Процесс получения меламина разделением и восстановлением CO2 и NH3

2
3
1. Способ получения меламина из мочевины с разделением и выделением высокочистого СО и высокочистого NH, включающий следующие производственные стадии:
3
3
2
a) синтез меламина в основном реакторе путем пиролиза потока (301) расплавленной мочевины в присутствии NH (319) с получением потока (303) расплавленного неочищенного меламина и потока (302) отходящего газа, содержащего NH и СО;
2
3
2
b) возможно, обработка потока (303) расплавленного неочищенного меламина, выходящего из основного реактора в постреакторе в присутствии газообразного аммиака (304), для завершения реакции пиролиза мочевины с получением потока (306) расплавленного неочищенного меламина, по существу не содержащего непрореагировавшей мочевины и CO, и потока (305) отходящего газа, в основном состоящего из NH и содержащего весь СО, образующийся в реакции;
2
2
c) перегонка потока (302) отходящего газа со стадии а) и, если таковой присутствует, потока (305) отходящего газа со стадии b) в присутствии водного растворителя (329, 318) для экстракции с получением газообразного потока (314) высокочистого CO и потока (315) водного аммиака, содержащего CO;
2
d) отпарка потока (315) водного аммиака со стадии с) для удаления еще имеющегося CO;
e) охлаждение и растворение потока (303) расплавленного неочищенного меламина, полученного на стадии а), и потока (306) со стадии b), если таковой присутствует, посредством приведения в контакт с потоком (315) водного аммиака со стадии с) с получением водно-аммиачного раствора (330), содержащего растворенный меламин, примеси поликонденсатов и ОАТ;
3
f) очистка водно-аммиачного раствора (330), содержащего меламин, со стадии е) посредством отстаивания в присутствии NH для превращения поликонденсатов в меламин;
3
g) кристаллизация меламина, присутствующего в очищенном водном растворе (307), выходящем со стадии f), и отделение кристаллов меламина от указанного раствора с получением влажного осадка (309) меламина и потока (310) кристаллизационного маточного раствора, содержащего только ОАТ, растворенные остатки меламина и NH;
3
h) перегонка маточного раствора, выходящего со стадии g), с получением потока (317) высокочистого NH и водного потока (322), не содержащего аммиака и содержащего ОАТ и остатки меламина, впоследствии выделяемые или удаляемые в специально для этого предназначенных секциях способа ниже по потоку, например, в секции деструкции/отпарки;
i) сушка влажного осадка (309) меламина со стадии g) горячим воздухом с получением высушенных кристаллов меламина высокой степени чистоты и потока отработанного воздуха, содержащего аммиак;
причем в указанном способе необходимо стадию с) экстракционной перегонки потока (302) отходящего газа со стадии а) и, если таковой присутствует, потока (305) отходящего газа со стадии b) проводить в присутствии водного растворителя для экстракции при давлении  от 5,5 до 25 МПа (от 55 до 250 бар), предпочтительно от 7 до 17 МПа (от 70 до 170 бар).
2. Способ по п. 1, в котором водный растворитель для экстракции представляет собой воду или водный раствор (329), не содержащий аммиака, более предпочтительно подаваемый рециклом водный раствор (318), не содержащий аммиака.
3. Способ по п. 1, в котором водный растворитель для экстракции присутствует в количестве от 3 до 6, предпочтительно от 4 до 5 т растворителя на 1 т полученного меламина.
4. Способ по п. 1, в котором стадию с) экстракционной перегонки проводят в устройстве для разделения, предпочтительно в перегонной колонне или колонне Distex, выполненном из материалов, способных выдержать необходимые рабочие условия, например из сплава, по существу состоящего из сочетания никеля, хрома и молибдена или металлов, таких как цирконий, титан или из сочетания указанных материалов.
3
5. Способ по п. 1, в котором поток (317) высокочистого NH со стадии h) подают в реактор для синтеза на стадии а) как (319), в постреактор на стадии b) как (304) и на стадию очистки е) как (320).
3
2
6. Способ по п. 1, в котором поток (317) высокочистого NH со стадии h) и поток (314) высокочистого CO со стадии с) вводят в способ синтеза мочевины.
3
2
7. Способ по п. 1, в котором поток (317) высокочистого NH со стадии h) и поток (314) высокочистого CO со стадии с) выделяют в качестве сырьевых материалов для использования в других промышленных производственных процессах.
2
8. Способ по п. 1, в котором часть газообразного потока (314) высокочистого CO со стадии с) используют для нейтрализации водного потока (322), не содержащего аммиака, со стадии h).
2
9. Способ по п. 1, в котором стадия h) дополнительно включает отделение продувочного потока (329), содержащего CO, от потока кристаллизационного маточного раствора, причем указанный продувочный поток подвергают экстракционной перегонке на стадии с).
10. Способ по п. 1, в котором поток отработанного воздуха, содержащий аммиак, со стадии i) приводят в контакт с водным промывающим потоком в скруббере с образованием водного потока (316) аммиака и очищенного потока воздуха.
11. Способ по п. 10, в котором водный поток (316) аммиака из скруббера подают в секцию гасителя стадии е) для охлаждения и растворения расплавленного неочищенного потока меламина.
2
2
12. Способ по п. 1, в котором CO, возможно присутствующий в кристаллизационном маточном растворе, отделяют в виде водно-аммиачной смеси (329) CO в секции отделения аммиака и направляют для выделения путем экстракционной перегонки на стадию с) совместно с потоком (302) отходящего газа со стадии а) и потока (305) отходящего газа, возможно выходящего из стадии b).
13. Способ по любому из п.п. 1-12, в котором на перегонку на стадии с) подают поток отходящих газов из способов получения меламина, проводимых на других предприятиях по производству меламина.
2
3
2
2
3
3
2
3
14. Система, предназначенная для разделения и выделения высокочистого CO и высокочистого NH из потоков отходящего газа, поступающих с установки получения меламина, где указанная система включает следующие элементы: первую перегонную колонну для экстракции CO, подходящую для работы с водным растворителем для экстракции, например водой; вторую разделительную колонну для разделения, подходящую для удаления из ее верхней части CO и NH, содержащихся в потоке, выходящем из нижней части первой колонны экстракционной перегонки; третью разделительную колонну, подходящую для выделения из ее верхней части NH, присутствующего в потоке, выходящем из верхней части второй колонны, причем указанные элементы подходят для осуществления стадий разделения и выделения высокочистого CO и высокочистого NH из указанных потоков отходящего газа.
15. Система по п. 14 для модернизации существующих предприятий по производству меламина и/или для объединения предприятий по производству меламина с предприятиями по производству мочевины.
2
3
16. Цикл разделения и выделения высокочистого CO и высокочистого NH из потоков отходящего газа с установки получения меламина путем пиролиза мочевины, включающий:
3
2
- зону реакции, состоящую из основного реактора и постреактора, где пиролиз с высокой степенью конверсии мочевины в меламин происходит с разделением безводного потока отходящего газа, полученного из NH, CO и паров меламина;
2
3
2
- экстракционную перегонную колонну или колонну Distex, находящуюся в соединении с зоной реакции, из которой в нее поступает указанный безводный поток отходящего газа, причем на указанной колонне Distex в верхней ее части отделяют продукт, состоящий из высокочистого CO, путем перегонки при предпочтительном уровне давления  от 7 до 17 МПа (от 70 до 170 бар), а из нижней части колонны отделяют водный поток, состоящий из NH и остаточного меламина, при использовании в качестве растворителя для экстракции, предпочтительно водных растворов, не содержащих аммиака, исходящих из цикла очистки и выделения меламина; секцию отпарки для удаления остаточного CO из водного раствора, не содержащего аммиака;
3
- секцию гасителя и секцию очистки для выделения и очистки меламина, подаваемого с водными потоками аммиака, исходящими из цикла получения, возможно с добавкой NH;
- секцию осаждения путем кристаллизации очищенного меламина, объединяющую разделение и сушку меламинового продукта;
- секцию отделения аммиака для получения аммиака высокой степени чистоты путем перегонки из кристаллизационных маточных растворов;
- секцию обработки маточных растворов, не содержащих аммиака, выходящих из секции отделения аммиака.
2
3
17. Цикл по п. 16, в котором экстракционная перегонная колонна или колонна Distex представляет собой первую колонну системы по п. 14, предназначенной для разделения и выделения высокочистого CO и высокочистого NH из потоков отходящего газа с установки получения меламина.