杨晓勤

(新疆宜化化工有限公司, 新疆昌吉 831700)

新疆宜化化工有限公司子公司新疆嘉成化工有限公司(简称嘉成化工)于2012年引进欧技实业有限公司(简称欧技)第四代高压法三聚氰胺工艺，建设了规模为8万t/a的生产装置[1]。因其产生的尾气含氨(NH3)和二氧化碳(CO2)，为此配套建设15万t/a的水溶液全循环法尿素装置对其进行回收。装置于2016年5月开车成功并满负荷运行。由于没有对三聚氰胺尾气进行浓缩处理，联产尿素系统接收的水过多，导致尿素转化率低、循环负荷重，严重影响了装置的稳定运行。研究和解决好水平衡问题，成为装置长期稳定运行的关键。

1 三聚氰胺尾气的产生及组成

三聚氰胺的总体反应基于以下化学方程式，见(1)式。

(1)

理论上，每生产质量为1 000 kg的三聚氰胺，消耗质量为2 857 kg的尿素，副产810 kg的NH3和1 047 kg的CO2构成的尾气。实际生产过程中，因反应转化率及洗涤、溶解、净化、分离、回收等过程的影响，尾气会成为含一定水分的气液混合物。

欧技第四代高压法三聚氰胺工艺，反应压力为8 MPa，反应温度为380 ℃，无催化剂。如不进行处理，在出界区前，尾气物料组成包括CO2(质量分数为31.72%)、NH3(质量分数为44.46%)、H2O(质量分数为23.57%)、空气(质量分数为0.25%)。对于8万t/a三聚氰胺的装置，尾气总的质量流量为41.02 t/h，其中H2O质量流量为9.67 t/h，其氨碳比为3.62、水碳比为1.81。这与通常水溶液全循环法尿素装置的一甲液(即中压吸收送出的甲铵液)，在成分CO2(质量分数为34%)、NH3(质量分数为41%)、H2O(质量分数为25%)，以及其氨碳比3.1、水碳比1.8方面，基本相近[2-3]。因此以往高压法装置中，三聚氰胺尾气直接回到大尿素系统或者另外建单独的配套回收尿素系统，对联产尿素进行回收利用[4-5]。……