三聚氯氰的生产工艺

文档序号:16171 发布日期:2021-09-21 浏览:158次 >En<

阅读说明:本技术 三聚氯氰的生产工艺 (Process for producing cyanuric chloride ) 是由 刘子程 李洪刚 黄明辉 华亮 尹诗 马传懿 丛之皓 栾浩 陈英会 孙颖 于 2021-08-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了三聚氯氰的生产工艺,包括三聚氯氰车间一至四工段生产工艺流程、三聚氯氰车间五工段生产工艺流程,其中包括一种导热油及其制备方法。本发明所得到的导热油具有导热能力强、酸值低、热稳定性好的优点,将其应用于三聚氯氰的生产中可以增强生产工艺的可靠性。(The invention discloses a production process of cyanuric chloride, which comprises a production process flow of one to four sections of a cyanuric chloride workshop and a production process flow of five sections of the cyanuric chloride workshop, wherein the production process flow comprises heat conduction oil and a preparation method thereof. The heat conduction oil obtained by the invention has the advantages of strong heat conduction capability, low acid value and good thermal stability, and the reliability of the production process can be enhanced when the heat conduction oil is applied to the production of cyanuric chloride.)

三聚氯氰的生产工艺

技术领域

本发明涉及三聚氯氰

技术领域

,具体涉及三聚氯氰的生产工艺。

背景技术

三聚氯氰,是一种重要的化学中间体,现今已被广泛地应用在各种化工领域中,成为了农药、除草剂、活性染料和荧光增白剂的重要原材料之一。不仅如此,三聚氯氰也可用于氮肥增效剂、表面活性剂、增塑剂、稳定剂、橡胶硫化促进剂、聚合物发泡剂、树脂固定剂、聚合催化剂、防火剂、照相感光剂、粘合剂、氰醛树脂、反向渗透膜、稳定性火药和多种药物的生产中。

导热油是一种用于传递热量的工质。市面上的导热油要求其满足加热均匀,调温控温准确,能在低蒸气压下产生高温,传热效果好,节能,输送和操作方便等要求。近年来,各种体系复杂的导热油均已经被广泛地应用在各种场合当中。市面上的导热油主要分为两种,即矿物型导热油和合成型导热油。矿物型导热油是将原油经过催化裂化、常压蒸馏、减压蒸馏、脱蜡和精制等工序生产出来的基础油为原料,加入助剂混合后获得的一种导热油。因为基础油来源广泛且易得,以基础油制得的矿物型导热油价格低廉,但是矿物型导热油使用温度低,热稳定差,并且随着使用时间的延长,基础油会发生氧化,热裂化和热聚合等反应,影响导热油的使用性能并且缩短了导热油的使用寿命;合成型导热油包括联苯、联苯醚型导热油和单苄基甲苯、双苄基甲苯型导热油,联苯、联苯醚型导热油在使用过程中会产生酚类物质,易对容器造成损坏,带来安全隐患。单苄基甲苯、双苄基甲苯型导热油热稳定好、使用安全,但是单苄基甲苯、双苄基甲苯的制备成本较高,给生产及使用厂家带来经济负担。

目前,现有技术中仍然缺乏一种导热能力高、酸值低、耐氧化、热稳定性好的导热油。

专利CN106479448A提供了一种导热油及制备该导热油的方法,由基础油、高温抗氧剂、粘度调节剂、金属钝化剂和抗垢剂组成,但其导热能力较差,未能满足日益严苛的市场需求,并且也没有实现低酸值的技术问题,更没有解决现有技术中的导热油热稳定性较低的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足,本发明提供了三聚氯氰的生产工艺。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

三聚氯氰的生产工艺,包括高温氯化法、低温氯化法。

所述高温氯化法采用的是三聚氯氰车间一至四工段生产工艺流程;

所述三聚氯氰车间一至四工段生产工艺流程(高温氯化法),由以下步骤组成:

(1)来自液氯储罐的液氯进气化装置,得到氯气;得到的氯气进入缓冲罐;

(2)来自储罐的NaCN水溶液泵送到配料罐,用水稀释后,待用;

(3)反应器内通入氯气和由步骤(2)所得稀释后的NaCN水溶液,氯化反应开始;

(4)氯化产物氯化氰气体在反应器内上升,经过一级冷却器和二级冷却器后降温;

(5)降温后的氯化氰气体在水雾捕集器进一步除去夹带的水雾后通过干燥器彻底脱水;水雾捕集器截留水分后到达反应器顶部,再回流到反应器;

(6)反应器底部出来的废水进解析釜,加热至75-80℃将液相中的氯化氰气化并收回;解析后的液相即为氯化废水,送到中水车间提纯后回用;

(7)在干燥工序,干燥塔内装填块状氯化钙,氯化氰气体经过块状氯化钙层时,夹带的残余水分被截留在块状氯化钙内;干燥塔内的块状氯化钙吸水后,变成氯化钙液体饱和溶液,其中含有盐酸,该溶液用生石灰中和提纯;

(8)干燥后的氯化氰气体,进聚合炉,在催化剂作用下高温聚合成三聚氯氰;聚合炉用导热油移出聚合热,保持聚合温度平稳;所述催化剂为活性炭和二硫化钼的混合物;

(9)气体三聚氯氰出聚合炉进结晶器,与干燥冷空气相遇,凝华成粉末状固体产品;

(10)未反应的氯气、未聚合的氯化氰及未结晶的三聚氯氰气体穿过捕集器和捕料仓,随空气一起进入尾气处理系统;尾气一塔喷淋液为氢氧化钠水溶液,吸收氯气后生成次氯酸钠;二塔喷淋液为水,吸收残余氯气;

(11)处理后的合格尾气经排气烟囱高空排放;

(12)车间内的换气排风,在环保塔内用氢氧化钠水溶液处理后,集中到尾气系统的排放口统一外排,环保塔喷淋氢氧化钠水溶液送到尾气喷淋一塔继续使用。

本发明所述三聚氯氰的生产工艺中采用二硫化钼与活性炭混合作为催化剂,获得了品质更高的三聚氯氰。

所述低温氯化法采用的是三聚氯氰车间五工段生产工艺流程;

所述三聚氯氰车间五工段生产工艺流程(低温氯化法),由以下步骤组成:

S1来自液氯储罐的液氯进气化装置,得到氯气;得到的氯气进入缓冲罐;

S2来自储罐的NaCN水溶液泵送到配料罐,用水稀释后,待用;

S3反应器内通入氯气和由步骤S2所得稀释后的NaCN水溶液,氯化反应开始;

S4反应器内反应液外循环并降温,以保持反应器内温度不变;

S5氯化产物氯化氰气体在反应器内上升,经过交换塔与自上而下的水逆流接触,将未反应的气氯截留回反应器;

S6氯化氰气体穿过交换塔继续上升,在塔顶冷却器(二冷)降温,冷凝水回反应器;

S7降温后的氯化氰气体在水雾捕集器进一步除去夹带的水雾后通过干燥器彻底脱水;水雾捕集器截留水分后到达反应器顶部,再回流到反应器;

S8反应器外循环降温的同时,分流一部分去解析釜,加热将液相中的氯化氰气化并收回;解析后的液相即为氯化废水,送到中水车间提纯后回用;

S9在干燥工序,干燥塔内装填硫酸钙颗粒,氯化氰气体经过硫酸钙颗粒层时,夹带的残余水分被截留在硫酸钙颗粒颗粒内;当一个干燥塔内的硫酸钙颗粒吸水后,切换到另一个塔工作,切换下来的塔则进行热空气再生,脱除吸附的水分后待用;

S10干燥后的氯化氰气体,进聚合炉,在催化剂作用下高温聚合成三聚氯氰;聚合炉用导热油移出聚合热,保持聚合温度平稳;所述催化剂为活性炭和二硫化钼的混合物;

S11气体三聚氯氰出聚合炉进结晶器,与干燥的冷空气相遇,凝华成粉末状固体产品;

S12未反应的氯气、未聚合的氯化氰及未结晶的三聚氯氰气体穿过捕集器和捕料仓,随空气一起进入尾气处理系统;尾气一塔喷淋液为氢氧化钠水溶液,吸收氯气后生成次氯酸钠;二塔喷淋液为水,吸收残余氯气;

S13硫酸钙热空气再生产生的废气经喷淋塔氢氧化钠水溶液处理后,集中到尾气系统的排放口统一外排。

作为一种优选方案,所述三聚氯氰车间一至四工段生产工艺流程(高温氯化法),由以下步骤组成:

(1)来自液氯储罐的液氯进气化装置,得到氯气;得到的氯气进入缓冲罐;所述液氯储罐中,工作液位为2/3,工作压力为0.5-0.6MPa;所述气化装置中的温度为75-80℃、气压为0.75-0.85MPa、气化产量为430-460kg/h、气化出口温度为15-20℃;所述缓冲罐中的温度为40-45℃、气压为0.5-0.6Mpa;

(2)来自储罐的浓度为25-30wt.%NaCN水溶液泵送到配料罐,用水稀释至浓度为12-20wt.%,待用;所述储罐的温度为18-20℃;

(3)反应器内通入氯气和由步骤(2)所得稀释后的NaCN水溶液,在93-95℃氯化反应开始;所述NaCN水溶液、氯气的体积比为1:(1-1.02);

(4)氯化后的产物为氯化氰气体;氯化氰气体在反应器内上升,经过一级冷却器和二级冷却器后降温到10-15℃;在所述一级冷却器中,所述氯化氢气体从90-95℃降温至30-35℃;在所述二级冷却器中,所述氯化氢气体从30-35℃降温至10-15℃;

(5)降温后的氯化氰气体在水雾捕集器进一步除去夹带的水雾后通过干燥器彻底脱水;水雾捕集器截留水分后到达反应器顶部,再回流到反应器;所述氯化氢气体在所述水雾捕集器中的流速为1000-1200L/h;

(6)反应器底部出来的废水进解析釜,加热至75-80℃将液相中的氯化氰气化并收回;解析后的液相即为氯化废水,送到中水车间提纯后回用;

(7)在干燥工序,干燥塔内装填块状氯化钙,氯化氰气体经过块状氯化钙层时,夹带的残余水分被截留在块状氯化钙内;干燥塔内的块状氯化钙吸水后,变成氯化钙液体饱和溶液,其中含有盐酸,该氯化钙液体饱和溶液用生石灰中和提纯;

(8)干燥后的氯化氰气体,进聚合炉,在催化剂作用下高温聚合成三聚氯氰;聚合炉用导热油移出聚合热,保持聚合温度平稳;所述催化剂为活性炭和二硫化钼的混合物;所述聚合温度为370-380℃;

(9)气体三聚氯氰出聚合炉进结晶器,与干燥冷空气相遇,凝华成粉末状固体产品;所述冷空气的温度为4-6℃,流速为500-600L/h;

(10)未反应的氯气、未聚合的氯化氰及未结晶的三聚氯氰气体穿过捕集器和捕料仓,随空气一起进入尾气处理系统;尾气一塔喷淋液为氢氧化钠水溶液,吸收氯气后生成次氯酸钠;二塔喷淋液为水,吸收残余氯气;

(11)处理后的合格尾气经高度为35-40m的排气烟囱高空排放;

(12)车间内的换气排风,在环保塔内用氢氧化钠水溶液处理后,集中到尾气系统的排放口统一外排,环保塔喷淋氢氧化钠水溶液送到尾气喷淋一塔继续使用。

作为一种优选方案,所述三聚氯氰车间五工段生产工艺流程(低温氯化法),由以下步骤组成:

S1来自液氯储罐的液氯进气化装置,得到氯气;得到的氯气进入缓冲罐;所述液氯储罐中,工作液位为2/3,工作压力为0.5-0.6MPa;所述气化装置中的温度为75-80℃、气压为0.75-0.85MPa、气化产量为430-460kg/h、气化出口温度为15-20℃;所述缓冲罐中的温度为40-45℃、气压为0.5-0.6Mpa;

S2来自储罐的浓度为25-30wt.%NaCN水溶液泵送到配料罐,用水稀释至浓度为12-20wt.%,待用;所述储罐的温度为18-20℃;

S3反应器内通入氯气和由步骤S2所得稀释后的NaCN水溶液,在93-95℃氯化反应开始;所述NaCN水溶液、氯气的体积比为1:(1-1.02);

S4反应器内反应液外循环并降温,以保持反应器内温度不变;

S5氯化产物氯化氰气体在反应器内上升,经过交换塔与自上而下的水逆流接触,将未反应的气氯截留回反应器;在所述交换塔中所述氯化氢气体从90-95℃降温至30-35℃;

S6氯化氰气体穿过交换塔继续上升,在塔顶冷却器(二冷)降温到10-15℃,冷凝水回反应器;

S7降温后的氯化氰气体在水雾捕集器进一步除去夹带的水雾后通过干燥器彻底脱水;水雾捕集器截留水分后到达反应器顶部,再回流到反应器;所述氯化氢气体在所述水雾捕集器中的流速为1000-1200L/h;

S8反应器外循环降温的同时,分流一部分去解析釜,加热将液相中的氯化氰气化并收回;解析后的液相即为氯化废水,送到中水车间提纯后回用;

S9在干燥工序,干燥塔内装填硫酸钙颗粒,氯化氰气体经过硫酸钙颗粒层时,夹带的残余水分被截留在硫酸钙颗粒内;当一个干燥塔内的硫酸钙颗粒吸水后,切换到另一个塔工作,切换下来的塔则进行热空气再生,脱除吸附的水分后待用;

S10干燥后的氯化氰气体,进聚合炉,在催化剂作用下高温聚合成三聚氯氰;聚合炉用导热油移出聚合热,保持聚合温度平稳;所述催化剂为活性炭和二硫化钼的混合物;所述聚合温度为53-55℃;

S11气体三聚氯氰出聚合炉进结晶器,与干燥的冷空气相遇,凝华成粉末状固体产品;所述冷空气的温度为4-6℃,流速为500-600L/h;

S12未反应的氯气、未聚合的氯化氰及未结晶的三聚氯氰气体穿过捕集器和捕料仓,随空气一起进入尾气处理系统;尾气一塔喷淋液为25-30wt.%氢氧化钠水溶液,吸收氯气后生成次氯酸钠;二塔喷淋液为水,吸收残余氯气;含氯水去公司污水处理厂统一处理;处理后的合格尾气经高度为35-40m的排气烟囱高空排放;

S13硫酸钙热空气再生产生的废气经喷淋塔氢氧化钠水溶液处理后,集中到尾气系统的排放口统一外排。

所述导热油的制备方法为:将基底油、导热填料、抗氧化剂、钝化剂混合后均质处理,得到所述导热油。

作为一种优选方案,所述导热油的制备方法为:将88-95重量份基底油、1-4重量份导热填料、1.5-2.8重量份抗氧化剂、0.002-0.007重量份钝化剂混合后在25-32℃以13000-15000rpm的转速均质2-5min后,得到所述导热油。

作为一种优选方案,所述基底油为二(苯基甲基)甲苯。

所述抗氧化剂为3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯、3,3'-二硫代二丙酸二甲酯、硫代丙酸糠酯中的一种或多种的混合物。

本发明所采用的抗氧化剂体系与其他原料之间具有良好的适配协调性。

作为一种优选方案,所述抗氧化剂为3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯、3,3'-二硫代二丙酸二甲酯、硫代丙酸糠酯以质量比(1-6):(1-3):(1-3)组成的混合物。

所述钝化剂为N,N'-双(邻羟基亚苄基)-1,2-二氨基丙烷、N,N'-双水杨酸水酯-1,3-二氨基丙烷中的一种或者两种混合物。

本发明所采用的钝化剂体系可以有效防止导热管道内壁对于导热油的诱导腐蚀的现象发生。

作为一种优选方案,所述钝化剂为N,N'-双(邻羟基亚苄基)-1,2-二氨基丙烷、N,N'-双水杨酸水酯-1,3-二氨基丙烷以质量比(1-7):(1-5)组成的混合物。

所述导热填料的制备方法为:

J1采用行星式球磨机,以湿磨法将导热无机物混合均匀,随后烘干,得到混合粉末;

J2将交联剂、长碳链酯、甲醇混合并均质处理,得到乳液A;

J3将所述混合粉末、所述乳液A、增效剂混合并搅拌,然后静置,取底部沉淀,得到所述导热填料。

作为一种优选方案,所述导热填料的制备方法为:

J1采用行星式球磨机,以湿磨法将导热无机物混合均匀,随后在140-160℃烘干2-4h,得到混合粉末;所述湿磨法中,所述导热无机物与水的质量比为1:(1.3-1.7),球料比为(10-13):1,转速为400-600rpm,湿磨时长为8-12h;

J2将交联剂、长碳链酯、甲醇以质量比(0.7-1.2):(3-6):(10-14)混合并在39-46℃以12000-14000rpm的转速均质处理2-5min,得到乳液A;

J3将所述混合粉末、所述乳液A、增效剂以质量比(8-10):(22-26):(0.6-1.7)混合并在75-85℃以600-800rpm的转速搅拌1-3h,然后在10-15℃静置65-75h,取底部沉淀,得到所述导热填料。

所述导热无机物由为氮化硅、硼化硅、氮化硼中的一种或多种组成。作为一种优选方案,所述导热无机物由氮化硅、硼化硅、氮化硼以质量比(10-13):(0.8-1.2):(0.1-0.3)组成。

氮化硅硬度大、耐磨损、具有自身润滑性、高温下抗氧化能力显著,并且其热震抗性很强,导热性能好;硼化硅抗氧化、抗热冲击、抗化学侵蚀,尤其在热冲击下具有很高的强度和稳定性;氮化硼摩擦系数很低、高温环境下稳定性很好、耐热震性很好、强度高、导热系数高、膨胀系数低、电阻率高。但如果直接将上述三种导热无机物作为填料加入到导热基底油中,所述无机物的颗粒因具有较高硬度和锋利棱角,在高速流动和长时间服役的条件下仍有可能对导热管道内壁造成划痕磨损,给生产线的安全运行带来不可忽视的潜在风险。因此,本发明提供了一种新型导热填料及其制备方法,可以在充分利用所述导热无机物的导热能力的同时,显著减少所述导热无机物对于导热管道内壁的磨损现象发生;不仅如此,由本发明特定方法所得到导热填料还能与常规的导热油抗氧化剂协同增效,通过降低导热油体系中的酸值来提高导热油的热稳定性,使得本发明制得的导热油具有更可靠的高温服役表现。

所述交联剂为甲基环戊烯酮醇丙酸酯、乙氧甲叉氰乙酸乙酯、三羟甲基氨基甲烷中的一种或者多种的混合物。作为一种优选方案,所述交联剂为甲基环戊烯酮醇丙酸酯、乙氧甲叉氰乙酸乙酯、三羟甲基氨基甲烷以质量比(1-3):(1-6):(1-2)组成的混合物。

本发明采用甲基环戊烯酮醇丙酸酯、乙氧甲叉氰乙酸乙酯、三羟甲基氨基甲烷作为交联剂,可以增强所用长碳链酯,即月桂醇月桂酸酯、甘油单月桂酸酯,在所述导热无机物表面的接枝效果,推测这与所述交联剂的极化率有关;所用的长碳链酯可以通过其长碳链来增强导热油体系与所述导热无机颗粒之间的相容性,并且可以防止所述导热无机颗粒的锋利表面对导热管道内壁造成划伤。

所述长碳链酯为月桂醇月桂酸酯、甘油单月桂酸酯中的一种或者两种的混合物。作为一种优选方案,所述长碳链酯为月桂醇月桂酸酯、甘油单月桂酸酯以质量比(1-3):(1-3)组成的混合物。

所述增效剂为1,8-萘二甲酸酐和/或邻苯二甲酸酐。作为一种优选方案,所述增效剂为1,8-萘二甲酸酐、邻苯二甲酸酐以质量比(1-4):(1-4)组成的混合物。作为一种更优选方案,所述增效剂为1,8-萘二甲酸酐、邻苯二甲酸酐以质量比1:2组成的混合物。

1,8-萘二甲酸酐、邻苯二甲酸酐中位于特殊位点的氧原子可以诱导所述长碳链酯的碳链发生空间相互交缠,由此可以增强所述导热填料的力学弹性和韧性,从而保证所述导热填料的服役持久度和可靠性。不仅如此,所述增效剂还可以与所用的抗氧化剂中的3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯协同增强本发明的导热油体系的抗氧化能力,降低酸值,并提高所述导热油的热稳定性,产生了意想不到的协同增效作用,推测这与上述两种含有复杂含氧苯环结构的酸酐与3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯中的硫-硫键和含氮五元杂环之间的电荷作用有关;而3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯中的氮氧单键又可改善所述导热无机物颗粒的分布状况,由此又进一步增强了所述导热填料的导热能力。

本发明的有益效果:

1、提供了一种三聚氯氰的生产工艺,由三聚氯氰车间一至四工段生产工艺流程(高温氯化法)和/或三聚氯氰车间五工段生产工艺流程(低温氯化法)组成,可以安全、环保、高效、可靠地生产出高质量的三聚氯氰。

2、提供了一种导热油及其制备方法,以基底油、导热填料、抗氧化剂、钝化剂为原料,将所述导热油应用于所述三聚氯氰的生产工艺,可以有效改善三聚氯氰的生产流程的可靠性并获得高质量的三聚氯氰。

3、提供了一种导热填料及其制备方法,以氮化硅、硼化硅、氮化硼、甲基环戊烯酮醇丙酸酯、乙氧甲叉氰乙酸乙酯、三羟甲基氨基甲烷、1,8-萘二甲酸酐、邻苯二甲酸酐等为原料,获得了一种可以增强导热油的导热能力和热稳定性、同时降低酸值以延长使用寿命的导热油,所述导热油又可应用于三聚氯氰的生产工艺以增强生产流程的可靠性,由此提高经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步详细描述,但不该将此理解成本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

本申请中部分原料的介绍:

二(苯基甲基)甲苯,由天门恒昌化工有限公司提供,CAS:26898-17-9。

3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯,由上海迈瑞尔化学技术有限公司提供,CAS:57757-57-0。

3,3'-二硫代二丙酸二甲酯,由上海迈瑞尔化学技术有限公司提供,CAS:15441-06-2。

硫代丙酸糠酯,由上海迈瑞尔化学技术有限公司提供,CAS:59020-85-8。

N,N'-双(邻羟基亚苄基)-1,2-二氨基丙烷,由上海迈瑞尔化学技术有限公司提供,CAS:94-91-7。

N,N'-双水杨酸水酯-1,3-二氨基丙烷,由上海迈瑞尔化学技术有限公司提供,CAS:120-70-7。

氮化硅,由安徽泽升科技有限公司提供,CAS:12033-89-5,纯度:99.9%,货号:A61691-500g,规格:α-phase,粒度:0.5μm。

硼化硅,由安徽泽升科技有限公司提供,CAS:12008-29-6,纯度:99.5%,货号:A60529-50g,粒度:1μm。

氮化硼,由安徽泽升科技有限公司提供,CAS:10043-11-5,纯度:99.9%,货号:E0112725000,粒度:1μm。

甲基环戊烯酮醇丙酸酯,由武汉拉那白医药化工有限公司提供,CAS:87-55-8。

乙氧甲叉氰乙酸乙酯,由武汉鑫儒化工有限公司提供,CAS:94-05-3。

三羟甲基氨基甲烷,由上海吉至生化科技有限公司提供,CAS:77-86-1。

月桂醇月桂酸酯,由上海洪帆生物科技有限公司提供,CAS:13945-76-1。

甘油单月桂酸酯,由河北利华生物科技有限公司提供,CAS:27215-38-9。

1,8-萘二甲酸酐,由安徽泽升科技有限公司提供,CAS:81-84-5。

邻苯二甲酸酐,由安徽泽升科技有限公司提供,CAS:85-44-9。

活性炭,由西亚化学科技(山东)有限公司提供,规格:120目,CAS:64365-11-3。

二硫化钼,由安徽泽升科技有限公司提供,规格:150nm,货号:E0112291000,CAS:1317-33-5。

实施例1

三聚氯氰车间一至四工段生产工艺流程(高温氯化法),由以下步骤组成:

(1)来自液氯储罐的液氯进气化装置,得到氯气;得到的氯气进入缓冲罐;所述液氯储罐中,工作液位为2/3,工作压力为0.55MPa;所述气化装置中的温度为80℃、气压为0.8MPa、气化产量为450kg/h、气化出口温度为20℃;所述缓冲罐中的温度为42℃、气压为0.55Mpa;

(2)来自储罐的浓度为30wt.%NaCN水溶液泵送到配料罐,用水稀释至浓度为15wt.%,待用;所述储罐的温度为20℃;

(3)反应器内通入氯气和由步骤(2)所得稀释后的NaCN水溶液,在95℃氯化反应开始;所述NaCN水溶液、氯气的体积比为1:1.01;

(4)氯化产物氯化氰气体在反应器内上升,经过一级冷却器和二级冷却器后降温到15℃;在所述一级冷却器中,所述氯化氢气体从90℃降温至30℃;在所述二级冷却器中,所述氯化氢气体从30℃降温至15℃;

(5)降温后的氯化氰气体在水雾捕集器进一步除去夹带的水雾后通过干燥器彻底脱水;水雾捕集器截留的水分后到达反应器顶部,再回流到反应器;所述氯化氢气体在所述水雾捕集器中的流速为1100L/h;

(6)反应器底部出来的废水进解析釜,加热至80℃将液相中的氯化氰气化并收回;解析后的液相即为氯化废水,送到中水车间提纯后回用;

(7)在干燥工序,干燥塔内装填块状氯化钙,氯化氰气体经过块状氯化钙层时,夹带的残余水分被截留在块状氯化钙内;干燥塔内的块状氯化钙吸水后,变成氯化钙液体饱和溶液,其中含有盐酸,该氯化钙液体饱和溶液用生石灰中和提纯;

(8)干燥后的氯化氰气体,进聚合炉,在催化剂作用下高温聚合成三聚氯氰;聚合炉用导热油移出聚合热,保持聚合温度平稳;所述催化剂为活性炭和二硫化钼的混合物;所述聚合温度为380℃;

(9)气体三聚氯氰出聚合炉进结晶器,与干燥冷空气相遇,凝华成粉末状固体产品;所述冷空气的温度为5℃,流速为600L/h;

(10)未反应的氯气、未聚合的氯化氰及未结晶的三聚氯氰气体穿过捕集器和捕料仓,随空气一起进入尾气处理系统;尾气一塔喷淋液浓度30wt.%的氢氧化钠水溶液,吸收氯气后生成次氯酸钠;二塔喷淋液为水,吸收残余氯气;

(11)处理后的合格尾气经高度为40m的排气烟囱高空排放;

(12)车间内的换气排风,在环保塔内用浓度为30wt.%氢氧化钠水溶液处理后,集中到尾气系统的排放口统一外排,环保塔喷淋氢氧化钠水溶液送到尾气喷淋一塔继续使用。

实施例2

三聚氯氰车间五工段生产工艺流程(低温氯化法),由以下步骤组成:

S1来自液氯储罐的液氯进气化装置,得到氯气;得到的氯气进入缓冲罐;所述液氯储罐中,工作液位为2/3,工作压力为0.55MPa;所述气化装置中的温度为80℃、气压为0.8MPa、气化产量为450kg/h、气化出口温度为20℃;所述缓冲罐中的温度为42℃、气压为0.55Mpa;

S2来自储罐的浓度为30wt.%NaCN水溶液泵送到配料罐,用水稀释至浓度为15wt.%,待用;所述储罐的温度为20℃;

S3反应器内通入氯气和由步骤S2所得稀释后的NaCN水溶液,在95℃氯化反应开始;所述NaCN水溶液、氯气的体积比为1:1.01;

S4反应器内反应液外循环并降温,以保持反应器内温度不变;

S5氯化产物氯化氰气体在反应器内上升,经过交换塔与自上而下的水逆流接触,将未反应的气氯截留回反应器;在所述交换塔中所述氯化氢气体从90℃降温至30℃;

S6氯化氰气体穿过交换塔继续上升,在塔顶冷却器(二冷)降温到15℃,冷凝水回反应器;

S7降温后的氯化氰气体在水雾捕集器进一步除去夹带的水雾后通过干燥器彻底脱水;水雾捕集器截留水分后到达反应器顶部,再回流到反应器;所述氯化氢气体在所述水雾捕集器中的流速为1100L/h;

S8反应器外循环降温的同时,分流一部分去解析釜,加热将液相中的氯化氰气化并收回;解析后的液相即为氯化废水,送到中水车间提纯后回用;

S9在干燥工序,干燥塔内装填硫酸钙颗粒,氯化氰气体经过硫酸钙颗粒层时,夹带的残余水分被截留在硫酸钙颗粒内;当一个干燥塔内的硫酸钙颗粒吸水后,切换到另一个塔工作,切换下来的塔则进行热空气再生,脱除吸附的水分后待用;

S10干燥后的氯化氰气体,进聚合炉,在催化剂作用下高温聚合成三聚氯氰;聚合炉用导热油移出聚合热,保持聚合温度平稳;所述催化剂为活性炭和二硫化钼的混合物;所述聚合温度为55℃;

S11气体三聚氯氰出聚合炉进结晶器,与干燥的冷空气相遇,凝华成粉末状固体产品;所述冷空气的温度为5℃,流速为600L/h;

S12未反应的氯气、未聚合的氯化氰及未结晶的三聚氯氰气体穿过捕集器和捕料仓,随空气一起进入尾气处理系统;尾气一塔喷淋液为浓度30wt.%的氢氧化钠水溶液,吸收氯气后生成次氯酸钠;二塔喷淋液为水,吸收残余氯气;处理后的合格尾气经高度为40m的排气烟囱高空排放;

S13硫酸钙热空气再生产生的废气经喷淋塔氢氧化钠水溶液处理后,集中到尾气系统的排放口统一外排。

实施例3

三聚氯氰车间一至四工段生产工艺流程(高温氯化法),由以下步骤组成:

(1)来自液氯储罐的液氯进气化装置,得到氯气;得到的氯气进入缓冲罐;所述液氯储罐中,工作液位为2/3,工作压力为0.55MPa;所述气化装置中的温度为80℃、气压为0.8MPa、气化产量为450kg/h、气化出口温度为20℃;所述缓冲罐中的温度为42℃、气压为0.55Mpa;

(2)来自储罐的浓度为30wt.%NaCN水溶液泵送到配料罐,用水稀释至浓度为15wt.%,待用;所述储罐的温度为20℃;

(3)反应器内通入氯气和由步骤(2)所得稀释后的NaCN水溶液,在95℃氯化反应开始;所述NaCN水溶液、氯气的体积比为1:1.01;

(4)氯化产物氯化氰气体在反应器内上升,经过一级冷却器和二级冷却器后降温到15℃;在所述一级冷却器中,所述氯化氢气体从90℃降温至30℃;在所述二级冷却器中,所述氯化氢气体从30℃降温至15℃;

(5)降温后的氯化氰气体在水雾捕集器进一步除去夹带的水雾后通过干燥器彻底脱水;水雾捕集器截留水分后到达反应器顶部,再回流到反应器;所述氯化氢气体在所述水雾捕集器中的流速为1100L/h;

(6)反应器底部出来的废水进解析釜,加热至80℃将液相中的氯化氰气化并收回;解析后的液相即为氯化废水,送到中水车间提纯后回用;

(7)在干燥工序,干燥塔内装填块状氯化钙,氯化氰气体经过块状氯化钙层时,夹带的残余水分被截留在块状氯化钙内;干燥塔内的块状氯化钙吸水后,变成氯化钙液体饱和溶液,其中含有盐酸,该氯化钙液体饱和溶液用生石灰中和提纯;

(8)干燥后的氯化氰气体,进聚合炉,在催化剂作用下高温聚合成三聚氯氰;聚合炉用导热油移出聚合热,保持聚合温度平稳;所述催化剂为活性炭、二硫化钼以质量比17:1组成的混合物;所述聚合温度为380℃;

(9)气体三聚氯氰出聚合炉进结晶器,与干燥冷空气相遇,凝华成粉末状固体产品;所述冷空气的温度为5℃,流速为600L/h;

(10)未反应的氯气、未聚合的氯化氰及未结晶的三聚氯氰气体穿过捕集器和捕料仓,随空气一起进入尾气处理系统;尾气一塔喷淋液浓度30wt.%的氢氧化钠水溶液,吸收氯气后生成次氯酸钠;二塔喷淋液为水,吸收残余氯气;

(11)处理后的合格尾气经高度为40m的排气烟囱高空排放;

(12)车间内的换气排风,在环保塔内用浓度为30wt.%氢氧化钠水溶液处理后,集中到尾气系统的排放口统一外排,环保塔喷淋氢氧化钠水溶液送到尾气喷淋一塔继续使用。

所述导热油的制备方法为:将92重量份基底油、3重量份导热填料、2.3重量份抗氧化剂、0.006重量份钝化剂混合后在30℃以15000rpm的转速均质3min后,得到所述导热油。

所述基底油为二(苯基甲基)甲苯。

所述抗氧化剂为3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯、3,3'-二硫代二丙酸二甲酯、硫代丙酸糠酯以质量比2:1:1组成的混合物。

所述钝化剂为N,N'-双(邻羟基亚苄基)-1,2-二氨基丙烷、N,N'-双水杨酸水酯-1,3-二氨基丙烷以质量比5:2组成的混合物。

所述导热填料的制备方法为:

J1采用行星式球磨机,以湿磨法将导热无机物混合均匀,随后在150℃烘干3h,得到混合粉末;所述湿磨法中,所述导热无机物与水的质量比为1:1.6,球料比为12:1,转速为600rpm,湿磨时长为10h;所述导热无机物由氮化硅、硼化硅、氮化硼以质量比12:1:0.3组成;

J2将交联剂、长碳链酯、甲醇以质量比1:4:12混合并在40℃以14000rpm的转速均质处理3min,得到乳液A;所述交联剂为甲基环戊烯酮醇丙酸酯、乙氧甲叉氰乙酸乙酯、三羟甲基氨基甲烷以质量比1:4:2组成的混合物;所述长碳链酯为月桂醇月桂酸酯、甘油单月桂酸酯以质量比2:1组成的混合物;

J3将所述混合粉末、所述乳液A、增效剂以质量比9:23:1混合并在80℃以700rpm的转速搅拌2h,然后在12℃静置70h,取底部沉淀,得到所述导热填料;所述增效剂为1,8-萘二甲酸酐、邻苯二甲酸酐以质量比1:2组成的混合物。

实施例4

与实施例3基本相同,区别仅在于:所述增效剂为1,8-萘二甲酸酐。

实施例5

与实施例3基本相同,区别仅在于:所述增效剂为邻苯二甲酸酐。

实施例6

与实施例3基本相同,区别仅在于:所述导热油的制备方法为:将92重量份基底油、3重量份导热填料、2.3重量份抗氧化剂、0.006重量份钝化剂混合后在30℃以15000rpm的转速均质3min后,得到所述导热油。

所述基底油为二(苯基甲基)甲苯。

所述抗氧化剂为3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯、3,3'-二硫代二丙酸二甲酯、硫代丙酸糠酯以质量比2:1:1组成的混合物。

所述钝化剂为N,N'-双(邻羟基亚苄基)-1,2-二氨基丙烷、N,N'-双水杨酸水酯-1,3-二氨基丙烷以质量比5:2组成的混合物。

所述导热填料的制备方法为:

J1采用行星式球磨机,以湿磨法将导热无机物混合均匀,随后在150℃烘干3h,得到混合粉末;所述湿磨法中,所述导热无机物与水的质量比为1:1.6,球料比为12:1,转速为600rpm,湿磨时长为10h;所述导热无机物由氮化硅、硼化硅、氮化硼以质量比12:1:0.3组成;

J2将交联剂、长碳链酯、甲醇以质量比1:4:12混合并在40℃以14000rpm的转速均质处理3min,得到乳液A;所述交联剂为甲基环戊烯酮醇丙酸酯、乙氧甲叉氰乙酸乙酯、三羟甲基氨基甲烷以质量比1:4:2组成的混合物;所述长碳链酯为月桂醇月桂酸酯、甘油单月桂酸酯以质量比2:1组成的混合物;

J3将所述混合粉末、所述乳液A以质量比9:23混合并在80℃以700rpm的转速搅拌2h,然后在12℃静置70h,取底部沉淀,得到所述导热填料。

实施例7

与实施例3基本相同,区别仅在于:

所述导热油的制备方法为:将92重量份基底油、3重量份石墨烯、2.3重量份抗氧化剂、0.006重量份钝化剂混合后在30℃以15000rpm的转速均质3min后,得到所述导热油。

所述基底油为二(苯基甲基)甲苯。

所述抗氧化剂为3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯、3,3'-二硫代二丙酸二甲酯、硫代丙酸糠酯以质量比2:1:1组成的混合物。

所述钝化剂为N,N'-双(邻羟基亚苄基)-1,2-二氨基丙烷、N,N'-双水杨酸水酯-1,3-二氨基丙烷以质量比5:2组成的混合物。

实施例8

与实施例3基本相同,区别仅在于:

所述导热油的制备方法为:将92重量份基底油、3重量份导热填料、2.3重量份抗氧化剂、0.006重量份钝化剂混合后在30℃以15000rpm的转速均质3min后,得到所述导热油。

所述基底油为二(苯基甲基)甲苯。

所述抗氧化剂为3,3'-二硫代二丙酸二甲酯、硫代丙酸糠酯以质量比1:1组成的混合物。

所述钝化剂为N,N'-双(邻羟基亚苄基)-1,2-二氨基丙烷、N,N'-双水杨酸水酯-1,3-二氨基丙烷以质量比5:2组成的混合物。

所述导热填料的制备方法为:

J1采用行星式球磨机,以湿磨法将导热无机物混合均匀,随后在150℃烘干3h,得到混合粉末;所述湿磨法中,所述导热无机物与水的质量比为1:1.6,球料比为12:1,转速为600rpm,湿磨时长为10h;所述导热无机物由氮化硅、硼化硅、氮化硼以质量比12:1:0.3组成;

J2将交联剂、长碳链酯、甲醇以质量比1:4:12混合并在40℃以14000rpm的转速均质处理3min,得到乳液A;所述交联剂为甲基环戊烯酮醇丙酸酯、乙氧甲叉氰乙酸乙酯、三羟甲基氨基甲烷以质量比1:4:2组成的混合物;所述长碳链酯为月桂醇月桂酸酯、甘油单月桂酸酯以质量比2:1组成的混合物;

J3将所述混合粉末、所述乳液A、增效剂以质量比9:23:1混合并在80℃以700rpm的转速搅拌2h,然后在12℃静置70h,取底部沉淀,得到所述导热填料;所述增效剂为1,8-萘二甲酸酐、邻苯二甲酸酐以质量比1:2组成的混合物。

实施例9

与实施例3基本相同,区别仅在于:所述催化剂为活性炭。

测试例1

导热油导热系数测试:根据GB/T 22588-2008《闪光法测量热扩散系数或导热系数》测定由本发明各实施例所得导热油的导热系数。对于各例,均测试5份样品,测试结果取它们的平均值。测试温度为430℃。

测试结果如表1所示。

表1导热油的导热系数

测试例2

导热油酸值测试:根据GB/T 7304-2014《石油产品酸值的测定电位滴定法》中的方法A测定由本发明各实施例所得导热油的酸值。采用甘汞电极作为参比电极;采用自动电位滴定法。对于各例,均测试5份样品,测试结果取它们的平均值。

测试结果如表2所示。

表2导热油的酸值

测试例3

导热油热稳定性测试:根据GB/T 23800-2009《有机热载体热稳定性测定法》测定由本发明各实施例所得导热油的热稳定性。试验温度为430℃、试验时长为720h。对于各例,均测试5份样品,测试结果取它们的平均值。

测试结果如表3所示。

表3导热油的热稳定性

测试例4

三聚氯氰品质测试:根据GB/T 25814-2010《三聚氯氰》测定本发明实施例3和实施例9所生产的三聚氯氰的品质。

测试结果如表4所示。

表4三聚氯氰的品质

氮化硅硬度大、耐磨损、具有自身润滑性、高温下抗氧化能力显著,并且其热震抗性很强,导热性能好;硼化硅抗氧化、抗热冲击、抗化学侵蚀,尤其在热冲击下具有很高的强度和稳定性;氮化硼摩擦系数很低、高温环境下稳定性很好、耐热震性很好、强度高、导热系数高、膨胀系数低、电阻率高。但如果直接将上述三种导热无机物作为填料加入到导热基底油中,所述无机物的颗粒因具有较高硬度和锋利棱角,在高速流动和长时间服役的条件下仍有可能对导热管道内壁造成划痕磨损,给生产线的安全运行带来不可忽视的潜在风险。因此,本发明提供了一种新型导热填料及其制备方法,可以在充分利用所述导热无机物的导热能力的同时,显著减少所述导热无机物对于导热管道内壁的磨损现象发生;不仅如此,由本发明特定方法所得到导热填料还能与常规的导热油抗氧化剂协同增效,通过降低导热油体系中的酸值来提高导热油的热稳定性,使得本发明制得的导热油具有更可靠的高温服役表现。

本发明采用甲基环戊烯酮醇丙酸酯、乙氧甲叉氰乙酸乙酯、三羟甲基氨基甲烷作为交联剂,可以增强所用长碳链酯,即月桂醇月桂酸酯、甘油单月桂酸酯,在所述导热无机物表面的接枝效果,推测这与所述交联剂的极化率有关;所用的长碳链酯可以通过其长碳链来增强导热油体系与所述导热无机颗粒之间的相容性,并且可以防止所述导热无机颗粒的锋利表面对导热管道内壁造成划伤。

1,8-萘二甲酸酐、邻苯二甲酸酐中位于特殊位点的氧原子可以诱导所述长碳链酯的碳链发生空间相互交缠,由此可以增强所述导热填料的力学弹性和韧性,从而保证所述导热填料的服役持久度和可靠性。不仅如此,所述增效剂还可以与所用的抗氧化剂中的3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯协同增强本发明的导热油体系的抗氧化能力,降低酸值,并提高所述导热油的热稳定性,产生了意想不到的协同增效作用,推测这与上述两种含有复杂含氧苯环结构的酸酐与3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯中的硫-硫键和含氮五元杂环之间的电荷作用有关;而3,3-二硫代二丙酸二(N-琥珀酰亚胺)酯中的氮氧单键又可改善所述导热无机物颗粒的分布状况,由此又进一步增强了所述导热填料的导热能力。

本发明所述三聚氯氰的生产工艺中采用二硫化钼与活性炭混合作为催化剂,获得了品质更高的三聚氯氰。

17页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:具有口服生物利用率的五氮杂大环状环络合物

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!