專利名稱：尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在其最廣泛的方面涉及尿素和從至少一部分前述尿素合成三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法。
尤其是，本發(fā)明涉及上述類型的方法，并且包括以下步驟-在輸送有氨和二氧化碳的第一尿素合成反應(yīng)器中進行尿素合成，獲得包括尿素和氨基甲酸銨的反應(yīng)混合物，-進行三聚氰胺合成，其中生成包括氨和二氧化碳的尾氣，-在輸送有所述尾氣的第二尿素合成反應(yīng)器中進行進一步的尿素合成，產(chǎn)生相應(yīng)的包括尿素和氨基甲酸銨的反應(yīng)混合物，-將由所述第一反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)混合物和所述第二反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)混合物輸送入尿素回收單元，獲得尿素和氨基甲酸銨水溶液。
背景技術(shù)：
已知，一種從尿素生產(chǎn)三聚氰胺的沿用已久的方法就是所謂的聯(lián)合方法，根據(jù)上述方法，在所謂的聯(lián)合設(shè)備的尿素生產(chǎn)部中，由氨和二氧化碳合成上述生產(chǎn)所必需的尿素，該尿素生產(chǎn)部與聯(lián)合設(shè)備本身所包含的三聚氰胺合成部共存并基本位于其側(cè)。
在某些情況下，尿素生產(chǎn)部包含第一尿素合成反應(yīng)器，第二尿素合成反應(yīng)器和尿素回收單元，該尿素回收單元用于從在所述反應(yīng)器中制造的尿素/氨基甲酸銨含水混合物中回收尿素。
并且已知，為了改進這樣的聯(lián)合方法，那就需要在尿素生產(chǎn)部使用在三聚氰胺合成部生成的包括氨和二氧化碳的尾氣，以便用它們制備更多量的尿素。
為了這樣的目的，將所述尾氣輸送入在與三聚氰胺合成部基本一樣的壓力下操作的第二尿素合成反應(yīng)器。如此獲得的并且包括氨和二氧化碳的含水反應(yīng)混合物在適當(dāng)?shù)姆纸馄髦羞M行在該混合物中所包含的氨基甲酸銨的部分分解處理并且進行在該混合物中所溶解的游離氨的回收處理。從第一尿素合成反應(yīng)器輸出的包括尿素和氨基甲酸銨的含水反應(yīng)混合物為了相同的目的也被輸入上述分解器中。而且，從分解器中出來的蒸氣在一個合適的冷凝器中冷凝，獲得氨基甲酸銨水溶液，接著循環(huán)進入所述第一合成反應(yīng)器。
盡管從尾氣用于增加尿素的產(chǎn)量的角度來看，尾氣的利用是有利的，但是尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)以及以如上示意性描述的方式采用的相關(guān)設(shè)備的現(xiàn)有技術(shù)具有公認的缺陷。
特別是，獲得的尿素生產(chǎn)部總產(chǎn)量不能滿足當(dāng)今市場的需求，尤其是在高容量設(shè)備的情況下。

發(fā)明內(nèi)容
作為本發(fā)明基礎(chǔ)的技術(shù)問題是設(shè)計和提供一種用于上述類型的尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法，該方法能夠用一種簡單而有效的方式克服關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)所述的限制和缺點，即能夠完全滿足將尾氣用于生產(chǎn)尿素的要求，同時能夠使在尿素生產(chǎn)部的產(chǎn)量最大化。
按照本發(fā)明，通過一種尿素和從至少部分所述尿素合成的三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法來解決這個問題，該方法包括以下步驟-在輸送有氨和二氧化碳的第一尿素合成反應(yīng)器中進行尿素合成，獲得包括尿素和氨基甲酸銨的反應(yīng)混合物，-進行三聚氰胺合成，其中生成包括氨和二氧化碳的尾氣，-在輸送有所述尾氣的第二尿素合成反應(yīng)器中進行進一步的尿素合成，產(chǎn)生相應(yīng)的包括尿素和氨基甲酸銨的反應(yīng)混合物，-將由所述第一反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)混合物和所述第二反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)混合物輸送入尿素回收單元，獲得尿素和氨基甲酸銨水溶液，所述方法的特征在于以下列事實將從回收單元中獲得的氨基甲酸銨水溶液輸送入第二尿素合成反應(yīng)器中。
參看附圖，根據(jù)以下為了說明而非限定的目的給出的優(yōu)選實施方式的描述，本發(fā)明的尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法的進一步特征和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1示意性地表示按照本發(fā)明的尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法的方框圖。
具體實施例方式
參看附圖，按照本發(fā)明的尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法基于尿素合成和三聚氰胺合成，其中尿素合成在相應(yīng)的尿素生產(chǎn)部12中并從氨和二氧化碳開始，三聚氰胺合成在相應(yīng)的三聚氰胺合成部14中并從尿素生產(chǎn)部12中生產(chǎn)的至少部分尿素開始。
在三聚氰胺合成中，生成包括氨和二氧化碳(和-最小數(shù)量-蒸汽)的尾氣，所述的尾氣又用于尿素合成。
特別是，將所述氨和二氧化碳輸送入第一尿素合成反應(yīng)器16，所述的第一尿素合成反應(yīng)器16優(yōu)選在高壓下操作，也就是，在壓力大約為100-450巴(bar)下操作。將包括尿素和氨基甲酸銨的第一反應(yīng)混合物從第一反應(yīng)器16中排出并進入尿素回收單元18。
向尿素生產(chǎn)部12中所包含的第二尿素合成反應(yīng)器28中輸送入所述尾氣來再合成尿素。將包括尿素和氨基甲酸銨的第二反應(yīng)混合物從反應(yīng)器16中排出并進入尿素回收單元18。
在尿素回收單元18中，從氨基甲酸銨水溶液中分離出在第一和第二反應(yīng)混合物中所含有的尿素。
更具體地說，在包括在尿素回收單元18中的，含有至少一個分解器的分解部20中，對反應(yīng)混合物存在于所述第一混合物的水溶液中的氨基甲酸銨進行部分分解處理，并且對游離氨進行部分分離處理，獲得基本上包括尿素的水溶液。離開分解部20的蒸氣在包括至少一個冷凝器的冷凝部22中至少部分冷凝，獲得氨基甲酸鹽水溶液，按照后面描述的方法在尿素生產(chǎn)部12中循環(huán)，其中冷凝部22包括在尿素回收單元18。
基本上包含尿素的水溶液在一個合適的本身常規(guī)的尿素后處理設(shè)備24中經(jīng)過最后的處理，獲得可以包裝的尿素和廢水，其中所述設(shè)備24安排在分解部20的下游。在廢水排放到環(huán)境中之前，在一個合適的本身常規(guī)的廢水處理設(shè)備26中凈化廢水，其中設(shè)備26安排在尿素后處理設(shè)備24的下游。
在廢水處理設(shè)備26中，產(chǎn)生的蒸氣送到冷凝部22中，用于它們的至少部分冷凝。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，將所述的氨基甲酸銨水溶液輸送到第二尿素合成反應(yīng)器28，第二反應(yīng)器28優(yōu)選地在高壓下操作，即在大約70-250巴的壓力下操作。
在分解部分20中處理第二反應(yīng)混合物和在第一尿素合成反應(yīng)器16中獲得的第一反應(yīng)混合物，以便在單元18中同時分離第一反應(yīng)混合物中的尿素和第二反應(yīng)混合物中進一步包含的尿素。
將在三聚氰胺合成部14中產(chǎn)生的尾氣(包括氨和二氧化碳)，輸入第二尿素合成反應(yīng)器28，與氨基甲酸銨溶液反應(yīng)，從而在第二反應(yīng)器28中有利地自己提供反應(yīng)所必需的熱量。
優(yōu)選地，在本身常規(guī)的氨回收設(shè)備30中回收氨之后，將所述的氨基甲酸銨水溶液輸送到第二尿素合成反應(yīng)器28中。然后將在這里回收的氨輸送到用于第一反應(yīng)器16的氨進料中。
優(yōu)選地，將氨和二氧化碳在進入第一反應(yīng)器16之前進行混合，以合適的比例和本身常規(guī)的方式進入第一反應(yīng)器16。
優(yōu)選地，上述的氨和二氧化碳混合物在第一反應(yīng)器16中反應(yīng)之前，在另外的冷凝器32中冷凝，優(yōu)選部分地冷凝，以回收熱量和同時適當(dāng)降低輸送入第一反應(yīng)器16的混合物的溫度，以便控制反應(yīng)器的出口溫度。
就涉及的操作壓力而言，分解部20優(yōu)選在中等壓力下操作，例如在大約10-80巴的壓力下操作。離開第一反應(yīng)器16的第一反應(yīng)混合物在輸送到分解部20中之前，在分解部20的操作壓力下膨脹。
有利地，第二反應(yīng)器28在與三聚氰胺合成反應(yīng)器的壓力類似的壓力下操作，所述三聚氰胺合成反應(yīng)器包括在三聚氰胺合成部分14中，使得沒有必要向尾氣施加壓力就將尾氣輸送入第二反應(yīng)器28內(nèi)。離開第二反應(yīng)器28的第二反應(yīng)混合物在送入分解部20之前，在分解部20的操作壓力下膨脹。
另外的冷凝器32優(yōu)選在與第一反應(yīng)器16相同的壓力下操作。
本發(fā)明也涉及一種尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)設(shè)備，該設(shè)備進行上述所述的方法。
所述設(shè)備包括從管33輸出尿素的尿素生產(chǎn)部12和從管37輸出三聚氰胺的三聚氰胺合成部14。通過連接管33的管35，將至少部分尿素輸送入部14。
通過運輸氨的管34和運輸二氧化碳的管36供應(yīng)尿素生產(chǎn)部12。管34和36連接成為管38，所述的管38供應(yīng)第一尿素合成反應(yīng)器16。
如圖1所示的優(yōu)選實施方案，管38供給另外的冷凝器32，管40用于另外的冷凝器32和第一尿素合成反應(yīng)器16之間流體連通。
管42用于第一反應(yīng)器16和分解部20之間流體連通。
分解部20通過管44連通冷凝部22，通過管46連通設(shè)備24。
管48用于設(shè)備24和設(shè)備26之間的流體連通。
該設(shè)備通過管50排出水，并通過管52與冷凝部22連通。
管54用于冷凝部22和設(shè)備30之間的流體連通。
設(shè)備30通過管56與第二反應(yīng)器28連通，通過管58與管34連通。管56用于完全地將在尿素回收單元18中產(chǎn)生的氨基甲酸鹽水溶液循環(huán)到第二反應(yīng)器28中。管60用于部14和第二反應(yīng)器28之間的流體連通。
第二反應(yīng)器28通過管62和分解部20流體連通。在一個備選的實施方案中，管62可以裝到管42上，所述的管42-按照所述的-同分解部20自身流體連通。
從上述描述可以清楚看到，根據(jù)本發(fā)明尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法具有大量的優(yōu)點，首要的優(yōu)點在于尿素生產(chǎn)部獲得了顯著高的總產(chǎn)量的事實。
當(dāng)然，為了滿足臨時和特定的需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對如上所述的尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法進行許多的改進和替代，所有這些改進和替代由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的保護范圍覆蓋。
權(quán)利要求
1.尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法，其中三聚氰胺由至少一部分所述的尿素合成，包括以下步驟-在輸送有氨和二氧化碳的第一尿素合成反應(yīng)器(16)中進行尿素合成，獲得包括尿素和氨基甲酸銨的反應(yīng)混合物，-進行三聚氰胺合成，其中生成包括氨和二氧化碳的尾氣，-在輸送有所述尾氣的第二尿素合成反應(yīng)器(28)中進行進一步的尿素合成，產(chǎn)生相應(yīng)的包括尿素和氨基甲酸銨的反應(yīng)混合物，-將第一反應(yīng)器(16)產(chǎn)生的反應(yīng)混合物和第二反應(yīng)器(28)產(chǎn)生的反應(yīng)混合物輸送入尿素回收單元(18)，獲得尿素和氨基甲酸銨水溶液，所述方法的特征在于下列事實-將從回收單元(18)獲得的氨基甲酸銨水溶液輸送入第二尿素合成反應(yīng)器(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于從第一反應(yīng)器(16)中獲得的反應(yīng)混合物在分解部(20)中，在存在于所述反應(yīng)混合物的水溶液中，進行氨基甲酸銨的部分分解處理和游離氨的部分分離處理，獲得基本上包括尿素的水溶液，從分解部(20)離開的蒸汽在冷凝部(22)中被至少部分冷凝，獲得氨基甲酸鹽水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于基本上包括尿素的水溶液在尿素后，在安置在分解部(20)的下游的處理設(shè)備(24)中經(jīng)過最后的處理，獲得可以包裝的尿素和廢水，廢水在排放到環(huán)境中去之前，在安置在尿素后處理設(shè)備(24)的下游的廢水處理設(shè)備(26)中凈化設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于將廢水處理設(shè)備(26)中產(chǎn)生的蒸汽輸送入冷凝部(22)，用于至少部分冷凝。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在分解部(20)中，對在第二尿素合成反應(yīng)器(28)中獲得的反應(yīng)混合物和在第一尿素合成反應(yīng)器(16)中獲得的反應(yīng)混合物進行處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在之前的氨回收之后，氨基甲酸銨水溶液輸送到第二尿素合成反應(yīng)器(28)中，在氨回收設(shè)備(30)中進行氨回收。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于將氨回收設(shè)備(30)中回收的氨送入用于第一反應(yīng)器(16)的氨進料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于氨和二氧化碳在進入第一反應(yīng)器(16)之前混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于氨和二氧化碳的混合物在第一反應(yīng)器(16)中反應(yīng)之前，在另外的冷凝器(32)中部分冷凝。
10.用于尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)設(shè)備，包括尿素生產(chǎn)部(12)和三聚氰胺合成部(14)，其中尿素生產(chǎn)部(12)包括第一尿素合成反應(yīng)器(16)、第二尿素合成反應(yīng)器(28)和尿素回收單元(18)，在第一反應(yīng)器(16)和尿素回收單元(18)之間以及第二反應(yīng)器(28)和尿素回收單元(18)之間提供的管(42，62)，將在第一反應(yīng)器(16)和第二反應(yīng)器(28)中產(chǎn)生的相應(yīng)反應(yīng)混合物輸送到尿素回收單元(18)，在三聚氰胺合成部(14)和第二反應(yīng)器(28)之間提供管(60)，將由三聚氰胺合成部(14)產(chǎn)生的包括氨和二氧化碳的尾氣輸送入第二反應(yīng)器(28)，尿素回收單元(18)和第二反應(yīng)器(28)之間提供管(56)，將尿素回收單元(18)中產(chǎn)生的氨基甲酸銨水溶液完全循環(huán)至第二反應(yīng)器(28)。
全文摘要
一種尿素和三聚氰胺的聯(lián)合生產(chǎn)方法，所述三聚氰胺由至少部分所述尿素中合成，包括以下步驟在輸送有氨和二氧化碳的第一尿素合成反應(yīng)器(16)中進行尿素合成，獲得包括尿素和氨基甲酸銨的反應(yīng)混合物，進行三聚氰胺合成，其中生成包括氨和二氧化碳的尾氣，在輸送有所述尾氣的第二尿素合成反應(yīng)器(28)中進行進一步的尿素合成，產(chǎn)生相應(yīng)的包括尿素和氨基甲酸銨的反應(yīng)混合物，將由第一反應(yīng)器(16)產(chǎn)生的反應(yīng)混合物和由第二反應(yīng)器(28)產(chǎn)生的反應(yīng)混合物輸送入尿素回收單元(18)，獲得尿素和氨基甲酸銨水溶液，將在回收單元(18)中獲得的氨基甲酸銨水溶液輸送入第二尿素合成反應(yīng)器(28)。
文檔編號C07C275/00GK1951913SQ20061014228
公開日2007年4月25日 申請日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月10日
發(fā)明者P·布魯嫩戈 申請人:烏里阿·卡薩勒有限公司