[发明专利]水煤气变换工艺冷凝液汽提装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种水煤气变换工艺冷凝液汽提装置及方法。 

背景技术

在煤化工生产中，煤气化制得的水煤气中一氧化碳含量比较高，需要通过变换的方式调整一氧化碳与氢气的比例，从而获得适合煤化工生产比例的合成气组分。在变换反应中，消耗的只是廉价的水蒸气，一氧化碳转化为二氧化碳，同时获得等物质的量的氢气。 

煤气化制得的水煤气中含有部分氨，在进一步净化之前，需要用脱盐水洗涤水煤气中的氨，洗涤后的洗氨液被送到冷凝液汽提塔，对溶解在其中的大部分氨、二氧化碳和硫化氢进行汽提，汽提后的变换工艺冷凝液，经加压后送到其他单元如煤气化装置重复利用，从而节约了用水又减少了废水外排污染。 

现有技术的冷凝液汽提流程：如图1所示，水煤气水分离器分离出的高温冷凝液都进入变换冷凝液槽70’，变换冷凝液槽70’闪蒸出的不凝气进入冷凝液汽提塔10’的中部；来自洗氨塔底部的低温变换冷凝液经汽提塔顶冷凝器20’与来自冷凝液汽提塔10’的汽提气换热后进入冷凝液汽提塔的上部；用0.4～1.5MPa(G)饱和蒸汽从塔的底部进入进行汽提；塔顶出来的汽提气经汽提塔顶冷凝器20’用低温变换冷凝液冷却至约105℃后，进入冷凝液回流罐30’，汽提气中含氨不凝气送硫回收装置制硫燃烧炉焚烧，冷凝液回流罐30’内冷凝液经冷凝液回流泵80’送回汽提塔10’塔顶回流汽提，汽提塔10’塔底的冷凝液经低压冷凝液泵40’升压后送至煤气化装置；来自变换冷凝液槽70’的冷凝液经高压冷凝液泵60’去气化。 

现有技术的冷凝液汽提流程中，溶解有氨、二氧化碳和硫化氢的冷凝液被送入汽提塔塔顶，用于汽提的低压蒸汽从塔釜进入，从塔顶汽提出的含有氨、二氧化碳和硫化氢的气体经冷凝后其不凝气送硫回收装置，汽提后的冷凝液获得回收利用。 

但现有技术有如下不足：因汽提气中含有氨、二氧化碳和硫化氢等易生成NH₄HS、NH₄HCO₃和氨基甲酸铵等铵盐结晶物(NH₄HS含量很低，可忽略不计，因为低温变换冷凝液中硫化氢含量较低，为0.01wt％，二氧化碳含量为0.1wt％，氨含量为0.85wt％)，这些结晶物往往造成管道的堵塞以及汽提塔顶层塔板和冷凝器系统的腐蚀，使得冷凝液汽提系统极易超压，不得不稍开手动阀现场放空。这些都严重影响了装置的平稳运行和工厂的正常生产，同时也污染了放空区域的空气环境。 

因此，如何减轻变换冷凝液汽提系统的腐蚀和铵盐造成的堵塞对变换冷凝液汽提技术是一个重要的课题，对整个煤化工的长期满负荷优质平稳运行和水资源的综合利用具有重要意义。 

为此，需要开发一种新的变换工艺的冷凝液汽提技术，以克服现有技术所存在的变换冷凝液汽提系统易腐蚀和产生的铵盐易造成系统的管道堵塞等问题。 

发明内容

本发明旨在提供一种水煤气变换工艺的冷凝液汽提装置及方法，以解决现有技术中所存在的变换冷凝液汽提系统易腐蚀和产生的铵盐易造成系统管道堵塞、因冷凝液汽提系统超压放空导致放空区域的空气污染的问题。 

根据本发明的一个方面，提供一种水煤气变换工艺冷凝液汽提装置。该装置包括：变换冷凝液槽，与水煤气水分离器的高温冷凝液出口相通；闪蒸罐，分别与来自洗氨塔底部的洗氨液出口、以及变换冷凝液槽的不凝气出口相通，闪蒸罐的顶部设置有脱盐水喷淋装置及闪蒸汽排放口，闪蒸罐的底部设置有冷凝液端口；以及冷凝液汽提塔，与闪蒸罐的冷凝液端口相通。 

进一步地，冷凝液汽提塔的顶部设置有塔顶冷凝器，塔顶冷凝器的底部具有与下游的冷凝液回流罐顶部相通的冷凝液出口，冷凝液汽提塔的上部具有用于接收从冷凝液回流罐送回的冷凝液二次汽提的冷凝液回流入口。 

进一步地，塔顶冷凝器是由上部的冷凝器和下部的分离器构成的一体式结构。 

进一步地，冷凝液汽提塔为板式塔或填料塔。 

根据本发明的另一个方面提供一种水煤气变换工艺冷凝液汽提方法。该方法包括以下步骤：将从水煤气水分离器分离出的高温冷凝液送入变换冷凝液槽进行第一闪蒸；将来自洗氨塔底部的洗氨液与变换冷凝液槽闪蒸出的不凝气一起送入闪蒸罐进行第二闪蒸，在第二闪蒸过程中，闪蒸罐的顶部喷淋脱盐水洗涤除去闪蒸汽中的氨和硫化氢，并将得到的闪蒸汽送至闪蒸汽处理装置；以及经第二闪蒸后的冷凝液送入冷凝气汽提塔进行汽提。