本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種含氨氣、二氧化碳、硫化氫的冷凝稀氨水的綜合回收利用方法，冷凝稀氨水從緩沖罐分冷進料、熱進料兩路進入氣提塔，外部低壓余熱蒸汽自汽提塔底部進塔，對冷凝稀氨水進行一級氣提，回收二氧化碳、硫化氫等酸性氣；汽提塔排出的汽提合格液再進入第二汽提塔，用低壓蒸汽進行二級汽提，回收氨氣，一部分直接用于煙氣脫硫，另一部分制取質(zhì)量濃度20-30％的濃氨水，用于對外出售；冷凝稀氨水汽提后從汽提塔排出的合格液中氨氣、二氧化碳、硫化氫含量達到回用標準，由企業(yè)直接回用，從而達到資源完全回收利用的環(huán)保、節(jié)能要求。系統(tǒng)投資適中，效益顯著，一年左右即可收回全部投資。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于煤化工、新能源化工、石油化工、化肥等化工領(lǐng)域的廢水、廢氣處理環(huán)節(jié)，具體涉及含氨氣、二氧化碳、硫化氫的氣化變換氣冷凝液經(jīng)汽提塔初步汽提后，汽提氣經(jīng)冷凝器冷凝冷卻形成的稀氨水的綜合利用方法。
技術(shù)介紹
煤化工、甲醇、乙二醇、烯烴等新興能源和化工、化肥企業(yè)在煤氣化和氣化變換氣的冷卻和洗滌過程中，由于溫度下降，壓力較高，形成富含氨氣、二氧化碳的變換氣冷凝液。其中二氧化碳含量在10-20g/L，氨氣含量在3-8g/L，硫化氫含量在0.1-0.3g/L，一氧化碳含量在0.2-0.5g/L，氫氣含量在0.02-0.1/L。該變換冷凝液屬高氨氮廢水，無法直接外排，如引入企業(yè)的廢水生化處理系統(tǒng)，將直接提升生化系統(tǒng)的氨氮負荷，廢水無法達標排放，大多數(shù)企業(yè)都采取了氣提蒸氨的方式脫除氨氮和二氧化碳，氣提后的合格液回用企業(yè)氣化系統(tǒng)，汽提氣經(jīng)冷凝脫水后引入硫回收系統(tǒng)或火炬系統(tǒng)。對于汽提出來的汽提氣的冷凝脫水，不同企業(yè)分別采取了兩種方法。其中一種方式是，汽提出來的混合氣經(jīng)塔頂冷凝器直接冷凝到70-100℃，大部分水分冷凝下來，未冷凝的汽提氣引入硫回收系統(tǒng)或火炬系統(tǒng)；另一種方式是，汽提氣采取塔外兩極冷凝冷卻的方式，一級冷凝到90-100℃，然后二級再間接冷卻或通過洗滌液冷卻到40℃-60℃，絕大部分氨氣、一部分二氧化碳、少量硫化氫冷凝到冷凝水或冷凝洗滌水中，形成稀氨水溶液，未冷凝下來的主要是二氧化碳、硫化氫、一氧化碳和氫氣，引入硫回收系統(tǒng)或火炬系統(tǒng)。第一種方式中，由于冷凝脫水后的氨氣含量和含水率仍然較高，使得后期硫回收系統(tǒng)和火炬經(jīng)常熄火，無法正常運行，并容易形成新的氮氧化物污染；加之氣提出來的混合氣在塔頂冷凝時，氨基甲酸銨和硫化氫在冷凝器底部大量富集，濃度大大提高，使得冷凝器腐蝕嚴重，為此這部分企業(yè)大多數(shù)將冷凝后的汽提氣直接排放，形成了更嚴重的大氣污染。第二種方式中，冷凝脫水后的汽提氣中水分含量和氨氣含量都較低，引入硫回收或火炬系統(tǒng)后，基本上可以正常處理，但是，冷凝下來的稀氨水則無法排放，也難以利用。這部分稀氨水中，二氧化碳含量在10-20g/L，氨氣含量在10-90g/L，硫化氫含量在0.15-1g/L。有些企業(yè)將其返回煤制漿系統(tǒng)加以利用，不僅氨味大，操作環(huán)境差，而且由于二氧化碳存在，使得煤制漿系統(tǒng)的管道經(jīng)常被結(jié)晶堵死；有些企業(yè)將其引入氣化灰水系統(tǒng)，造成系統(tǒng)氨氮富集，影響最終產(chǎn)品品質(zhì)；有些企業(yè)將其直接用作煙氣氨法脫硫的脫硫劑，由于硫化氫的存在使得脫硫系統(tǒng)起泡嚴重，硫酸銨結(jié)晶困難，顏色發(fā)黃、發(fā)綠，并且由于濃度低使得脫硫系統(tǒng)水量難以平衡，引起脫硫系統(tǒng)堵塞和氨逃逸，污染環(huán)境；有些企業(yè)引入煙氣脫硝系統(tǒng)，作為脫硝系統(tǒng)的脫硝劑，但硫化氫的存在使得催化劑失效，并且容易還原出單質(zhì)硫，造成系統(tǒng)堵塞。為解決第一種方式下的變換冷凝液綜合利用問題，本申請人已開發(fā)出了相關(guān)的專利技術(shù)，并且在實際實施中很好地解決了問題；第二種方式中，如仍采取第一種方式的解決辦法，變換冷凝液水量少時也是可以的，但如果企業(yè)變換冷凝液水量過大，則投資有可能非常高，使得企業(yè)難以承受，因此可以將變換冷凝液汽提后冷凝下來的稀氨水進行進一步凈化和提濃，去除其中的硫化氫、二氧化碳等雜質(zhì)，將濃度提高到20％以上，企業(yè)就可以用于煙氣脫硫、脫硝，或直接對外出售。為此，積極探索新的處理方法和處理裝置，在滿足國家環(huán)保標準的前提下，實現(xiàn)資源綜合利用的目標，成為上述企業(yè)和科研機構(gòu)的重要和急切的任務(wù)。因此，煤化工企業(yè)和甲醇、烯烴、新興能源企業(yè)和化工、化肥企業(yè)，急需一種方法能將變換冷凝液汽提氣冷凝形成的稀氨水進一步凈化和提濃，實現(xiàn)資源綜合利用和廢水零排放；同時投資相對適中，并實現(xiàn)運行正收益。只有這樣，才能保障煤化工產(chǎn)業(yè)的長期健康發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種含氨氣、二氧化碳、硫化氫的冷凝稀氨水的綜合利用方法，使冷凝液經(jīng)處理后完全能達到企業(yè)回用要求和國家環(huán)保要求，并將氨氣、二氧化碳、硫化氫分離和分別回收，實現(xiàn)資源綜合利用，從而變廢為寶，最終提高生產(chǎn)質(zhì)量，提升社會和經(jīng)濟效益。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的方案是：一種含氨氣、二氧化碳、硫化氫的冷凝稀氨水的綜合利用方法,包括以下步驟：A、原變換冷凝液汽提系統(tǒng)汽提氣冷卻降溫后形成的冷凝稀氨水，溫度35-60℃，經(jīng)增壓泵(3)打入冷凝稀氨水緩沖罐(4)；B、緩沖罐(4)的冷凝稀氨水分兩路進入汽提塔(1)：其中體積流量75-90％作為熱進料，經(jīng)熱進料增壓泵(5)增壓后，先與汽提塔(2)塔頂排出的含氨水蒸氣在一級冷凝冷卻器(6)中間接換熱，溫度上升到110-130℃，再與汽提塔(1)排出的高溫汽提合格液在二級預(yù)熱器(7)中間接換熱，溫度上升到140-150℃，然后從汽提塔(1)下段上部進塔，經(jīng)布液后自上而下經(jīng)過塔內(nèi)塔盤或填料；溫度為176-193℃的外部低壓余熱水蒸汽直接通入汽提塔(1)底部，與塔底高溫合格液換熱后，閃蒸產(chǎn)生155-165℃的二次蒸汽作為塔內(nèi)氣提介質(zhì)，自下而上在塔板或填料間對汽提塔(1)內(nèi)向下流動的冷凝稀氨水進行氣提；另外體積流量10-25％冷凝稀氨水作為冷進料，經(jīng)冷進料增壓泵(8)增壓后，進入一級預(yù)冷器(9),被循環(huán)冷卻水降溫至35-45℃，從汽提塔(1)中段上部進塔，布液后自上而下經(jīng)過塔中段填料層，對汽提塔(1)下段氣提出來的氨氣、二氧化碳、硫化氫混合氣進行降溫吸收，質(zhì)量流量98-99％的氨氣、質(zhì)量流量1-10％的二氧化碳、質(zhì)量流量1-5％的硫化氫被吸收，重新回到下行的冷凝液中，在下降過程中被重新氣提；同時，為進一步降低汽提塔(1)頂部排出酸性氣中的氨氣含量，另引入相當于冷進料體積流量10-20％的脫鹽水作為洗滌水，經(jīng)脫鹽水泵(10)增壓后，進入二級預(yù)冷器(11),被循環(huán)冷卻水降溫至33-40℃，從汽提塔(1)上段上部進塔，布液后自上而下經(jīng)過塔上段填料層，對經(jīng)過汽提塔(1)中段填料層后，未被吸收的汽提氣進行二次吸收，質(zhì)量流量99-100％的氨氣、質(zhì)量流量0.1-1％的二氧化碳、質(zhì)量流量0.1-1％的硫化氫被吸收，重新回到汽提塔(1)中段的冷進料中，與中段冷進料混合，對下段汽提出來的汽提氣進行吸收；C、汽提塔(1)中的汽提氣，經(jīng)中段、上段兩極冷卻洗滌和吸收，自塔頂排出時，二氧化碳質(zhì)量含量93-94％，硫化氫質(zhì)量含量1-3％，水分質(zhì)量含量2-4％，氨氣質(zhì)量含量低于0.1％，引入企業(yè)原有硫回收系統(tǒng)進一步回收硫后達標排放；D、冷凝稀氨水經(jīng)汽提塔(1)汽提后，到達汽提塔(1)底部時，氨氣本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種含氨氣、二氧化碳、硫化氫的冷凝稀氨水的綜合回收利用方法,其特征在于：包括以下步驟：A、原變換冷凝液汽提系統(tǒng)汽提氣冷卻降溫后形成的冷凝稀氨水，溫度35?60℃，經(jīng)增壓泵(3)打入冷凝稀氨水緩沖罐(4)；B、緩沖罐(4)的冷凝稀氨水分兩路進入汽提塔(1)：其中體積流量75?90％作為熱進料，經(jīng)熱進料增壓泵(5)增壓后，先與汽提塔(2)塔頂排出的含氨水蒸氣在一級冷凝冷卻器(6)中間接換熱，溫度上升到110?130℃，再與汽提塔(1)排出的高溫汽提合格液在二級預(yù)熱器(7)中間接換熱，溫度上升到140?150℃，然后從汽提塔(1)下段上部進塔，經(jīng)布液后自上而下經(jīng)過塔內(nèi)塔盤或填料；溫度為176?193℃的外部低壓余熱水蒸汽直接通入汽提塔(1)底部，與塔底高溫合格液換熱后，閃蒸產(chǎn)生155?165℃的二次蒸汽作為塔內(nèi)氣提介質(zhì)，自下而上在塔板或填料間對汽提塔(1)內(nèi)向下流動的冷凝稀氨水進行氣提；另外體積流量10?25％冷凝稀氨水作為冷進料，經(jīng)冷進料增壓泵(8)增壓后，進入一級預(yù)冷器(9),被循環(huán)冷卻水降溫至35?45℃，從汽提塔(1)中段上部進塔，布液后自上而下經(jīng)過塔中段填料層，對汽提塔(1)下段氣提出來的氨氣、二氧化碳、硫化氫混合氣進行降溫吸收，質(zhì)量流量98?99％的氨氣、質(zhì)量流量1?10％的二氧化碳、質(zhì)量流量1?5％的硫化氫被吸收，重新回到下行的冷凝液中，在下降過程中被重新氣提；同時，為進一步降低汽提塔(1)頂部排出酸性氣中的氨氣含量，另引入相當于冷進料體積流量10?20％的脫鹽水作為洗滌水，經(jīng)脫鹽水泵(10)增壓后，進入二級預(yù)冷器(11),被循環(huán)冷卻水降溫至33?40℃，從汽提塔(1)上段上部進塔，布液后自上而下經(jīng)過塔上段填料層，對經(jīng)過汽提塔(1)中段填料層后，未被吸收的汽提氣進行二次吸收，質(zhì)量流量99?100％的氨氣、質(zhì)量流量0.1?1％的二氧化碳、質(zhì)量流量0.1?1％的硫化氫被吸收，重新回到汽提塔(1)中段的冷進料中，與中段冷進料混合，對下段汽提出來的汽提氣進行吸收；C、汽提塔(1)中的汽提氣，經(jīng)中段、上段兩極冷卻洗滌和吸收，自塔頂排出時，二氧化碳質(zhì)量含量93?94％，硫化氫質(zhì)量含量1?3％，水分質(zhì)量含量2?4％，氨氣質(zhì)量含量低于0.1％，引入企業(yè)原有硫回收系統(tǒng)進一步回收硫后達標排放；D、冷凝稀氨水經(jīng)汽提塔(1)汽提后，到達汽提塔(1)底部時，氨氣含量基本未變，為10?90g/L，二氧化碳含量0.1?1g/L,硫化氫含量0.05?0.2g/L，溫度155?165℃；這部分汽提塔(1)合格液經(jīng)增壓泵(12)增壓后，進入二級預(yù)熱器(7)，與汽提塔(1)熱進料間接換熱后，溫度下降到135?145℃，從汽提塔(2)頂部進塔，經(jīng)布液后自上而下經(jīng)過塔內(nèi)塔盤或填料；溫度為145?193℃的外部低壓余熱水蒸汽直接通入汽提塔(2)底部，與塔底高溫合格液換熱后，閃蒸產(chǎn)生135?145℃的二次蒸汽作為塔內(nèi)氣提介質(zhì)，自下而上在塔板或填料間對進入汽提塔(2)內(nèi)向下流動的汽提塔(1)合格液進行二次汽提脫氨；E、汽提塔(1)合格液在汽提塔(2)中自上而下流動至塔底時，其中的氨氣含量低于0.2g/L，二氧化碳含量低于0.05g/L,硫化氫含量低于0.01g/L，靠余壓返回企業(yè)氣化系統(tǒng)循環(huán)利用；F、從汽提塔(2)頂部排出的含氨蒸汽首先進入一級冷凝冷卻器(6)中，與汽提塔(1)熱進料間接換熱后，溫度下降到100?125℃，進入一級分凝器(13)分凝脫水后，進入二級冷凝冷卻器(14)，被循環(huán)冷卻水冷卻到70?90℃，再進入二級分凝器(15)二次分凝脫水后，進入三級冷凝冷卻器(16)，被循環(huán)冷卻水冷卻到40?60℃，然后進入三級分凝器(17)進一步氣液分離；一級分凝器(13)、二級分凝器(15)、三級分凝器(17)冷凝下來的分凝液，靠余壓排出，進入分凝液罐(18),混合后，經(jīng)分凝液回流泵(19)打入緩沖罐(4)，重新進入汽提塔(1)中汽提；G、三級分凝器中未被冷凝的氣體主要是粗氨氣，其中水分含量低于質(zhì)量百分比4％，二氧化碳低于質(zhì)量百分比1％，硫化氫低于質(zhì)量百分比0.15％，這部分粗氨氣靠余壓進入氨氣精制塔(20)；氨氣精制塔(20)分作上下兩部分，粗氨氣首先進入精制塔(20)上段下部，根據(jù)進入精制塔(20)的氨氣量，由制冷劑計量泵(21)從液氨儲罐(22)引入液氨，進入精制塔(20)上段蒸發(fā)吸熱，將粗氨氣溫度降低至?10?0℃，粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫分別以碳酸銨、氫硫化銨的形式結(jié)晶出來，沉積到精制塔(20)上段底部，進而使粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫再次被脫除，成為精制氨氣，從精制塔(20)頂部排出；當精制塔(20)上段底部的碳酸銨、氫硫化銨結(jié)晶聚積到占精制塔(20)上段高度的10?15％時，粗氨氣、液氨切換到從精制塔(20)下段引入，將進入下段的粗氨氣溫度降低至?1...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種含氨氣、二氧化碳、硫化氫的冷凝稀氨水的綜合回收利用方法,其特
征在于：包括以下步驟：
A、原變換冷凝液汽提系統(tǒng)汽提氣冷卻降溫后形成的冷凝稀氨水，溫度
35-60℃，經(jīng)增壓泵(3)打入冷凝稀氨水緩沖罐(4)；
B、緩沖罐(4)的冷凝稀氨水分兩路進入汽提塔(1)：其中體積流量75-90％
作為熱進料，經(jīng)熱進料增壓泵(5)增壓后，先與汽提塔(2)塔頂排出的含氨水
蒸氣在一級冷凝冷卻器(6)中間接換熱，溫度上升到110-130℃，再與汽提塔
(1)排出的高溫汽提合格液在二級預(yù)熱器(7)中間接換熱，溫度上升到
140-150℃，然后從汽提塔(1)下段上部進塔，經(jīng)布液后自上而下經(jīng)過塔內(nèi)塔盤
或填料；溫度為176-193℃的外部低壓余熱水蒸汽直接通入汽提塔(1)底部，
與塔底高溫合格液換熱后，閃蒸產(chǎn)生155-165℃的二次蒸汽作為塔內(nèi)氣提介質(zhì)，
自下而上在塔板或填料間對汽提塔(1)內(nèi)向下流動的冷凝稀氨水進行氣提；另
外體積流量10-25％冷凝稀氨水作為冷進料，經(jīng)冷進料增壓泵(8)增壓后，進入
一級預(yù)冷器(9),被循環(huán)冷卻水降溫至35-45℃，從汽提塔(1)中段上部進塔，
布液后自上而下經(jīng)過塔中段填料層，對汽提塔(1)下段氣提出來的氨氣、二氧
化碳、硫化氫混合氣進行降溫吸收，質(zhì)量流量98-99％的氨氣、質(zhì)量流量1-10％
的二氧化碳、質(zhì)量流量1-5％的硫化氫被吸收，重新回到下行的冷凝液中，在下
降過程中被重新氣提；同時，為進一步降低汽提塔(1)頂部排出酸性氣中的氨
氣含量，另引入相當于冷進料體積流量10-20％的脫鹽水作為洗滌水，經(jīng)脫鹽水
泵(10)增壓后，進入二級預(yù)冷器(11),被循環(huán)冷卻水降溫至33-40℃，從汽
提塔(1)上段上部進塔，布液后自上而下經(jīng)過塔上段填料層，對經(jīng)過汽提塔(1)
中段填料層后，未被吸收的汽提氣進行二次吸收，質(zhì)量流量99-100％的氨氣、質(zhì)
量流量0.1-1％的二氧化碳、質(zhì)量流量0.1-1％的硫化氫被吸收，重新回到汽提塔
(1)中段的冷進料中，與中段冷進料混合，對下段汽提出來的汽提氣進行吸收；
C、汽提塔(1)中的汽提氣，經(jīng)中段、上段兩極冷卻洗滌和吸收，自塔頂排
出時，二氧化碳質(zhì)量含量93-94％，硫化氫質(zhì)量含量1-3％，水分質(zhì)量含量2-4％，
氨氣質(zhì)量含量低于0.1％，引入企業(yè)原有硫回收系統(tǒng)進一步回收硫后達標排放；
D、冷凝稀氨水經(jīng)汽提塔(1)汽提后，到達汽提塔(1)底部時，氨氣含量
基本未變，為10-90g/L，二氧化碳含量0.1-1g/L,硫化氫含量0.05-0.2g/L，溫
度155-165℃；這部分汽提塔(1)合格液經(jīng)增壓泵(12)增壓后，進入二級預(yù)
熱器(7)，與汽提塔(1)熱進料間接換熱后，溫度下降到135-145℃，從汽提
塔(2)頂部進塔，經(jīng)布液后自上而下經(jīng)過塔內(nèi)塔盤或填料；溫度為145-193℃
的外部低壓余熱水蒸汽直接通入汽提塔(2)底部，與塔底高溫合格液換熱后，
閃蒸產(chǎn)生135-145℃的二次蒸汽作為塔內(nèi)氣提介質(zhì)，自下而上在塔板或填料間對
進入汽提塔(2)內(nèi)向下流動的汽提塔(1)合格液進行二次汽提脫氨；
E、汽提塔(1)合格液在汽提塔(2)中自上而下流動至塔底時，其中的氨
氣含量低于0.2g/L，二氧化碳含量低于0.05g/L,硫化氫含量低于0.01g/L，靠
余壓返回企業(yè)氣化系統(tǒng)循環(huán)利用；
F、從汽提塔(2)頂部排出的含氨蒸汽首先進入一級冷凝冷卻器(6)中，
與汽提塔(1)熱進料間接換熱后，溫度下降到100-125℃，進入一級分凝器(13)
分凝脫水后，進入二級冷凝...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王文領(lǐng)，秦曉麗，
申請(專利權(quán))人：王文領(lǐng)，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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