[發明專利]一種利用尿素制備雙氰胺的系統與方法

在審

• 申請號: 202110960827.7
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113511988A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 唐印;宋國天;李剛;孔德利;莫玉馨;秦艷妮;雷林;馮安華
• 申請（專利權）人: 四川金象賽瑞化工股份有限公司
• 主分類號: C07C277/08
• 分類號: C07C277/08;C07C279/28
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 呂玲

本發明涉及雙氰胺的制備技術領域，具體為一種利用尿素制備雙氰胺的系統與方法。該方法包括如下步驟：尿素進入尿素洗滌塔對氣體洗滌后，進入裂解反應器高溫裂解得到單氰胺氣體，將含有固體雜質的單氰胺氣體經過濾器過濾后，在聚合反應器中聚合得到雙氰胺氣體，將雙氰胺氣體中含有的固體雜質經過濾器過濾后，進入通有工藝冷氣的結晶器中冷卻結晶，在捕集器中收集得到雙氰胺固體，氣體一部分經冷氣壓縮機進入尿素洗滌塔進行處理，一部分作為載氣經載氣壓縮機進入裂解反應器等。利用本發明得到的雙氰胺固體，在保證產品質量及純度高的基礎上，實現了工藝流程簡單，綠色環保，且原料利用率高，同時副產蒸汽，能耗低，節省成本。

技術領域

本發明涉及雙氰胺的制備技術領域，具體為一種利用尿素制備雙氰胺的系統與方法。

背景技術

雙氰胺，別名二氰二胺、二聚氨基氰(是氰胺的二聚體，也是胍的氰基衍生物)，分子式為(NH₂CN)₂。雙氰胺通常呈針狀、菱狀、鱗狀或粉末狀的白色結晶體，其熔點為205℃。

傳統石灰氮法制備雙氰胺的方法是將氰氨化鈣水解所得的氰氨氫鈣懸浮液，經真空過濾除去氫氧化鈣濾渣，再向濾液通入二氧化碳將鈣以碳酸鈣的形式沉淀出來，得到氨基氰液。使其在堿性條件下聚合，再經過濾、冷卻結晶、分離、干燥，得二聚氰胺。其方程式如下：

2CaCN₂+2H₂O→Ca(HCN₂)₂+Ca(OH)₂

Ca(HCN₂)₂+CO₂+H₂O→2NH₂CN+CaCO₃

2NH₂CN→(NH₂CN)₂

現有石灰氮法工藝技術中影響雙氰胺質量指標的主要因素為產品中含有的氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣等雜質。石灰氮法的生產工藝流程長，設備費用高，會產生大量的廢渣和廢水，造成環境污染嚴重，致使成本大，同時石灰氮水解脫鈣過程中需大量冷卻水控溫，會造成能耗和水資源的極大浪費。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種利用尿素制備雙氰胺的系統與方法。該方法可解決石灰氮法中對雙氰胺的質量影響因素，相對石灰氮法工藝流程簡單，不產生廢渣和廢水，原料利用率高，產品純度高，可副產蒸汽，降低成本，同時生產流程中無需大量冷卻水控溫，可減少水資源消耗，尿素制備雙氰胺過程中氣體處于循環狀態，可多次重復利用，降低能耗。

為了實現以上發明目的，本發明的具體技術方案為：

一種利用尿素制備雙氰胺的系統，其包括：

尿素洗滌塔，用于對來自捕集器的氣體洗滌；

冷氣壓縮機，用于將通入尿素洗滌塔的冷氣壓縮加壓；

裂解反應器，用于將尿素高溫裂解得到單氰胺氣體混合物；

載氣壓縮機，用于將通入裂解反應器的載氣壓縮加壓；

聚合反應器，用于將通入聚合反應器的單氰胺氣體混合物在聚合反應器中聚合得到雙氰胺氣體混合物；

結晶器，用于雙氰胺氣體混合物與來自尿素洗滌塔的氣體混合冷卻結晶；

捕集器，用于將結晶器來的夾帶有雙氰胺結晶的氣體在捕集器中完成氣固分離，收集得到雙氰胺固體，氣體的一部分進入尿素洗滌塔進行處理，一部分作為載氣進入裂解反應器中，來自捕集器的氣體經尿素洗滌塔洗滌后，一部分作為工藝冷氣進入結晶器中，一部分作為工藝尾氣處理后再用。