三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用前景分析

周耀勇（奎屯錦疆化工有限公司，新疆奎屯833200）

三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用前景分析

周耀勇（奎屯錦疆化工有限公司，新疆奎屯833200）

三聚氰胺作為一種化工原料在我國各個行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，例如在加工木材方面、電氣、涂料、紡織等等方面，三聚氰胺也是一種比較重要的尿素后加工產(chǎn)品。除此之外，三聚氰胺也可以作為減水劑、阻燃劑等等，三聚氰胺的用途是非常大的。本文就針對三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用前景作了分析和研究。

三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用前景

1　三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)分析

一般將三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)通常情況下都是按照原料來進(jìn)行分類，其中主要分為尿素法和雙氰胺法。用尿素作原料工業(yè)化生產(chǎn)三聚氰胺始于1962年，距今已經(jīng)歷了四十多年的歷程，大致形成了高壓液相法和低壓氣相催化法兩大生產(chǎn)流派。尿素經(jīng)過加熱分解之后就產(chǎn)生了三聚氰胺，但是必須要求在一定的壓力和溫度的情況進(jìn)行。一般來講6mol尿素能夠產(chǎn)生1mol的三聚氰胺同時也會產(chǎn)生6mlol氨和3mol二氧化碳。其化學(xué)公式為：6CO（NH2）2→C3N6H6+6NH3+3CO2。現(xiàn)目前主要對以尿素為原料的生產(chǎn)方法的研究最為廣泛，按照工藝進(jìn)行分類主要濕法、干法、半干法。按照工藝路線可以分為：高壓法、常壓法和低壓法。

1.1高壓法

這種方法獲取三聚氰胺主要是通過液相反應(yīng)，要求的溫度在380°～460°，這種方法的特點(diǎn)一是通過與液相進(jìn)行反應(yīng)，使得結(jié)晶不容易堵塞，但是一旦經(jīng)過高溫，其腐蝕性就逐漸增大，要求的設(shè)備和材料的標(biāo)準(zhǔn)就比較高，并且控制起來也有一定的難度，一旦采用這種方法獲取三聚氰胺就會增加成本投入；二是，在整個生產(chǎn)過程中不需要借助催化劑的作用，所以就不會存在中毒或者污染環(huán)境的情況了。三是，花費(fèi)的時間比較短，產(chǎn)品質(zhì)量較好。四是，因?yàn)椴僮饕?guī)模較大、壓力也比較高，所以運(yùn)行起來成本和消耗都比較低。五是，因?yàn)槲矚獾膲毫Ρ容^高，這樣更加方便與尿素聯(lián)產(chǎn)。

1.2低壓法

這種方法與高壓法有點(diǎn)相似，都是屬于液相反應(yīng)，要求的溫度在380°～400°。目前我國國內(nèi)比較常見的生產(chǎn)三聚氰胺的技術(shù)就是低壓法，在此重點(diǎn)介紹下低壓法。相比較于其他的方法，這種方法比較節(jié)約成本，其中能源消耗相較于高壓法也比較低，大型三聚氰胺生產(chǎn)的低壓設(shè)備的應(yīng)用標(biāo)志著我國采用低壓法技術(shù)的成熟。從本質(zhì)上來講，低壓法與常壓法的生產(chǎn)工藝沒有太大的差異，

低壓法的特點(diǎn)是：1.技術(shù)起步較早，發(fā)展較成熟，但是因?yàn)檫@種工藝技術(shù)比較復(fù)雜，花費(fèi)的時間比較久。2.因?yàn)榈蛪汗に囈M(jìn)行液相反應(yīng)，所以會對設(shè)備造成腐蝕，并且要求的材料標(biāo)準(zhǔn)也比較高。3.在操作過程中難度較大并且物料容易堵塞，運(yùn)行周期短，需定期清理設(shè)備及管道，檢修頻繁、檢修費(fèi)用高。4.成品質(zhì)量的穩(wěn)定性相較于高壓法略有欠缺。5.低壓法產(chǎn)生的尾氣相較于高壓法難于吸收，目前國內(nèi)采用的尾氣吸收方法主要有氨氮分離、與碳銨聯(lián)產(chǎn)、與尿素聯(lián)產(chǎn)。若與水溶液全循環(huán)法尿素裝置聯(lián)產(chǎn)需將尾氣加壓，加壓設(shè)備建議選用離心式的壓縮機(jī)，但需定期清理葉輪，若選用往復(fù)式壓縮機(jī)因尾氣易結(jié)晶導(dǎo)致設(shè)備的故障率非常高。若與二氧化碳?xì)馓岱蛩匮b置聯(lián)產(chǎn)需增加新的中、低壓吸收設(shè)備，并對原有工藝路徑進(jìn)行部分改動。而且必須控制好吸收液的水含量防止尿素汽提塔因水含量高而超溫。

經(jīng)過不斷探究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，低壓法裝置生產(chǎn)能力也在逐步擴(kuò)大，但要想提高裝置的產(chǎn)量還有很多難題需要解決，首要問題是解決裝置的運(yùn)行周期問題。目前影響運(yùn)行周期的主要因素有尿洗塔的換熱問題、熱氣過濾器的阻力問題、管道設(shè)備結(jié)晶以及結(jié)晶器下料管堵塞問題、出料系統(tǒng)問題。1、尿洗塔內(nèi)部換熱管因直接與尿液及未結(jié)晶完全的三胺接觸。一是換熱界面會形成結(jié)垢影響換熱進(jìn)而導(dǎo)致出尿洗塔的工藝氣溫度降不下來，最終導(dǎo)致結(jié)晶器溫度高，而結(jié)晶器溫度高了后更多的三胺無法冷卻結(jié)晶，三胺氣體進(jìn)入尿洗塔，形成惡性循環(huán)。二是尿液從尿洗塔沖刷下來，對換熱管的沖刷嚴(yán)重，易導(dǎo)致?lián)Q熱管漏，建議采用水箱式換熱管，便于抽出檢修，每層換熱管應(yīng)加設(shè)分析取樣點(diǎn)，最上部換熱管應(yīng)加設(shè)護(hù)板減小沖刷。2、熱過因采用濾布過濾，存在使用周期問題，如何使熱過使用周期加長成了制約生產(chǎn)周期的關(guān)鍵因素。在生產(chǎn)控制上要減少副產(chǎn)物，控制好倒吹時間、倒吹壓力以及倒吹頻次。工藝上可增加熱過的過濾面積，采用硬度高的高鋁催化劑，減少催化劑的粉化，減少進(jìn)入熱過的固體物料。3、針對結(jié)晶器下料管堵塞的問題，首先結(jié)晶器下料管保溫效果要好，可采用夾套保溫；其次結(jié)晶器與捕積器管線設(shè)計上應(yīng)盡可能短、斜度大；再次針對結(jié)晶器積料問題可在結(jié)晶器下部增加震打器或攪拌器。另外針對后期結(jié)晶器溫度高的問題，可考慮在冷氣風(fēng)機(jī)出口增加換熱器。

2　結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)目前各個行業(yè)都需要三聚氰胺產(chǎn)品，所以進(jìn)一步推動了三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。隨著越來越多的企業(yè)研究三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)，從一方面擴(kuò)大了三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)的研究范圍和規(guī)模。其中低壓法雖存在一些問題，但是經(jīng)過改良之后，低壓法也逐漸走上了正軌。

［1］王會串.三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用前景［J］.精細(xì)與專用化學(xué)品，2007，15（11）：33～36.

［2］張杰.三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)和市場分析［J］.化工中間體，2011，08（5）：20～24.

［3］張毅.三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)及發(fā)展前景［J］.湖北化工，1999，16（6）：4～5.

［4］汪子昌，孫繼坤，劉立國等.低壓法大型三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)概況及節(jié)能環(huán)保工藝改進(jìn)思路探討［J］.化肥工業(yè)，2012，39（5）：4～7.