三聚氰胺生产工艺以尿素为原料生产三聚氰胺分为高压法、中压法、低压法和常压法四种工艺
(1)低压尿素分解法(见图1)肥料级尿素在贮罐中熔融后,用几个喷嘴喷入反应器中,以流态化的氧化铝为催化剂,将预热至400℃的循环氨气通入反应器保持流态化,反应压力为常压或稍高于大气压
反应吸热,反应器内装有加热盘管,以熔融盐作为加热介质,维持反应温度380℃左右
喷入的尿素自行蒸发,反应生成三聚氰胺、二氧化碳和氨,转化率为95%
反应气体从反应器顶部出来,先进入气体冷却器,冷却后的温度在三聚氰胺的露点以上
在此温度下,密勒胺和密白胺等高沸点副产物结晶析出,和催化剂粉末一起经过滤器除去
过滤后的气体进升华器,以冷却至140℃的循环气使升华器的温度维持在170℃~200℃,98%的三聚氰胺以微粒状结晶析出,而未转化的尿素仍留在气体中,三聚氰胺晶体和气体通过旋风分离器分离,得到的产品纯度达99
9%,分离效率为99%[4]
从旋风分离器出来的循环气体进入尿素洗涤塔,冷却至140℃,循环气中未被回收的固体和气体三聚氰胺及未转化的尿素在尿素洗涤塔内被洗涤回收
从洗涤塔出来的气体,一部分作为升华器的介质,一部分加压预热后循环入反应器,另一部分可返回尿素装置
(2)中压尿素分解法(见图2)肥料级尿素以熔融状加入内热式的一段反应器中,与氧化铝催化剂进行流化接触反应,反应压力0
7MPa,反应温度390℃,反应吸热,以熔盐载体循环加热
气体氨经加压升温至与反应器相同的温度后进入反应器,作为载体和流化介质
反应气体从反应器顶部放出并进入饱和器(操作压力与反应器同),在饱和器中立即被母液骤冷,骤冷后生成饱和氨和二氧化碳以及稀的三聚氰胺结晶料浆
料浆经洗涤器后到组式分离器,获得浓缩的三聚氰胺结晶料浆,分离出的母液回饱和器
浓缩浆液送入蒸出塔,将溶解在料浆中的氨汽提吹出
吹出之氨气,以系统生成的冷凝水吸收,后与新鲜氨