一种抗堵负压蒸氨装置及工艺的制作方法

1.本发明涉及炼焦化工产品回收技术领域，具体涉及一种抗堵负压蒸氨工艺，此外，本发明还涉及一种抗堵负压蒸氨装置。


背景技术：

2.剩余氨水主要由炼焦煤表面含水和炼焦煤干馏过程中产生的化合水组成，除此之外，还包括粗苯分离水、焦油装置分离水以及煤气终冷装置的冷凝水等。剩余氨水中含有nh3、h2s、co2、hcn、酚及少量的焦油等杂质，是焦化工业污水的主要来源，因此需对剩余氨水进行处理，其也是焦化生产中的工序之一。
3.目前剩余氨水蒸氨工艺从操作压力上可以分为常压蒸氨和负压蒸氨，负压蒸氨工艺基于减压操作降低溶液沸点，进而降低蒸馏温度，因此具有能耗低，可以利用低品位热源的优势，具有较好的应用前景，但是在实际运行中经常出现蒸氨塔顶分缩器及氨冷凝冷却器容易堵塞的现象，从而影响蒸氨负压系统的稳定，甚至出现无法抽吸负压只能常压操作的情况发生，限制了低品位热源的利用。
4.经分析，堵塞物质有焦油萘类或盐类结晶，因此有必要对蒸氨塔负压抽吸系统进行改进，避免堵塞现象发生，维持负压系统真空度的稳定，充分利用低品位热源。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，根据本发明的实施例，希望提供一种抗堵负压蒸氨工艺及装置，取消原有负压蒸氨塔顶分缩器及氨冷凝冷却器的设置，将分缩器改为蒸氨塔上段浓缩段，浓缩段为空喷塔形式，避免了现有分缩器堵塞影响负压抽吸的情况发生，充分利用低品位热源，具有抗堵性好、能耗低、无环境污染及负压系统真空稳定性好的优点，符合绿色化工生产的要求。
6.根据实施例，本发明提供的一种抗堵负压蒸氨工艺，包括如下步骤：
7.(1)剩余氨水送至蒸氨塔汽提段的中上部，碱液送至中下部，进行蒸氨操作；
8.(2)蒸氨塔汽提段顶部蒸出的氨汽进入蒸氨塔上部浓缩段对氨汽进行提浓操作，浓缩段下部断塔盘采出的氨水一部分作为回流自流至蒸氨塔汽提段的顶部，另一部分进入氨水循环泵加压后经氨水冷却器冷却后返回浓缩段顶部喷洒；
9.(3)经蒸氨塔浓缩段顶部分出的氨汽进入负压系统，负压系统设备包括喷射泵、磷铵循环泵及磷铵循环槽，氨汽在喷射泵内由磷铵溶液循环喷射吸收产生负压，磷铵循环槽上的不凝汽送至煤气负压管道。
10.(4)蒸氨塔底部排出的蒸氨废水经废水循环泵一部分送至废水冷却器冷却后送至生化装置，另一部分送至初冷器，与初冷器内的焦炉煤气换热后返回蒸氨塔底部提供蒸氨热量。
11.根据一个实施例，本发明前述抗堵负压蒸氨工艺中，蒸氨塔操作压力为10～20kpaa。
12.根据一个实施例，本发明前述抗堵负压蒸氨工艺中，通过连续或间歇补入磷铵贫液以及排出磷铵富液，控制循环磷铵溶液中nh3与h3po4摩尔比在1.3～1.7。
13.根据实施例，本发明提供的一种抗堵负压蒸氨装置，包括蒸氨塔、废水循环泵、横管初冷器、废水冷却器、氨水循环泵、氨水冷却器、喷射泵、磷铵循环槽及磷铵循环泵及连接管道；蒸氨塔分上部浓缩段和下部汽提段；蒸氨塔塔顶与喷射泵、磷铵循环槽、磷铵循环泵依次相连，磷铵循环泵出口分为两股，一股返回喷射泵上端，另一股连续或间歇排出磷铵富液至磷铵洗氨工段；蒸氨塔浓缩段下部断塔盘氨水出口分为两股，一股连接蒸氨塔汽提段顶部作为回流，另一股通过管道依次与氨水循环泵及氨水冷却器相连后返回浓缩段上部喷洒；蒸氨塔塔底废水与废水循环泵相连，废水循环泵出口分为两股，一股与废水冷却器连接后送至生化，另一股与初冷器相连，形成循环回路再返回蒸氨塔塔底；磷铵循环槽顶部不凝汽连接煤气负压管道，并连接磷铵贫液补入口。
14.根据一个实施例，本发明前述抗堵负压蒸氨装置中，蒸氨塔下部汽提段为填料或填料与板式的组合。
15.根据一个实施例，本发明前述抗堵负压蒸氨装置中，蒸氨塔上部浓缩段为空喷塔，顶部设置2～4层折流板。
16.根据一个实施例，本发明前述抗堵负压蒸氨装置中，磷铵循环槽内设置冷却盘管。
17.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
18.1、本发明抗堵负压蒸氨装置通过取消蒸氨塔分缩器及氨冷凝冷却器，蒸氨塔上部设置氨水循环喷射的浓缩段，避免分缩器及氨冷凝冷却器的堵塞，维持负压抽吸系统的稳定。
19.2、本发明工艺由于负压系统稳定，蒸氨塔操作压力可以控制在10～20kpa，在此情况下，蒸氨塔塔釜操作温度不高于65℃，因此可以充分利用横管初冷器上段荒煤气的80℃余热为蒸氨塔提供热量，不需要消耗外来公用工程，同时节省了横管初冷器原有循环水的用量。
20.3、本发明工艺采用磷铵循环喷射吸收氨产生负压，避免了真空泵抽吸负压技术中泵体易腐蚀的缺点，并且吸收了氨后磷铵富液进入磷铵洗氨工段后可以生产无水氨或浓氨水产品。
21.4、本发明工艺通过负压操作，系统操作温度低，设备腐蚀减小，氨气不易泄露，环保效果好。
22.综上，本发明工艺具有抗堵性好、能耗低、无环境污染及负压系统真空稳定性好的优点，符合绿色化工生产的要求。
附图说明
23.图1为本发明抗堵负压蒸氨工艺及装置的工艺流程图。
24.其中：1-蒸氨塔汽提段；2-蒸氨塔浓缩段；3-废水循环泵；4-横管初冷器；5-废水冷却器；6-氨水冷却器；7-氨水循环泵；8-喷射泵；9-磷铵循环槽；10-磷铵循环泵。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说
明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。
26.如图1所示，本发明优选实施例提供的一种抗堵负压蒸氨装置，包括蒸氨塔汽提段1、蒸氨塔浓缩段2、废水循环泵3、横管初冷器4、废水冷却器5、氨水循环泵7、氨水冷却器6、喷射泵8、磷铵循环槽9及磷铵循环泵10及连接管道；蒸氨塔分上部浓缩段2和下部汽提段1；蒸氨塔塔顶与喷射泵8、磷铵循环槽9、磷铵循环泵10依次相连，磷铵循环泵10出口分为两股，一股返回喷射泵8上端，另一股连续或间歇排出磷铵富液至磷铵洗氨工段；蒸氨塔浓缩段2下部断塔盘氨水出口分为两股，一股连接蒸氨塔汽提段1顶部作为回流，另一股通过管道依次与氨水循环泵7及氨水冷却器6相连后返回浓缩段2上部喷洒；蒸氨塔塔底废水与废水循环泵3相连，废水循环泵3出口分为两股，一股与废水冷却器5连接后送至生化，另一股与横管初冷器4相连，形成循环回路再返回蒸氨塔塔底；磷铵循环槽9顶部不凝汽连接煤气负压管道，并连接磷铵贫液补入口。
27.以下结合附图，具体说明本发明的抗堵负压蒸氨工艺及其流程。
28.如图1所示，剩余氨水送至蒸氨塔汽提段1中上部，蒸氨塔负压操作，碱液送至蒸氨塔汽提段1中下部。剩余氨水在蒸氨塔2内进行蒸氨操作，蒸氨塔汽提段1顶部蒸出的氨汽进入蒸氨塔上部浓缩段2对氨汽进行提浓操作，浓缩段2下部断塔盘采出的氨水一部分作为回流自流至蒸氨塔汽提段1的顶部，另一部分进入氨水循环泵7加压后经氨水冷却器6冷却后返回浓缩段2顶部喷洒，蒸氨塔浓缩段2设置为空喷塔形式，顶部设置2～4层折流板除雾；
29.经蒸氨塔浓缩段2顶部分出的氨汽进入负压系统，负压系统设备包括喷射泵8，磷铵循环泵10及磷铵循环槽9，氨汽在喷射泵8内由磷铵溶液循环喷射吸收产生负压，磷铵循环槽9上的不凝汽送至煤气负压管道，磷铵循环槽9内设置冷却盘管，用循环水冷却带走磷铵吸收产生的热量；
30.蒸氨塔底部排出的蒸氨废水经废水循环泵3一部分送至废水冷却器5冷却后送至生化装置，另一部分送至横管初冷器，与初冷器内的焦炉煤气换热后返回蒸氨塔底部提供蒸氨热量。
31.上述步骤中蒸氨塔浓缩段设置为空喷塔形式，并结合氨水循环，一方面有效的避免了现有技术中氨分缩器中焦油萘及盐结晶物质的堵塞，保持真空负压系统的稳定运行，另一方面负压系统的稳定操作可以保证低品位热源的充分利用，降低能耗。
32.实施例1
33.按照图1和前述流程，对某焦化厂剩余氨水进行处理，处理能力为50t/h，其具体技术操作指标和结果见表1。
34.实施例2
35.按照图1和前述流程，对某焦化厂剩余氨水进行处理，处理能力为80t/h，其具体技术操作指标和结果见表1。
36.表1
[0037][0038]
上述两个实施例中，蒸氨塔操作均运行良好，未出现负压系统堵塞现象，负压系统操作运行稳定，可以充分的利用初冷器余热，节省了蒸汽耗量。