一步法三聚氰胺裝置若干問題探討第一頁，共23頁。一步法三聚氰胺裝置中若干問題探討2012/07第二頁，共23頁。近幾年來，三聚氰胺產(chǎn)能以較快速度增長，許多尿素廠家為延長生產(chǎn)鏈，將三聚氰胺列為其下游產(chǎn)品的調(diào)研對(duì)象之一，并且現(xiàn)在新上裝置的生產(chǎn)能力以3-5萬噸/年為主。在三聚氰胺產(chǎn)能急劇增加的同時(shí)，又趕上今年全球金融危機(jī)，歐債危機(jī)，出口及內(nèi)銷減弱，已經(jīng)導(dǎo)致國內(nèi)許多三聚氰胺生產(chǎn)廠家在虧本生產(chǎn)，特別是兩步法裝置幾乎全部停產(chǎn)，高壓裝置也部分停產(chǎn)。因此在市場(chǎng)不景氣，企業(yè)之間競爭又加強(qiáng)的時(shí)候，降低三聚氰胺生產(chǎn)成本是企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。在此我根據(jù)自己對(duì)三胺的認(rèn)識(shí)，談?wù)勅费b置的有關(guān)問題。第三頁，共23頁。第四頁，共23頁。一，三胺裝置主要原料及能源消耗情況第五頁，共23頁。一，三胺裝置主要原料及能源消耗情況1）尿素的消耗

影響尿素消耗的主要因素：a.反應(yīng)溫度b.催化劑類型及裝填量c.A因子d.尿素的質(zhì)量第六頁，共23頁?，F(xiàn)在各企業(yè)大都根據(jù)裝置的實(shí)際情況，探索出了一套適合自己裝置的操作方法和規(guī)程，對(duì)尿素的消耗影響不大。而尿素消耗的差異主要由于使用的催化劑的類型不同造成的。例如：有的廠家在同一套裝置上使用不同的催化劑，尿素的消耗和產(chǎn)量也不同。根據(jù)催化劑的特性及各類催化劑的使用情況的比較，以硅酸鋁催化劑為好。特別是大型裝置，更適宜于硅酸鋁催化劑。其原因是由于硅酸鋁具有較強(qiáng)的酸性，并且比單純的三氧化二鋁和硅膠的酸性都要強(qiáng)。第七頁，共23頁。一，三胺裝置主要原料及能源消耗情況2)電的消耗系統(tǒng)壓力升高

反應(yīng)壓力的升高是三胺降低電耗的主要因素尿素洗滌塔對(duì)工藝氣的冷卻方式的改變也降低了部分電耗第八頁，共23頁。2.1隨著三胺技術(shù)的進(jìn)步，反應(yīng)壓力越來越高，單位產(chǎn)品的耗電也隨之大幅度降低，三胺耗電可由常壓法的1500kw.h左右降到500kwh以下（不含尾氣處理），其原因是系統(tǒng)雖然壓力升高，但壓差基本不變，使壓縮機(jī)的氣體壓縮比降低，功率也就降低。根據(jù)化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)上，壓縮機(jī)功率的計(jì)算公式：現(xiàn)舉例說明壓力降低時(shí)，壓縮機(jī)軸功率變化情況：第九頁，共23頁。假如，壓縮機(jī)介質(zhì)為空氣，進(jìn)氣量為50000NM3/h，進(jìn)氣溫度為30度，

壓力分別為以下兩種情況：第一種情況

進(jìn)氣壓力0.11MPa（A），出氣壓力0.28MPa（A）

第二種情況，進(jìn)氣壓力0.6MPa（A），出氣壓力0.78MPa（A）根據(jù)上面公式及圖查得：第一種情況下，Nj=2124Kw第二種情況下，Nj=541Kw通過計(jì)算可以看出在壓縮機(jī)進(jìn)口壓力升高，圧升不變的情況下，電機(jī)功率可大幅度降低。第十頁，共23頁。2.2尿素洗滌塔對(duì)工藝氣的冷卻方式進(jìn)行改變也降低了部分電耗：由最早的外冷器冷卻尿素后再由尿素降低工藝氣的溫度，現(xiàn)在換熱器在尿素洗滌塔體內(nèi)，工藝氣體與換熱管直接接觸冷卻，工藝氣的降溫不再完全依靠尿素的溫度，這樣尿素的循環(huán)量可以降低，隨之尿素循環(huán)泵的功率也會(huì)降低，當(dāng)然這個(gè)降低是很少的。第十一頁，共23頁。一，三胺裝置主要原料及能源消耗情況3.燃料消耗根據(jù)三胺的反應(yīng)式知，反應(yīng)時(shí)每kg尿素凈吸熱415kcal，按每噸三胺消耗尿素3.05噸，則需要熱量1.27*106kcal，煤的熱量按5500kcal/kg計(jì)，則每噸三胺需耗煤230kg，預(yù)熱載氣需要的熱量理論上折煤約150Kg，合計(jì)380kg煤，而實(shí)際上在煤質(zhì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，大部分廠家煤炭消耗約800kg/噸三胺，煤的有效利用率只有48%左右，在降低煤耗上，應(yīng)注意以下幾方面：第十二頁，共23頁。3）燃料的消耗a.熔鹽泵流量要足夠大，與生產(chǎn)能力相匹配。b.熔鹽爐內(nèi)熔鹽加熱管的面積足夠大，這樣才能降低爐子的出口煙氣溫度和煤渣的熱值。同時(shí)在爐膛溫度不高，爐排轉(zhuǎn)速不快時(shí)就能滿足反應(yīng)器的熱量需要，還可以防止?fàn)t膛內(nèi)襯的脫落，延長運(yùn)行周期c.爐子煙氣出口熱量要盡量用在工藝系統(tǒng)上，比如可用來預(yù)熱進(jìn)反應(yīng)器的載氣,減輕載氣熔鹽預(yù)熱器的負(fù)荷，相應(yīng)也就減少了煤炭的用量。d.煤質(zhì)發(fā)熱量要高并且穩(wěn)定。第十三頁，共23頁。一，三胺裝置主要原料及能源消耗情況4)催化劑消耗

隨著人們對(duì)旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)和制造水平的提高，特別是專業(yè)設(shè)計(jì)旋風(fēng)分離器的高校和研究院，通過對(duì)旋風(fēng)的計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)，提高了旋風(fēng)的效率，將催化劑消耗降到5千克以下，大型三胺裝置的催化劑消耗應(yīng)能達(dá)到1千克以下。第十四頁，共23頁。二，裝置周期運(yùn)行問題影響運(yùn)行周期的因素主要有：a.熱氣冷卻器換熱管堵b.熱氣過濾器濾網(wǎng)結(jié)垢c.結(jié)晶器出料管堵d.尿洗塔換熱管堵第十五頁，共23頁。二，裝置周期運(yùn)行問題熱氣過濾器濾網(wǎng)使用玻璃纖維氈后，能一次使用三個(gè)月以上甚至更長才更換，結(jié)晶器、尿洗塔經(jīng)過各企業(yè)的不管改進(jìn)，堵塞情況好轉(zhuǎn)，幾乎不成為影響周期的因素，熱氣冷卻器換熱管堵塞是影響運(yùn)行周期的首要因素。為減輕熱氣冷卻器換熱管堵塞，建議提高道生回流液的溫度，并使熱氣冷卻器的回流液進(jìn)口由現(xiàn)在的一點(diǎn)或兩點(diǎn)改為多點(diǎn)進(jìn)液。第十六頁，共23頁。三，產(chǎn)品質(zhì)量在生產(chǎn)中影響質(zhì)量的因素主要是產(chǎn)品中含有黑點(diǎn)或白點(diǎn)

（排除因過濾器過濾管的安裝或質(zhì)量問題。）第十七頁，共23頁。三，產(chǎn)品質(zhì)量第十八頁，共23頁。四，尾氣的利用目前三胺尾氣的回收方式主要有以下幾種：a.氨碳分離b.聯(lián)產(chǎn)純堿C.聯(lián)產(chǎn)尿素d.聯(lián)產(chǎn)碳銨e.聯(lián)產(chǎn)硝銨至于三胺尾氣如何利用，主要決定于企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和當(dāng)?shù)刭Y源情況，尾氣所生產(chǎn)的產(chǎn)品的附加值高低影響了三胺的效益。第十九頁，共23頁。現(xiàn)在將尾氣所產(chǎn)不同產(chǎn)品的效益粗略分析一下。（按一噸三胺尾氣含一噸氨，氨不計(jì)入以下分析產(chǎn)品的成本中）碳銨：一噸三胺可生產(chǎn)碳胺4.55噸，碳銨的成本約200元，銷價(jià)按700元/噸計(jì)，噸三胺的尾氣增加的效益為（700-200）*4.55=2275元硝銨：噸三胺尾氣可生產(chǎn)硝銨4.55噸，60%HNO3,價(jià)格按900元噸硝銨耗60%HNO31.35噸計(jì)，每噸硝銨的成本約1500元，硝銨的售價(jià)按2300/t計(jì)，則噸三胺的尾氣增加效益為（2300-1500）*4.55=3640元。第二十頁，共23頁。純堿：（指循環(huán)法三胺的尾氣）1噸純堿消耗鹽：1150kg，氨350kg計(jì)，噸三胺尾氣可產(chǎn)純堿2.86噸，鹽的價(jià)格按340元/噸，堿的成本約1250元/噸，堿的價(jià)格按1400元，氯化銨按1000元計(jì)，噸三胺的尾氣增加效益（1400+1000-1250）*2.86=3289元/噸聯(lián)產(chǎn)尿素噸尿素耗氨按580kg計(jì)，1噸三胺尾氣產(chǎn)尿素1.724噸，噸尿素的成本約700元，尿素價(jià)格按2150元計(jì)。噸三胺的尾氣增加效益（2150-700）*1.724=2500元第二十一頁，共23頁。五，建議新上裝置要大型化，降低單位產(chǎn)品的投資和能耗，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；б鏋檠?/p>