一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备及改进方法
【专利摘要】一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备及改进方法，蒸氨塔顶排出的含有NH3、H2S、HCN等组分的氨汽经一级热泵加压送酸洗塔酸洗脱氨、除雾得到脱氨二次蒸汽；蒸氨补充的中压蒸汽通过蒸汽喷射器引射与部分二次蒸汽混合，混合蒸汽引至蒸氨塔下部用于氨水蒸氨；通过二级热泵将部分二次蒸汽加压后送至再沸器与蒸氨废水换热，作为再沸器产生蒸汽的热源。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：蒸氨塔顶氨汽经一级热泵绝热压缩提高氨汽的温度和压力，加压后的氨汽经酸洗法脱除氨汽中氨，使脱氨蒸汽可作为二次蒸汽在蒸氨工艺中回收利用。减少剩余氨水蒸氨所需蒸汽的消耗量。
【专利说明】一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备及改进方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及处理炼焦剩余氨水的【技术领域】，尤其涉及一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备及改进方法。
【背景技术】
[0002]炼焦过程产生的荒煤气中含有300~450g/Nm3水蒸气。荒煤气经循环氨水喷淋冷却和煤气初冷器冷却，荒煤气中的水蒸气随煤气冷却冷凝成水进入循环氨水，循环氨水量也随之增加；循环氨水中增加的该部分氨水(称之剩余氨水)外送至其它装置进行处理， 脱除剩余氨水中氨、酚及COD等有害杂质，处理后废水达到国家相应废水排放标准后外排。
[0003]目前，焦化厂的剩余氨水蒸氨工艺普遍采用蒸汽汽提法脱除剩余氨水中的NH3、 H2S, HCN等组分，蒸氨塔顶氨汽排至煤气系统，蒸氨塔底蒸氨废水送至生化处理装置。为使蒸氨废水满足后续生化处理装置的入水要求，氨水蒸氨工艺需要消耗大量蒸汽。为提高外送氨汽中氨的浓度，在解吸塔顶设有氨汽分缩器和氨汽冷却器，氨汽经部分冷凝回流使外送氨汽含氨浓度达到15~18%。分缩器和氨汽冷却器在冷凝氨汽时也需要消耗大量循环水。焦化厂迫切希望通过蒸氨工艺的改进和新技术的应用，实现减少蒸氨工艺的蒸汽耗量， 降低剩余氨水处理成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备及改进方法，蒸氨塔顶排出的含有nh3、H2S, HCN等组分的氨汽经一级热泵加压送酸洗塔酸洗脱氨、除雾得到脱氨二次蒸汽；蒸氨补充的中压蒸汽通过蒸汽喷射器引射与部分二次蒸汽混合，混合蒸汽引至蒸氨塔下部用于氨水蒸氨；通过二级热泵(机械式蒸汽压缩机)将部分二次蒸汽加压后送至再沸器与蒸氨废水换热，作为再沸器产生蒸汽的热源。不凝性酸性气体经真空泵排至煤气系统。具有降低成本、结构合理、操作简单的优点。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0006]一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备，包括蒸氨塔、一级热泵、酸洗塔、除雾塔、蒸汽喷射器、二级热泵、再沸器、酸液槽、酸液循环泵、洗涤水泵，其特征在于，所述的蒸氨塔顶部输出端通过一级热泵与酸洗塔连接，蒸氨塔底部输出端与输入端管线通过再沸器连接，再沸器通过二级热泵与除雾塔输出端管道连接，蒸汽喷射器输出端与蒸氨塔连接，酸洗塔顶部输出端通过管线与除雾塔下部连接，酸洗塔底部输出端与酸液槽连接，酸液槽通过酸液循环泵与酸洗塔上部连接，除雾塔顶部输出端通过管线与蒸汽喷射器连接，除雾塔底部与洗涤水泵连接。
[0007]所述的蒸氨塔塔顶操作压力绝对压力在0.05~0.15MPa之间，蒸氨塔塔底操作压力高于塔顶压力0.02MPa以上。
[0008]所述的酸洗塔洗涤氨汽的稀酸液为硫酸或磷酸。
[0009]利用蒸氨塔顶排出的含NH3、H2S、HCN的蒸汽，其中含氨浓度为2~6%。氨汽经一级热泵绝热压缩送至酸洗塔，氨汽在酸洗塔经稀酸洗涤脱除氨汽中的氨，脱氨蒸汽经除雾塔除雾后作为二次蒸汽由塔顶排出，部分二次蒸汽与补入的中压蒸汽通过蒸汽喷射器混合送至蒸氨塔下部，部分二次蒸汽经二级热泵再次加压送至再沸器加热蒸氨废水，二次蒸汽在再沸器中冷凝成水外排，不凝性酸性气体经真空泵送至煤气系统，具体步骤如下:
[0010]1)剩余氨水与蒸氨废水换热后进入蒸氨塔顶部，废水再沸器产生的蒸汽由塔底进入，补入的中压蒸汽与部分二次蒸汽经蒸汽喷射器混合后进入蒸氨塔下部；
[0011]2)剩余氨水中的NH3、H2S、HCN等组分，经蒸汽汽提解吸由塔顶排出，蒸氨塔底的蒸氨废水经再沸器外排；
[0012]3)塔顶外排氨汽中含有NH3、H2S、HCN等组分，氨汽经一级热泵加压送至酸洗塔，酸洗塔采用稀硫酸或稀磷酸洗涤氨汽，脱除氨汽中的氨；
[0013]4)脱氨蒸汽通过除雾塔扑集蒸汽中夹带的酸雾，除雾塔分为水洗段和填料除雾段，脱氨蒸汽由塔底进入，经洗涤水泵10水洗段循环喷淋洗涤和除雾后由塔顶排出，经脱氨、除雾后的脱氨蒸汽作为二次蒸汽在氨水蒸氨中回收利用；
[0014]5)氨水蒸氨需要补充一定量的中压蒸汽，中压蒸汽经蒸汽喷射器喷射与部分二次蒸汽混合，混合后的二次蒸汽送至蒸氨塔下部，部分二次蒸汽经二级热泵再次加压，加压后送至再沸器与蒸氨废水间接换热，再沸器中蒸氨废水产生的蒸汽进入蒸氨塔底，二次蒸汽冷凝成水外排，二次蒸汽中不凝性酸性气体经真空泵排至煤气系统；
[0015]6)再沸器中的蒸氨废水换热后部分汽化，产生的蒸汽进入蒸氨塔底，再沸器排出的蒸氨废水经氨水换热器与剩余氨水换热。
[0016]与现有的技术相比，本发明的有益效果是:
[0017]蒸氨塔顶氨汽经一级热泵绝热压缩提高氨汽的温度和压力，加压后的氨汽经酸洗法脱除氨汽中氨，使脱氨蒸汽可作为二次蒸汽在蒸氨工艺中回收利用。减少剩余氨水蒸氨所需蒸汽的消耗量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构图。
[0019]1-蒸氨塔2-—级热泵3-酸洗塔4-除雾塔5-蒸汽喷射器6-二级热泵 7-再沸器8-酸液槽9-酸液循环泵10-洗涤水泵
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进一步说明:
[0021]如图1所示，一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备，由蒸氨塔1、一级热泵2、酸洗塔3、 除雾塔4、蒸汽喷射器5、二级热泵6、再沸器7、酸液槽8、酸液循环泵9和洗涤水泵10组成， 蒸氨塔I顶部输出端通过一级热泵2与酸洗塔3连接,蒸氨塔I底部输出端与输入端管线通过再沸器7连接，再沸器7通过二级热泵6与出除雾塔4输出端管道连接，蒸汽喷射器5 输出端与蒸氨塔I连接，酸洗塔3顶部输出端通过管线与除雾塔4下部连接，酸洗塔3底部输出端与酸液槽8连接，酸液槽8通过酸液循环泵9与酸洗塔3上部连接，除雾塔4顶部输出端通过管线与蒸汽喷射器5连接，除雾塔4底部与洗涤水泵10连接。蒸氨塔I塔顶操作压力绝对压力在0.05~0.15MPa之间，蒸氨塔I塔底操作压力高于塔顶压力0.02MPa以上，酸洗塔3洗涤氨汽的稀酸液为硫酸或磷酸，两种稀酸洗涤脱氨工艺流程相同，以下工艺流程叙述以硫酸为例。
[0022]利用蒸氨塔顶排出的含NH3、H2S、HCN的氨汽，其中含氨浓度为2~6%。氨汽经一级热泵(蒸汽压缩机)绝热压缩送至酸洗塔。氨汽在酸洗塔经稀酸洗涤脱除氨汽中的氨， 脱氨蒸汽经除雾塔除雾后作为二次蒸汽由塔顶排出，部分二次蒸汽与补入的中压蒸汽通过蒸汽喷射器混合送至蒸氨塔下部，部分二次蒸汽经二级热泵再次加压送至再沸器加热蒸氨废水。二次蒸汽在再沸器中冷凝成水外排，不凝性酸性气体经真空泵送至煤气系统。其具体操作过程描述如下:
[0023]I)剩余氨水与蒸氨废水换热后进入蒸氨塔I顶部，废水再沸器7产生的蒸汽由塔底进入，补入的中压蒸汽与部分二次蒸汽经蒸汽喷射器5混合后进入蒸氨塔I下部；；
[0024]2)剩余氨水中的NH3、H2S、HCN等组分，经蒸汽汽提解吸由塔顶排出，蒸氨塔I底的蒸氨废水经再沸器外排；
[0025]3)蒸氨塔I顶外排氨汽中含有NH3、H2S, HCN等组分，氨汽经一级热泵2加压送至酸洗塔3，酸洗塔3采用稀硫酸洗涤氨汽,脱除氨汽中的氨；
[0026]4)脱氨蒸汽通过除雾塔4扑集蒸汽中夹带的酸雾，酸液槽8中的稀硫酸溶液经酸液循环泵9送至酸洗塔顶喷淋，稀硫酸溶液吸收氨汽中的氨生成硫酸铵，硫铵母液由塔底排至酸液槽8，部分硫铵母液送至硫铵装置，硫酸与水加至酸液槽8。除雾塔分为水洗段和填料除雾段，脱氨蒸汽由塔底进入，经水洗段循环喷淋洗涤和除雾后由塔顶排出，排出的二次蒸汽部分经蒸汽喷射器5与补入的中压蒸汽混合进入蒸氨塔I下部。经脱氨、除雾后的脱氨蒸汽作为二次蒸汽在氨水蒸氨中回收利用；
[0027]5)氨水蒸氨需要补充一定量的中压蒸汽，中压蒸汽经蒸汽喷射器喷射与部分二次蒸汽混合，混合后的二次蒸汽送至蒸氨塔下部，部分二次蒸汽经二级热泵6再次加压，加压后送至再沸器7与蒸氨废水间接换热，再沸器7中蒸氨废水产生的蒸汽进入蒸氨塔底，二次蒸汽冷凝成水外排，二次蒸汽中不凝性酸性气体经真空泵排至煤气系统；蒸氨塔I蒸氨所需的蒸汽也可以全部由再沸器7产生的蒸汽从塔底供给；
[0028]6)再沸器中的蒸氨废水换热后部分汽化，产生的蒸汽进入蒸氨塔底，再沸器排出的蒸氨废水经氨水换热器与剩余氨水换热。
[0029]氨汽经一级热泵加压后氨汽压力升高到原来压力的1.2~1.5倍范围之间；脱氨二次蒸汽经蒸汽喷射器后，蒸汽压力高于蒸氨塔底压力0.02MPa以上；脱氨二次蒸汽经二级热泵加压后，二次蒸汽饱和温度高于蒸氨塔底操作温度10 ° C以上；当再沸器操作压力高于煤气系统压力时，可取消真空泵系统，再沸器中的不凝性气体直接排至煤气系统。
[0030]稀硫酸液体吸收氨汽中氨生成硫酸铵，部分含硫铵的稀硫酸溶液送至硫铵装置提取硫铵。稀磷酸液体吸收氨汽中氨生成磷铵，部分含磷铵的稀磷酸溶液送至磷铵解吸装置处理。
【权利要求】
1.一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备，包括蒸氨塔、一级热泵、酸洗塔、除雾塔、蒸汽喷射器、二级热泵、再沸器、酸液槽、酸液循环泵、洗涤水泵，其特征在于，所述的蒸氨塔顶部输出端通过一级热泵与酸洗塔连接，蒸氨塔底部输出端与输入端管线通过再沸器连接，再沸器通过二级热泵与除雾塔输出端管道连接，蒸汽喷射器输出端与蒸氨塔连接，酸洗塔顶部输出端通过管线与除雾塔下部连接，酸洗塔底部输出端与酸液槽连接，酸液槽通过酸液循环泵与酸洗塔上部连接，除雾塔顶部输出端通过管线与蒸汽喷射器连接，除雾塔底部与洗涤水泵连接。
2.根据权利要求1所述的一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备，其特征在于，所述的蒸氨塔塔顶操作压力绝对压力在0.05~0.15MPa之间，蒸氨塔塔底操作压力高于塔顶压力0.02MPa 以上。
3.根据权利要求1所述的一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备，其特征在于，所述的酸洗塔洗涤氨汽的稀酸液为硫酸或磷酸。
4.采用权利要求1所述的工艺设备用来改进炼焦剩余氨水蒸氨工艺的方法，是利用蒸氨塔顶排出的含NH3、H2S、HCN的氨汽，其中含氨浓度为2~6%。氨汽经一级热泵绝热压缩送至酸洗塔，氨汽在酸洗塔经稀酸洗涤脱除氨汽中的氨，脱氨蒸汽经除雾塔除雾后作为二次蒸汽由塔顶排出，部分二次蒸汽与补入的中压蒸汽通过蒸汽喷射器混合送至蒸氨塔下部， 部分二次蒸汽经二级热泵再次加压送至再沸器加热蒸氨废水，二次蒸汽在再沸器中冷凝成水外排，不凝性酸性气体经真空泵送至煤气系统，其特征在于，具体步骤如下:1)剩余氨水与蒸氨废水换热后进入蒸氨塔顶部，废水再沸器产生的蒸汽由塔底进入， 补入的中压蒸汽与部分二次蒸汽经蒸汽喷射器混合后进入蒸氨塔下部；2)剩余氨水中的NH3、H2S、HCN等组分，经蒸汽汽提解吸由塔顶排出，蒸氨塔底的蒸氨废水经再沸器外排；3)蒸氨塔顶外排氨汽中含有NH3、H2S、HCN等组分，氨汽经一级热泵加压送至酸洗塔，酸洗塔采用稀硫酸或稀磷酸洗涤氨汽，脱除氨汽中的氨；4)脱氨蒸汽通过除雾塔扑集蒸汽中夹带的酸雾，除雾塔分为水洗段和填料除雾段，脱氨蒸汽由塔底进入，经洗涤水泵水洗段循环喷淋洗涤和除雾后由塔顶排出，经脱氨、除雾后的脱氨蒸汽作为二次蒸汽在氨水蒸氨中回收利用；5)氨水蒸氨需要补充一 定量的中压蒸汽，中压蒸汽经蒸汽喷射器喷射与部分二次蒸汽混合，混合后的二次蒸汽送至蒸氨塔下部，部分含有H2S、HCN气体的二次蒸汽经二级热泵再次加压，加压后送至再沸器与蒸氨废水间接换热，再沸器中蒸氨废水产生的蒸汽进入蒸氨塔底，二次蒸汽冷凝成水外排，二次蒸汽中不凝性酸性气体经真空泵排至煤气系统；6)再沸器中的蒸氨废水换热后部分汽化，产生的蒸汽进入蒸氨塔底，再沸器排出的蒸氨废水经氨水换热器与剩余氨水换热。
【文档编号】B01D53/58GK103553172SQ201310578282
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】张卫东 申请人:张卫东