用于高壓合成三聚氰胺的組合式反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】用于從尿素高壓合成三聚氰胺的反應(yīng)器及相關(guān)方法，包括：在由反應(yīng)器主體內(nèi)部的殼體界定的第一腔室內(nèi)部將尿素轉(zhuǎn)化成粗三聚氰胺的一次步驟；和在同一反應(yīng)器主體內(nèi)部的第二反應(yīng)腔室內(nèi)部將所述粗三聚氰胺熔體汽提的二次步驟，所述第二反應(yīng)腔室與所述第一腔室共軸并位于所述第一腔室外部。
【專利說明】
用于高壓合成三聚氰胺的組合式反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及從尿素合成三聚氰胺。本發(fā)明特別涉及用于高壓合成三聚氰胺的反應(yīng)器和相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于從尿素合成三聚氰胺的工藝通常分為低壓催化工藝(通常低于IMPa)和高壓非催化工藝(通常高于7MPa)。這些工藝在文獻(參見例如烏爾曼化學(xué)工業(yè)百科全書(U1 Imann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry)，第六版，卷21，第205頁)中是公知的。
[0003]如在例如US 6815545中所述，已知的高壓合成工藝之一主要包括三個步驟:吸熱反應(yīng)，其在第一反應(yīng)器(被稱為一次反應(yīng)器)內(nèi)部將尿素轉(zhuǎn)化成三聚氰胺;第二步驟，其在第二反應(yīng)器(被稱為二次反應(yīng)器或汽提反應(yīng)器)內(nèi)部用于通過引入氣態(tài)氨而除去二氧化碳(CO2)并減少副產(chǎn)物(其被轉(zhuǎn)化成三聚氰胺以使轉(zhuǎn)化率增加)的含量;第三步驟，在第三步驟期間，在一次反應(yīng)器和二次反應(yīng)器的頂部分離的氣體(被稱為“尾氣”)在被運送至尿素工廠之前送去利用尿素進行清洗或洗滌。
[0004]利用這個工藝操作的設(shè)備布局通常如下:
[0005]所述設(shè)備包括一次反應(yīng)器、二次反應(yīng)器和洗滌器，這些被形成為分開的圓柱形主體。液態(tài)尿素或尿素熔體被供應(yīng)至進行第一反應(yīng)階段的一次反應(yīng)器，該第一反應(yīng)階段即為轉(zhuǎn)化成三聚氰胺的吸熱轉(zhuǎn)化;所述反應(yīng)器的流出物被送至第二反應(yīng)器，在此借助于氣態(tài)氨對所述流出物中包含的氣體進行汽提工藝。通常將液態(tài)三聚氰胺在該二次反應(yīng)器內(nèi)部保持一定的停留時間(三聚氰胺的熟化(ageing))從而使得在一次反應(yīng)器內(nèi)部形成的副產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化成三聚氰胺。來自二次反應(yīng)器的液態(tài)流出物(三聚氰胺熔體)可以被送去進行隨后的進一步凈化步驟。
[0006]在一次反應(yīng)器內(nèi)部和二次反應(yīng)器內(nèi)部所釋放的氣體形成主要包含氨和CO2及少量三聚氰胺的所謂尾氣流;在洗滌器內(nèi)部，利用尿素熔體對所述尾氣流進行清洗。因此，尿素熔體在被供應(yīng)至一次反應(yīng)器之前被加熱;在洗滌器出口處的尾氣(其不含三聚氰胺)被送走并且例如被回收用于尿素合成。
[0007]壓力一般在70bar(巴)與250bar(7-25MPa)之間，通常大約為100-120bar(10-12MPa)0
[0008]在US 6，815，545中描述了已知的一次反應(yīng)器構(gòu)造。該反應(yīng)器包括:豎直的圓柱形主體;殼體內(nèi)部的共軸管道，在頂部是開口的；一系列加熱主體，被布置在所述管道周圍從而向吸熱反應(yīng)提供熱量。所述加熱主體例如是被供以液化鹽的豎直插管。將尿素供給至中心管的底部使得轉(zhuǎn)化反應(yīng)在所述管道內(nèi)部開始并在反應(yīng)器的環(huán)形段中完成;粗三聚氰胺幾乎完全充滿反應(yīng)器，而尾氣在頂部分離。用于收集三聚氰胺的集管通常位于反應(yīng)器的頂部、在管道上方。
[0009]在US7，041，822中描述了二次反應(yīng)器的例子。其基本上是圓柱形的豎直反應(yīng)器，具有:合適的入口，其用于從一次反應(yīng)器提供的粗三聚氰胺并用于氣態(tài)氨(汽提劑)流;和出口，其用于處理過的(經(jīng)汽提的)三聚氰胺和尾氣。US7，311，759描述了洗滌器(也基本形成為豎直的且軸對稱的圓柱形主體)的例子，使尾氣和尿素逆流。
[0010]所描述的裝置(S卩，一次反應(yīng)器、二次反應(yīng)器和洗滌器)由于嚴格的操作條件因而昂貴，嚴格的操作條件需要高質(zhì)量的材料(例如，鎳合金)和相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在各因素中，存在三個分開的圓柱形主體，這增加了設(shè)備的成本。每個圓柱形主體需要其各自的地基且連接管道(也由高質(zhì)量的材料制成)的成本高。包括分開的反應(yīng)器的所述構(gòu)造的另一個缺點在于:在一次反應(yīng)器內(nèi)部和二次反應(yīng)器內(nèi)部都部分地釋放尾氣，因此需要有必須連接至洗滌器入口上游的兩個管道，因此產(chǎn)生了更加復(fù)雜的管道系統(tǒng)。
[0011]為了減少該成本，WO 2011/161215公開了一種組合式反應(yīng)器，所述組合式反應(yīng)器在單個加壓主體中組合了一次反應(yīng)器、二次反應(yīng)器和洗滌器的功能。所述組合式反應(yīng)器主要由水平的圓柱形主體(其合并了一次反應(yīng)器段和二次反應(yīng)器段)和豎塔拱頂(用作洗滌器)形成。
[0012]該組合式反應(yīng)器提供了將三個加壓裝置組合成單個設(shè)備的優(yōu)點。然而，其具有許多缺點和劣勢。
[0013]第一個缺點在于以下事實:所述組合式反應(yīng)器不再具備傳統(tǒng)裝置的軸對稱性，特別是在一次反應(yīng)器段和二次反應(yīng)器段。這導(dǎo)致需要仔細重新設(shè)計嚴格依賴流體動力學(xué)的合成工藝以及所述裝置的實際形式。眾所周知，三聚氰胺合成工藝非常復(fù)雜，并且轉(zhuǎn)換成完全不同的幾何形狀會增加與流體動力學(xué)和工藝方面相關(guān)的成本。
[0014]此外，水平主體在地面上會具有大的“占地面積”。豎直裝置通常是優(yōu)選的，因為地基更簡單并且它們更好地利用了工廠的可用區(qū)域。這在改造現(xiàn)有設(shè)備(其中新型或改進型裝置必須被布置在可用空間中或被布置在已有裝置所占用的空間中)的情況下非常重要。一般來說，在工廠中可用的空間很小，因此，水平反應(yīng)器的解決方案可能不實用。
[0015]另一個不利條件在于以下事實:拱頂必須具有與水平主體的直徑相當?shù)拇笾睆剑瑥亩_保低的氣體流速。因此，實現(xiàn)水平主體與拱頂之間的連接的成本高，考慮到高的操作壓力時特別如此。必須在水平主體中制作大尺寸的開口，并且所述開口需要合適的加固。所有這些增加了制造成本，因此部分抵消了通過用單個裝置代替三個裝置所獲得的節(jié)約。
[0016]因為在水平容器的頂部收集來自二次反應(yīng)器的氣體輸出，且然后水平傳送直到它們到達供頂入口，所以尾氣的流動并非完全令人滿意，因此在所述氣體在洗滌器段內(nèi)部的分布不均勻。
[0017]US 3，432，274和US 5，489，339公開了用于在高壓下合成三聚氰胺的反應(yīng)器，其中反應(yīng)區(qū)域彼此上下布置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明目的在于，通過提供能夠在單個加壓主體內(nèi)部滿足一次反應(yīng)和二次反應(yīng)以及氣體的洗滌(在某些情況下)而沒有上文進一步討論的缺點的組合式三聚氰胺反應(yīng)器，來克服這些缺點。
[0019]本發(fā)明的根本理念是在豎直反應(yīng)器內(nèi)部在一次腔室外側(cè)并周圍該一次腔室提供共軸的二次反應(yīng)腔室。此外，反應(yīng)器的頂部可以被配置用作洗滌器，由此產(chǎn)生在單個豎直反應(yīng)器中的三個主要構(gòu)件的組合。以這種方式，保持了已被證明是有效的豎直延伸的反應(yīng)器和軸對稱性。
[0020]所述目的以根據(jù)所附權(quán)利要求1的用于使用高壓非催化工藝從尿素合成三聚氰胺的反應(yīng)器實現(xiàn)，所述反應(yīng)器包括豎直反應(yīng)器主體，還包括:
[0021 ]殼體，與所述豎直主體共軸并位于所述豎直主體內(nèi)部，所述殼體在所述反應(yīng)器內(nèi)部界定了彼此共軸的第一反應(yīng)腔室(5，6)和第二反應(yīng)腔室，所述第二反應(yīng)腔室共軸地圍繞所述第一腔室布置；
[0022]至少一個尿素熔體入口，被設(shè)置成將尿素熔體引入所述第一反應(yīng)腔室中；
[0023]至少一個路徑，用于將來自所述第一腔室的流出物供應(yīng)至所述第二腔室中；
[0024]至少一個入口，被設(shè)置成將氣態(tài)氨引入所述第二反應(yīng)腔室中；以及
[0025]至少一個集管，用于收集來自所述第二反應(yīng)腔室的液化三聚氰胺。
[0026]第一反應(yīng)腔室和第二反應(yīng)腔室還分別被稱為內(nèi)反應(yīng)腔室和外反應(yīng)腔室。
[0027]優(yōu)選地，反應(yīng)器包括與所述殼體共軸并位于所述殼體內(nèi)部的中心管道，所述中心管道界定所述第一反應(yīng)腔室的內(nèi)部區(qū)域和邊緣區(qū)域。在這種情況下，更優(yōu)選地，所述至少一個尿素熔體入口被設(shè)計成將尿素熔體弓I入所述第一反應(yīng)腔室的所述內(nèi)部區(qū)域。
[0028]更有利地，所述邊緣區(qū)域在內(nèi)側(cè)由中心管道界定并且在外側(cè)由殼體界定。
[0029]優(yōu)選地，所述第二腔室基本是環(huán)形的。優(yōu)選地，所述殼體是圓柱形的，因此所述第二 (外)腔室基本上是圓柱形的且環(huán)繞所述第一(內(nèi))腔室。更優(yōu)選地，反應(yīng)器主體、中心管道(其中所提供的)和第二殼體是圓柱形的并彼此共軸。
[0030]所述第二腔室因為被供應(yīng)以氣態(tài)氨而用作二次汽提反應(yīng)器。因此，第一腔室和第二腔室分別被定義為一次轉(zhuǎn)化段和二次汽提段。
[0031]所述殼體將反應(yīng)器的內(nèi)部基本上分成兩個相通的段:殼體內(nèi)部的一次段和由所述第二反應(yīng)腔室形成的二次段或汽提段。
[0032]—次段基本包括彼此相通的兩個區(qū)域:中心管道內(nèi)部的區(qū)域(所述反應(yīng)在這里開始)和管道和殼體之間的區(qū)域(在這里，優(yōu)選安裝加熱主體并且完成反應(yīng)，并且在頂部收集粗三聚氰胺)。
[0033]由于所述兩個段彼此相通，所以在第一段(第一反應(yīng)腔室)中合成的粗三聚氰胺流入第二段(第二反應(yīng)腔室)中。
[0034]在優(yōu)選的實施方式中，所述內(nèi)部殼體向上延伸至比所述管道的高度更高的高度，并且所述殼體的邊緣作為用于向所述第二反應(yīng)腔室供料的溢流分配器。
[0035]優(yōu)選地，反應(yīng)器包括在管道與殼體之間容置于所述區(qū)域中的加熱主體，從而向大量三聚氰胺熔體供熱并保持反應(yīng)器內(nèi)部的高溫，從而為將尿素轉(zhuǎn)化成三聚氰胺的吸熱反應(yīng)供能。
[0036]加熱主體可以由流體所流經(jīng)的管道組成。在優(yōu)選實施方式中，所述加熱主體包括熱流體(例如液化鹽)所流經(jīng)的插管。在其他實施方式中，它們可以包括傳統(tǒng)的管束或其他等同裝置。對本發(fā)明來說，加熱主體的具體形式并不重要。
[0037]優(yōu)選地，反應(yīng)器包括氣態(tài)氨分配器，被配置成在所述第二腔室的基部以分布式的方式引入氨。例如，氨分配器可以形成為位于第二腔室的基部的環(huán)形體。
[0038]反應(yīng)器還有利地包括適于從所述第二腔室的底部(更優(yōu)選以分布式方式)收集液化三聚氰胺的集管。
[0039]因此，所設(shè)計的反應(yīng)器提供了將通常分別分配給一次反應(yīng)器(將尿素轉(zhuǎn)化成三聚氰胺)和二次反應(yīng)器(用氨的CO2汽提)的功能組合在一起的主要優(yōu)點，同時保持了具有軸對稱性的豎直設(shè)計。以這種方式，保持甚至進一步改善了與軸對稱工藝相關(guān)的眾所周知的流體動力學(xué)。
[0040]本發(fā)明的優(yōu)點是排除了壓力裝置(S卩，二次反應(yīng)器)，這靠新裝置外徑的較小增加而得到，同時總高度基本保持與單個一次反應(yīng)器的高度相同。例如，根據(jù)本發(fā)明，組合了所述兩個反應(yīng)器的裝置的內(nèi)徑僅僅比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一次反應(yīng)器的直徑大了約20%。此外，第二殼體不會受到顯著的壓差，并且雖然由質(zhì)量高的材料制成，但可以具有較小厚度，因此不存在高成本。因此，可以說，根據(jù)本發(fā)明的組合式反應(yīng)器的成本稍微大于常規(guī)的一次反應(yīng)器的成本，但提供了很大的優(yōu)點:去除了二次反應(yīng)器和相關(guān)的地基以及用于將三聚氰胺從第一反應(yīng)器轉(zhuǎn)移至二次反應(yīng)器的管道系統(tǒng)(也由質(zhì)量高材料制成)。尾氣收集管道系統(tǒng)也被簡化，因為肯定是從單個反應(yīng)器而不是從兩個反應(yīng)器收集氣體。
[0041]從工藝的觀點來看，本發(fā)明還具有重要的優(yōu)點。在優(yōu)選實施方式中的一個中，從內(nèi)殼體的頂邊緣溢流的三聚氰胺進入第二腔室。這意味著三聚氰胺從一次反應(yīng)區(qū)域至二次反應(yīng)區(qū)域的轉(zhuǎn)移均勻并以軸對稱方式進行。在傳統(tǒng)的一次反應(yīng)器中，三聚氰胺從單個點排出，造成反應(yīng)器內(nèi)部的局部干擾。因此，能夠理解的是，由于本發(fā)明，改善了尿素向三聚氰胺的一次轉(zhuǎn)化的操作條件并特別地實現(xiàn)了反應(yīng)器內(nèi)部的條件的更好的均勻性。
[0042]關(guān)于這個方面，還應(yīng)注意的是，具有分開的反應(yīng)器的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備具有來自一次反應(yīng)器的三聚氰胺輸出，所述三聚氰胺輸出被運送至開口，然后在二次反應(yīng)器內(nèi)部被再次分布。在本發(fā)明的新配置中，三聚氰胺已被均勻分布并以相對于位于用作二次反應(yīng)器的腔室的底部的氨分配器完全對稱的方式分布。這從工藝的觀點來看產(chǎn)生了更高的效率。
[0043]另一優(yōu)點在于尾氣出口，所述尾氣出口通常在裝置的頂部并且是完全對稱的。從第一腔室和第二腔室出來的尾氣在反應(yīng)器的頂部被收集。因此，存在來自裝置的單一尾氣輸出流。
[0044]在優(yōu)選的實施方式中，反應(yīng)器還包括位于所述反應(yīng)器的頂部(S卩，上述一次段和二次段上方)中的洗滌器段。所述洗滌器段收集從下面的段出來的氣體并被供以尿素熔體，例如部分原料尿素。在與氣體逆流接觸之后，所述尿素熔體在洗滌器的基底部收集并被運送至第一反應(yīng)腔室。優(yōu)選地，反應(yīng)器包括平的通氣道，其界定了洗滌器段的底部、使得氣體上升并收集尿素熔體。
[0045]洗滌器段還可以被包含在同一外殼體內(nèi)部。在一些實施方式中，具有錐形過渡部的洗滌器段可以具有較小的直徑。然而，可以優(yōu)選保持一次段和二次段的殼體的直徑，以得到低氣體流速的優(yōu)點。
[0046]從洗滌器向一次段的尿素供料優(yōu)選在反應(yīng)器外部進行。
[0047]洗滌器段的添加具有以下優(yōu)點:將三個裝置組合成一個;去除用于洗滌器、各個地基和連接管道系統(tǒng)的成本;同時保持組合式反應(yīng)器的豎直設(shè)計和軸對稱性。
[0048]尾氣從一次段和二次段向洗滌器的流動的軸對稱性是本發(fā)明的另一個優(yōu)點。
[0049]概括來說，在包括組合了一次反應(yīng)器和二次反應(yīng)器和還組合了洗滌器的本發(fā)明的各種實施方式中，實現(xiàn)以下優(yōu)點:相對簡單的反應(yīng)器設(shè)計;豎直配置，其節(jié)省空間并通常允許在替換現(xiàn)有豎直反應(yīng)器的情況下使用現(xiàn)有地基;工藝流體動力學(xué)的基本軸對稱性，其在復(fù)雜的反應(yīng)諸如三聚氰胺的合成(在其中，所需工藝條件的局部方差可能減少效率和/或形成不被期望的副產(chǎn)物)中特別有利。本發(fā)明還幫助確保穩(wěn)定的反應(yīng)并限制副產(chǎn)物的形成。
[0050]本發(fā)明的另一方面涉及根據(jù)所附權(quán)利要求的三聚氰胺合成方法。所述方法包括:在反應(yīng)器主體內(nèi)部的一次轉(zhuǎn)化步驟，產(chǎn)生原尿素熔體;和在所述反應(yīng)器主體內(nèi)部的第二反應(yīng)腔室內(nèi)部汽提所述原尿素熔體的二次步驟，所述第二反應(yīng)腔室圍繞所述第一腔室周圍被共軸布置。
[0051]借助下面關(guān)于一些優(yōu)選實施方式的詳細的描述，優(yōu)點將更加清楚地顯現(xiàn)。
【附圖說明】
[0052]圖1是第一實施方式中的組合式反應(yīng)器的橫截面圖；
[0053]圖2是包括根據(jù)圖1所示組合式反應(yīng)器的設(shè)備的簡化圖；
[0054]圖3是還包括洗滌器段的第二實施方式中的組合式反應(yīng)器的橫截面圖；
[0055]圖4是包括根據(jù)圖3所示組合式反應(yīng)器的設(shè)備的簡化圖。
【具體實施方式】
[0056]圖1示出用于使用高壓非催化工藝從尿素合成三聚氰胺的組合式反應(yīng)器R，其主要包括:豎直主體1、中心管道2，中心管道2外部的多個加熱管3，以及與加熱管3共軸并位于加熱管3外部的殼體4。
[0057]中心管道2和殼體4都優(yōu)選為圓柱形。
[0058]殼體4限定了第一內(nèi)反應(yīng)腔室，該第一內(nèi)反應(yīng)腔室由通過中心管道2界定的內(nèi)部區(qū)域5和位于中心管道2外部的、容置加熱管3的邊緣區(qū)域6構(gòu)成。在所述殼體4和反應(yīng)器主體I的壁之間界定具有基本環(huán)形形狀的第二外反應(yīng)腔室7。
[0059]因此，外腔室7共軸地圍繞內(nèi)腔室5布置。
[0060]反應(yīng)器R包括用于尿素熔體9的至少一個入口 8，所述至少一個入口 8被設(shè)計成將尿素熔體引入由中心管道2界定的內(nèi)部區(qū)域5中。反應(yīng)器還包括被容置在環(huán)形腔室7的底部處并與供應(yīng)氣態(tài)氨的管線11連接的環(huán)形分配器10。
[0061]有利地，如圖所示，殼體4在反應(yīng)器內(nèi)部一直延伸到比管道2的高度更高的高度，優(yōu)選是幾乎到反應(yīng)器的頂部，留下頂部腔室12用于分離在反應(yīng)期間釋放的氣體。
[0062]殼體4可以被定義為低壓殼體，因為其不會受到內(nèi)部與外部之間明顯的壓差。因此，所述殼體4可以形成為具有小厚度，因此成本低并且重量小。
[0063]管道2的頂部13是開口的，使得液態(tài)三聚氰胺可以從區(qū)域5通到區(qū)域6，使得在第一反應(yīng)腔室內(nèi)部形成流通。有利地，如圖1中箭頭所示，沖擊偏轉(zhuǎn)板13a設(shè)置在管道2的開口上方，從而將液體運送至區(qū)域6中。在一些實施方式中，還可以在管道2中設(shè)置橫向開口，從而它們使得三聚氰胺流入所述區(qū)域6中。
[0064]在正常操作條件下，液態(tài)三聚氰胺充入反應(yīng)器R，到達圖中以線14所示的水平，并流過殼體4的頂邊緣15，因此進入到環(huán)形腔室7中?？梢允惯吘?5適當?shù)爻尚螢橛欣谝后w的溢流。
[0065]在所述環(huán)形腔室7內(nèi)部，由于通過環(huán)形分配器10均勻供應(yīng)的逆流氣態(tài)氨流而對液態(tài)三聚氰胺進行汽提。由此得到的經(jīng)汽提的三聚氰胺16在腔室7的底部被從反應(yīng)器排出；在該工藝期間釋放并包含CO2和氨的氣體收集在腔室12內(nèi)部并從管線17排出。所述氣體可以被供應(yīng)至傳統(tǒng)的洗滌器。
[0066]如圖1所示，反應(yīng)器R主要設(shè)置有:一次轉(zhuǎn)換段，對應(yīng)于殼體4內(nèi)部的腔室5和6;以及二次汽提段，由環(huán)形腔室7組成。所述腔室5和6和所述腔室7經(jīng)由殼體4的頂邊緣15彼此相通。
[0067]由于汽提段(其根據(jù)本發(fā)明與一次轉(zhuǎn)換段共軸并在一次轉(zhuǎn)換段外部)的布置，這兩個段可以組合成單個主體，同時保持豎直配置和軸對稱性。應(yīng)注意的是，腔室5、6與腔室7之間液體的流動以及從分配器10供應(yīng)汽提氨都以基本軸對稱的方式進行。因此，反應(yīng)器內(nèi)部的流體動力學(xué)條件也基本軸對稱，因此，改善了化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性。
[0068]圖2示出將根據(jù)圖1的反應(yīng)器R并入三聚氰胺設(shè)備中的例子。
[0069]從反應(yīng)器R流出的尾氣7流被運送至單獨的洗滌器S的底部，在那里，用原料尿素U(例如具有高純度(例如99.5%或更高)的尿素熔體)對所述氣體進行洗滌。所述洗滌器S可以是傳統(tǒng)的洗滌器。
[0070]所述設(shè)備包括用于使尿素流通的栗18。離開洗滌器S的部分尿素經(jīng)由管線19在所述洗滌器內(nèi)部再循環(huán)，并且剩余的尿素形成用于組合式反應(yīng)器R的原料流9。
[0071]例如將離開洗滌器的尾氣20流回收利用以生產(chǎn)尿素。
[0072]圖3示出以RS表示的組合式反應(yīng)器的例子，所述組合式反應(yīng)器還包括洗滌器段。
[0073]反應(yīng)器RS的底部基本上如圖1所示形成;頂部包括用作洗滌器的段21。所述段21經(jīng)由具有用于收集液相的板23的通氣道22與底部相通。
[0074]在操作期間，來自腔室5、6和7的氣體經(jīng)由通氣道22被運送至洗滌器段21;部分液態(tài)尿素24被供應(yīng)到洗滌器的頂部，其在那里與所述氣體形成逆流。新鮮的尿素U也被供應(yīng)至洗滌器21的頂部從而進行尾氣的最終洗滌。在板23上收集液態(tài)尿素且液態(tài)尿素沿管線25(可選地經(jīng)由栗26)返回至反應(yīng)腔室5。該圖還示出交換器27，用于冷卻被供應(yīng)至洗滌器段的尿素。
[0075 ]能夠注意的是，來自反應(yīng)器RS的頂部的尾氣流與圖2中的流20對應(yīng)，所述流20由在所述段21內(nèi)部已經(jīng)經(jīng)受洗滌工藝的氣體形成。
[0076]圖4示出包括根據(jù)圖3的組合式洗滌器/反應(yīng)器RS的設(shè)備的視圖。
【主權(quán)項】
1.用于使用高壓非催化工藝從尿素合成三聚氰胺的反應(yīng)器，包括豎直反應(yīng)器主體(I)，其特征在于，包括: 內(nèi)反應(yīng)腔室(5，6)和外反應(yīng)腔室(7)，所述外反應(yīng)腔室共軸地圍繞所述內(nèi)反應(yīng)腔室布置； 至少一個尿素熔體入口(9)，被設(shè)置成將尿素熔體引入所述內(nèi)反應(yīng)腔室中； 至少一個路徑，被設(shè)置成將來自所述內(nèi)腔室的流出物供給至所述外腔室中； 至少一個氨入口( 11)，被設(shè)置成將氣態(tài)氨弓I入所述外反應(yīng)腔室(7)中，以及 至少一個三聚氰胺集管，用于收集來自所述外反應(yīng)腔室的液態(tài)三聚氰胺。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于，包括與所述豎直主體(I)共軸并位于所述豎直主體內(nèi)部的殼體(4)，其中，所述殼體(4)在所述反應(yīng)器內(nèi)部界定了所述內(nèi)反應(yīng)腔室(5，6)和所述外反應(yīng)腔室(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)器，所述外反應(yīng)腔室(7)被界定在所述反應(yīng)器的所述殼體(4)與所述主體(I)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)器，包括與所述殼體(4)共軸并位于所述殼體(4)內(nèi)部的中心管道(2)，所述中心管道(2)界定了所述內(nèi)反應(yīng)腔室的內(nèi)部區(qū)域(5)和邊緣區(qū)域(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)器，所述尿素熔體入口(9)被設(shè)計成將尿素熔體弓I入所述內(nèi)反應(yīng)腔室的所述內(nèi)部區(qū)域(5)中。6.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的反應(yīng)器，所述殼體是圓柱形的。7.根據(jù)權(quán)利要求4至6的任一項所述的反應(yīng)器，其中，所述中心管道(2)與所述內(nèi)反應(yīng)腔室的所述邊緣區(qū)域(6)相通，所述邊緣區(qū)域(6)在內(nèi)側(cè)由所述中心管道(2)界定并且在外側(cè)由所述殼體(4)界定，并且所述邊緣區(qū)域(6)與所述外腔室(7)相通。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反應(yīng)器，其中，所述殼體(4)向上延伸至比所述中心管道(2)的高度更高的高度，并且所述殼體(4)的頂邊緣(15)作為用于向所述外反應(yīng)腔室(7)供料的溢流分配器。9.根據(jù)權(quán)利要求4至8的任一項所述的反應(yīng)器，包括被容置在所述內(nèi)反應(yīng)腔室的所述邊緣區(qū)域(6)內(nèi)部的加熱裝置(3)。10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的反應(yīng)器，所述內(nèi)腔室是圓柱形的并且所述外腔室是圍繞所述內(nèi)腔室的環(huán)形腔室。11.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的反應(yīng)器，包括分配器，所述分配器與所述至少一個氣態(tài)氨入口( 11)連接并被配置成允許以分布式方式將氨引入所述外腔室(7)內(nèi)部。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反應(yīng)器，所述分配器包括基本被容置在所述外腔室的基部的環(huán)形體(10)。13.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的反應(yīng)器，用于液態(tài)三聚氰胺的所述集管被容置在所述外腔室的底部。14.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的反應(yīng)器，其特征在于，還包括洗滌器段(21)，所述洗滌器段(21)在所述內(nèi)腔室和所述外腔室的上方位于所述反應(yīng)器的頂部，并被設(shè)置成收集來自所述腔室的氣體。15.用于使用高壓工藝將尿素轉(zhuǎn)化成三聚氰胺的設(shè)備，包括根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的至少一個反應(yīng)器(R，RS)。16.用于從尿素高壓合成三聚氰胺的方法，包括: -一次轉(zhuǎn)化步驟，所述一次轉(zhuǎn)化步驟在由反應(yīng)器主體內(nèi)部的殼體界定的第一腔室的內(nèi)部進行，產(chǎn)生粗三聚氰胺熔體， -在第二反應(yīng)腔室的內(nèi)部對所述粗三聚氰胺熔體的二次汽提步驟，所述第二反應(yīng)腔室在所述反應(yīng)器主體內(nèi)部共軸地圍繞所述第一腔室布置。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，用氣態(tài)氨進行所述二次汽提。18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，還包括對在所述一次步驟和二次步驟期間所產(chǎn)生的三聚氰胺尾氣的洗滌步驟，所述洗滌步驟在位于所述共軸反應(yīng)腔室上方且位于所述反應(yīng)器主體內(nèi)部的洗滌器段的內(nèi)部進行。19.根據(jù)權(quán)利要求16至18的任一項所述的方法，所述壓力高于70bar并優(yōu)選在70bar與250bar之間。
【文檔編號】B01J4/02GK106061597SQ201580008786
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年1月30日
【發(fā)明人】E·里西
【申請人】卡薩爾公司