[发明专利]一种利用三胺尾气生产小苏打和氯化铵的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种三聚氰胺尾气回收和小苏打氯化铵联合生产工艺。具体涉及一种以尿素为原料生产三聚氰胺的尾气，制备小苏打和氯化铵的方法。

背景技术

三聚氰胺(C₃H₆N₆)也称密胺，是一种重要的基本有机化工原料，广泛应用于涂料、建材、造纸、皮革、纺织等行业。三聚氰胺与甲醛缩合制成三聚氰胺甲醛树脂，该树脂具有耐热、耐腐蚀、耐电弧、高光泽、高硬度等优异特性。三聚氰胺树脂与填料、颜料、润滑剂捏合，可制成性能优越的热固性氨基塑料。改性后的三聚氰胺甲醛树脂可制成色泽鲜艳、耐久、高硬度、韧性强的烘漆等涂料。三聚氰胺甲醛树脂用于造纸工业可作为纸张处理剂，制成防缩、防潮纸；用于木材工业的粘结剂或制作装饰贴面板；用于纺织工业的防绉、防缩水、防脱色、耐洗涤的织物整理剂；用于建筑工业作为高效能混凝土减水剂，皮革工业的鞣革剂，涂料工业的交联剂等等，用途极为广泛。

三聚氰胺的主要生产方法按原料分为尿素法、双氰胺法和氰化氢法，且前两种方法已实现了工业化生产。尿素法原料易得，工艺可靠，操作安全，生产成本低，七十年代后期以来，全世界三聚氰胺绝大部分是由尿素法生产的。尿素法按工艺分为干法、湿法和半干法。根据熔融尿素热解的压力不同，尿素法生产三聚氰胺的工艺路线又分为高压法(7～10MPa)，该法生产三聚氰胺属于液相反应，温度范围为370～450℃。低压法(0.5～1MPa)，此法生产三聚氰胺也属于液相反应，温度范围为380～440℃，近来国内开发的低压气相萃冷法也得到了成功应用。常压法(0.3MPa以下)生产三聚氰胺属于气相反应，温度范围在390℃左右。

我国现有三聚氰胺装置全部采用尿素法，除几家引进的高压法装置外，其它生产装置采用国内自己开发的常压法生产技术。

根据流化床反应器中的载气是否循环使用，常压法工艺又分为一步法和循环法，近来一步法当中又出现了高低压两套装置串联生产的“一步二段法”。循环载气法，结晶后产生的冷气大部分经载气压缩机升压后进入反应器作载气循环使用，排出少部分尾气去尾气处理系统。一步法则全部使用氨气作为循环流化床反应载气，结晶后产生的冷气全部送出系统进入尾气处理系统。

尿素法生产三聚氰胺，总反应可用下式表示：

6CO(NH₂)₂→C₃N₃(NH₂)₃+6NH₃+3CO₂

理论上每生产一吨三聚氰胺产品即副产809.5kg氨和1047.6kg二氧化碳的混合气。实际生产中，由于尿素质量、补充氨等因素，生产一吨三聚氰胺产品要产生2100～2300kg的混合尾气。三胺尾气的回收、综合利用是制约三聚氰胺生产的瓶颈，影响企业的整体经济效益。对于该混合尾气，有多种处理方式：生产碳化氨水，联产碳酸氢铵，以酸中和生产硫铵、硝铵或硝基复合肥，采用“非平衡吸收脱碳—精馏分氨”工艺和“加压稀释脱碳—精馏分氨”工艺，进行氨、碳分离，联产纯碱、氯化铵等。其中联产纯碱与氯化铵，尾气中的氨和二氧化碳都得到了充分利用，产品附加值高，是目前较好的一种尾气处理方式。

三聚氰胺尾气制碱，因三聚氰胺的工艺路线不同，尾气成分也不同，为此设计的纯碱流程也就不尽相同。

以常压一步一段法三胺流程尾气为例，尾气总量为6257.1kg，其中氨气5209.5kg，重量百分比约为83.26％；二氧化碳1047.6kg，重量百分比约为16.74％。因其中二氧化碳含量较低而对联碱影响不大，对于此种氨含量高的三胺尾气与联碱的配合生产，几乎对传统联碱各项控制指标不产生坏的影响，完全可以按照传统的冷法联碱流程，采用正常设备进行联碱生产。