年产3万吨三聚氰胺工厂设计开题报告

年产3万吨三聚氰胺工厂设计一、课题的意义
三聚氰胺(melamine,C
3H
6
N
6
)，又称蜜胺，简称三胺，是一种含氮杂环有机化合物，
也是有芳环结构的重要有机化工原料。

同时也是一种用途广泛的基本有机化工中间产品，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、涂料、粘结剂、装饰材料、层压板、绝缘电器件、纸张、纤维的原料或添加剂。

三聚氰胺是一种以尿素为原料的重要有机化工中间体。

首先由德国Liebig于1834年用氰化钙与氯化铵加热合成得到的，而对其大规模的工业应用是在20世纪中页，当发现三聚氰胺与甲醛共聚而得到三聚氰胺甲醛树脂后才开始的。

其主要用途有以下几方面：
（1）装饰面板：可制成防火、抗震、耐热的层压板，色泽鲜艳、坚固耐热的装饰板，作飞机、船舶和家具的贴面板及防火、抗震、耐热的房屋装饰材料。

（2）涂料：用丁醇、甲醚化后，作为高级热固性涂料、固体粉末涂料的胶联剂、可制作金属涂料和车辆、电器用高档氨基树脂装饰漆。

（3）模塑粉：经混炼、造粒等工序可制成蜜胺塑料，无度、抗污，潮湿时仍能保持良好的电气性能，可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷餐具，电器设备等高级绝缘材料。

（4）纸张：用乙醚醚化后可用作纸张处理剂，生产抗皱、抗缩、不腐烂的钞票和军用地图等高级纸。

（5）三聚氰胺－甲醛树与其他原料混配，还可以生产出织物整理剂、皮革鞣润剂、上光剂和抗水剂、橡胶粘合剂、助燃剂、高效水泥减水剂、钢材淡化剂等。

二、国内外生产状况
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，市场潜力很大，其生产方法和工艺流程有多种，并各有特点。

根据熔融尿素热解的压力不同，尿素法生产三聚氰胺的分为高压法、低压法和常压法。

三聚氰胺是一种以尿素为原料的重要有机化工中间体，广泛用于木材加工、塑料、涂料、减水剂、造纸、黏合剂、纺织、皮革、电气、医药、阻燃剂等行业。

中国第一套三聚氰胺生产装置于1958年投产，规模为100吨/年，这套装置的投产标志着中国三聚氰胺工业开始起步。

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目前全球三聚氰胺生产企业主要集中在中国、中东地区和黑海地区；中国主产地集中在河南、四川、山东、山西、新疆等省区。

中国已成为全球三聚氰胺最大的生产基地，并在全球市场上拥有一定的实力。

2009年底，我国有三聚氰胺的生产厂家80多家，年产能为86万吨，而到了2010年的6月份，仅过了半年生产能力就达到了100万吨，增幅超过了16%。

新增的这14万吨产能分别是山东鲁西化工集团有限公司年产6万吨/年装置、成都玉龙化工有限公司5万吨/年装置、山东联合化工有限公司3万吨/年装置。

2010年下半年三聚氰胺扩产的势头更猛，众多企业扩产和新项目上马，下半年新增的产能合计达约40万吨。

也就是说2010年底我国三聚氰胺的产能约为140万吨左右。

中国国内三聚氰胺的主要消费市场是木材加工、涂料和造纸等行业，三聚氰胺深加工产品在建筑、轻工、涂料、塑料、造纸、纺织皮革、电子和材料加工等行业中的应用前景十分广阔。

在国外，三聚氰胺的消费主要用于制造涂料、层压板和木材粘合剂。

近几年三聚氰胺消费快速增长，中国需求量较大的市场是广东、广西、苏南地区，东北、浙闽、西北、湘赣等地的市场，其需求量不断增加，价格也比较稳定，随着西部大开发的进行，今后西部地区的用量也将不断的增加，预计未来几年中国对三聚氰胺消费增长幅度仍会保持在10%～20%，2009年中国消费量达到22万吨左右。

在2009～2010年间，世界三聚氰胺的需求以年平均4.1%的速度增长，2010年需求量达到了175万吨左右。

其中，中国市场处于高成长期，欧美地区则处于稳定增长阶段。

但由于生产和市场的原因，全球实际产量的150万吨左右用于出口。

随着国内和国际市场对三聚氰胺产品需求的增加，必将推动三聚氰胺生产技术和产量的发展，目前各种三聚氰胺生产工艺技术的开发都向着规模大、能耗低和环境污染少的方向发展，国内三聚氰胺技术也有较大的突破，国内的市场潜力也很大，各个生产技术开发公司也正在积极改进技术，扩大规模，以降低产品成本，增强国际市场占有率。

三、生产方法
三聚氰胺的生产方法按原料分为双氰胺法和尿素法，双氰胺法因能耗大、原料来源困难现在已经被淘汰，尿素法按工艺分为干法、湿法和半干法；根据熔融尿素热解的压力不同，尿素法生产三聚氰胺的工艺路线分为高压法(7～10 MPa),高压法生产三聚氰胺属于液相反应，温度范围为370～450℃。

低压法(0.5～1 MPa) ，低压法生产三聚氰胺也属于液相反应，温度范围为380～440℃。

常压法(0.3 MPa 以下)常压法生产三聚氰胺属于气相反应，温度范围在390℃左右。

三种方法工艺特点比较
综上所述，本设计以尿素为原料，Al
2O
3
为催化剂，380～440℃温度下沸腾反应，先
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分解生成氰酸，并进一步缩合生成三聚氰胺。

6mol 尿素生成1mol 三聚氰胺，同时副产3mol 二氧化碳和6mol 氨。

反应方程式为：
N H 2NH 2O
6C 3H 6N 6+6NH 3+3CO 2
生成的三聚氰胺气体经冷却、捕集后得粗品，然后经溶解，除去杂质，重结晶得成品。

尿素法生产三聚氰胺每吨产品消耗尿素约3.8t 、液氨0.5t 。

四、工艺流程图
三聚氰胺生产工艺流程图
五、本设计预期结果
1.预期完成设计说明书约4万字左右；
2.完成图纸5张，分别为：
（1）绘制工厂平面布置图；
（2）绘制带控制点工艺流程图；
（3）车间平面布置图（每层厂房或构筑物均有）；
（4）车间立面布置图（包括正视、侧视图）；
（5）工艺流程附图（物料流程图）；
六、时间安排
参考文献
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