是蜜胺工藝尾氣。按照上述蜜胺工藝技術(shù),每生產(chǎn)l噸蜜胺,
耗尿素2.96-3.05喊,耗氨0.15 ~ 0.2 p屯,副產(chǎn)尾氣2.1 ~ 2.2噸,尾氣中含 氨1.03 ~ 1.07噸,其余成分主要為二氧化碳。參照附圖1,該蜜胺尾氣被全 部送往純堿和氯化銨裝置作原料。
利用石灰一純堿法或石灰一碳酸銨法對鹽水進(jìn)行精制,將上述鹽水處 理成為含4丐鎂離子總濃度低于20ppm且NaCl含量為25wt%的鹽水。
之后,將來自上述蜜胺工序的尾氣,通入上述含鹽25。/。的精制鹽水中, 控制溫度為4(TC,保證蜜胺尾氣的完全吸收,調(diào)節(jié)精制鹽水量以制成含氨 9.5%的碳酸化氨鹽水。向碳酸化氨鹽水中繼續(xù)通入C02氣體,控制反應(yīng)溫 度為65'C,使得碳酸化氨鹽水與二氧化碳反應(yīng)逐步得到碳酸氬鈉,再使用 冷卻水進(jìn)一步降低溫度并恒定為25°C,得到碳酸氫鈉晶體含量為15wt。/。的 懸浮漿液。
對上述懸浮漿液進(jìn)行真空或離心過濾,將得到的碳酸氫鈉濾餅于l卯 。C進(jìn)行煅燒,即可制得固態(tài)純堿產(chǎn)品。在該步驟中對碳酸氫鈉濾餅進(jìn)行煅 燒時生成的二氧化碳和水蒸汽,可經(jīng)熱量回收、洗滌凈化和壓縮升壓后, 返回重碳酸化析堿步驟中進(jìn)行循環(huán)利用。按此工藝,根據(jù)蜜胺工序尿素和 氨消耗不同,1噸蜜胺可以聯(lián)產(chǎn)2.98 ~ 3.1噸純堿,同時可以消耗1.3 ~ 1.4 噸co2氣體。
用來自蜜胺裝置的工藝余熱蒸汽直接或再沸器間接加熱上述經(jīng)過濾后 得到的濾液,保證濾液所在反應(yīng)塔內(nèi)的塔釜溫度為105°C,塔頂絕對壓力為 95KPa, -使濾液(也可稱為濾石威母液)中的NH4OH、 (NH4)2C03、 NH4HC03 等分解釋放出NH3、 C02和飽和水蒸汽,從而在塔釜內(nèi)生成氯化銨和氯化 鈉混合水溶液;分解后得到的NH3、 C02和飽和水蒸汽經(jīng)塔頂出氣,并經(jīng) 與濾液換熱回收熱量后返回利用鹽水對蜜胺尾氣進(jìn)行吸收的工序。
塔釜內(nèi)的濾液經(jīng)低壓蒸汽加熱多效蒸發(fā)技術(shù),在75 ~ 125'C及相應(yīng)溫 度的飽和壓力下,對上述濾液進(jìn)行脫水濃縮,析出NaCl結(jié)晶形成鹽漿懸浮
1液。其中,多效蒸發(fā)級數(shù)根據(jù)低壓蒸汽的壓力等級確定。鹽漿懸浮液經(jīng)離
心過濾、洗滌制得NaCl濾餅;根據(jù)市場需要可以將NaCl濾餅返回制堿工 序作原料,也可經(jīng)洗滌、干燥制成各種NaCl產(chǎn)品出售。按此工藝,l噸蜜 胺可以聯(lián)產(chǎn)1.07-1.12噸NaCl產(chǎn)品。
將分離NaCl濾餅后的鹽清液置于NH4Cl冷卻結(jié)晶器中,鹽清液凈皮循 環(huán)冷卻至25'C,析出NH4C1結(jié)晶形成銨漿液。銨漿液經(jīng)離心過濾、洗滌制 得NH4C1濾餅,經(jīng)洗滌、干燥制成NH4Cl產(chǎn)品。經(jīng)上述分離工藝后得到的 銨清液循環(huán)回至NaCl多效蒸發(fā)濃縮步驟中進(jìn)行循環(huán)處理。按此工藝,l噸 蜜胺可以聯(lián)產(chǎn)2.98 ~ 3.1噸氯化4妄。
實施例2
該實施例中對于蜜胺的制備方法,為低壓液相淬冷法。其含水不高于 0.5 wt。/。的熔融尿素,由融熔尿素泵送往流化床反應(yīng)器,設(shè)置流化床內(nèi)的反 應(yīng)壓力為0.60MPa (表壓),反應(yīng)溫度390。C,在含硅酸鋁、氧化鋁、氧化 硅、氧化鈦等催化劑作用下,占投入反應(yīng)器內(nèi)95%以上的尿素經(jīng)過一系列 物理、化學(xué)反應(yīng)生成蜜胺,同時釋放出NH3、 (302氣體。該反應(yīng)所需熱量 由流化床反應(yīng)器內(nèi)高溫熔鹽間接提供。
自反應(yīng)器頂部流出的反應(yīng)生成氣含有蜜胺、C02、 NH3、少量副產(chǎn)物及 一些催化劑粉塵,在淬冷塔中受旋流器上部溢流清液噴淋淬冷,溫度降到 128°C,氣體再經(jīng)洗滌塔洗滌后去氨回收系統(tǒng)的吸收塔,塔頂出來的氨加壓 升溫后返回到反應(yīng)器作流化載氣,蜜胺尾氣全部溶入水中,在塔釜形成的 含水約45wt。/。氨基甲酸銨水溶液,送去純堿工段作為生產(chǎn)純堿和氯化銨的 原料。
含蜜胺的溶液經(jīng)旋流器濃縮分離后,在汽提塔中用蒸汽提出殘余的 NH3和C02,然后送混合槽,同時加入預(yù)熱的結(jié)晶循環(huán)母液和助濾劑,使 蜜胺全部溶解,并加入活性炭脫色,漿液濾去不溶性雜質(zhì)后,在結(jié)晶器內(nèi) 結(jié)晶。將晶體離心分離、干燥、粉碎即得蜜胺產(chǎn)品。
按照上述蜜胺工藝技術(shù),每生產(chǎn)l噸蜜胺,耗尿素3.0 ~ 3.15化,耗氨 0.3 ~ 0.5叱,同時產(chǎn)生蜜胺尾氣2.2 2.6噸,尾氣中含氨1.14 ~ 1.34噸。參照附圖1,該蜜胺尾氣以氨基曱酸銨水溶液的形式被全部送往純堿和氯化銨 裝置作原料。
利用石灰一純堿法或石灰一碳酸銨法對鹽鹵進(jìn)行精制,將上述鹽鹵處
理成為含鈣鎂離子總濃度低于20ppm且NaCl含量為30wt%的鹽水。
之后,將來自上述蜜胺工序的氨基曱酸銨水溶液,與上述含鹽30wt% 的精制鹽水以及氯化銨分離工序返回固體氯化鈉,配制成NaCl含量約 25wt%、含氨10%的碳酸化氨鹽水,通過冷卻水控制溫度為~35°C,保證 蜜胺尾氣的完全吸收。然后向碳酸化氨鹽水中繼續(xù)通入C02氣體,控制反 應(yīng)溫度為65。C,使得碳酸化氨鹽水與二氧化碳反應(yīng)逐步得到碳酸氫鈉,再 使用冷卻水進(jìn)一步降低溫度并恒定為25°C,得到碳酸氫鈉晶體含量為15wt %的懸浮漿液。
對上述懸浮漿液進(jìn)行真空或離心過濾,將得到的碳酸氫鈉濾餅于170 。C進(jìn)行煅燒,即可制得固態(tài)純堿產(chǎn)品。按此工藝,根據(jù)蜜胺工序尿素和氨 消耗不同,1噸蜜胺可以聯(lián)產(chǎn)3.3 ~ 3.9噸純堿,同時可以消耗1.6 ~ 2.1噸 C02氣體。
用來自蜜胺裝置的工藝余熱蒸汽直接或再沸器間接加熱上述經(jīng)過濾后 得到的濾液,保證濾液所在反應(yīng)塔內(nèi)的塔釜溫度為105°C,塔頂絕對壓力為 95KPa,使濾液(也可稱為濾堿母液)中的NH4OH、 (NH4)2C03、 NH4HC03 等分解釋放出NH3、 C02和飽和水蒸汽,從而在塔釜內(nèi)生成氯化銨和氯化 鈉混合水溶液;分解后得到的NH3、 C02和飽和水蒸汽經(jīng)塔頂出氣,并經(jīng) 與濾液換熱回收熱量后返回利用鹽水對蜜胺尾氣進(jìn)行吸收的工序。
塔釜內(nèi)的濾液經(jīng)低壓蒸汽加熱多效蒸發(fā)技術(shù),在65 ~ 125。C及相應(yīng)溫度 的飽和壓力下,對上述濾液進(jìn)行脫水濃縮,析出NaCl結(jié)晶形成鹽漿懸浮液。 其中,多效蒸發(fā)級數(shù)根據(jù)低壓蒸汽的壓力等級確定。鹽漿懸浮液經(jīng)離心過 濾、洗滌制得NaCl濾餅;將NaCl濾餅返回精制鹽水配制工序作制堿原料。 按此工藝,1 p屯蜜胺可以返回1.2 ~ 1.4口屯NaCl產(chǎn)品。
將分離NaCl濾餅后的鹽清液與后序氯化銨結(jié)晶器返回的銨清液換熱 后置于NH4C1冷卻結(jié)晶器中,鹽清液:故循環(huán)冷卻至3CTC ,析出NH4C1結(jié)晶 形成銨漿液。銨漿液經(jīng)離心過濾、洗滌制得NH4C1濾餅,經(jīng)洗滌、干燥制成NH4Cl產(chǎn)品。經(jīng)上述分離工藝后得到的4妄清液也可循環(huán)回至NaCl多效 蒸發(fā)濃縮步驟中進(jìn)行循環(huán)。按此工藝,1噸蜜胺可以聯(lián)產(chǎn)3.3-3.9噸氯化銨。
實施例3
該實施例中對于蜜胺的制備方法,為高壓液相淬冷法。其含水不高于 0.5wt。/。的熔融尿素,由融熔尿素泵送往高壓氣液反應(yīng)器,設(shè)置反應(yīng)壓力為 8.0MPa(表壓),反應(yīng)溫度38(TC,反應(yīng)不需要催化劑,那么90wt。/。以上的 尿素經(jīng)過一系列物理、化學(xué)反應(yīng)生成蜜胺,同時釋放出NH3、 C02氣體。 反應(yīng)所需熱量由器內(nèi)高溫熔鹽間接提供。
自反應(yīng)器頂部排出的為含有蜜胺、NH3、 C02以及少量的副產(chǎn)物的氣液 混合物,該氣體混合物在尿素淬冷塔中被后序吸收塔送來的曱銨液噴淋淬 冷,溫度降到16(TC,氣體再經(jīng)洗滌塔洗滌,塔釜甲銨液返回淬冷塔作淬冷 介質(zhì),經(jīng)系統(tǒng)壓力平衡后的塔頂多余氣體即是蜜胺工藝尾氣。參照附圖1, 該蜜胺尾氣被送往純堿和氯化銨裝置作原料。
來自淬冷工序的蜜胺溶液經(jīng)加氨蜜胺化,并加入活性炭脫色,漿液濾
去不溶性雜質(zhì)后,在結(jié)晶器內(nèi)結(jié)晶。將晶體離心分離、干燥、粉碎即得蜜 胺產(chǎn)品。
按照上述蜜胺工藝技術(shù),每生產(chǎn)1噸蜜胺,耗尿素3.15-3.25噸,耗 氨0.45 ~ 0.55噸副產(chǎn)尾氣2.55 -2.75噸,尾氣中含氨1.39 ~ 1.54噸。參照
附圖1,該蜜胺尾氣被全部送往純堿和氯化銨裝置作原料。
利用石灰一純堿法或石灰一碳酸銨法對鹽卣進(jìn)行精制,將上述鹽卣處 理成為含鈣鎂離子總濃度低于20ppm且NaCl含量為25wt%的鹽水。
之后,將來自上述蜜胺工序的尾氣,通入上述含鹽25%的精制鹽水中, 控制溫度為38。C,保證蜜胺尾氣的完全吸收,以制成含氨10%的碳酸化氨 鹽水。向碳酸化氨鹽水中繼續(xù)通入C02氣體,控制反應(yīng)溫度為65T,使得 碳酸化氨鹽水與二氧化碳反應(yīng)逐步得到碳酸氯鈉,再使用冷卻水進(jìn)一步降 低溫度并恒定為25。C,得到碳酸氫鈉晶體含量為16wt。/。的懸浮漿液。
對上述懸浮漿液進(jìn)行真空或離心過濾,將得到的碳酸氬鈉濾餅于190 。C進(jìn)行煅燒,即可制得固態(tài)純堿產(chǎn)品。按此工藝,根據(jù)蜜胺工序尿素和氨消耗不同,1 p屯蜜胺可以聯(lián)產(chǎn)4.03 -4.46噸純堿,同時可以消耗2.1-2.5
噸C02氣體。
用來自蜜胺裝置的工藝余熱蒸汽直接或再沸器間接加熱上述經(jīng)過濾后 得到的濾液,保證濾液所在反應(yīng)塔內(nèi)的塔釜溫度為105°C,塔頂絕對壓力為 95KPa,使濾液(也可稱為母液)中的NH40H、 (NH4)2C03、 NH4HC03等 分解釋》文出NH3、 C02和飽和水蒸汽,乂人而在^荅釜內(nèi)生成氯化銨和氯化鈉 混合水溶液;分解后得到的NH3、 C02和飽和水蒸汽經(jīng)塔頂出氣,并經(jīng)與 濾液換熱回收熱量后返回利用鹽水對蜜胺尾氣進(jìn)行吸收的工序。
塔釜內(nèi)的濾液經(jīng)低壓蒸汽加熱多效蒸發(fā)技術(shù),在75 ~ 125。C及相應(yīng)溫度 的飽和壓力下,對上述濾液進(jìn)行脫水濃縮,析出NaCl結(jié)晶形成鹽漿懸浮液。 其中,多效蒸發(fā)級數(shù)根據(jù)低壓蒸汽的壓力等級確定。鹽漿懸浮液經(jīng)離心過 濾、洗滌制得NaCl濾餅;根據(jù)市場需要可以將NaCl濾餅返回精制制堿工 序作原料,也可經(jīng)洗滌、干燥制成各種NaCl產(chǎn)品出售。按此工藝,l噸蜜 胺可以聯(lián)產(chǎn)1.44 ~ 1.62噸NaCl產(chǎn)品。
將分離NaCl濾餅后的鹽清液與后序氯化銨結(jié)晶器返回的銨清液換熱 后置于NH4Cl冷卻結(jié)晶器中,鹽清液被循環(huán)冷卻至38°C ,析出NH4C1結(jié)晶 形成銨漿液。銨漿液經(jīng)離心過濾、洗滌制得NH4C1濾餅,經(jīng)洗滌、干燥制 成NH4Cl產(chǎn)品。經(jīng)上述分離工藝后得到的銨清液也可循環(huán)回至NaCl多效 蒸發(fā)濃縮步驟中進(jìn)行循環(huán)。按此工藝,1噸蜜胺可以聯(lián)產(chǎn)4.03 ~ 4.46噸氯化 銨。
本發(fā)明所述的實施例1-3中,只給出了對分離氯化鈉之后的銨清液進(jìn) 行冷卻實現(xiàn)其結(jié)晶析出的例證,對于本發(fā)明而言,將上述實施例中的冷卻 手段換位加熱蒸發(fā)結(jié)晶也同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的,進(jìn)行加熱蒸發(fā)結(jié)晶 的溫度可以選擇為40~110°C ,優(yōu)選的溫度為55 ~ 85°C。
雖然本發(fā)明已經(jīng)通過上述具體實施例對其進(jìn)行了詳細(xì)闡述,但是,本 專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)該明白,在此基礎(chǔ)上所做出的未超出權(quán)利要求保護(hù)范 圍的任何形式和細(xì)節(jié)的變化,均屬于本發(fā)明所要保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其包括如下步驟(a)以尿素為原料生產(chǎn)蜜胺;(b)將步驟(a)中生產(chǎn)蜜胺得到的氨和二氧化碳混合氣通入一定量鈣鎂離子總濃度低于20ppm的氯化鈉(NaCl)含量為20~30wt%的鹽水中,并控制溫度為30~50℃,形成氨含量為7~10wt%的碳酸化氨鹽水;(c)向步驟(b)中制備得到的碳酸化氨鹽水中通入一定量的二氧化碳?xì)怏w,控制反應(yīng)溫度為60~80℃,使得碳酸化氨鹽水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉;之后進(jìn)一步降低溫度并恒定為15~45℃,得到碳酸氫鈉晶體含量為12~22wt%的懸浮漿液;(d)對(c)所述碳酸氫鈉懸浮漿液進(jìn)行過濾,將得到的碳酸氫鈉濾餅于160~250℃進(jìn)行煅燒,即可制得純堿;(e)將步驟(d)中過濾得到的濾液,在步驟(a)中制備蜜胺產(chǎn)生的余熱蒸汽作用下,保證濾液所在反應(yīng)塔內(nèi)的塔釜溫度為100~120℃,塔頂絕對壓力為90~105KPa,使得濾液中的碳酸氫銨、碳酸銨以及水合氨(NH4OH)分解并逸入氣相,在塔頂形成含氨氣、二氧化碳以及飽和水蒸汽的混合氣,在塔釜內(nèi)生成氯化銨和氯化鈉混合水溶液;將上述氨氣、二氧化碳以及飽和水蒸汽的混合氣返回步驟(b)中進(jìn)行處理;(f)將步驟(e)中得到的氯化銨和氯化鈉混合水溶液,在65~165℃及相應(yīng)溫度的飽和壓力下,采用低壓蒸汽加熱多效蒸發(fā)技術(shù)對氯化銨和氯化鈉混合水溶液進(jìn)行脫水,使得混合溶液首先濃縮析出氯化鈉結(jié)晶,對上述析出氯化鈉結(jié)晶的鹽漿懸浮液進(jìn)行過濾分離,將氯化鈉和鹽清液分離;(g)設(shè)定加熱溫度為40~110℃,或冷卻溫度為25~40℃,將步驟(f)中的鹽清液進(jìn)行結(jié)晶,過濾分離得到氯化銨。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其特征在 于,在所述步驟(a)中以尿素為原料,利用高壓液相無觸媒合成工藝或者 低壓氣相催化合成工藝生產(chǎn)蜜胺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其特征在于,所述步驟(b)中的鹽水是通過除去鹽卣中的4丐、鎂、硫酸根以及固體懸浮物制備得到的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l或4所述的聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其特 征在于,利用石灰一純堿法或石灰一碳酸銨法對鹽水或者鹽卣進(jìn)行精制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其特征在 于,所述步驟(b)和(c)中的溫度通過冷卻水進(jìn)行控制。
6. 據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其特征在于, 將步驟(d)中對碳酸氫鈉濾餅進(jìn)行煅燒時生成的二氧化碳和水蒸汽,經(jīng)熱 量回收、洗滌凈化和壓縮升壓后,返回步驟(c)中進(jìn)行循環(huán)利用。
7. 據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其特征在于, 步驟(f)中的蒸發(fā)溫度為65 125°C。
8. 據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其特征在于, 步驟(g)中的加熱溫度為55 85°C,冷卻溫度為25~38°C。
9. 據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,其特征在于, 步驟(g)中將分離氯化銨后的清液預(yù)熱后多次重復(fù)步驟(f),循環(huán)分離出 其中的氯化銨和氯化鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以尿素為原料聯(lián)合生產(chǎn)蜜胺、純堿和氯化銨的工藝,該工藝采用了蜜胺生產(chǎn)、鹽鹵或鹽水精制和尾氣吸收、重碳酸化析堿、分離純堿、重堿母液分解精餾脫氮、脫氨液蒸發(fā)濃縮分離氯化鈉以及從鹽清液中分離出氯化銨七步結(jié)合的方法,尿素總利用率達(dá)100%,充分利用了蜜胺生產(chǎn)中的尾氣;還充分利用了在制備蜜胺工藝中產(chǎn)生的大量余熱蒸汽,節(jié)約了能源。
文檔編號C05C3/00GK101519383SQ20091011966
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者劉文信, 印 唐, 易江林, 王以貴, 剛 蘇, 錢懷國, 輝 陳, 龔元德 申請人:北京燁晶科技有限公司;洪澤銀珠化工科技有限公司
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