本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)尿素和三聚氰胺的集成工藝。

背景技術(shù)：

1、三聚氰胺工廠產(chǎn)生包含大量的co2和nh3的廢氣。期望將這些氣體供應(yīng)至尿素工廠，在那里這些氣體被用作反應(yīng)物。本領(lǐng)域已經(jīng)提出了耦接和集成尿素工廠和三聚氰胺工廠的各種可能性。

2、《烏爾曼工業(yè)化學(xué)百科全書(ullmann's?encyclopedia?of?industrialchemistry)》,“尿素(urea)”章節(jié),2010(下文稱為烏爾曼尿素(ullmann's?urea),2010)說明了示例尿素生產(chǎn)工廠。一些著名的尿素工廠類型包括常規(guī)工廠(無高壓汽提)以及使用例如斯塔密卡邦(stamicarbon)co2汽提設(shè)計(jì)、東洋(toyo)co2汽提設(shè)計(jì)和司南普吉提(snamprogetti)熱汽提設(shè)計(jì)的汽提工廠。

3、如本文所使用的，hp指示高壓，mp指示中壓，并且lp指示低壓。

4、文章“尿素-三聚氰胺工廠集成(urea-melamine?plant?integration)”,《氮+合成氣321(nitrogen+syngas?321)》,2013年1月-2月,第44-54頁描述了尿素-三聚氰胺集成方法。一種方法是通過將三聚氰胺工廠廢氣與從尿素工廠接收到的貧氨基甲酸酯溶液混合來對(duì)其進(jìn)行冷凝。在司南普吉提類型尿素工廠的情況下使用的另一種方法描述為在三聚氰胺工廠內(nèi)部以20巴(g)對(duì)廢氣進(jìn)行冷凝，并且將所得氨基甲酸酯溶液遞送至尿素高壓區(qū)段。對(duì)于這種類型的尿素工廠，另一種方法描述為在尿素工廠的低壓、中壓或高壓區(qū)段中，酌情在現(xiàn)有的冷凝器或并聯(lián)的冷凝器中對(duì)廢氣進(jìn)行冷凝。

5、《烏爾曼工業(yè)化學(xué)百科全書》,“三聚氰胺(melamine)”章節(jié),2003說明了各種三聚氰胺生產(chǎn)工藝。

6、us2016/0194293描述了尿素和三聚氰胺生產(chǎn)的集成工藝，其中來自三聚氰胺工廠的廢氣在中壓(20-30巴)下在冷凝器中冷凝，所述冷凝器還從尿素工廠的低壓回收區(qū)段接收氨基甲酸酯。在一個(gè)實(shí)施例中，來自三聚氰胺工廠的廢氣在第一中壓(mp)氨基甲酸酯冷凝器中冷凝，所述冷凝器還從低壓(lp)回收區(qū)段接收氨基甲酸酯溶液。冷凝器的流出物被供應(yīng)至第二mp氨基甲酸酯冷凝器，所述第二mp氨基甲酸酯冷凝器還從解離器接收氣體流，所述分離器直接從反應(yīng)器接收一部分尿素合成溶液；另一部分尿素合成溶液被供應(yīng)至高壓co2汽提塔。尿素工廠使用高壓(hp)洗滌器。來自反應(yīng)器的氣體被供應(yīng)至洗滌器，在那里用氨基甲酸酯溶液洗滌氣體，并且非冷凝氣體作為“惰性氣體”排出。部分co2進(jìn)料被供應(yīng)至lp氨基甲酸酯冷凝器。

7、針對(duì)尿素工廠與三聚氰胺工廠耦接的另一個(gè)參考文獻(xiàn)是us2007/0282102。

8、尿素工廠的高壓洗滌器是一種復(fù)雜且昂貴的設(shè)備，由于在高壓和惰性氣體濃度下操作，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)當(dāng)注意，惰性氣體通常含有o2，用于通過在合成區(qū)段中進(jìn)行鈍化來預(yù)防腐蝕，通常作為鈍化空氣供應(yīng)，也含有n2，以及來自co2進(jìn)料的h2。烏爾曼尿素,第25頁討論了在尿素工廠中排放不可冷凝氣體的地方避免形成爆炸性h2/o2混合物的必要性。通常期望減少hp設(shè)備的數(shù)量。us2019/0015811背景參考文獻(xiàn)討論了使用hp洗滌器進(jìn)行分配的優(yōu)勢(shì)。

9、us2016/0318883在圖10中示出了帶有co2?hp汽提塔的尿素工廠的工藝方案，其中經(jīng)汽提的尿素溶液經(jīng)受絕熱閃蒸。所得氣體與來自反應(yīng)器的廢氣和來自三聚氰胺工廠的廢氣一起經(jīng)受冷凝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在為尿素和三聚氰胺的集成生產(chǎn)提供更好的工廠和工藝，例如，具有相對(duì)較低的蒸汽消耗(能量消耗)率。

2、本發(fā)明總體上涉及一種尿素生產(chǎn)工藝和工廠，所述尿素生產(chǎn)工藝和工廠串聯(lián)地使用以下：mp第一氨基甲酸酯冷凝器，所述mp第一氨基甲酸酯冷凝器用于對(duì)至少尿素合成區(qū)段的廢氣進(jìn)行冷凝，以產(chǎn)生中壓(mp)冷凝器流出物；所述mp冷凝器流出物的氣體/液體分離，以產(chǎn)生氣體流和液體流；以及第二氨基甲酸酯冷凝器，所述第二氨基甲酸酯冷凝器用于從三聚氰胺生產(chǎn)接收廢氣和所述液體流。

3、本發(fā)明的一方面涉及尿素和三聚氰胺集成生產(chǎn)工藝，其包含：在汽提類型的高壓尿素合成區(qū)段中生產(chǎn)尿素，從而產(chǎn)生同樣包含氨基甲酸酯的尿素溶液，所述尿素溶液優(yōu)選地是經(jīng)汽提的尿素溶液，以及包含惰性氣體、nh3和co2的單獨(dú)的尿素合成區(qū)段廢氣流；生產(chǎn)三聚氰胺，由此提供三聚氰胺廢氣流；優(yōu)選地使所述尿素溶液(所述尿素溶液優(yōu)選地是經(jīng)汽提的尿素溶液)經(jīng)受mp處理，其中所述尿素溶液中含有的所述氨基甲酸酯中的至少一部分氨基甲酸酯解離成co2和nh3，從而產(chǎn)生mp尿素溶液和第一mp氣體流；使所述尿素合成區(qū)段廢氣流并且優(yōu)選地所述第一mp氣體流的至少一部分在第一mp氨基甲酸酯冷凝器中經(jīng)受冷凝，以產(chǎn)生mp冷凝器流出物和/或使來自所述尿素合成區(qū)段的廢氣出口的氣體并且優(yōu)選地來自所述mp處理的氣體在所述第一mp氨基甲酸酯冷凝器中經(jīng)受冷凝；使所述mp冷凝器流出物經(jīng)受氣體/液體分離，以產(chǎn)生包含所述惰性氣體的第二mp氣流和第一mp氨基甲酸酯溶液；使所述三聚氰胺廢氣流在存在所述第一mp氨基甲酸酯溶液的至少一部分的情況下在第二mp氨基甲酸酯冷凝器中經(jīng)受冷凝，以產(chǎn)生第二mp氨基甲酸酯溶液；以及將所述第二mp氨基甲酸酯溶液直接或間接供應(yīng)至所述尿素合成區(qū)段。

4、本發(fā)明還涉及一種尿素和三聚氰胺集成生產(chǎn)工廠，其包含：汽提類型的高壓尿素合成區(qū)段，所述汽提類型的高壓尿素合成區(qū)段具有用于還包含氨基甲酸酯的尿素溶液的出口，以及用于包含惰性氣體、nh3和co2的尿素合成區(qū)段廢氣流的單獨(dú)的出口；三聚氰胺生產(chǎn)區(qū)段，所述三聚氰胺生產(chǎn)區(qū)段具有用于三聚氰胺廢氣流的出口；優(yōu)選地mp處理單元，所述mp處理單元用于以中壓處理所述尿素溶液，其中所述尿素溶液中含有的所述氨基甲酸酯中的至少一些氨基甲酸酯解離成co2和nh3，所述mp處理單元具有用于mp尿素溶液的出口和用于第一mp氣體流的出口；第一mp氨基甲酸酯冷凝器，所述第一mp氨基甲酸酯冷凝器用于使所述尿素合成區(qū)段廢氣流和優(yōu)選地所述第一mp氣體流的至少一部分經(jīng)受冷凝，以產(chǎn)生mp冷凝器流出物；氣體/液體分離器，所述氣體/液體分離器用于使所述mp冷凝器流出物經(jīng)受氣體/液體分離，以產(chǎn)生第二mp氣體流和第一mp氨基甲酸酯溶液；第二mp氨基甲酸酯冷凝器，所述第二mp氨基甲酸酯冷凝器用于使所述三聚氰胺廢氣流在存在所述第一mp氨基甲酸酯溶液的至少一部分的情況下經(jīng)受冷凝，以產(chǎn)生第二mp氨基甲酸酯溶液；以及液體流動(dòng)管線，所述液體流動(dòng)管線用于將所述第二mp氨基甲酸酯溶液直接或間接供應(yīng)至所述尿素合成區(qū)段。

5、本發(fā)明還涉及一種改造現(xiàn)有尿素工廠的方法，所述現(xiàn)有尿素工廠包含：汽提類型的高壓尿素合成區(qū)段，所述汽提類型的高壓尿素合成區(qū)段具有用于還包含氨基甲酸酯的尿素溶液的出口，以及用于包含惰性氣體、nh3和co2的尿素合成區(qū)段廢氣流的單獨(dú)的出口；其中所述方法涉及：添加以下，如果尚未存在于所述現(xiàn)有尿素工廠中：三聚氰胺生產(chǎn)區(qū)段，所述三聚氰胺生產(chǎn)區(qū)段具有用于三聚氰胺廢氣流的出口；優(yōu)選地mp處理單元，所述mp處理單元用于以中壓處理所述尿素溶液，其中所述尿素溶液中含有的所述氨基甲酸酯中的至少一些氨基甲酸酯解離成co2和nh3，所述mp處理單元具有用于mp尿素溶液的出口和用于第一mp氣體流的出口；第一mp氨基甲酸酯冷凝器，所述第一mp氨基甲酸酯冷凝器用于使所述尿素合成區(qū)段廢氣流和優(yōu)選地所述第一mp氣體流的至少一部分經(jīng)受冷凝，以產(chǎn)生mp冷凝器流出物；其中所述方法包含添加：氣體/液體分離器，所述氣體/液體分離器用于使所述mp冷凝器流出物經(jīng)受氣體/液體分離，以產(chǎn)生第二mp氣體流和第一mp氨基甲酸酯溶液；第二mp氨基甲酸酯冷凝器，所述第二mp氨基甲酸酯冷凝器用于使所述三聚氰胺廢氣流在存在所述第一mp氨基甲酸酯溶液的至少一部分的情況下經(jīng)受冷凝，以產(chǎn)生第二mp氨基甲酸酯溶液；以及液體流動(dòng)管線，所述液體流動(dòng)管線用于將所述第二mp氨基甲酸酯溶液直接或間接供應(yīng)至所述尿素合成區(qū)段。