[發明專利]用于三聚氰胺生產設備的加熱單元以及三聚氰胺生產設備

在審

• 申請號: 201510930381.8
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105688770A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: R·圣圖齊
• 申請（專利權）人: 歐洲技術設于伊特根的三聚氰氨-盧森堡-分支機構
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;C07D251/60
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 趙培訓

技術領域

本發明涉及一種用于三聚氰胺生產設備的加熱單元以及使用所述 加熱單元的三聚氰胺生產設備。

特別地，本發明涉及一種使用熔鹽回路的加熱單元，其有利地具 有低的形成燒堿的風險，并且本發明進而涉及一種三聚氰胺生產設備， 在該設備中因熔鹽中存在燒堿而產生的SCC(應力腐蝕破裂)現象被 最小化，或者優選地被消除。

背景技術

在本說明書中，縮寫“SCC”旨在表示一種腐蝕過程，所述腐蝕 過程發展為穿晶破裂或晶內破裂，這會導致穿透有關壁部的泄漏，或 者導致結構的完全崩壞。

在三聚氰胺生產設備的情況中，SCC可以例如導致熱交換器的部 分或生產反應器的管束的一根或更多根管崩壞，所述熱交換器用于對 相關組的氨進行過熱加熱。

在三聚氰胺的生產過程中，在高壓和低壓兩個情況中都有必要在 生產過程的反應區域或者生產過程的其他區域中供應特定量的高溫 氨，以便避免會導致三聚氰胺固化的局部冷卻(發生在354℃)發生。

優選地，在等于大致380℃的反應溫度下供應氨。該反應溫度遠 高于氨的臨界溫度(132.4℃)，這樣，處于該反應溫度的氨通常定義 為過熱氨。

在三聚氰胺生產過程中，尤其在沒有催化劑并且因此處于高壓的 情況下進行處理操作的過程中，通過泵將氨壓縮至期望的壓力。為實 現該目的，通常使用往復式泵，例如由液氨供給的活塞泵或隔膜泵。

因此接下來，必須經歷若干步驟以便將上述的氨加熱至期望的溫 度，所述若干步驟包括：將溫度升高至與壓力平衡的沸點的第一步驟， 直到完成液相到氣相的轉變的第二沸騰步驟，以及將氣相的氨的溫度 升高至反應溫度的第三步驟。

氨的前兩個加熱步驟優選地通過使用熱交換器實現，所述熱交換 器使用在工業化設備中可獲得的低壓、中壓或高壓蒸汽作為加熱流體。 例如，可以使用壓強為5-6bar的蒸汽用于加熱至沸點溫度并完成汽 化。同一蒸汽還可以用于將氨的溫度升高至大致150℃，保證處于該 溫度值的所有的氨都為氣相。

隨后可以通過使用中壓或高壓蒸汽作為加熱流體的熱交換器、根 據所述蒸汽的情況持續盡可能地升高氨的溫度，所述蒸汽能夠從工業 設備中獲得，所述蒸汽在工業設備中進行操作。

關于加熱氨的第三步驟，不能使用蒸汽，因為要到達的溫度(即 380℃)高于水的臨界溫度373.936℃，相應的壓強為220.58bar。

因此，排除了使用蒸汽用于加熱氨的第三步驟的現實可能性。

目前，為執行所述的第三步驟，已知的是使用已存在于三聚氰胺 生產設備中的其他加熱流體，并且所述其他加熱流體被用于提供反應 熱和/或用于保持裝備和/或管線處于高于三聚氰胺的固化點的溫度， 即處于高于354℃的溫度，優選地，處于等于或高于380℃的溫度。

在目前已知的三聚氰胺生產設備中兩種流體是通常可獲得的并且 具有適于實現上述目的的溫度，所述流體即導熱油(例如道式熱載體) 以及熔鹽，兩者都通過兩個分離閉合的環形回路進行管理和操作，每 一個回路包括一加熱爐、至少一個循環泵、儲箱、相關的管線、閥以 及用于系統管理所必須的任何其他裝置。

導熱油在持續使用中其溫度限于380℃。因此，為避免因裂解而 快速分解，這樣的流體通常用于保持已處于反應溫度的流體的溫度。 換而言之，所述導熱油用于避免在管線中循環的三聚氰胺冷卻。

事實上，導熱油在連續使用中的最大溫度等于380℃，這不允許 獲得可用的溫度差以管理用于加熱氨的熱交換器，所述氨必須被準確 地加熱到380℃的溫度。

因此，可獲得并且能夠有效地用于過熱加熱氨的唯一流體只剩下 熔鹽的混合物，所述熔鹽此外還構成了同樣提供反應熱的加熱流體。

如已知的，熔鹽由持續保持在高于380℃的溫度的亞硝酸鈉和亞 硝酸鉀以及硝酸鹽的混合物構成。該類型的混合物有很強的氧化作用， 因此為避免與氧氣和環境水分接觸，熔鹽回路保持在大致0.5bar的氮 氣的正壓強下。

為過熱加熱氨，目前使用由能夠耐受380℃的氨的材料制成的熱 交換器，所述材料例如是具有高的鎳含量的合金(高鎳合金)制成， 所述合金的一個示例為HastelloyC276。

該類型的材料通常還用于制造使用熔鹽作為加熱流體的設備中的 三聚氰胺生產反應器。