一种焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置及方法与流程

本发明涉及焦炉煤气净化，尤其涉及一种焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置及方法。

背景技术：

1、磷铵洗氨法是一种常用的焦炉煤气脱氨工艺，以磷铵溶液作为吸收剂吸收煤气中的氨，并可根据脱硫脱硝的需要生产无水氨或浓氨水。该工艺具有流程短、占地小、吸收选择性好等优点，在焦化行业得到广泛应用。

2、现有磷铵洗氨工艺中，经磷铵溶液吸收后的煤气氨含量一般为0.1g/nm3 左右；为进一步提高净化深度，已有工艺通过优化吸收过程，使氨吸收塔后的煤气含氨量达到0.05g/nm3以下。然而，随着钢铁行业超低排放要求日益严格，上述出口氨含量与硫铵法工艺（出口氨含量约为0.03g/nm3）相比仍存在差距，难以满足日益严苛的清洁生产需要，且会增加后续烟气处理的运行成本。

3、此外，现有磷铵洗氨工艺中，煤气夹带的酸雾易随煤气带出吸收装置，使磷酸和磷铵溶液进入后续管道，导致磷酸消耗量偏高、煤气对后续管道腐蚀严重，酸雾脱除效率也有待提高。

技术实现思路

1、本发明需要解决的问题是：现有磷铵洗氨工艺的煤气出口氨含量仍偏高，难以满足日益严苛的超低排放和清洁生产要求。此外，现有磷铵洗氨工艺还存在磷酸消耗量偏高、煤气对后续管道腐蚀严重、酸雾脱除效率有待提高的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置，包括磷铵吸收段，还包括位于所述磷铵吸收段上方的磷酸吸收段，所述磷酸吸收段内设有循环喷洒液管路，所述循环喷洒液管路上设有磷酸槽和循环泵，使磷酸溶液能够在所述磷酸吸收段内循环喷淋，以吸收煤气中的残余氨；所述磷铵吸收段与所述磷酸吸收段之间设有短路管分配器，所述短路管分配器用于将所述磷酸吸收段内的过量磷酸溶液引入所述磷铵吸收段。

3、进一步的，所述磷铵吸收段包括磷铵富液吸收段和磷铵贫液吸收段，所述磷铵富液吸收段位于所述磷铵贫液吸收段的下方。

4、进一步的，所述磷铵富液吸收段与所述磷铵贫液吸收段之间、所述磷铵贫液吸收段与所述磷酸吸收段之间均设有断液盘。

5、进一步的，所述磷铵吸收段外设有冷却器，用于冷却所述磷铵吸收段内的吸收液。

6、进一步的，所述磷酸吸收段上方设有酸雾脱除段，用于去除煤气夹带的酸雾。

7、进一步的，所述磷酸槽上设有补液口，用于补充新鲜磷酸和软水。

8、本发明还提供一种焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨方法，包括：将焦炉煤气自下而上通入磷铵吸收段，与磷铵溶液逆流接触，以吸收煤气中的氨；将经所述磷铵吸收段处理后的煤气通入位于所述磷铵吸收段上方的磷酸吸收段，与循环喷洒的磷酸溶液接触，以吸收煤气中的残余氨；将所述磷酸吸收段内过量的磷酸溶液回补至所述磷铵吸收段。

9、进一步的，所述磷铵吸收段包括磷铵富液吸收段和磷铵贫液吸收段，所述磷铵富液吸收段用于吸收煤气中大部分的氨，经所述磷铵富液吸收段处理后的煤气进入所述磷铵贫液吸收段。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、第一，通过磷铵吸收段与磷酸吸收段的梯级配合，在磷铵吸收段吸收煤气中大部分氨的基础上，由磷酸吸收段以循环喷洒的磷酸溶液对残余氨进行深度精洗，能够降低煤气出口氨含量，满足日益严苛的超低排放和清洁生产要求，煤气出口氨含量可达到0.01-0.03g/nm3。

12、第二，通过短路管分配器将磷酸吸收段内过量的磷酸溶液回补至磷铵吸收段，使磷酸溶液在系统内闭路循环利用；同时通过磷铵吸收段外置冷却器降低煤气运行温度，并设置酸雾脱除段将酸雾控制在装置内。上述手段相互配合，既有利于降低磷酸消耗量（磷酸耗量可降低约10%），又能够减少磷酸和磷铵溶液被煤气带入后续管道，降低煤气对后续管道的腐蚀性。

13、第三，由于煤气出口氨含量降低，能够降低后续烟气处理及深度净化的工程建设投资、占地和运行成本。

1.一种焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置，包括磷铵吸收段，其特征在于，还包括位于所述磷铵吸收段上方的磷酸吸收段；所述磷酸吸收段内设有循环喷洒液管路，所述循环喷洒液管路上设有磷酸槽和循环泵，用于使磷酸溶液在所述磷酸吸收段内循环喷淋，以吸收煤气中的残余氨；所述磷酸吸收段与所述磷铵吸收段之间设有短路管分配器，所述短路管分配器用于将所述磷酸吸收段内的过量磷酸溶液引入所述磷铵吸收段。

2.根据权利要求1所述的焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置，其特征在于，所述磷铵吸收段包括磷铵富液吸收段和磷铵贫液吸收段，所述磷铵富液吸收段位于所述磷铵贫液吸收段的下方。

3.根据权利要求2所述的焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置，其特征在于，所述磷铵富液吸收段与所述磷铵贫液吸收段之间、以及所述磷铵贫液吸收段与所述磷酸吸收段之间均设有断液盘。

4.根据权利要求1所述的焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置，其特征在于，还包括设于所述磷铵吸收段外的冷却器，所述冷却器用于冷却所述磷铵吸收段内的吸收液。

5.根据权利要求1所述的焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置，其特征在于，还包括酸雾脱除段，所述酸雾脱除段设置于所述磷酸吸收段上方，所述酸雾脱除段用于去除煤气夹带的酸雾。

6.根据权利要求1所述的焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨装置，其特征在于，所述磷酸槽上设有补液口，所述补液口用于补充新鲜磷酸和软水。

7.一种焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨方法，其特征在于，包括以下步骤：将焦炉煤气自下而上通入磷铵吸收段，与磷铵溶液逆流接触，以吸收煤气中的氨；将经所述磷铵吸收段处理后的煤气通入位于所述磷铵吸收段上方的磷酸吸收段，与循环喷洒的磷酸溶液接触，以吸收煤气中的残余氨；将所述磷酸吸收段内过量的磷酸溶液回补至所述磷铵吸收段。

8.根据权利要求7所述的焦炉煤气磷铵洗氨精脱氨方法，其特征在于，所述磷铵吸收段包括磷铵富液吸收段和磷铵贫液吸收段，所述磷铵富液吸收段用于吸收煤气中大部分的氨，经所述磷铵富液吸收段处理后的煤气进入所述磷铵贫液吸收段。