专利名称：气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工生产领域，具体为ー种气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置。
背景技术：
蜜胺(NH2)3C3NJ亦即三聚氰胺，是ー种用途广泛的有机化工原料。主要用于制造蜜胺-甲醛树脂(MF);可用于制造日用器皿、环保型装饰贴面板、织物整理剂等，还可与こ醚配合作纸张处理剂，此外还可用作涂料交联剂以及阻燃化学处理剂等。早期的蜜胺生产原料是双氰胺，到二十世纪六十年代以后，エ业化生产蜜胺开始以尿素为原料，在一定温度和一定压カ作用下进行如下反应6 (NH2)2CO — C3H6N6 + 6NH3 + 3C02上述合成エ艺根据化学反应条件的不同，分为高压液相非催化合成法(简称高压液相法)和低压气相催化合成法(简称低压气相法)两种。高压液相法采用塔式反应器，反应压カ7-15MPa，反应温度380-450°C，熔融态尿素在高温高压作用下转化为蜜胺。低压气相法多采用流化床反应器，反应压カO. 05-2. 5MPa，反应温度370_420°C，尿素在高温低压和催化剂的共同作用下迅速气化并转化为蜜胺。低压气相法エ艺与高压液相法エ艺相比，具有流程短、设备少、介质腐蚀性小、投资省、建设期短等优点，所以得到了广泛的关注和应用，表现为低压气相法エ艺在近十余年来发展较为迅猛，大约已占全球蜜胺总产量的70%，而且这一趋势还在继续发展。虽然蜜胺的低压气相法エ艺得到了广泛应用，但长期以来受到无相应专用高效催化剂的配套，使得低压气相法单套蜜胺装置的产能难以得到大幅度的提高，装置普遍存在催化剂消耗高、蜜胺质量不稳定、原料料及能源消耗优势不明显等问题。在我国的蜜胺低压气相法生产装置中，现阶段采用的催化剂主要为粗孔微球硅胶、活性氧化铝微球及硅铝胶微球。粗孔微球硅胶作为催化剂或催化剂载体，从二十世纪六十年代起在石油化工生产中就得到了广泛应用，但其在蜜胺生产装置中作为催化剂应用，效果并不理想。普遍存在催化活性低，硅胶的尿素投料负荷一般低于75g/kg. h ;磨耗高，每吨蜜胺需消耗硅胶8 15公斤；易中毒，每两周甚至每周都需活化一次，毎次耗时4 8小时；流化床反应器流化质量差，具体表现为流化床容易出现大气泡，床层震动大。活性氧化铝微球用作蜜胺催化剂，较粗孔微球硅胶催化活性高，尿素投料负荷可达80 130g/kg. h ;磨耗也较粗孔微球硅胶低，每吨蜜胺消耗活性氧化铝微球3 5公斤；也不易中毒；流化效果也较粗孔微球硅胶好；但其存在致命缺陷是其催化生成的副产物特别容易粘过滤袋，使得蜜胺装置的过滤袋压差上升很快，滤袋使用寿命不足两周。滤袋消耗量大，工人劳动强度大，设备维修环境差，最终导致装置生产难以为继。通过大量的生产实践和小试实验，发现硅铝胶微球是最适合蜜胺生产催化剂，但目前市场上普通的硅铝微球催化剂还存在強度不理想，催化剂活性欠佳等问题。
实用新型内容为了解决现有技术中的气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置生产效率低、原料消耗较高、生产的催化剂活性低等问题，本实用新型提供了ー种催化剂生产效率高、強度好、催化活性高、选择性好；可使我国低压气相法蜜胺生产装置单线产能够大型化；生产周期长的气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置。本实用新型的技术方案为气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置，包括中和罐、打浆罐、喷雾干燥塔、不锈钢夹套罐和旋转煅烧窑，中和罐与打浆罐连接，在打浆罐与不锈钢夹套罐之间设置喷雾干燥塔，在所述的不锈钢夹套罐的下端连接旋转煅烧窑，旋转煅烧窑与料仓连接。气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置中的中和罐、打浆罐和不锈钢夹套罐上分别连接脱离子水供水装置；在所述的打浆罐两端分别连接硝酸输入装置与氢氧化铝输入装置；在所述的喷雾干燥塔上分別连接热气供给装置和尾气排空装置；在所述的不锈钢夹套罐两端分别连接液碱供给装置和磷酸供给装置。泡花碱与硫酸铝通过其各自的供给装置进入中和罐中进行中和反应制胶，然后将中和后的反应溶液搅拌停止后沉淀，抽去上层水，再加入去离子水，搅拌后停置并沉淀，反复水洗4-6次，以除去反应过程中产生的硫酸钠。水洗完胶体后加入氢氧化铝和硝酸在打浆罐中进行混合打浆,然后进入喷雾干燥塔中进行喷雾造粒；然后进入不锈钢夹套罐进行碱煮扩孔；再进入旋转煅烧窑进行煅烧。本实用新型的积极效果体现在本装置操作简单，生产安全，用本装置生产的催化剂具有強度高，在流化床中消耗低的特点；产品催化效率高；催化剂抗毒性强，生产过程中无须活化；流化效果好，在流化床反应器中不发生沟流，大气泡等不良现象。
图I为本实用新型的连接关系示意图其中，I——中和罐、2——打浆罐、3——喷雾干燥塔、4——不锈钢夹套罐、5——旋转煅烧窑、6——料仓、7——硝酸输入装置、8——氢氧化铝输入装置、9——热气供给装置、IO——尾气排空装置、11——液碱供给装置、12——磷酸供给装置。
具体实施方式
气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置，包括中和罐、打浆罐、喷雾干燥塔、不锈钢夹套罐和旋转煅烧窑，中和罐与打浆罐连接，在打浆罐与不锈钢夹套罐之间设置喷雾干燥塔，在所述的不锈钢夹套罐的下端连接旋转煅烧窑，旋转煅烧窑与料仓连接。气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置中的中和罐、打浆罐和不锈钢夹套罐上分别连接脱离子水供水装置；在所述的打浆罐两端分别连接硝酸输入装置与氢氧化铝输入装置；在所述的喷雾干燥塔上分別连接热气供给装置和尾气排空装置；在所述的不锈钢夹套罐两端分别连接液碱供给装置和磷酸供给装置泡花碱与硫酸铝通过其各自的供给装置进入中和罐中进行中和反应制胶，泡花碱的浓度控制在21%—26%，硫酸铝的浓度控制在20%—30%，将中和罐中得到的中和反应溶液搅拌停止后沉淀，抽去上层水，再通过脱离子水供水装置加入去离子水，搅拌后停置并沉淀，再反复水洗4-6次，这样就可以除去反应过程中产生的硫酸钠；水洗胶体后将溶液输入打浆罐，然后加入氢氧化铝和硝酸进行混合打浆；然后再进入喷雾干燥塔进行喷雾造粒控制进风温度和出风温度；在不锈钢夹套罐里加入氢氧化钠、去离子水和磷酸进行碱煮，用去离子水进行反复水洗，水洗次数为至少两次，用离心机将水脱除并烘干，除去反应生成的 硅酸钠、铝酸钠，未反应的氢氧化钠的水溶性杂质；再进行酸浸泡后进入旋转煅烧窑中进行煅烧成品。
权利要求1.气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置，包括中和罐(I)、打浆罐(2)、喷雾干燥塔(3)、不锈钢夹套罐(4)和旋转煅烧窑(5)，其特征在于中和罐(I)与打浆罐(2)连接，在打浆罐(2)与不锈钢夹套罐(4)之间设置喷雾干燥塔(3)，在所述的不锈钢夹套罐(4)的下端连接旋转煅烧窑(5)，旋转煅烧窑(5)与料仓(6)连接。
2.根据权利要求I所述的气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置，其特征在于在所述的中和罐(I)、打浆罐(2)和不锈钢夹套罐(4)上分別连接脱离子水供水装置。
3.根据权利要求I所述的气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置，其特征在于在所述的打浆罐(2 )两端分别连接硝酸输入装置(7 )与氢氧化铝输入装置(8 )。
4.根据权利要求I所述的气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置，其特征在于在所述的喷雾干燥塔(3)上分別连接热气供给装置(9)和尾气排空装置(10)。
5.根据权利要求I所述的气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置，其特征在于在所述的不锈钢夹套罐(4)两端分别连接液碱供给装置(11)和磷酸供给装置(12)。
专利摘要本实用新型涉及化工生产领域，具体为一种气相法尿素合成蜜胺催化剂的生产装置，本装置的中和罐(1)与打浆罐(2)连接，在打浆罐(2)与不锈钢夹套罐(4)之间设置喷雾干燥塔(3)，在不锈钢夹套罐(4)的下端连接旋转煅烧窑(5)，旋转煅烧窑(5)与料仓(6)连接，在中和罐(1)、打浆罐(2)和不锈钢夹套罐(4)上分别连接脱离子水供水装置，在所述的打浆罐(2)两端分别连接硝酸输入装置(7)与氢氧化铝输入装置(8)等。本装置操作简单，生产安全，用本装置生产的催化剂强度高，产品催化效率高；催化剂抗毒性强，生产过程中无须活化；流化效果好，在流化床反应器中不发生沟流，大气泡等不良现象。
文档编号B01J21/12GK202427451SQ20122003147
公开日2012年9月12日 申请日期2012年2月1日 优先权日2012年2月1日
发明者刘朝慧, 唐印, 肖世勇 申请人:四川金象赛瑞化工股份有限公司