含氨酸性冷凝液的汽提系統(tǒng)及尾氣的處理方法技術(shù)方案

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種含氨酸性冷凝液的汽提系統(tǒng)及尾氣的處理方法，解決了現(xiàn)有汽提系統(tǒng)處理方法復(fù)雜、系統(tǒng)能耗高、管板及管道腐蝕性嚴(yán)重、設(shè)備投資高的問(wèn)題。所述方法為所述高溫冷凝液、中溫冷凝液和低溫冷凝液分別對(duì)應(yīng)送入汽提塔的高溫冷凝液汽提段、中溫冷凝液汽提段和低溫冷凝液汽提段，塔頂?shù)钠釟饨?jīng)塔頂冷凝器降溫至85℃-90℃后送入焚燒爐；所述高溫冷凝液汽提段設(shè)再沸器，并以低壓蒸汽作為熱源對(duì)冷凝液進(jìn)行汽提，中溫汽提段和低溫汽提段以高溫冷凝液汽提段產(chǎn)生的高溫閃蒸氣作為熱源，并通入低壓氮?dú)膺M(jìn)行汽提。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、操作控制靈活、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、節(jié)能降耗、最大程度減少汽提系統(tǒng)的腐蝕性問(wèn)題發(fā)生，可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種冷凝液汽提工藝，具體的說(shuō)是一種含氨酸性冷凝液的汽提系統(tǒng)及尾氣的處理方法。
技術(shù)介紹
含氨酸性冷凝液一般來(lái)自于工藝氣的冷凝，如現(xiàn)代大型煤化工工業(yè)中，一氧化碳變換工序通常產(chǎn)生大量的冷凝液，由于余熱分級(jí)回收，因此，通常會(huì)產(chǎn)生不同溫度等級(jí)的工藝?yán)淠?。這部分冷凝液通常含有NH3、CO2、H2S、HCN、HCl和COS等腐蝕性組分，需要通過(guò)冷凝液汽提裝置處理，將上述腐蝕性組分從冷凝液中汽提出來(lái)，潔凈的工藝?yán)淠核屯渌b置回用。目前比較常見(jiàn)的冷凝液汽提裝置包括兩種，一種是采用單塔流程，單獨(dú)設(shè)置塔頂冷凝器和回流系統(tǒng)，NH3和CO2等介質(zhì)均從塔頂部出來(lái)，降溫后氣相送出界外，液相回流返回塔內(nèi)，換熱器形式包括臥式和立式；另外一種是雙塔流程，根據(jù)溶解度的不同，將NH3和CO2分別汽提，并分別設(shè)置汽提氣冷凝器和回流系統(tǒng)，換熱器形式均采用立式。如專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利CN102642881A《水煤氣變換工藝?yán)淠浩嵫b置及方法》提出了采用單塔汽提處理水煤氣變換工藝產(chǎn)生的冷凝液，塔頂設(shè)置立式換熱器，產(chǎn)生的閃蒸氣送往火炬裝置處理，產(chǎn)生的不凝氣則送往硫回收裝置處理。該專(zhuān)利技術(shù)提出通過(guò)設(shè)置不同等級(jí)的閃蒸系統(tǒng)以減少銨鹽結(jié)晶的可能性，著重解決了系統(tǒng)管道堵塞以及系統(tǒng)超壓放空引起的環(huán)保問(wèn)題，但是存在汽提蒸汽消耗高、兩股尾氣需要分開(kāi)處理，流程相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，且其根本上并未解決NH3、CO2、H2S在一起形成的高濃度酸性氣體低溫凝液對(duì)設(shè)備和管道的腐蝕問(wèn)題，同時(shí)由于閃蒸罐底部存在高濃度的含有NH3、CO2、H2S等物質(zhì)的液體，根據(jù)現(xiàn)在工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，會(huì)對(duì)閃蒸罐底部，以及塔頂冷凝器的換熱管造成嚴(yán)重的腐蝕，且專(zhuān)利技術(shù)中閃蒸汽直接去火炬總管，仍存在少量的NH4HS、NH4HCO3長(zhǎng)時(shí)間累積在管道中，從而堵塞火炬管，造成安全事故。專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利CN101570350A《一種CO變換中工藝?yán)淠旱钠岱椒ā诽岢隽瞬捎秒p塔汽提分別對(duì)CO2和NH3進(jìn)行汽提，著重解決汽提系統(tǒng)發(fā)生的銨鹽結(jié)晶堵塞問(wèn)題，但是存在兩段汽提系統(tǒng)耦合較大，控制和調(diào)節(jié)措施較少，運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題，且在此專(zhuān)利的酸性氣中仍然存在大量的H2O、NH3、CO2、H2S，酸性氣在經(jīng)過(guò)二氧化碳汽提塔冷凝器后，由于溫度較低，會(huì)有冷凝液冷凝出來(lái)，此處化學(xué)腐蝕非常嚴(yán)重。根據(jù)工廠調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在已經(jīng)運(yùn)行的工業(yè)裝置中，上述兩種流程配置的冷凝液汽提裝置均出現(xiàn)不同程度的腐蝕，尤其是塔頂冷凝器走汽提尾氣的管側(cè)（工藝介質(zhì)）換熱管下段以及下管板腐蝕較為嚴(yán)重。一般1-2個(gè)月就必須停車(chē)進(jìn)行維修，嚴(yán)重影響了全廠的連續(xù)運(yùn)行。因此，如何在提高含氨酸性冷凝液汽提系統(tǒng)的穩(wěn)定性、節(jié)能降耗、降低設(shè)備投資的同時(shí)，徹底解決汽提塔及相關(guān)裝置中管道及管板的嚴(yán)重腐蝕問(wèn)題仍是技術(shù)人員急需解決的目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、操作控制靈活、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、節(jié)能降耗、最大程度減少汽提系統(tǒng)的腐蝕性問(wèn)題發(fā)生，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的含氨酸性冷凝液的汽提系統(tǒng)及尾氣的處理方法。技術(shù)方案包括所述冷凝液包括高溫冷凝液、中溫冷凝液和低溫冷凝液，所述汽提塔由下至上包括三段，分別為高溫冷凝液汽提段、中溫冷凝液汽提段和低溫冷凝液汽提段，所述高溫冷凝液、中溫冷凝液和低溫冷凝液分別對(duì)應(yīng)送入汽提塔的高溫冷凝液汽提段、中溫冷凝液汽提段和低溫冷凝液汽提段，塔頂?shù)钠釟饨?jīng)塔頂冷凝器降溫至85℃-90℃后送入焚燒爐；所述高溫冷凝液汽提段設(shè)再沸器，并以低壓蒸汽作為熱源對(duì)冷凝液進(jìn)行汽提，中溫汽提段和低溫汽提段以高溫冷凝液汽提段產(chǎn)生的高溫閃蒸氣作為熱源，并通入低壓氮?dú)膺M(jìn)行汽提；其中，所述塔頂冷凝器為設(shè)于汽提塔頂部的立式冷凝器，所述塔頂冷凝器包括上管箱及換熱段，所述換熱段被中間管板分隔成上、下兩段，下段為保溫段，通入保溫水使冷凝器下管板的溫度保持在85-95℃，上段為冷卻段，通入冷卻水使汽提氣溫度降至80-100℃，所述下段保溫段的換熱管下端伸出下管板平面30-50mm，換熱管內(nèi)產(chǎn)生的冷凝液直接向下流入汽提塔內(nèi)。所述汽提塔內(nèi)還通入惰化劑，使汽提氣中的氧氣干氣濃度應(yīng)不超過(guò)體積百分?jǐn)?shù)3%。所述塔頂冷凝器的上管箱內(nèi)設(shè)有噴淋裝置，在開(kāi)/停車(chē)工況下，通入沖洗水對(duì)塔頂冷凝器進(jìn)行沖洗。所述塔頂冷凝器的上管箱及其出口與焚燒爐連接的管道上均設(shè)有蒸汽伴熱管，控制蒸汽伴熱管內(nèi)蒸汽溫度高于汽提氣溫度15-25℃。所述保溫水采用汽提塔塔底的冷凝液。所述沖洗水采用汽提塔塔底的冷凝液。所述高溫冷凝液溫度為150℃-180℃，中溫冷凝液溫度為60℃-90℃，低溫冷凝液溫度為30℃-50℃；控制汽提塔內(nèi)高溫冷凝液汽提段的操作溫度為100-200℃、中溫冷凝液汽提段的操作溫度為60-90℃，低溫冷凝液汽提段的操作溫度為40-60℃。出塔頂冷凝器的保溫水送入汽提塔的中溫冷凝液汽提段。專(zhuān)利技術(shù)人對(duì)汽提工藝流程進(jìn)行了深入研究分析，對(duì)于系統(tǒng)能耗高的問(wèn)題，專(zhuān)利技術(shù)人認(rèn)為由于不同環(huán)節(jié)產(chǎn)生的冷凝液的溫度不同，若一起進(jìn)入汽提塔中進(jìn)行汽提則會(huì)導(dǎo)致消耗的熱能過(guò)高的問(wèn)題，而若將冷凝液根據(jù)其溫度不同進(jìn)行區(qū)分，分段進(jìn)入汽提塔中，不僅能夠很好的利用冷凝自身的熱能，而且還可以利用下段冷凝液汽提生成的閃蒸汽作為上段冷凝液汽提的全部或部分熱源，從而可以大幅減少外來(lái)熱源的使用量，達(dá)到節(jié)能降耗的作用。進(jìn)一步的，為了徹底解決冷凝液腐蝕及堵塞的問(wèn)題，專(zhuān)利技術(shù)人對(duì)多個(gè)常發(fā)腐蝕處進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)最易腐蝕及堵塞的位置主要集中在塔頂?shù)睦淠饕约捌釟猓ㄓ址Q(chēng)尾氣）傳輸?shù)墓艿郎希胀ǖ乃斃淠魍ǔＨ耘f是通過(guò)管道與汽提塔塔頂連接，這樣極易使冷凝液儲(chǔ)留在連接的管道及下管箱中發(fā)生腐蝕，因此，專(zhuān)利技術(shù)將塔頂冷凝器直接置于汽提塔塔頂，并取消下管箱，使冷凝器與汽提塔不經(jīng)管道直接連通，汽提氣上升塔頂后直接經(jīng)下管板進(jìn)入換熱管內(nèi)，這樣直接解決了冷凝液儲(chǔ)留在管道及下管箱中造成的管道腐蝕和堵塞；但這樣又帶來(lái)一個(gè)新的問(wèn)題，由于取消了下管箱，則汽提氣上升后直接沖刷下管板的底面，而下管板的頂面直接與換熱段的冷卻水接觸，局部壁面溫度會(huì)顯著降低，使汽提氣中的冷凝液被析出并附著于下管道的底面，產(chǎn)生腐蝕等問(wèn)題，針對(duì)此問(wèn)題，專(zhuān)利技術(shù)人對(duì)冷凝器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，根據(jù)化學(xué)分析，此類(lèi)銨鹽結(jié)晶物在85℃以上均會(huì)被分解的特點(diǎn)，因此使局部管道或管板的平均溫度超過(guò)85℃可以避免此問(wèn)題的發(fā)生，基于此，專(zhuān)利技術(shù)人考慮通過(guò)中間管板將原有換熱段分為上、下兩段，與下管板接觸的保溫段內(nèi)通本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含氨酸性冷凝液的汽提系統(tǒng)及尾氣的處理方法，其特征在于，所述冷凝液包括高溫冷凝液、中溫冷凝液和低溫冷凝液，所述汽提塔由下至上包括三段，分別為高溫冷凝液汽提段、中溫冷凝液汽提段和低溫冷凝液汽提段，所述高溫冷凝液、中溫冷凝液和低溫冷凝液分別對(duì)應(yīng)送入汽提塔的高溫冷凝液汽提段、中溫冷凝液汽提段和低溫冷凝液汽提段，塔頂?shù)钠釟饨?jīng)塔頂冷凝器降溫至85℃?90℃后送入焚燒爐；所述高溫冷凝液汽提段設(shè)再沸器，并以低壓蒸汽作為熱源對(duì)冷凝液進(jìn)行汽提，中溫汽提段和低溫汽提段以高溫冷凝液汽提段產(chǎn)生的高溫閃蒸氣作為熱源，并通入低壓氮?dú)膺M(jìn)行汽提；其中，所述塔頂冷凝器為設(shè)于汽提塔頂部的立式冷凝器，所述塔頂冷凝器包括上管箱及換熱段，所述換熱段被中間管板分隔成上、下兩段，下段為保溫段，通入保溫水使冷凝器下管板的溫度保持在85?95℃，上段為冷卻段，通入冷卻水使汽提氣溫度降至80?100℃，所述下段保溫段的換熱管下端伸出下管板平面30?50mm，換熱管內(nèi)產(chǎn)生的冷凝液直接向下流入汽提塔內(nèi)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種含氨酸性冷凝液的汽提系統(tǒng)及尾氣的處理方法，其特征
在于，所述冷凝液包括高溫冷凝液、中溫冷凝液和低溫冷凝液，所述
汽提塔由下至上包括三段，分別為高溫冷凝液汽提段、中溫冷凝液汽
提段和低溫冷凝液汽提段，所述高溫冷凝液、中溫冷凝液和低溫冷凝
液分別對(duì)應(yīng)送入汽提塔的高溫冷凝液汽提段、中溫冷凝液汽提段和低
溫冷凝液汽提段，塔頂?shù)钠釟饨?jīng)塔頂冷凝器降溫至85℃-90℃后送
入焚燒爐；所述高溫冷凝液汽提段設(shè)再沸器，并以低壓蒸汽作為熱源
對(duì)冷凝液進(jìn)行汽提，中溫汽提段和低溫汽提段以高溫冷凝液汽提段產(chǎn)
生的高溫閃蒸氣作為熱源，并通入低壓氮?dú)膺M(jìn)行汽提；其中，所述塔
頂冷凝器為設(shè)于汽提塔頂部的立式冷凝器，所述塔頂冷凝器包括上管
箱及換熱段，所述換熱段被中間管板分隔成上、下兩段，下段為保溫
段，通入保溫水使冷凝器下管板的溫度保持在85-95℃，上段為冷卻
段，通入冷卻水使汽提氣溫度降至80-100℃，所述下段保溫段的換
熱管下端伸出下管板平面30-50mm，換熱管內(nèi)產(chǎn)生的冷凝液直接向下
流入汽提塔內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的含氨酸性冷凝液的汽提系統(tǒng)及尾氣的處
理方法，其特征在于，所述汽提塔內(nèi)還通入惰化劑，使汽提氣中的氧
氣干氣濃度應(yīng)不超過(guò)體積百分?jǐn)?shù)3%。
3.如權(quán)利要求1所述...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李大振，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：湖北華慶石化設(shè)備有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：