氨回收系统及氨回收方法_2

文档序号:9389931阅读:来源:国知局
富氨气体被输入脱硫部中与补充的液氨混合后,液氨由于挥发吸热,脱硫部中的温度骤降,从而将富氨气体中的含硫杂质析出并沉淀,再将含硫杂质和经过脱硫处理后的富氨气体分别输出,然后利用气氨-氨水混合器将富氨气体与氨水充分混合,然后利用氨吸收塔将富氨气体与氨水进一步混合,接着利用氨蒸馏塔对混合后的浓氨水进行蒸馏得到气态氨,其中气氨-氨水混合器能够将气相的氨和氨水有效地混合,使得氨能够基本以液态的形式进入氨吸收塔和氨蒸馏塔以对氨进行蒸馏分离,从而产出液氨产品,并且,氨蒸馏塔中应用外部蒸汽提供的热量对浓氨水进行氨蒸馏,从而节省分离氨的能耗,以降低氨回收的成本。
[0046]具体地,脱硫部10包括氨精制罐11、氨结晶组件12和氨气精制组件13,本实施例的氨精制罐11的入口为富氨气体输入端,氨结晶组件12的入口与氨精制罐11的出口相连通,氨气精制组件13的入口与氨结晶组件12的出口相连通,氨气精制组件13的出口为气态氨输出端,该气态氨输出端与气氨-氨水混合器21连通。富氨气体进入氨精制罐11内进行初次脱除H2S的操作,并且在分离含硫杂质之后,含硫杂质会析出并沉降在氨精制罐11的底部,工作人员通过栗将氨精制罐11底部的含硫杂质栗送出去。
[0047]富氨气体经过氨精制罐11之后,紧接着进入氨结晶组件12进行进一步的脱除含硫杂质的操作,在本实施例中,氨结晶组件12包括并联设置的第一氨结晶器121和第二氨结晶器122,第一氨结晶器121和第二氨结晶器122的入口均与氨精制罐11的出口相连通,第一氨结晶器121和第二氨结晶器122的出口均与氨气精制组件13的入口相连通。并联设置的第一氨结晶器121和第二氨结晶器122能够提高氨结晶组件12对含硫杂质的处理能力,使得含硫杂质在此脱硫步骤中大部分被脱除掉,然后含硫杂质沉淀在第一氨结晶器121和第二氨结晶器122的底部,再将第一氨结晶器121和第二氨结晶器122的底部利用输送管路与氨精制罐11的底部输送含硫杂质的输出管路连通,从而实现氨精制罐11、第一氨结晶器121和第二氨结晶器122中的含硫杂质通过同一个管路排出。
[0048]如图1所示,氨气精制组件13包括串联设置的第一氨气精制器131和第二氨气精制器132,第一氨气精制器131与氨结晶组件12的出口相连通,第二氨气精制器132与气氨-氨水混合器21的第一进口相连通。氨气精制组件13接收从氨结晶组件12中输出的富氨气体之后,进行气氨的制造操作,第一氨气精制器131为制造粗氨气,第二氨气精制器132为制造精氨气,在第一氨气精制器131和第二氨气精制器132中安装有固态的含硫杂质吸附剂,富氨气体流经氨气精制组件13时,含硫杂质被吸附掉。同时也将剩余H2S从富氨气体中分离出来,然后将形成的气氨和富氨气体向气氨-氨水混合器21输送,当富氨气体以及上述分离出来的剩余的含硫杂质进入氨吸收塔22之后,该部分含硫杂质从氨吸收塔22的顶部通过输送管路向外部的处理含硫杂质的设备输出。
[0049]在本实施例中,氨分离部20还包括氨水冷却器24。当富氨气体经过脱硫部10将含硫杂质脱除,且气态氨与氨水在气氨-氨水混合器21内进行有效混合之后,为了使得富氨气体在进入氨吸收塔22中氨水能够再次吸收富氨气体中的氨,因此,氨水冷却器24具有冷却进口与冷却出口,冷却进口与出口相连通,冷却出口与第一吸收口相连通,利用氨水冷却器24对富氨气体与氨水进行降温处理。
[0050]如图1所示,氨分离部20还包括塔底重沸器25。在氨蒸馏塔23的下部位置处设置塔底重沸器25,该塔底重沸器25的入口与氨蒸馏塔23的靠近其底部的侧壁接口相连通,塔底重沸器25的出口与氨蒸馏塔23的底部接口相连通,并且,该塔底重沸器25利用工厂管网提供的蒸汽作为热源为氨蒸馏塔23中的浓氨水进行蒸馏,使浓氨水中的氨以气相的形式溢出并上升至氨蒸馏塔23的顶部。为了能够清楚地知道塔底重沸器25的加热温度以及其流量,因而在塔底重沸器25上安装温度计与流量计来检测蒸汽的温度和流量,以及检测加热温度。为了进一步提高浓氨水进入氨蒸馏塔23内进行对氨蒸馏的效果,因此,氨分离部20还包括换热器26,利用换热器26对进入氨蒸馏塔23内的浓氨水进行预热升温处理,换热器26具有相互连通的第一换热入口和第一换热出口以及相互连通的第二换热入口与第二换热出口,其中,气氨-氨水混合器21还具有第二进口,第一换热入口与氨蒸馏塔23的底部接口相连通,这样浓氨水在氨蒸馏塔23中被蒸馏出气相氨之后,淡氨水位于氨蒸馏塔23塔底,塔底重沸器25将氨蒸馏塔23底部的淡氨水加热后,一部分循环流回氨蒸馏塔23中,一部分流进换热器26,第一换热出口连通至第二进口,第二换热入口与第一输出口相连通,第二换热出口与蒸馏塔入口相连通,这样,流进换热器26的淡氨水与从氨吸收塔22中输出的浓氨水进行换热,并且该部分从塔底重沸器25分流到换热器26内的淡氨水流进气氨-氨水混合器21中与富氨气体进行有效地混合,从而实现氨水与富氨气体的混合,即氨水在气氨-氨水混合器21中第一次吸收富氨气体。
[0051]优选地,为了不影响气氨-氨水混合器21的混合效果,需要对塔底重沸器25分流出来的该部分淡氨水进行降温,因此,氨分离部20还包括冷却器组27,冷却器组27的入口与第一换热出口相连通,冷却器组27的出口与第二进口相连通,冷却器组27用于再次冷却经过换热器26换热后的淡氨水。
[0052]具体地,冷却器组27包括空冷器271和第一水冷器272,空冷器271的入口与第一换热出口相连通,第一水冷器272的入口与空冷器271的出口相连通,第一水冷器272的出口与第二进口相连通。在本实施例中,通过空冷器271对该部分淡氨水进行初次降温,然后通过第一水冷器272中不断循环流动的冷却循环水再次对淡氨水进行充分降温后,再将淡氨水补充至气氨-氨水混合器21中。
[0053]如图1所示,在塔底重沸器25加热氨蒸馏塔23内的氨水之后,氨被蒸馏出来并上升至氨蒸馏塔23的顶部位置,此时的气相氨的温度较高,因此,需要对该部分气相氨进行降温,以便在后续中将该部分气相氨转化为液氨进行储存或输出,因而氨分离部20还包括冷却循环水管路28,冷却循环水管路28设置在氨蒸馏塔23内并位于氨蒸馏塔23的上部,氨蒸馏塔23内的气氨经过冷却循环水管路28降温后由蒸馏塔出口输出。在冷却循环水管路28中循环输送冷却水,使得冷却水在氨蒸馏塔23内与气相氨进行换热以降低该部分气相氨的温度后在向后输出。
[0054]在本实施例中,为了将蒸馏后输出的气相氨进一步冷却而得到液氨后向氨储存部30输送进行储存,因此,该氨分离部20还包括第二水冷器29,第二水冷器29的入口与蒸馏塔出口相连通,第二水冷器29的出口与氨储存部30的第一接口相连通。通过向第二水冷器29中不断循环输送冷却水以再次降低从氨蒸馏塔23中输出的气相氨的温度,从而得到液氨。
[0055]如图1所示,氨储存部30包括串联设置的第一液氨储罐31和第二液氨储罐32,第一液氨储罐31的第一接口与第二水冷器29的出口相连通。当液氨被输送至第一液氨储罐31时,利用第一液氨储罐31对液氨进行缓冲流动,使得液氨在第一液氨储罐31中的流速减慢,从而有利于液氨中含有的油质析出,然后在将液氨输送至第二液氨储罐32中进行收集油质的操作。因此,氨回收系统还包括集油器60,集油器60与第二液氨储罐32连通以收集第二液氨储罐32内的油质。进一步地,第二液氨储罐32的第二接口与脱硫部10连通,并且第二液氨储罐32的第二接口形成两条支路,第一条支路与氨精制罐11中引入富氨气体的富氨气体输入端连通,在氨精制罐11、第一氨结晶器121和第二氨结晶器122中,氨水中的挥发吸热而使得氨精制罐11、第一氨结晶器121和第二氨结晶器122中的温度骤降,大约为O摄氏度左右,从而是含硫杂质在低温中析出并沉降到罐底,然后输出,第二条支路与氨结晶组件12连通。
[0056]当然,第二水冷器29输出的液氨也可以直接输送至第二液氨储罐32进行储存,即第二水冷器29与第二液氨储罐32之间通过一条管路直接连通。
[0057]根据本发明的另一方面,提供了一种氨回收方法。该氨回收方法包括以下步骤:
[0058]脱硫步骤:将输入的富氨气体进行脱硫处理,并分别输出含硫杂质和脱硫处理后的富氨气体;
[0059]分离氨步骤:将脱硫步骤输出的气态氨-氨水混合物进行氨分离操作,以分离出液氨产品;
[0060]储氨步骤:将分离出的液氨产品进行储存,同时输出并应用液氨产品进行。
[0061]具体地,在脱硫步骤中,控制富氨气体的温度在设定的温度范围内(将该温度设定在O摄氏
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