年产5000吨三聚氰胺的生产工艺设计开题报告

全文总字数：4053字

1. 研究目的与意义（文献综述）

三聚氰胺是一种重要的氨杂环有机化工原料，是尿素的深加工产品，广泛用于木材加工、塑料、造纸、纺织等行业，目前是重要的尿素后加工产品，最主要的用途是作为生产三聚氰胺/甲醛树脂（MF）的原料，还可以作为阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。该树脂硬度比脲醛树脂高，具有阻燃、耐腐蚀、耐电弧、耐老化、高光泽、高强度等优良性能，被广泛用作油漆、粘合剂、装饰材料、层压板、绝缘电器件、纸张、纤维的原料或添加剂。三聚氰胺作为现阶段的清洁化工原料，与人们的生活密切相关，市场潜力大。

根据原料路线不同，三聚氰胺生产方法有双氰胺法和尿素法，但是由于以尿素为原料的生产方法各项性能指标都优于以双氰胺为原料的生产方法，因此双氰胺法逐渐被淘汰，尿素法成为如今大多使用的生产方法。按照反应压力不同，三聚氰胺生产方法又可分为常压生产、中压生产和高压生产。常压法（0.3MPa以下）生产三聚氰胺属于气相反应，温度在390℃左右，这类反应要增设催化剂，耗费了更少的成套设备，；中压法（0.5~1MPa）生产三聚氰胺属于液相反应，温度在380~440℃左右；高压法（7~10MPa）生产三聚氰胺也属于液相反应，温度在370~450℃之间[1]。三聚氰胺最早生产于1834年李比希的双氰胺法，我国起步较晚，生产规模不大，使用原料为双氰胺，采用工艺为高压法，年产量为100t。如今主流生产三聚氰胺有：日本新日产高压法，欧技高压法占全球三聚氰胺生产工艺应用16%，荷兰DSM低压法占8%，BASF常压法占4%，干捕再精制法13%，改良气相淬冷法34%，其他工艺10%，烨晶加压气相淬冷法15%[2]。按照生产工艺，三聚氰胺生产工艺又可分为气相淬冷法和液相淬冷法。

几种典型生产方法特点如下：

经成本和效益综合考虑，本设计采用DSM法生产三聚氰胺。整体过程分为三步：

（1）反应过程：以熔融尿素为原料，在一定温度、压力下转化为三聚氰胺，同时放出NH₃和CO₂，6CO(NH₂)₂→(NH₂CN)₃ 3CO₂ 6NH₃。

（2）急冷过程：反应后生成物可用水、母液或气体进行急冷，以防止高温下产物水解，并减少反应副产物三聚氰酸酰胺和三聚氰酸二酰胺的生成[4]。

（3）尾气回收：三聚氰胺反应过程中生成的NH3和CO2不能直接排放，尾气回收不仅是环保要求，也是影响三聚氰胺生产成本的关键[5]。

从国内的发展趋势上看，三聚氰胺的市场将会长期向好，传统消费领域态势持续增强，且高端消费领域也将会得到很好的发展。尤其建筑业相关家具地板等行业的发展，对木材需求量大增，我国三聚氰胺70%的产量用于木材加工工业，三聚氰胺在此领域的消费还会不断增加。当前，三聚氰胺生产企业利用多种经济元素的优势，实施技术创新，结合各种社会资源来产业化发展和推进三聚氰胺新型高端产品尽快进入市场[6]，我国三聚氰胺产品在国际市场均处于强势地位。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：本设计拟通过阅读大量文献了解国内国际三聚氰胺生产工艺发展历程、现发展概况和发展趋势，比较如今竞争力较大的生产工艺，确定较优的工艺流程，并将其优化，进行各设备物料衡算、能量衡算等工艺计算，进行设备选型、典型设备设计、车间设备布置设计，最后使用cad制图，完成设备装配图、工艺流程图、车间布置图等的绘制。

目标：完成年产5000吨的生产工艺设计：查阅不少于15篇的文献资料，完成开题报告；完成不少于5000字的英文文献翻译；完成不少于12000的设计说明书；完成设备装配图、工艺流程图、车间平面布置图等的绘制技术方案：

技术方案：

3. 研究计划与安排

(1）2020-02-24前完成外文文献翻译和开题报告撰写。

(2）2020-04-15前完成设计说明书撰写。

(3）2020-05-15前完成相关图纸绘制。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] du, j., 110 000 t/a urea unit matched to melamineproduction in henan[j].china chemical reporter,2006,vol.17: 12-12j.

[2] moiseeva, i.d. ; kurylev, a.yu. ; pomerantsev, v.m.; tubolkin, a.f.. catalyst for melamine production[j]. russian journal of appliedchemistry ,2002, vol.75(11): 1883-1884

[3] pang, l.p., melamine production export.[j].china chemical reporter, 2015,vol.26(24): 15-16