三聚氰胺简介-1

11.三聚氰胺物理性三聚氰胺（又名三聚酰胺或蜜胺）物理特性1.1分子式：C3N6H61.2分子量：126.131.3结构式：1.4外观：白色单晶或白色粉末1.5密度：1.573×103kg/m3（25℃）1.6产品堆密度：0.4～0.7×103kg/m3（25℃）21.7熔点（升华点）：354℃1.8升华热：-29±1千卡/摩尔1.9生成热：-17.13千卡/摩尔，℃1.10摩尔热容：37.1千卡/摩尔℃1.11燃烧热：-469.98千卡/摩尔1.12熵：-199.39千卡/摩尔℃1.13在水中溶解度（100℃以上为加压下数据）：1.14三聚氰胺能溶于甘油、吡啶、热乙二醇、乙醇胺、乙酸、甲醛等，但不溶于乙醚及四氯化碳。1.15三聚氰胺呈弱碱性，其离解常数Kb=1.0×10-9，能与酸反应生成相应的盐。温度（℃）20355075100120140160溶解度（克/100克水）0.330.61.052.045.149.015.039.032.三聚氰胺化学性质2.1水解反应：三聚氰胺与水在酸性和加热沸腾的情况下，发生水解反应，生成三聚氰酸二酰胺，三聚氰酸一酰胺以及三聚氰酸等。2.2脱氨反应：三聚氰胺在高温或氨分压不足的环境下受热会脱氨生成蜜伯胺、蜜勒胺等。当加热到500℃会进一步脱氨生成蜜弄。2.3与甲醛缩聚：三聚氰胺能与甲醛（CH2O）发生缩聚反应生成三聚氰胺—甲醛树脂。当有适当过量的甲醛存在时，三聚氰胺酰胺基上六个氢可以全部与甲醛反应，生成六羟甲基三聚氰胺。羟甲基产物在酸性介质中进一步与三聚氰胺相互反应，在环间生成亚甲基桥及部分醚桥。三聚氰胺与甲醛缩合的最终产物有较大强度，以及热稳定和憎水性。43.三聚氰胺用途简述三聚氰胺，又名蜜胺，学名三氨三嗪，分子式C3N6H6，白色单斜晶体，不可燃，是一种以尿素为原料的重要的氮杂环有机化工中间体，重要的有机化学中间产品。其主要的工业用途与甲醛缩聚制造三聚氰胺甲醛树脂。三聚氰胺甲醛树脂具有良好的耐热、耐沸水、耐老化、高光泽、易配色、高硬度、介电不易燃、防酸碱、无毒等特性，广泛应用于餐具、家具、装饰板、油漆、油墨、涂料、印染、织物防皱防缩处理、造纸、塑料制品及电器部件等。近年来在高级轿车用漆、金属薄板用彩色涂料、皮革鞣制、地毯阻燃、装饰板材料的防水粘接剂、水泥预制构件用减水早强剂等的应用中均得广泛开发，实为多种工业中都有应用的重要有机化工原料。5经过50年的努力，我国开发了自己独有的半干法技术，同时还消化吸收了国外先进的工艺技术和设备，增强了国内三聚氰胺产业的整体实力。目前，我国是世界上三聚氰胺生产技术最多的国家，自主开发的三聚氰胺生产技术已出口国外，并已经成为世界最大的三聚氰胺生产基地和出口国，不论是在生产能力、市场需求还是出口贸易方面，我国三聚氰胺产品在国际市场均处于强势地位。预计世界三聚氰胺产业在相当长的时间内仍处于结构调整和优胜劣汰状态；未来我国三聚氰胺产业将在国际市场显示出越来越强的竞争力；国内的三聚氰胺市场与全球三聚氰胺的市场一体化过程加速，从而带动全球三聚氰胺产业的发展和调整。64.三聚氰胺的应用与市场分析我国是世界三聚氰胺需求量增长最快的地区之一。过去几年中，我国三聚氰胺年需求量增长20%以上，目前国内三聚氰胺的市场消费量为35万-40万t／a，预计在未来几年我国对三聚氰胺消费的年增长率仍将保持在10%-15%以上。除了传统的装饰板、蜜胺餐具、涂料、纺织品整理剂、纸张增强剂、粘合剂和复合地板等应用领域外，高效水泥减水剂、三聚氰胺阻燃剂、蜜胺泡沫塑料、蜜胺合成纤维等新的应用领域的开拓也将使三聚氰胺的市场容量进一步扩大。74.1木材加工业目前，国内三聚氰胺最重要的应用领域是用于制造贴面装饰板。装修市场快速发展，带动了三聚氰胺需求量迅猛增长。我国从过去出口三聚氰胺原料和进口三聚氰胺成品，到目前注重三聚氰胺后续产品的开发，如在木材加工的粘合剂、高密度层压板的贴面材料都大量使用三聚氰胺。特别是我国于2002年7月1日正式实施装饰材料控制游离甲醛含量的强制性标准，促使木材加工企业使用三聚氰胺粘合剂，极大地刺激了三聚氰胺在强化木地板生产方面的消费。仅此一项，三聚氰胺消费量每年就同比增长了30%以上。人造板用三聚氰胺占三聚氰胺消费总量的一半，由于城市建设尤其是房地产业的迅速发展，写字楼和住宅装饰材料、门窗、地板、家具、办公用品的需求同步增长，同时由于我国原始森林的禁伐和工业人工林的发展，将推动人造板的高速发展和带动三聚氰胺需求增加。估计目前国内约15万-20万t／a用于木材加工业，占消费总量的50%左右。预计到2010年，国内人造板产量将达4800万㎡，年均增幅超过9%。84.2建材行业蜜胺泡沫塑料具有低的容重和耐腐蚀性，突出的对低频噪音的吸收特性，突出的热稳定性和耐老化性，优良的阻燃低烟和安全环保性以及良好的后加工性。我国城市快速道路噪音扰民的问题已经提到政府的议事日程，在高速公路的隔音降噪、安全性和节能领域，蜜胺泡沫塑料具有极大的市场潜力。蜜胺泡沫塑料能满足对声学性、阻燃防火安全性、材料的功能性和装饰性多方面要求极高的运动场馆、音乐厅、医院、学校等公共场所需求。蜜胺泡沫塑料还可用于对机场候机楼、录音室和广播电台的广播大厅进行声学处理。蜜胺泡沫塑料在电热水器、电冰箱、消毒柜等家用电器方面可替代聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫塑料。经介电材料浸渍或复合后，可作为无线电波、雷达、微波能的吸收和屏蔽材料，将广泛用于信息产业和军事工业，国内这方面的研究处于起步发展阶段，市场潜力巨大。此外，目前我国水泥年产量约12亿t，只有不足20%的混凝土中使用外加剂，三聚氰胺用作高效混凝土减水剂前景十分广阔。建材行业三聚氰胺的年消费量估计在6万-8万t，占消费总量的17.5%左右。94.3化纤行业国内蜜胺纤维技术的开发工作起步较晚。江苏常州新区能源设备厂、天津工业大学等在21世纪初开展了研究蜜胺纤维方面的技术工作，并得到相对“高旦”、“脆性”的蜜胺纤维细丝，在包括树脂体系、纺丝工艺、关键设备等方面在内的蜜胺纤维核心技术已有所突破，并拥有自主的知识产权。北京三嗪兴达化学研究所是国内较早从事蜜胺纤维研究开发工作的单位之一，在蜜胺纤维生产技术的研究方面已取得显著成果。该所开发出的蜜胺纤维生产工艺已建成年产量10吨级规模的“单头”纺丝装置，生产长丝纤维和短切纤维。10从长远发展来看，虽然全球三聚氰胺的市场需求仍然会保持增长，但是由于国际能源价格上升，尿素装置的停产，原料和能源的成本增加而三聚氰胺国际市场价格并没有相应上升。世界主要的三聚氰胺供应商为了维护自己的市场地位，在强化开发新的三聚氰胺生产工艺以降低成本，如DSM公司近期开发的短流程高压法。同时，世界三聚氰胺生产巨头已开始把三聚氰胺生产装置往世界中东和中美洲等主要的油气产地转移。俄罗斯也在利用其打算能源优势，寻求德国鲁奇公司提供的先进的三聚氰胺生产技术，并尽快形成10万t／a的生产能力。由此可知，未来国际市场三聚氰胺的价格在相当长的时间内难以提升，国内三聚氰胺的出口有可能缩小。115.三聚氰胺生产发展5.1生产技术5.1.1国外技术三聚氰胺生产工艺大多以技术开发公司命名，如德国巴斯夫法（BASFProcess）、德国鲁奇法（LurgiProcess）、奥地利林茨化学法（ChemicalLinzProcess）、美国联合信号化学公司化学法（AlliedSignalChemical）、日本新日产法（NissanProcess）、荷兰斯塔米卡邦法（DSM）等。三聚氰胺的生产方法按原料分为双氰胺法(现已被淘汰)和尿素法。通过尿素热解生成三聚氰胺的化学反应为：在加热和一定压力条件下，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：23663223CO6NHHNCNH6CO23663223CO6NHHNCNH6CO12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（7～10MPa）、中压法（0.5～1MPa）和常压法（0.3MPa以下）3种。其中高压法工艺技术代表有美国ACC工艺、意大利的ETCE工艺和日本的NISSAN工艺；低压法工艺技术代表有荷兰的DSM工艺和奥地利的OSW工艺；常压法有德国的BASF工艺和我国自行开发的改良型低压法工艺。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，在激烈的竞争浪潮中，三聚氰胺生产技术将快速发展。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，各个技术开发公司正积极改进技术，扩大规模，降低产品成本，增强市场占有率。下面分述各工艺技术的特点以及其现状与发展。13（1）高压法高压法生产三聚氰胺属于液相反应，温度范围为370～450℃。其特点是：①工艺为液相反应，不易结晶堵塞；但在高温高压下，反应介质腐蚀性强，设备材料等级要求较高，控制系统复杂，一次性投资大。②反应无需催化剂，不担心催化剂的中毒和对产品的污染问题，操作稳定，产品质量好。③装置操作弹性大，一次开车产出合格成品时间较短。④操作压力高，规模较大，能耗低，运行费用低。⑤副产的尾气因压力较高，利用方便，易于联产尿素，降低产品成本。其代表技术有意大利欧技公司的ETCE和日本NEWNISSON等。（a）意大利ETCE工艺意大利Allied-ETEC高压法技术开工率很高，具有工艺成熟可靠、操作运行稳定、生产成本低、产品质量稳定、装置排放达标、环境污染小等特点。但是，其流程长、设备多、投资大、消耗高、有废水产生，且反应器、高压泵、离心机等许多关键设备还不能国产化。14ETCE工艺流程:将从尿素装置送来的尿素溶液提浓后，得到145℃熔融尿素，加压至8.5MPa与8.5MPa、420℃的氨混合后进入三聚氰胺反应器，反应压力为8.0MPa、温度380℃，在反应器内尿素直接转化为三聚氰胺，从反应器出来的含二氧化碳、氨、三聚氰胺和少量的缩聚物的液相物料减压至2.5MPa进入急冷工段，在急冷塔内将绝大部分的氨和二氧化碳闪蒸出来，以甲胺的形式送出另作处理，从急冷塔底部出来的三聚氰胺溶液被送到汽提塔内将残余的氨和二氧化碳彻底汽提出来，然后经过缩聚物分解、脱出固体杂质和吸附脱色后，结晶、离心分离、干燥得到三聚氰胺产品，收率为85%～90%；离心分离产生的母液经过氨回收和废水处理，将氨和工艺水重新加以回收利用，达到回收利用的目的。15ETCE工艺技术最大产能为30000t/a，产品质量达到欧洲标准的优级品，近年该技术不断改进，主要有：①反应工段:一是开发新型反应器使气相在反应器内分离，缩短工艺流程；二是应用预转化器技术进一步扩大生产规模，进而降低产品成本。②回收工段:利用超滤膜技术去除工艺循环水中的OAT。③废水系统：利用热分解将废水中的固体物质水解成氨，二氧化碳重新利用，减少废水和固体排放。16（b）日本NISSAN工艺新日产Nissan高压法具有反应不需催化剂、设备体积小、布置紧凑、占地较少、尾气可以直接用尿素系统甲铵液吸收利用、无水分带入等特点，回收技术较经济合理。但是，由于全系统为高压、高温操作，液相运行，故设备腐蚀严重，对材质要求高，装置造价较高。最终得到三聚氰胺，需经淬冷、汽提、过滤、结晶、干燥等单元操作，流程繁长，设备较多，操作和控制复杂。NISSAN工艺技术属于较早的高压法技术，它吸收了低压法的一些优点，又改良了湿法工艺的缺点，基本上为人们所接受，但日本NISSAN公司只限于自己使用该技术，不积极向外转让。17（c）美国ACC技术美国有三家拥有生产三聚氰胺技术的公司:美国氰胺公司、美国化学公司和联合信号公司。联合信号公司将高压法技术专利转让给意大利欧技公司后就不再拥有该项技术；氰胺公司和化学公司的技术均为高压法生产工艺。他们的技术主要是满足自己使用，目前发展很慢。（2）低压法低压法生产三