一种三聚氰胺热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法及系统转让专利

申请号 : CN201710326146.9

文献号 : CN108871027B

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发明人 : 尹明大

申请人 : 尹明大

摘要 :

本发明提供了一种三聚氰胺生产中,热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,通过向运行后的热气冷却器和/或过滤器通入水蒸汽,并提供高温环境,使其中残留的副产物通过化学反应生成气体移走,实现再生。本发明还提供了三聚氰胺生产过程中,热气冷却器及热气过滤器的在线切换和化学再生方法,通过并联两套热气冷却过滤单元,切换使用,切换下来的单元通过化学反应再生。本发明还提供了三聚氰胺生产设备的再生系统。本发明的方法和系统从根本上解决热气冷却过滤单元使用周期短,需要人工清洗的问题,使热气冷却过滤单元始终保持高传热效率及低阻力状态,以维持装置长周期稳定运行,并降低载气压缩机的电耗。

权利要求 :

1.一种用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,所述的方法为向热气冷却器和/或热气过滤器通入水蒸汽;并向热气冷却器和/或热气过滤器的至少其内部提供高温环境;所述的高温环境的温度在300℃以上;所述的热气冷却器和/或热气过滤器中,在再生前或再生过程中残留有三聚氰胺合成中所产生的副产物,以及所采用的催化剂,或者还残留有三聚氰胺;所述的副产物包括密伯胺或密勒胺中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于通过向热气冷却器和/或热气过滤器通入高温载气,来为其内部提供高温环境;所述的高温载气的温度在300℃以上。

3.根据权利要求1或2所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,所述的高温环境或高温载气的温度在300℃~400℃。

4.根据权利要求1或2所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,所述的高温环境或高温载气的温度在350℃~400℃。

5.根据权利要求1所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,维持热气冷却器和/或热气过滤器的压力在0.01~2.0MPa。

6.根据权利要求1所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,维持热气冷却器和/或热气过滤器的压力在0.1~0.7MPa。

7.根据权利要求1所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,所述的三聚氰胺合成为低压法三聚氰胺生成工艺。

8.根据权利要求1所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,所述的催化剂为硅胶、硅铝胶、氧化铝中的至少一种。

9.根据权利要求2所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,所述的高温载气为氨气、二氧化碳、氮气中的至少一种。

10.根据权利要求2所述的用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,所述的高温载气为氨气和二氧化碳。

11.一种三聚氰胺生产过程中的设备再生方法,所述三聚氰胺生产过程中,原料在反应器中经催化剂催化反应,生成气态三聚氰胺及副产物,气态三聚氰胺及副产物从反应器出口输出,并通过与反应器连通的热气冷却过滤单元,副产物在热气冷却过滤单元变为固态而被截留从而与三聚氰胺分离,其特征在于,所述反应器并联至少两套热气冷却过滤单元;

其包括以下步骤:

1)在三聚氰胺生产过程中,至少一套热气冷却过滤单元处于可运行状态,反应器先连通可运行状态的热气冷却过滤单元中的一套,此时该套热气冷却过滤单元处于运行状态,截留从反应器逸出的副产物,副产物在该套热气冷却过滤单中累积使其成为负载的冷却过滤单元;

2)在持续生产过程中,将步骤1)所述的负载的冷却过滤单元从运行状态切换至生产离线状态;另一套处于可运行状态的热气冷却过滤单元则切换为与反应器连通处于运行状态,继续服务于三聚氰胺的生产过程用以截留副产物;

3)处于生产离线状态的热气冷却过滤单元,在被下一次切换为运行状态之前,进行再生而成为可运行状态的热气冷却过滤单元;所述再生过程为:向热气冷却过滤单元通入水蒸汽,并向热气冷却过滤单元提供高温环境。

12.根据权利要求11所述的三聚氰胺生产过程中的设备再生方法,其特征在于,热气冷却器后端与热气过滤器前端串联成为热气冷却过滤单元。

13.根据权利要求11所述的三聚氰胺生产过程中的设备再生方法,其特征在于,所述的气态三聚氰胺及副产物从反应器出口输出时,还带出部分催化剂,热气冷却过滤单元在截留副产物时还同时截留了催化剂。

14.根据权利要求11所述的三聚氰胺生产过程中的设备再生方法,其特征在于,所述的热气冷却过滤单元中还残留少量三聚氰胺。

15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于;步骤3)中,通过向热气冷却过滤单元通入高温载气,来为其内部提供高温环境。

16.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述的高温环境或高温载气的温度在

300℃或以上。

17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述的高温环境或高温载气的温度在

300℃~400℃。

18.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述的高温环境或高温载气的温度在

350℃~400℃。

19.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,步骤3)中,水蒸汽与高温载气混合后,再一起通入热气冷却过滤单元。

20.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤3)中,维持热气冷却过滤单元的压力在0.01~2.0MPa 。

21.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤3)中,维持热气冷却过滤单元的压力在0.1~0.7MPa。

22.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述的副产物为密伯胺或密勒胺中的一种或两种。

23.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述的催化剂为硅胶、硅铝胶、氧化铝中的一种至少一种。

24.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤3)中,再生过程发生的化学反应生成的产物气体为氨气和二氧化碳,并从热气冷却过滤单元中移出。

25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,化学反应结束后,还对热气冷却过滤单元中的热气过滤器进行反吹;反吹至少一轮后,对热气过滤器进行排灰。

26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述的反吹为旋转反吹。

27.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述的反吹为1~3轮。

28.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤2)中,所述的热气冷却过滤单元处于可运行状态是指该单元中的热气过滤器的压力为20KPa以下。

29.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述的热气冷却过滤单元处于可运行状态是指该单元中的热气过滤器的压力为15kPa以下。

30.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述的热气冷却过滤单元处于可运行状态是指该单元中的热气过滤器的压力为10KPa。

31.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤2)中,当负载的冷却过滤单元的阻力上升到20KPa或以上时,切换另一套冷却过滤单元运行。

32.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤3)中,当热气冷却过滤单元阻力下降到至少10KPa,再生结束。

33.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述的高温载气为氨气和二氧化碳、氮气中的至少一种。

34.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述的高温载气为氨气和二氧化碳。

35.一种设备的化学再生系统,所述设备为三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器;所述的再生系统还包括:水蒸汽输送机构,用以向热气冷却器和/或热气过滤器中输送水蒸汽;

高温供温机构,用以向热气冷却器和/或热气过滤器提供高温环境;所述的高温环境的温度在300℃或以上;所述的热气冷却器和/或热气过滤器中,在再生前或再生过程中残留有三聚氰胺合成中所产生的副产物,以及所采用的催化剂,或者还残留有三聚氰胺;所述的副产物包括密伯胺或密勒胺中的一种或两种。

36.根据权利要求35所述的设备的化学再生系统,其特征在于,

所述高温供温机构为载气输送机构,用以向热气冷却器和/或热气过滤器中输送高温载气;所述的高温载气的温度在300℃或以上。

37.根据权利要求36所述的设备的化学再生系统,其特征在于,所述的高温载气为氨气、二氧化碳、氮气中的至少一种。

38.根据权利要求36所述的设备的化学再生系统,其特征在于,所述的高温载气为氨气和二氧化碳。

39.根据权利要求35或36所述的设备的化学再生系统,其特征在于,所述的高温环境或高温载气的温度在300℃~400℃。

40.根据权利要求35或36所述的设备的化学再生系统,其特征在于,所述的高温环境或高温载气的温度在350℃~400℃。

41.根据权利要求35所述的设备的化学再生系统,其特征在于,所述热气冷却器后端与热气过滤器前端串联成为热气冷却过滤单元;所述的水蒸汽输送机构与所述的高温供温机构分别连接至热气冷却过滤单元的前端;或者,所述的水蒸汽输送机构与所述的高温供温机构两者先行在输送管路中汇合后,再连接至热气冷却过滤单元的前端;

或者,所述的水蒸汽输送机构和/或高温供温机构分出两个管路分支,一支连接所述热气冷却器,一支连接所述热气过滤器;或者所述的水蒸汽输送机构和/或高温供温机构分出两个管路分支,水蒸汽输送管路的分支先与高温供温机构的输送管路分支汇合后,再分别连接所述的热气冷却器和热气过滤器。

42.根据权利要求41所述的设备的化学再生系统,其特征在于,所述的水蒸汽输送机构、高温供温机构含有共用的或独立的输送管道,并通过位于输送管道上的第一控制装置与所述的热气冷却过滤单元连接,从而实现连通状态与不连通状态的切换。

43.根据权利要求35所述的设备的化学再生系统,其特征在于,所述的热气冷却器的前端还连接有三聚氰胺反应器。

44.根据权利要求43所述的设备的化学再生系统,其特征在于,所述的热气过滤器后端还连接有结晶器;所述的三聚氰胺反应器与热气冷却器连接的反应物输送管路中设有第二控制装置,从而控制连通或不连通;

并且,所述的输送管路的第一控制装置前端的管道,与工艺气输送管路中第二控制装置前端的管道,两者为独立管道;而它们的后端的管道,两者为独立的管道或合并共用的管道。

45.一种三聚氰胺生产及设备再生系统,其特征在于,该系统中含有两套或以上的热气冷却过滤单元,还包括连接于热气冷却过滤单元之前的反应器,以及连接于热气冷却过滤单元之后的结晶器;

所述系统的每套热气冷却过滤单元连接有:

水蒸汽输送机构,用以向每套并联的热气冷却过滤单元中输送水蒸汽;

高温供温机构,用以向每套并联的热气冷却过滤单元提供高温环境;所述的高温环境的温度在300℃或以上;所述的热气冷却过滤单元中,在再生前或再生过程中残留有三聚氰胺合成中所产生的副产物,以及所采用的催化剂,或者还残留有三聚氰胺;所述的副产物包括密伯胺或密勒胺中的一种或两种。

46.根据权利要求45所述的三聚氰胺生产及设备再生系统,其特征在于,所述高温供温机构为载气输送机构,用以向每套并联的热气冷却过滤单元中输送高温载气;所述高温载气的温度在300℃或以上。

47.根据权利要求46所述的三聚氰胺生产及设备再生系统,其特征在于,所述的高温载气为氨气、二氧化碳、氮气中的至少一种。

48.根据权利要求46所述的三聚氰胺生产及设备再生系统,其特征在于,所述的高温载气为氨气和二氧化碳。

49.根据权利要求45或46所述的三聚氰胺生产及设备再生系统,其特征在于,高温环境或高温载气的温度在300℃~400℃。

50.根据权利要求45或46所述的三聚氰胺生产及设备再生系统,其特征在于,高温环境或高温载气的温度在350℃~400℃。

51.根据权利要求45所述的三聚氰胺生产及设备再生系统,其特征在于,热气冷却器后端与热气过滤器前端串联成为所述热气冷却过滤单元;所述的水蒸汽输送机构与所述的高温供温机构分别连接至热气冷却过滤单元的前端;或者,所述的水蒸汽输送机构与所述的高温供温机构两两先行在输送管路中汇合后,再连接至热气冷却过滤单元的前端;

或者,所述的水蒸汽输送机构和/或高温供温机构分出两个管路分支,一支连接所述热气冷却器,一支连接所述热气过滤器;或者所述的水蒸汽输送机构和/或高温供温机构分出两个管路分支,水蒸气输送管路的分支先与高温供温机构的输送管路分支汇合后,再分别连接所述的热气冷却器和热气过滤器。

52.根据权利要求45所述的系统,其特征在于,所述的热气冷却过滤单元的前端还连接有三聚氰胺反应器。

53.根据权利要求52所述的系统,其特征在于,

所述的水蒸汽输送机构、高温供温机构含有共用的或独立的输送管道,并通过位于输送管道上的第一控制装置与所述的热气冷却过滤单元连接,从而实现连通状态与不连通状态的切换;

所述的三聚氰胺反应器与热气冷却器连接的工艺气输送管路中设有第二控制装置,从而控制连通或不连通;

并且,所述的输送管道的第一控制装置前端的管道,与工艺气输送管路中第二控制装置前端的管道,两者为独立管道;而它们的后端的管道,两者为独立的管道或合并共用的管道。

54.根据权利要求53所述的系统,其特征在于,所述的热气冷却过滤单元与结晶器连接的工艺气输送管路中设有第三控制装置,从而控制连通或不连通。

55.根据权利要求53所述的系统,其特征在于,所述的第二控制装置和第三控制装置为电动闸阀。

56.根据权利要求53所述的系统,其特征在于,每套并联的热气冷却过滤单元分别连接一个水蒸汽输送机构和一个高温供温机构;或者,每套并联的热气冷却过滤单元共同连接一个水蒸汽输送机构和一个高温供温机构,其中,所述的水蒸汽输送机构/高温供温机构的输送管,根据并联的热气冷却过滤单元的套数,分为相应数量的高温供温机构输送管分支组/水蒸汽输送管分支组,分别连接至热气冷却过滤单元前端;或者,所述的水蒸汽输送管分支组与所述的高温供温机构输送管分支组,两两先汇合后,再一一连接至每套热气冷却过滤单元前端;

或者,所述的水蒸汽输送机构/高温供温机构的每个分支组,再分为两个次级分支,所述的水蒸汽输送机构的两个次级分支分别连接到热气冷却器前段和热气过滤器前端,所述的高温供温机构输送管的两个次级分支也分别连接到热气冷却器前段和热气过滤器前端;

或者所述的水蒸汽输送机构和高温供温机构的次级分支,两两汇合后,再连接到热气冷却器和热气过滤器的前端。

57.根据权利要求53所述的系统,其特征在于,每套热气冷却过滤单元连接的水蒸汽输送机构的输送管道/或管道分支上的第一控制装置,含有限流孔板和闸阀。

58.根据权利要求53所述的系统,其特征在于,所述第一控制装置沿水蒸汽流向方向依次设有限流孔板和闸阀,或者,依次设有闸阀和限流孔板。

说明书 :

一种三聚氰胺热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法及

系统

技术领域

[0001] 本发明属于化工领域,涉及一种三聚氰胺热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法。

背景技术

[0002] 目前,三聚氰胺通常以尿素为原料生产,其生产方法可分为低压法和高压法两种。
[0003] 高压法三聚氰胺生产工艺属于液相反应,无催化剂。反应压力一般为7~20MPa,反应温度为360~400℃。
[0004] 低压法三聚氰胺生产工艺属于气相催化反应,一般以氧化铝、硅铝胶或硅胶作催化剂。反应压力一般为0.1~0.7MPa,反应温度为350~400℃。
[0005] 低压法三聚氰胺生产工艺一般采用气相淬冷工艺对反应产物进行后处理,即以氨和二氧化碳的混合气为淬冷剂完成产品的结晶与提纯。
[0006] 近年来,随着我国三聚氰胺行业的快速发展,国内三聚氰胺产能已占世界总产能的60%以上,其中年产3万吨以上的大型三聚氰胺装置大约80%都是采用低压法气相淬冷工艺,该工艺为气相催化反应,在流化床反应器内,发生如下反应:
[0007]
[0008] 副反应:
[0009]
[0010]
[0011] 现有的低压法气相淬冷工艺中,从流化床反应器出口的生成气中除了载气(氨和二氧化碳)、三聚氰胺外,还含有副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)及少量催化剂粉末。为了除去副产物及催化剂粉末,390℃的反应生成气需要先经过热气冷却器冷却至340℃,使副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)由气相凝华变成固体,再进入热气过滤器过滤,除去副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)及少量催化剂粉末,再进入结晶器结晶。
[0012] 现有热气冷却器采用列管换热器型式,管内走工艺气,管外为道生液冷却换热。在换热管内,副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)全部凝华结晶变成固相,还有少量三聚氰胺也会因局部过冷而凝华结晶成固相,这些结晶固体就会与催化剂粉末一起粘附在换热管内壁上,使得热气冷却器传热效率下降,阻力增加,大约2个月左右就要停车清洗(一般采用高压水清洗)。
[0013] 现有热气过滤器采用玻璃纤维过滤袋进行过滤,尽管采用反吹方法对过滤管进行在线反吹,以减缓过滤器阻力的上升速度,但由于副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)的粘结性强,随着时间的推移,反吹效果逐渐下降,过滤器阻力就会越来越大,大约1个月左右,过滤器阻力就会从10KPa上升到70KPa,必须停车清理并更换过滤袋。
[0014] 针对热气冷却器及热气过滤器技术的缺陷,国内一些研究机构及生产厂家提出了许多解决方法,比如采用放大热气冷却器的换热面积、增加热气过滤器的过滤面积、加大过滤器的反吹频率、或采用多台设备并联备用等措施。然而这些措施采用的都是物理机械方法,只能相对延长一点使用寿命,并不能从根本上解决问题。如专利CN 10477006A,其采用流化床反应器依次与热气冷却器、初级旋风分离器、热气过滤器相连,再并联一套热气冷却器,初级旋风分离器和热气过滤器,最终去结晶器结晶,通过控制电动阀,使得任一台冷却器可以和任一台热气过滤器相互切换使用。虽然该方法使热气过滤器的切换次数减少50%,但是切换下来的热气冷却器仍然需要人工清洗,切换下来的热气过滤器也需要人工清洗和更换滤袋,没有从根本上上解决问题。

发明内容

[0015] 本发明的目的之一在于提供一种通过化学分解粘附在三聚氰胺生产中的热气冷却器和/或热气过滤器上副产物(蜜伯胺和蜜勒胺)及三聚氰胺的方法,以使热气冷却器及热气过滤器可以重复利用。
[0016] 本发明的另一目的在于提供一种三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法。
[0017] 本发明的另一目的在于提供一种三聚氰胺生产过程中,能耗低、运行成本低的设备再生方法。
[0018] 本发明的另一目的在于提供一种三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统。
[0019] 本发明的另一目的在于提供一种运行周期长、安全稳定运行的三聚氰胺生产及设备再生系统。
[0020] 本发明的目的通过以下技术手段实现:
[0021] 一方面,本发明提供了一种用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,其特征在于,所述的方法为向热气冷却器和/或热气过滤器通入水蒸汽;并向热气冷却器和/或热气过滤器的至少其内部提供高温环境。
[0022] 本领域公知,三聚氰胺生产过程中,热气冷却器和热气过滤器使用一段时间后,在热气冷却器换热管内壁上及热气过滤器过滤袋上,会粘附有三聚氰胺、及三聚氰胺副产物蜜伯胺、蜜勒胺、以及少量的催化剂等颗粒,需要停车清洗或更换滤袋。
[0023] 本发明用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法,通过向热气冷却器和/或热气过滤器通入水蒸汽,并维持热气冷却器和/或热气过滤器处于高温环境,通过化学反应将热气冷却器及热气过滤器中的三聚氰胺、蜜伯胺、蜜勒胺等固体颗粒分解成气体移走。
[0024] 化学再生的反应原理:
[0025]
[0026]
[0027]
[0028] 粘附在热气冷却器换热管内壁上及热气过滤器过滤袋上的三聚氰胺、蜜伯胺、蜜勒胺等在温度为300~400℃,压力为0.01~2.0MPa,并有硅胶或硅铝胶或氧化铝等催化剂存在的条件下,均可与水蒸汽反应,生成氨和二氧化碳,实现热气冷却器和热气过滤器的再生,无需停车清洗和更换滤袋。
[0029] 作为优选的实施方式,向热气冷却器和/或热气过滤器的至少其内部提供高温环境为300℃以上,优选300℃~400℃;更优选350℃~400℃。这是因为温度太低,不利于催化反应的发生,温度太高,则热气过滤器的玻璃纤维过滤袋容易老化。
[0030] 作为优选的实施方式,通过向热气冷却器和/或热气过滤器通入高温载气,来为其内部提供高温环境;因此,优选地,控制高温载气的温度在300℃以上,优选300℃~400℃,更优选350℃~400℃。此外,通过通入高温载气,非显而易见地,既能防止水蒸汽浓度过高,反应不完全,未反应的水蒸汽进入后工段影响三聚氰胺的消耗,又能防止再生气体分布不均匀造成再生不均匀的现象发生,对于再生反应十分有利。
[0031] 作为优选的实施方式,维持热气冷却器和/或热气过滤器的压力在0.1~0.7MPa。
[0032] 所述的热气冷却器和/或热气过滤器中在再生前或再生过程中残留有三聚氰胺合成中所产生的副产物,以及所采用的催化剂,或者可选地,还残留有三聚氰胺;
[0033] 所述的副产物为密伯胺或密勒胺中的一种或两种;
[0034] 所述的催化剂为硅胶、硅铝胶、氧化铝中的至少一种;
[0035] 所述的高温载气为氨气、二氧化碳、氮气中的至少一种;更优选地,所述的高温载气为氨气和二氧化碳;优选地,所述的高温载气即为三聚氰胺合成的流化载气,即氨气和二氧化碳。
[0036] 作为优选的实施方式,三聚氰胺生产中,热气冷却器与热气过滤器连接,仅需向热气冷却器进口通入水蒸汽和提供高温环境,就可实现热气冷却器及热气过滤器的共同化学反应再生。
[0037] 另一方面,本发明还提供了一种三聚氰胺过程中设备的再生方法。在三聚氰胺生产过程中,原料尿素在反应器中经催化剂催化反应,生成气态三聚氰胺及副产物,气态三聚氰胺及副产物从反应器出口输出,并通过与反应器连通的热气冷却过滤单元,副产物在热气冷却过滤单元凝华变为固态而被截留从而与气态三聚氰胺分离。优选地,所述的气态三聚氰胺及副产物从反应器出口输出时,还带出少量催化剂粉末,热气冷却过滤单元在截留副产物时还同时截留了催化剂粉末;所述的热气冷却过滤单元中,因局部过冷而造成少量的三聚氰胺凝华结晶成固相,所以还可能残留有三聚氰胺。
[0038] 本发明的三聚氰胺生产过程中设备的再生方法在于:反应器并联至少两套热气冷却过滤单元,其包括以下步骤:
[0039] 1)在三聚氰胺生产过程中,至少一套热气冷却过滤单元处于可运行状态,反应器先连通可运行状态的热气冷却过滤单元中的一套,此时该套热气冷却过滤单元处于运行状态,截留从反应器逸出的副产物,副产物在该套热气冷却过滤单中累积使其成为负载的冷却过滤单元;
[0040] 2)在持续生产过程中,将步骤1)所述的负载的冷却过滤单元从运行状态切换至生产离线状态;另一套处于可运行状态的热气冷却过滤单元则切换为与反应器连通处于运行状态,继续服务于三聚氰胺的生产过程用以截留副产物;
[0041] 3)处于生产离线状态的热气冷却过滤单元,在被下一次切换为运行状态之前,进行再生而成为可运行状态的热气冷却过滤单元;所述再生过程为:向热气冷却过滤单元通入水蒸汽,并向热气冷却过滤单元提供高温环境。
[0042] 作为优选的实施方式,步骤2)中,所述的热气冷却过滤单元处于可运行状态是指该单元中的热气过滤器的阻力为20KPa以下;优选15kPa以下;更优选10KPa。
[0043] 作为优选的实施方式,步骤2)中,当负载的热气冷却过滤单元的阻力上升到20KPa或以上时,切换另一套热气冷却过滤单元运行。
[0044] 作为一种优选的实施方式,步骤3)中,通过向热气冷却过滤单元通入高温载气,来为其内部提供高温环境;优选地,所述的高温载气为氨气、二氧化碳、氮气中的至少一种;更优选地,所述的高温载气为氨气和二氧化碳。所述的高温环境或高温载气的温度在300℃或以上;优选地,300℃~400℃;更优选地,350℃~400℃。
[0045] 作为一种优选的实施方式,步骤3)中,水蒸汽与高温载气混合后,再一起通入热气冷却过滤单元。
[0046] 作为一种优选的实施方式,步骤3)中,维持热气冷却过滤单元的压力在0.1~0.7MPa。
[0047] 其中,步骤3)中,再生过程发生的化学反应生成的产物气体为氨气和二氧化碳,并从热气冷却过滤单元中移去。
[0048] 作为优选的实施方式,步骤3)中,化学反应结束后,还对热气冷却过滤单元中的热气过滤器进行反吹;反吹至少一轮后,对热气过滤器进行排灰;更优选地,所述的反吹为旋转反吹;更优选地,所述的反吹为1~3轮。
[0049] 另一方面,本发明还提供了一种设备的化学再生系统,所述设备为三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器;所述的再生系统含有热气冷却器和热气过滤器,还含有水蒸汽输送机构,用以向热气冷却器和/或热气过滤器中输送水蒸汽;
[0050] 高温供温机构,用以向热气冷却器和/或热气过滤器提供高温环境。
[0051] 作为优选的实施方式,所述高温供温机构为载气输送机构,用以向热气冷却器和/或热气过滤器中输送高温载气;优选地,所述的高温载气为氨气、二氧化碳、氮气中的至少一种;更优选地,所述的高温载气为氨气和二氧化碳。高温环境或高温载气的温度在300℃或以上;优选地,300℃~400℃;更优选地,350℃~400℃。
[0052] 作为一种优选的实施方式,所述热气冷却器后端与热气过滤器前端串联成为热气冷却过滤单元。所述的水蒸汽输送机构与所述的高温供温机构分别连接至热气冷却过滤单元的前端;或者,所述的水蒸汽输送机构与所述的高温供温机构两者先行在输送管路中汇合后,再连接至热气冷却过滤单元的前端。
[0053] 或者,所述的水蒸汽输送机构和/或高温供温机构分出两个管路分支,一支连接所述热气冷却器前端,一支连接所述热气过滤器前端;或者所述的水蒸汽输送机构和/或高温供温机构分出两个管路分支,水蒸汽输送管路的分支先与高温供温机构的输送管路分支汇合后,再分别连接所述的热气冷却器和热气过滤器。
[0054] 进一步地,所述的水蒸汽输送机构、高温供温机构含有共用的或独立的输送管道,并通过位于输送管道上的第一控制装置与所述的热气冷却过滤单元连接,从而实现连通状态与不连通状态的切换。
[0055] 作为一种优选的实施方式,本发明的一种设备的化学再生系统所述的热气冷却器的前端还连接有三聚氰胺反应器;所述的三聚氰胺反应器与热气冷却器连接的工艺气输送管路中设有第二控制装置,从而控制连通或不连通;并且,所述的输送管道的第一控制装置前端的管道,与工艺气输送管路中第二控制装置前端的管道,两者为独立管道;而它们的后端的管道,两者为独立的管道或合并共用的管道。
[0056] 作为一种优选的实施方式,本发明的一种设备的化学再生系统,所述的热气过滤器后端还连接有结晶器;优选地,所述的热气过滤器于结晶器连接的工艺气输送管路中设有第三控制装置,从而控制连通或不连通。
[0057] 作为优选的实施方式,所述的第二控制装置和第三控制装置为电动闸阀。
[0058] 作为优选的实施方式,所述的设备的化学再生系统的三聚氰胺反应器前端连接有载气预热器。
[0059] 当本发明高温供温机构为载气输送机构时,作为优选的实施方式,载气输送机构与三聚氰胺反应器共用一个载气源,所述的载气源的载气经过载气预热器后,分为两路,一路连接三聚氰胺反应器,一路连接热气冷却器和/或热气过滤器。
[0060] 另一方面,本发明还提供了一种三聚氰胺生产及设备再生系统,该系统中含有两套或以上的热气冷却过滤单元,还包括连接于热气冷却过滤单元之前的反应器,以及连接于热气冷却过滤单元之后的结晶器。
[0061] 所述系统的每套热气冷却过滤单元连接有:
[0062] 水蒸汽输送机构,用以向每套并联的热气冷却过滤单元中输送水蒸汽;
[0063] 高温供温机构,用以向每套并联的热气冷却过滤单元提供高温环境。
[0064] 所述高温供温机构为载气输送机构,用以向热气冷却器和/或热气过滤器中输送高温载气;优选地,所述的高温载气为氨气、二氧化碳、氮气中的至少一种;更优选地,所述的高温载气为氨气和二氧化碳。高温环境或高温载气的温度在300℃或以上;优选地,300℃~400℃;更优选地,350℃~400℃。
[0065] 作为一种优选的实施方式,本发明的所述的设备为所述热气冷却器后端与热气过滤器前端串联成为热气冷却过滤单元。所述的水蒸气输送机构与所述的高温供温机构分别连接至热气冷却过滤单元的前端;或者,所述的水蒸气输送机构与所述的高温供温机构两者先行在输送管路中汇合后,再连接至热气冷却过滤单元的前端。
[0066] 或者,所述的水蒸气输送机构和/或高温供温机构分出两个管路分支,一支连接所述热气冷却器前端,一支连接所述热气过滤器前端;或者所述的水蒸气输送机构和/或高温供温机构分出两个管路分支,水蒸气输送管路的分支先与高温供温机构的输送管路分支汇合后,再分别连接所述的热气冷却器和热气过滤器。
[0067] 进一步地,所述的水蒸汽输送机构、高温供温机构含有共用的或独立的输送管道,并通过位于输送管道上的第一控制装置与所述的热气冷却过滤单元连接,从而实现连通状态与不连通状态的切换。
[0068] 作为一种优选的实施方式,本发明的一种设备的化学再生系统所述的热气冷却器的前端还连接有三聚氰胺反应器;所述的三聚氰胺反应器与热气冷却器连接的工艺气输送管路中设有第二控制装置,从而控制连通或不连通;并且,所述的输送管道的第一控制装置前端的管道,与工艺气输送管路中第二控制装置前端的管道,两者为独立管道;而它们的后端的管道,两者为独立的管道或合并共用的管道。
[0069] 作为一种优选的实施方式,本发明的一种设备的化学再生系统所述的热气过滤器后端还连接有结晶器;优选地,所述的热气过滤器与结晶器连接的工艺气输送管路中设有第三控制装置,从而控制连通或不连通。
[0070] 作为优选的实施方式,本发明中,所述的第二控制装置和第三控制装置为电动闸阀。
[0071] 在本发明所述的三聚氰胺生产及设备再生系统中,每套并联的热气冷却过滤单元分别连接一个水蒸汽输送机构和一个高温供温机构;或者,作为优选的实施方式,每套并联的热气冷却过滤单元共同连接一个水蒸汽输送机构和一个高温供温机构,具体地,所述的水蒸汽输送机构/高温供温机构的输送管,根据并联的热气冷却过滤单元的套数,分为相应数量的高温供温机构输送管分支组/水蒸汽输送管分支组,分别连接至热气冷却过滤单元的前端;或者,所述的水蒸汽输送管分支组与所述的高温供温机构输送管分支组,两两先汇合后,再一一连接至每套热气冷却过滤单元前端。或者,所述的水蒸汽输送管输送机构/高温供温机构的每个分支组,再分为两个次级分支,所述的水蒸汽输送管输送机构的两个次级分支分别连接到热气冷却器前段和热气过滤器前端,所述的高温供温机构输送管的两个次级分支也分别连接到热气冷却器前段和热气过滤器前端;或者所述的水蒸汽输送管输送机构和高温供温机构的次级分支,两两汇合后,在连接到热气冷却器和热气过滤器的前端;
[0072] 作为优选的实施方式,所述的设备的化学再生系统的三聚氰胺反应器前端连接有载气预热器。
[0073] 作为优选的实施方式,当本发明高温供温机构为载气输送机构时,载气输送机构与三聚氰胺反应器共用一个载气源,所述的载气源的载气经过载气预热器后,分为两路,一路连接三聚氰胺反应器,一路连接热气冷却器过滤单元。连接热气冷却器过滤单元的载气输送管再根据并联的热气冷却过滤单元的套数,分为相应数量的高温供温机构输送管分支组/水蒸汽输送管分支组,分别连接至热气冷却过滤单元的前端;或者,所述的水蒸汽输送管分支组与所述的高温供温机构输送管分支组,两两先汇合后,再一一连接至每套热气冷却过滤单元前端。
[0074] 作为优选的实施方式,每套热气冷却过滤单元连接的水蒸汽输送机构的输送管/其分支上的第一控制装置,含有限流孔板和闸阀;限流孔板和闸阀的位置可以调换,也即是说,所述第一控制装置沿水蒸汽流向方向依次设有限流孔板和闸阀,或者,依次设有闸阀和限流孔板。
[0075] 本领域公知,三聚氰胺及其生产副产物在水蒸汽和催化剂的作用下,可以生成气体二氧化碳和氨气,然而,针对三聚氰胺生产过程中,热气冷却器及热气过滤器的使用周期短的技术缺陷,从未有人想到,也从未有人采用该反应,移除热气冷却器及热气过滤器中残留的三聚氰胺和副产物,实现热气冷却器及热气过滤器的再生。
[0076] 本发明的改进在于,巧妙地利用了热气冷却过滤单元设备上自身粘附的硅胶或硅铝胶或氧化铝作催化剂,将水蒸汽分别与三聚氰胺、蜜伯胺、蜜勒胺反应生成氨和二氧化碳,无需额外添加催化剂,即可使热气冷却过滤单元再生,无需人工清洗,也无需更换过滤袋,极大地减轻了人力和物力成本,从根本上解决了热气冷却过滤单元的使用周期短的问题。对于再生反应后残留的催化剂粉末,因为剩余的催化剂粉末粘性很小,本发明进一步通过热气过滤器的旋转反吹和自动排灰系统,很容易将剩余的颗粒物排走。
[0077] 本发明的进一步改进在于,采用一台热气冷却器与一台热气过滤器串联为一套热气冷却过滤单元,在流化床反应器出口并联设置2套以上的热气冷却过滤单元,通过控制热气冷却过滤单元前后的电动闸阀,使任一热气冷却过滤单元切换使用,切换下来的热气冷却过滤单元采用水蒸汽化学反应再生,再生后的热气冷却过滤单元即可备用。
[0078] 本发明的进一步改进在于,采用高温载气配水蒸汽再生,既能防止水蒸汽浓度过高,反应不完全,未反应的水蒸汽进入后工段影响三聚氰胺的消耗,又能防止再生气体分布不均匀造成再生不均匀的现象发生,同时还能维持再生反应的温度,避免温度过低而影响再生反应的进行。
[0079] 本发明的进一步改进在于,热气过滤器采用旋转反吹技术,既提高了反吹效果,又保证了设备的长周期运行。
[0080] 本发明的进一步改进在于,采用热气冷却过滤单元在线切换及再生技术,使热气冷却过滤单元始终保持高传热效率及低阻力状态,以维持装置长周期稳定运行,并降低载气压缩机的电耗。
[0081] 本发明的方法和系统既具有再生操作简便、再生成本低的优点,又具有再生效率高、装置运行稳定、电耗低等优点。

附图说明

[0082] 图1.示出了本发明实施例3的一种三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统示意图。
[0083] 图2.示出了本发明实施例4的一种三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统示意图。
[0084] 图3.示出了本发明实施例5的一种三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统示意图。
[0085] 图4.示出了本发明实施例6的一种三聚氰胺生产及设备再生系统示意图。
[0086] 图5.示出了本发明实施例7的一种三聚氰胺生产及设备再生系统示意图。
[0087] 图式说明:
[0088] 1-载气预热器          2-流化床反应器
[0089] 3-热气冷却器Ⅰ         4-热气冷却器Ⅱ
[0090] 5-热气过滤器Ⅰ         6-热气过滤器Ⅱ
[0091] 7-电动闸阀Ⅰ           8-电动闸阀Ⅱ
[0092] 9-电动闸阀Ⅲ          10-电动闸阀Ⅳ
[0093] 11-调节阀Ⅰ            12-调节阀Ⅱ
[0094] 13-闸阀Ⅰ              14-闸阀Ⅱ
[0095] 15-限流孔板Ⅰ          16-限流孔板Ⅱ
[0096] 17-高温载气输送机构   18-水蒸汽输送机构
[0097] 19-旋转反吹装置Ⅰ      20-旋转反吹装置Ⅱ
[0098] 本发明图示中从热气过滤器下端排出的物质虽然标示为“副产物”,但“副产物”仅为从热气过滤器中排出的物质中的一类,不排除其他被排出的物质,例如,催化剂粉末连通副产物一起被排出。

具体实施方式

[0099] 以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案,具体实施例不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明理念所做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
[0100] 在本发明中,所述的“热气冷却过滤单元”的作用是在三聚氰胺生产过程中,截留从反应器逸出的三聚氰胺副产物、以及少量的催化剂粉末,还有少量三聚氰胺反应气因局部过冷,也会结晶,残留在热气冷却过滤单元中;通常的热气冷却过滤单元包括热气冷却器及与之相连的热气过滤器。在专利CN 10477006A中,其采用流化床反应器依次与热气冷却器、初级旋风分离器、热气过滤器相连,再并联一套热气冷却器,初级旋风分离器和热气过滤器,最终去结晶器结晶。其热气冷却器与热气过滤器之间设置了初级旋风分离器,目的是为了分离部分三聚氰胺副产物及催化剂粉末,以减轻热气过滤器的过滤负荷,延长热气过滤器的使用寿命。而在本发明中,热气冷却过滤单元中完全不需要设置初级旋风分离器,因为采用了再生技术后,热气过滤器过滤袋上的催化剂粉末很容易被反吹下来,若增设初级旋风分离器,反而不利,不利因素有:①再生时,需要将该初级旋风分离器再生,增加了再生时间及成本。②需要增加一套初级旋风分离器的底部排灰系统,增加了操作难度。③增加了设备投资。
[0101] 在本发明中,所述的三聚氰胺生产工艺为低压法三聚氰胺生产工艺。
[0102] 在本发明中,高温载气输送机构指提供高温的载气的设备和高温载气输送管道。
[0103] 在本发明中,水蒸汽输送机构指提供水蒸汽的设备和水蒸汽输送管道。
[0104] 在本发明中,所述的工艺气为在工艺系统中循环的气体,其主要成分为氨气和二氧化碳混合气体(在流化床反应器与结晶器之间的工艺气中含有三聚氰胺,进流化床反应器之前的工艺气中不含三聚氰胺)。
[0105] 本发明所指的设备的“前端”是指其进气端,即工艺流程中气体流向的进气的一端。
[0106] 实施例1一种用于三聚氰胺生产的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法[0107] 在低压法三聚氰胺生产过程中,当热气冷却器和热气过滤器使用一段时间后,在热气冷却器换热管内壁上及热气过滤器过滤袋上,会粘附有三聚氰胺、及三聚氰胺副产物蜜伯胺、蜜勒胺以及少量的催化剂粉末等颗粒,需要停机清洗或更换滤袋。
[0108] 此时,停止该热气冷却器和热气过滤器的运行,向热气冷却器和/或热气过滤器通入水蒸汽;并维持热气冷却器和/或热气过滤器的温度在300℃以上,压力0.1~0.7MPa之间,在热气冷却器和/或热气过滤器中残留的催化剂的作用下,通过化学反应将热气冷却器及热气过滤器中的三聚氰胺、蜜伯胺、蜜勒胺等分解生成气体(氨气和二氧化碳)移走。
[0109] 作为优选的实施方式,维持热气冷却器和/或热气过滤器的温度在300℃~400℃;更优选330℃-360℃。
[0110] 作为优选的实施方式,当通入水蒸汽时,还通入高温载气(氨气和二氧化碳),以提供热气冷却器和/或热气过滤器的再生反应温度;因此,优选地,控制高温载气的温度在300℃以上,优选300℃~400℃,更优选350℃~400℃。当热气冷却器与热气过滤器串联时,仅在热气冷却器通入气体即可使热气冷却器与热气过滤器均发生再生反应。
[0111] 实施例2一种三聚氰胺生产过程中的设备再生方法
[0112] 一种三聚氰胺生产设备过程中的设备再生方法,三聚氰胺流化床反应器并联两套(具体生产中,可以是两套,也可以是多套)热气冷却过滤单元,热气冷却过滤单元再串联结晶器,所述的热气冷却过滤单元含有热气冷气器和与之相连的热气过滤器,其操作步骤如下:
[0113] 1)三聚氰胺生产时,至少一套热气冷却过滤单元处于可运行状态,流化床反应器先连通可运行状态的热气冷却过滤单元中的一套,此时该套热气冷却过滤单元处于运行状态,截留从反应器逸出的副产物,副产物在该套热气冷却过滤单中累积使其成为负载的冷却过滤单元,其余热气冷却过滤单元处于生产离线状态。
[0114] 2)当运行的热气冷却过滤单元阻力上升至20KPa或以上时,需要清洗热气冷却器及热气过滤器、更换热气过滤器的过滤袋时,停止该热气冷却过滤单元的运行,该单元切换为生产离线状态;另一套处于可运行状态的热气冷却过滤单元则切换为与反应器连通处于运行状态,继续服务于三聚氰胺的生产过程用以截留副产物;该过程中三聚氰胺生产系统的其余设备如流化床反应器、结晶器等一直处于生产在线状态;
[0115] 3)处于生产离线状态的热气冷却过滤单元,在被下一次切换为运行状态之前,进行再生而成为可运行状态的热气冷却过滤单元。具体地,向热气冷却过滤单元通入水蒸汽,并维持热气冷却过滤单元的温度在300℃以上,压力在0.1~0.7MPa;使热气冷却过滤单元中的三聚氰胺及其副产物在催化剂的作用下,通过化学反应生成气体(氨气和二氧化碳),并经过结晶器进入为尾气处理系统。作为一优选的实施方式,维持热气冷却器和/或热气过滤器的温度在300℃~400℃;作为更优选的实施方式,维持热气冷却器和/或热气过滤器的温度在330℃~360℃。作为一优选的实施方式,在通入水蒸汽时,同时向热气冷却过滤单元通入高温载气,以维持热气冷却器和/或热气过滤器的再生反应温度;因此,优选地,控制高温载气的温度在300℃以上,优选300℃~400℃,更优选350℃~400℃。此外,通过通入高温载气,既能防止水蒸汽浓度过高,反应不完全,未反应的水蒸汽进入后工段影响三聚氰胺的消耗,又能防止再生气体分布不均匀造成再生不均匀的现象发生。化学反应结束后,启动被再生反应的热气过滤器的反吹装置进行旋转反吹;反吹1~3轮后,启动热气过滤器自动排灰程序,进行排灰。
[0116] 作为优选的实施方式,水蒸汽与高温载气混合后,再一起通入热气冷却过滤单元;
[0117] 作为优选的实施方式,通入热气冷却过滤单元的高温载气可以和通入流化床反应器的载气使用同一载气源。
[0118] 作为优选的实施方式,所述的热气冷却过滤单元处于可运行状态是指该单元中的热气过滤器的阻力为20KPa以下;优选15kPa以下;更优选10KPa。
[0119] 实施例3一种三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统
[0120] 如图1所示的三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统,该系统含有一套热气冷却过滤单元,热气冷却过滤单元含有热气冷却器I 3和与之相连的热气过滤器I 5。热气冷气器I 3的前端,连接有水蒸汽输送机构18,用以向热气冷却过滤单元输送水蒸汽,还连接有高温供温机构,在本实施例中所述的高温供温机构为高温载气输送机构17,用以向热气冷却器I 3和热气过滤器I 5提供高温环境。水蒸汽的输送管和高温载气的输送管分别连接到热气冷却器I 3前端。水蒸汽的输送管路上,设置有第一控制装置,从而实现水蒸汽的连通不连通状态的切换以及流量控制,该第一控制装置由闸阀Ⅰ 13和限流孔板Ⅰ 15组成。高温载气的输送管路上,也设置有第一控制装置,从而实现高温载气的连通不连通状态的切换以及流量控制,在本实施例中,高温载气输送管路上的第一控制装置为调节阀Ⅰ 11。
[0121] 本发明的热气冷却器I 3前端还连接有流化床反应器2;所述的流化床反应器2与热气冷却器I 3连接的工艺气输送管路中设有第二控制装置,在本实施例中,为电动闸阀I 7,从而控制连通或不连通;流化床反应器2前端连接有载气预热器1。
[0122] 热气过滤器I 5后端去连接结晶器;
[0123] 本发明中,高温载气输送机构17与流化床反应器2共用一个载气源,所述的载气源的载气经过载气预热器1加热后,分为两路,一路连接流化床反应器2,一路连接热气冷却过滤单元。
[0124] 本发明中热气过滤器I 5中还设有旋转反吹装置I 19,用于对热气过滤器I 5的过滤管进行反吹。
[0125] 实施例4一种三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统
[0126] 如图2所示的三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统,重复实施例3,有以下不同点:
[0127] 所述的水蒸汽输送机构18与所述的高温载气输送机构17两者先行在输送管路中汇合后,再连接至热气冷却器I 3的前端。具体地,水蒸汽输送机构18的输送管路上设置有第一控制装置(在本实施例中由闸阀Ⅰ 13和限流孔板Ⅰ 15组成),闸阀Ⅰ 13后的水蒸汽输送管路连通到高温载气输送管路上,二者管路汇合,汇合的管路上设置有第一控制装置(在本实施例中为调节阀Ⅰ 11),然后再连接到热气冷却器I 3。
[0128] 实施例5一种三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统
[0129] 如图3所示的三聚氰胺生产系统中的热气冷却器和/或热气过滤器的化学再生系统,重复实施例4,有以下不同点:
[0130] 所述的水蒸汽输送机构与所述的高温供温机构两者先行在输送管路中汇合后,在分为两路,一路连接到热气冷却器前端,另一路连接到热气过滤器前端。
[0131] 实施例6一种三聚氰胺生产及设备再生系统
[0132] 如图4所示的三聚氰胺生产及设备再生系统,含有流化床反应器2,流化床反应器2并联两套热气冷却过滤单元,热气冷却过滤单元再串联结晶器。所述的第一套热气冷却过滤单元含有热气冷却器I 3和与之相连的热气过滤器I 5,第二套热气冷却过滤单元含有热气冷却器II 4和与之相连的热气过滤器II 6。
[0133] 在热气冷却过滤单元的并联支路上,在流化床反应器与热气冷却器之间,设有第二控制装置,在本实施例中,第一、第二并联支路上的第二控制装置分别为电动闸阀I 7和电动闸阀II 8。
[0134] 在热气冷却过滤单元的并联支路上,在热气过滤器与结晶器之间,设有第三控制装置,在本实施例中,第一、第二并联支路上的第三控制装置分别为电动闸阀III 9和电动闸阀IV 10。
[0135] 在热气冷气器的前端,连接有水蒸汽输送机构18,用以向热气冷却过滤单元输送水蒸汽,还连接有高温供温机构,在本实施例中所述的高温供温机构为高温载气输送机构17,用以向每套热气冷却过滤单元提供高温环境。
[0136] 在第一、第二并联支路上连通的水蒸汽输送管路上,分别设有第一控制装置,在本实施例中,该第一控制装置分别由一个限流孔板和闸阀组成,具体地,第一、第二并联支路上连通的水蒸汽输送管分别设有限流孔板I 15、II 16和闸阀I 13、II 14。
[0137] 在第一、第二并联支路上连通的高温载气输送管路上,也分别设有第一控制装置,在本实施例中,第一、第二并联支路上连通的高温载气输送管的第一控制装置分别为调节阀I 11和调节阀II 12。
[0138] 在本实施例中,两套热气冷却过滤单元共用一个水蒸汽输送机构,具体地,所述的水蒸汽输送机构的输送管分为两路,一路连通第一套热气冷却过滤单元的热气冷却器I 3的前端,另一路连通第二套热气冷却过滤单元的热地冷却器II 4的前端。
[0139] 在本实施例中,两套热冷却过滤单元共用一个高温载气输送机构,具体地,所述的高温载气输送机构的输送管分为两路,一路连通第一套热气冷却过滤单元的热气冷却器I 3的前端,另一路连通第二套热气冷却过滤单元的热地冷却器II 4的前端。进一步地,连通到热气冷却器前端的水蒸汽输送管分支先与高温载气输送管分支两两汇合,再分别连接到热气冷却器前端。作为一种优选的实施方式,在该实施例中,汇合后的水蒸汽和高温载气输送管,连通到该套热气冷却过滤单元的热气冷气器与第二控制装置之间的工艺气输送管,此时,水蒸汽与高温载气有一定时间和空间混合均匀,既能防止水蒸汽浓度过高,反应不完全,未反应的水蒸汽进入后工段影响三聚氰胺的消耗,又能防止再生气体分布不均匀造成再生不均匀的现象发生。
[0140] 本发明的系统还含有载气预热器1,载气预热器1将载气预热后通入流化床反应器2。
[0141] 本发明的第一、第二并联支路上的热气过滤器中还分别设有旋转反吹装置I 19、II 20,用于对热气过滤器I 5、II 6的过滤管进行反吹。
[0142] 本发明中,高温载气输送机构17与流化床反应器2共用一个载气源,所述的载气源的载气经过载气预热器1加热后,分为两路,一路连接流化床反应器2,一路连接热气冷却过滤单元,连接到热气冷却过滤单元的高温载气输送管再分为两路,分别连接到热气冷却器I 3和热气冷却器II 4前端。
[0143] 实施例7一种三聚氰胺生产及设备再生系统
[0144] 如图5所示,重复实施例6,有以下不同点,连通到热气冷却器前端的水蒸汽输送管分支不与高温载气输送管分支两两汇合,而是分别连通到热气冷却器前端。
[0145] 实施例8本发明的三聚氰胺生产及设备再生系统的运行工艺
[0146] 以实施例6的三聚氰胺生产及设备再生系统为例。
[0147] 如图4所示,一种三聚氰胺生产及设备再生系统,包括流化床反应器2,流化床反应器2包括设于反应器底部的进料口,用于通入高温载气。来自载气压缩机出口的载气,经载气预热器1加热至350~400℃后,由流化床反应器2底部的进料口进入流化床反应器2,将反应器中的催化剂进行流化;熔融尿素由反应器中部进入流化床反应器2,在流化床反应器2中进行尿素生成三聚氰胺的反应,并有三聚氰胺脱氨的副反应发生;熔盐加热盘管位于反应器下部,用于提供反应所需要的热量,维持所述反应器的温度在350~400℃、压力在0.1~0.7MPa之间;出料口位于反应器顶部,用于输出反应器中产生的反应生成气。
[0148] 从流化床反应器2顶部出来的反应生成气,进入热气冷却过滤单元,以2套热气冷却过滤单元为例:
[0149] ①正常运行状态
[0150] 当第1套热气冷却过滤单元正常运行时,其进口电动闸阀Ⅰ 7及出口电动闸阀Ⅲ9处于打开状态(此时第2套热气冷却过滤单元进口电动闸阀Ⅱ 8处于关闭状态,出口电动闸阀Ⅳ 10处于打开状态);
[0151] 将来自流化床反应器2出料口温度为380~390℃的反应生成气导入第1套热气冷却过滤单元,先经其进口电动闸阀Ⅰ 7进入热气冷却器Ⅰ 3,冷却至330~350℃后,再进入热气过滤器Ⅰ 5,过滤除去气体中夹带的副产物及催化剂粉末;
[0152] 从热气过滤器Ⅰ 5出来的气体经电动闸阀Ⅲ9去结晶器结晶。
[0153] ②热气冷却过滤单元的切换
[0154] 当第1套热气冷却过滤单元的阻力上升到20KPa以上时,需要进行切换;
[0155] 首先打开第2套热气冷却过滤单元进口电动闸阀Ⅱ 8,其出口电动闸阀Ⅳ 10已处于打开状态;此时,第2套热气冷却过滤单元处于正常运行状态;
[0156] 逐渐关闭第1套热气冷却过滤单元进口电动闸阀Ⅰ 7,此时,其出口电动闸阀Ⅲ9仍然处于打开状态;
[0157] 将高温载气输送机构17上的调节阀Ⅰ 11开度调至100%,同时将调节阀Ⅱ 12的开度调至10~20%,将第1套热气冷却过滤单元中的热气冷却器Ⅰ 3及热气过滤器Ⅰ 5内的含有三聚氰胺的工艺气进行置换,以防止气体中大量的三聚氰胺被分解,同时保证其再生所需要的高温载气流量。
[0158] ③热气冷却过滤单元的化学再生
[0159] 打开水蒸汽输送机构18上的总阀,排尽管道内的蒸汽冷凝液,直至蒸汽温度大于150℃;
[0160] 打开水蒸输送机构18上闸阀Ⅰ 13,通过限流孔板Ⅰ 15控制水蒸汽流量,将水蒸汽引入高温载气输送机构17,与高温载气一起经调节阀Ⅰ 11进入热气冷却器Ⅰ 3;
[0161] 在热气冷却器Ⅰ 3内,利用粘附在换热管内壁上的硅胶或硅铝胶或氧化铝作催化剂,水蒸汽分别与粘附在管内壁上的三聚氰胺、蜜伯胺、蜜勒胺反应生成氨和二氧化碳;
[0162] 水蒸汽与高温载气从热气冷却器Ⅰ 3出来,进入热气过滤器Ⅰ 5,在热气过滤器Ⅰ 5内,利用粘附在过滤袋外壁上的硅胶或硅铝胶或氧化铝作催化剂,水蒸汽分别与粘附在过滤袋外壁上的三聚氰胺、蜜伯胺、蜜勒胺反应生成氨和二氧化碳;
[0163] 化学再生所产生的氨和二氧化碳气体与高温载气一起从热气过滤器Ⅰ 5出来,经过电动闸阀Ⅲ9,去结晶器;
[0164] 再生2~10小时后,关闭水蒸汽输送机构18上闸阀Ⅰ 13及水蒸汽总阀,停止再生,并将高温载气输送机构17上的调节阀Ⅰ 11开度调至10~20%;
[0165] 启动热气过滤器Ⅰ 5上的旋转反吹装置Ⅰ 19,对热气过滤器Ⅰ 5的过滤管进行反吹,反吹进行1~3轮后,启动热气过滤器Ⅰ 5的自动排灰程序,进行排灰;
[0166] 再生并排灰后的第1套热气冷却过滤单元,其阻力由20KPa下降到10KPa左右,处于热备用状态,随时可切换使用。
[0167] 化学再生方法运行结果如表1所示。
[0168] 表1一种三聚氰胺热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法应用前后的综合指标比较(以气相淬冷法年产5万吨三聚氰胺计)
[0169]
[0170] 由表1可知,本发明的热气冷却器及热气过滤器的化学再生方法系统及工艺,不仅从根本上解决了热气冷却器及热气过滤器易堵塞的问题,大大延长热气过滤器过滤袋的使用寿命,且无需清洗,人力及物力成本下降,产品优等率提升,此外,减少粉尘的污染,有利于环境保护。