三聚氰胺的生產技術和應用前景分析

周耀勇（奎屯錦疆化工有限公司，新疆奎屯833200）

三聚氰胺的生產技術和應用前景分析

周耀勇（奎屯錦疆化工有限公司，新疆奎屯833200）

三聚氰胺作為一種化工原料在我國各個行業應用十分廣泛，例如在加工木材方面、電氣、涂料、紡織等等方面，三聚氰胺也是一種比較重要的尿素后加工產品。除此之外，三聚氰胺也可以作為減水劑、阻燃劑等等，三聚氰胺的用途是非常大的。本文就針對三聚氰胺的生產技術和應用前景作了分析和研究。

三聚氰胺生產技術應用前景

1　三聚氰胺的生產技術分析

一般將三聚氰胺的生產技術通常情況下都是按照原料來進行分類，其中主要分為尿素法和雙氰胺法。用尿素作原料工業化生產三聚氰胺始于1962年，距今已經歷了四十多年的歷程，大致形成了高壓液相法和低壓氣相催化法兩大生產流派。尿素經過加熱分解之后就產生了三聚氰胺，但是必須要求在一定的壓力和溫度的情況進行。一般來講6mol尿素能夠產生1mol的三聚氰胺同時也會產生6mlol氨和3mol二氧化碳。其化學公式為：6CO（NH2）2→C3N6H6+6NH3+3CO2。現目前主要對以尿素為原料的生產方法的研究最為廣泛，按照工藝進行分類主要濕法、干法、半干法。按照工藝路線可以分為：高壓法、常壓法和低壓法。

1.1高壓法

這種方法獲取三聚氰胺主要是通過液相反應，要求的溫度在380°～460°，這種方法的特點一是通過與液相進行反應，使得結晶不容易堵塞，但是一旦經過高溫，其腐蝕性就逐漸增大，要求的設備和材料的標準就比較高，并且控制起來也有一定的難度，一旦采用這種方法獲取三聚氰胺就會增加成本投入；二是，在整個生產過程中不需要借助催化劑的作用，所以就不會存在中毒或者污染環境的情況了。三是，花費的時間比較短，產品質量較好。四是，因為操作規模較大、壓力也比較高，所以運行起來成本和消耗都比較低。五是，因為尾氣的壓力比較高，這樣更加方便與尿素聯產。

1.2低壓法

這種方法與高壓法有點相似，都是屬于液相反應，要求的溫度在380°～400°。目前我國國內比較常見的生產三聚氰胺的技術就是低壓法，在此重點介紹下低壓法。相比較于其他的方法，這種方法比較節約成本，其中能源消耗相較于高壓法也比較低，大型三聚氰胺生產的低壓設備的應用標志著我國采用低壓法技術的成熟。從本質上來講，低壓法與常壓法的生產工藝沒有太大的差異，

低壓法的特點是：1.技術起步較早，發展較成熟，但是因為這種工藝技術比較復雜，花費的時間比較久。2.因為低壓工藝要進行液相反應，所以會對設備造成腐蝕，并且要求的材料標準也比較高。3.在操作過程中難度較大并且物料容易堵塞，運行周期短，需定期清理設備及管道，檢修頻繁、檢修費用高。4.成品質量的穩定性相較于高壓法略有欠缺。5.低壓法產生的尾氣相較于高壓法難于吸收，目前國內采用的尾氣吸收方法主要有氨氮分離、與碳銨聯產、與尿素聯產。若與水溶液全循環法尿素裝置聯產需將尾氣加壓，加壓設備建議選用離心式的壓縮機，但需定期清理葉輪，若選用往復式壓縮機因尾氣易結晶導致設備的故障率非常高。若與二氧化碳氣提法尿素裝置聯產需增加新的中、低壓吸收設備，并對原有工藝路徑進行部分改動。而且必須控制好吸收液的水含量防止尿素汽提塔因水含量高而超溫。

經過不斷探究和實踐經驗，低壓法裝置生產能力也在逐步擴大，但要想提高裝置的產量還有很多難題需要解決，首要問題是解決裝置的運行周期問題。目前影響運行周期的主要因素有尿洗塔的換熱問題、熱氣過濾器的阻力問題、管道設備結晶以及結晶器下料管堵塞問題、出料系統問題。1、尿洗塔內部換熱管因直接與尿液及未結晶完全的三胺接觸。一是換熱界面會形成結垢影響換熱進而導致出尿洗塔的工藝氣溫度降不下來，最終導致結晶器溫度高，而結晶器溫度高了后更多的三胺無法冷卻結晶，三胺氣體進入尿洗塔，形成惡性循環。二是尿液從尿洗塔沖刷下來，對換熱管的沖刷嚴重，易導致換熱管漏，建議采用水箱式換熱管，便于抽出檢修，每層換熱管應加設分析取樣點，最上部換熱管應加設護板減小沖刷。2、熱過因采用濾布過濾，存在使用周期問題，如何使熱過使用周期加長成了制約生產周期的關鍵因素。在生產控制上要減少副產物，控制好倒吹時間、倒吹壓力以及倒吹頻次。工藝上可增加熱過的過濾面積，采用硬度高的高鋁催化劑，減少催化劑的粉化，減少進入熱過的固體物料。3、針對結晶器下料管堵塞的問題，首先結晶器下料管保溫效果要好，可采用夾套保溫；其次結晶器與捕積器管線設計上應盡可能短、斜度大；再次針對結晶器積料問題可在結晶器下部增加震打器或攪拌器。另外針對后期結晶器溫度高的問題，可考慮在冷氣風機出口增加換熱器。

2　結語

綜上所述，現目前各個行業都需要三聚氰胺產品，所以進一步推動了三聚氰胺生產技術的發展。隨著越來越多的企業研究三聚氰胺生產技術，從一方面擴大了三聚氰胺生產技術的研究范圍和規模。其中低壓法雖存在一些問題，但是經過改良之后，低壓法也逐漸走上了正軌。

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