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三聚氰胺的生产工艺三聚氰胺生产工艺•一、三胺性质•二、三胺的用途•三、三胺的生成方法•四、三胺的生产原理•五、三胺的生产工艺•六、副产物•七、注意安全一、三胺的性质1、物理性质:•三聚氰胺是一种白色结晶粉末,无味,且不易燃烧。•具有稳定的杂环结构,耐热性好,并抗物理及化学降解。纯度:≥99.8wt﹪•水份:≤0.1wt﹪•色度:≤20apha•灰分:≤0.03wt﹪•熔点:354℃•密度(16℃)1.573克/厘米3。微溶于水和热乙醇,它的分子式是C3N6H6。•N•NH2CCNH2•结构为:•NN•C•NH2•1、化学性质:•三聚氰胺呈弱碱性(PH=8),可与多种酸反应生成三聚氰胺盐。遇强酸或强碱水溶液水解,胺基逐步被羟基取代,先生成三聚氰酸二酰胺,进一步水解生成三聚氰酸一酰胺,最后生成三聚氰酸。二、用途•装饰和保护用的胶合扳36%•木板特殊粘结剂和防水胶水22%•表面涂料,主要用作消费品和汽车业的瓷漆•15%•模制品:家庭用品(盘子),公用工程用品,模制中继线或电源插座•纺织品添加剂,纸张添加剂,涂料•较小的消费领域(皮革剂,轮胎帘线粘结剂,阻燃化学品等)12%三、三胺的生成方法•三胺的生成在目前世界上都是通过尿素热分解获得的。•这种方法的工艺路线分为高压法(7~10MPa)、低压法(0.5~1MPa)和常压法(0.3MPa以下)3种。而我厂这套三胺的装置,称之为高压法,即融熔尿素在较高的压力和温度下,热分解直接得到。四、三胺生产原理:三聚氰胺生产过程按机理分:催化法和非催化法两种,我厂使用的就是非催化法。(1)、非催化法:•尿素在氨气流作用下,被快速加热到380℃以上,首先分解成异氰酸和氨•CO(NH2)2HNCO+NH3然后异氰酸三聚(即环化)成三聚氰酸•OH•3HNCO环化C•NN•HOCCOHN•三聚氰酸与氨作用而酰胺化生成三聚氰胺•OHNH2•CC•NN酰胺化NN•+3NH3+3H2O•HOCCOHH2NCCNH2NN(2)、催化法:•从尿素生成三聚氰胺,第一步是尿素受热分解成异氰酸和氨•CO(NH2)2热解HNCO+NH3•其次是异氰酸转变为氰胺•2HNCOH2NCN+CO2最后由氰胺聚合成三聚氰胺•NH2•C•NN•聚合•3H2NCN•H2NCCNH2•N•五、三胺生产工艺•三胺的生产总共分为三个工序:•一、反应工序•二、精制工序•三、回收工序1、反应工序(1)反应压力:8.0MPa温度:365~390℃•融熔尿素和过热的气氨,从底部送入三胺反应器,,在三胺反应器内,融熔尿素进行热分解(尿素热分解过程是一个吸热反应),反应生成三聚氰胺、CO2、NH3,同时还生成缩二脲、OAT、缩聚物等杂质。(2)激冷:压力:2.5Mpa温度160~164℃•反应物经减压后进入激冷塔中用大量循环水对反应物进行激冷,(防止副反应继续进行),激冷水是通过位于塔内一系列喷头实现激冷。•尾气在塔上部再经未加热的循环水冷却洗涤后由顶部出塔。•含三胺副产物和溶解气体的液体,由底部出塔,并稀释、减压(3)CO2解析和吸收压力:0.5Mpa温度134~158℃经减压后从第32块塔板进入CO2解析塔上部,液体由上而下,与由下而上的蒸汽逆流接触进行汽提。气体再经热洗涤水洗涤后经压力调节阀进入NH3、CO2吸收塔,在吸收塔内,循环吸收液由上而下,与气体逆流接触,进行吸收,一部分经循环冷却后,返回吸收塔进行循环,另一部分经加热后,进入激冷塔。解析后的溶液中NH3+CO2只有1.3﹪,称粗三胺溶液,粗三胺溶液由泵送入粗三胺溶液槽,再经泵送往水解塔水解。2、精制工序(1)水解和过滤压力:2.5Mpa温度172℃•入塔前在溶液中加入液氨(13﹪),太低的氨浓度会导致某些未分解的杂质在后面结晶,影响产品纯度。•在水解塔内,粗三胺中大部分杂质转化成三胺,而三胺和一些不溶物、有腐蚀性的副产物则经活性炭净化、脱色后减压后进入三胺结晶器。(2)结晶压力:0.05Mpa温度45℃三胺浆液是通过回流泵在结晶器与冷却器之间循环冷却至45℃结晶系统的基本功能是使溶液中的三胺结晶出来。因此必须降低温度使溶液过饱和以获得结晶。(3)离心分离压力:470mmH2O温度45℃物流进入三胺浆液槽再进入离心机。•离心机将三胺晶体与母液分离开。•母液去离心母液槽进入回收工序。•尾气(空气64.19﹪氨29.31﹪水6.5﹪)经抽吸送到氨洗涤塔进入回收工序。三胺晶体(含湿时约7﹪),通过螺旋输送机送到干燥器干燥(含湿约0.1﹪)进入包装成成品。3、回收工序(1)氨回收压力:1.7MPa温度156~207℃•上一步的母液,用泵送到氨解析塔,母液中所含氨、二氧化碳及部分水从塔顶流出,并在氨解析塔冷凝器,90°C条件下部分冷凝,然后进入氨塔,二氧化碳被完全吸收,底部出来的溶液被送至NH3-CO2吸收塔。从氨解析塔冷凝器出来的含有氨和少量水的气相被送到氨塔,在此通过氨的回流得到纯氨。(2)废水处理压力:0.6Mpa温度165℃•废水处理的目的是把氨解析塔底部出来的水,除去其中所含的反应物杂质OAT。最后要把水回收循环利用。•OAT和少量溶解于水中的三胺,首先在一级结晶器中沉淀析出,析出沉淀要在第二结晶器V-119完成。在此处要加入CO2使PH值降至7.5。最后浆液在OAT过滤器过滤。•过滤后的母液大部分进入循环水贮槽,小部分排放到下水道。•OAT溶解度与PH值关系:六、副产物•1、道生油:•联苯(26.5wt%)、联苯醚(73.5wt%)•凝固点:12℃•常压下沸点:257.1°C2、OAT•OAT:即三聚氰酸一酰胺与三聚氰酸二酰胺混合物。保证三胺质量的五大措施•1.首先在汽提塔中把CO2大部份除去•2.在三胺管道过滤器中滤去不溶解的杂质和一些腐蚀性物质。•在三胺炭床反应器除去有色物质。•在炭粉过滤器除去上一步带出来的炭粉。•3.在水解塔中将一部分浓缩物转化成三胺。•4.OAT的过滤液要保证绝对干净,大量循环水要返回系统循环使用。七、安全事项化工厂都具有高温高压、易燃易爆的特点,所以化工厂的生命安全一直是全厂最重视的。下面就讲讲三聚氰胺车间的有毒物质。1无水氨•氨本身是没有毒性的气体,但是由于它在水中的高溶解性,所以对人的眼睛、鼻子、喉部和肺有很强的刺激性。引起的症状包括恶心、呕吐;咽喉疼、软弱无力,脉搏加快,抽搐;更严重的情况会出现呼吸困难,最终导致窒息而死2。氨水•氨水有局部刺激作用,浓溶液跟组织接触会使组织破裂。摄入大量的氨水,会对咽、食道和胃的粘膜起腐蚀性的破坏作用,经常出现恶心、呕吐、喉部和腹部上部的疼痛。3、二氧化碳•二氧化碳一般被看作是一种简单的能使人窒息的物质,只要在空气中达到足够浓度,使空气中的氧气供应不足,就会出现症状。窒息发生前的征兆和症状是:无名头疼、头昏、气短、肌肉无力、瞌睡及耳鸣。•如发生上症状,请移走患者,使其呼吸新鲜空气,才能迅速恢复正常。4、火灾当无水氨或氨水的蒸汽与空气混合,当其浓度达到一定的极限,就极易燃烧。•如果有油或氨与其它易燃物质混合,都会增大出现火灾危险的可能性,扩大爆炸范围。•多数情况下用干粉化学灭火器取代液体灭火器,因为用液体灭火器有触电危险,也可使用房间里的消防水龙带。5、劳保穿戴•为了达到最佳保护,公司要求所有人员都要注意劳保穿戴:要穿长袖长裤,不能穿凉、拖鞋,女生不能穿高跟鞋。•某些区域中坠落的物体对无防护人员很不安全,所以,所有人员在厂区必须佩戴硬质安全帽。谢谢!
本文标题:三聚氰胺生产工艺
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