合成氨與純堿、三聚氰胺、碳酸氫銨聯(lián)產(chǎn)工藝的應(yīng)用分析

韓啟明

摘 要：文中基于對(duì)合成氨同純堿、三聚氰胺、碳酸氫銨聯(lián)產(chǎn)技術(shù)流程的闡釋，簡(jiǎn)要探析全場(chǎng)物料的有效均衡，同時(shí)對(duì)穿件和碳酸氫銨聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)行情況實(shí)施有效歸納，希望能夠?yàn)榛十a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：合成氨;純堿;三聚氰胺;碳酸氫銨;聯(lián)產(chǎn)工藝

作為一個(gè)化肥生產(chǎn)企業(yè)，在不斷發(fā)展當(dāng)中提升自身的化肥產(chǎn)量，強(qiáng)化化肥生產(chǎn)能力，并且積極探究現(xiàn)代化資源的循環(huán)流動(dòng)以及循環(huán)使用，全面貫徹落實(shí)環(huán)境保護(hù)以及資源優(yōu)化利用相關(guān)政策，提升化肥生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

1 闡釋合成氨和純堿、三聚氰胺、碳銨的聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)

造氣工段使用固定床造氣的技術(shù)，在煤氣形成爐當(dāng)中，把無煙塊煤當(dāng)成是原料，在高溫狀態(tài)之下，基于空氣與蒸汽這兩種氣化劑進(jìn)行氣化反應(yīng)，產(chǎn)生半水煤氣，生產(chǎn)合格的半水煤氣，同時(shí)運(yùn)送到脫硫工段當(dāng)中。脫硫工段使用PDS進(jìn)行脫硫處理，氣柜出口的位置水煤氣在降溫塔中會(huì)降到40℃，經(jīng)過靜電除焦之后。在羅茨風(fēng)機(jī)中進(jìn)行加壓處理并且經(jīng)過降溫塔，溫度降至35℃，在脫硫塔當(dāng)中將硫化氫脫除。在洗滌塔、分離器與靜電除焦處理之后硫化氫達(dá)到80-100mg/Nm3，溫度達(dá)到35℃左右至壓縮工段，在脫硫液再生之后進(jìn)行循環(huán)使用。

變換工段使用的是全低變的工藝技術(shù)，在半水煤氣中的一氧化碳在溫度為350℃左右的時(shí)候，基于鈷鉬的催化作用，同水蒸氣實(shí)現(xiàn)變換反映，產(chǎn)出二氧化碳與氫氣，產(chǎn)出合格的變換氣。經(jīng)過變脫工段將硫化氫托出掉，再運(yùn)輸?shù)阶儞Q氣的制堿工段。在變換氣的制堿工段中，變換氣經(jīng)過冷卻之后會(huì)分離出水與油，至外冷塔的地步實(shí)施碳化反應(yīng)，制成顆粒比較粗大的結(jié)晶：碳酸氫鈉，頂端出氣也就是碳化塔尾氣，接到副塔的底部，在洗滌之后運(yùn)送到精脫硫工段中。經(jīng)過精脫硫工段的原料氣當(dāng)中還有很少的一部分一氧化碳與二氧化碳，為了避免其對(duì)氨合成的催化劑產(chǎn)生不良影響，在銅、鎳催化劑的影響之下，一氧化碳、二氧化碳以及氫氣會(huì)產(chǎn)生甲醇與甲烷，讓一氧化碳與二氧化碳的氣體總量不超過10ppm。

從壓縮工段運(yùn)送至此的溫度為30-45℃的補(bǔ)充氣體，在經(jīng)過氨分離器、氨冷器以及冷交工段之后，進(jìn)入到循環(huán)機(jī)中進(jìn)行加壓處理，加壓處理之后的氣體經(jīng)過油分離之后，經(jīng)過主閥從頂端到合成塔中，還有一個(gè)方式是從副塔塔底直接導(dǎo)入到中心管中，在氨合成塔當(dāng)中產(chǎn)生合成氨。經(jīng)過合成氨工段冷卻產(chǎn)生的氨氣就是載氣，預(yù)熱處理之后，會(huì)加入到流化床反應(yīng)器當(dāng)中，當(dāng)反應(yīng)的溫度是380-400℃的時(shí)候，液態(tài)尿素基于催化劑的作用，會(huì)產(chǎn)生三聚氰胺、二氧化碳與NH3，三聚氰胺冷卻處理之后，反應(yīng)尾氣會(huì)送至純堿、氯化銨的吸收崗位中?；谘h(huán)法三聚氰胺的工段產(chǎn)生尾氣同純堿煅燒爐氣當(dāng)中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成碳酸氫銨。

2 全廠物料的平衡

合成氨與純堿、三聚氰胺、碳酸氫銨聯(lián)產(chǎn)工藝的物料平衡圖如圖一所示，依據(jù)循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，確保全廠物料的平衡。

3 運(yùn)行總結(jié)

吸氧目的是要降低母液當(dāng)中溶解度偏小的重碳酸鹽濃度，以此來減少NH4CI的相變溫度，減少冷系的制冷壓力，因此理論上來講，使用純氨進(jìn)行吸收處理，可是純氨氣屬于載氣，基于一步法的處理之后，氣體當(dāng)中存有二氧化碳，控制溶液在一定數(shù)值之后，能夠確保正常氯化銨的實(shí)際生產(chǎn)。

一步法的三聚氰胺尾氣和純氨在混合了之后，會(huì)被溶液所吸收，氨氣吸收的時(shí)候，也會(huì)將二氧化碳吸收，溶液當(dāng)中的二氧化碳濃度會(huì)增加，也就是經(jīng)歷了預(yù)碳化處理，工藝技術(shù)控制溶液在一定條件之下，會(huì)形成很多細(xì)堿，這杜宇重堿過濾工作來講是非常不利的，重堿的含水量會(huì)增加，煅燒蒸汽的消耗量比較高，可是收率卻在降低，難以進(jìn)行洗滌處理，對(duì)母液系統(tǒng)平衡產(chǎn)生不良影響，很多細(xì)堿會(huì)透過濾網(wǎng)進(jìn)入到溶液中，并且進(jìn)入到結(jié)晶系統(tǒng)中，甚至?xí)档腿芤罕旧淼娜郯棠芰?，需要在倒塔與煮塔中進(jìn)行重復(fù)處理，煮塔水的數(shù)量也會(huì)增加，導(dǎo)致蒸汽消耗數(shù)量的增加。在循環(huán)法生產(chǎn)的工藝技術(shù)當(dāng)中，三聚氰胺為其使用脫鹽水進(jìn)行吸收處理，會(huì)制作成為符合規(guī)定的合格氨水，其中氨含量達(dá)到一定數(shù)值之后，將其送至碳銨碳化塔當(dāng)中，同爐氣當(dāng)中的二氧化碳進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反映之后會(huì)就產(chǎn)生碳銨，將反映之后的母液二氧化碳數(shù)值控制在一定數(shù)值范圍之內(nèi)，就能夠確保正常生產(chǎn)的有序進(jìn)行了。

4 結(jié)束語(yǔ)

最近幾年基于生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)能夠發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)1t的三聚氰胺，能夠副產(chǎn)氨氣大約0.8t，和大約1t的二氧化碳，這些氣體在聯(lián)堿生產(chǎn)當(dāng)中具有吸氨與碳化的作用，可有效減少生產(chǎn)1t氨的成本大約800元，1t純堿的生產(chǎn)成本大約會(huì)減少260元。合成氨當(dāng)中的氨氣可當(dāng)成是三聚氰胺生產(chǎn)的載氣，在載氣和尾氣完成混合之后，在練劍工段中生產(chǎn)純堿與氯化銨，三聚氰胺循環(huán)法生產(chǎn)中的尾氣和純堿煅燒爐氣產(chǎn)生反應(yīng)形成碳銨，這是循環(huán)經(jīng)濟(jì)當(dāng)中極為典型的示范項(xiàng)目，在原料、成品、副產(chǎn)物和排放廢物中產(chǎn)生物質(zhì)到能量的一個(gè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈條，促進(jìn)不同產(chǎn)業(yè)鏈條的有效延伸與耦合，提升資源實(shí)際產(chǎn)出的成效，讓企業(yè)內(nèi)部以及產(chǎn)業(yè)資源間能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)形式的流動(dòng)和利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張亮，葛精訊，劉建軍.合成氨與純堿、三聚氰胺、碳銨聯(lián)產(chǎn)工藝在我廠的應(yīng)用[J].純堿工業(yè)，2016（01）：42-44.