[发明专利]一种利用荒煤气余热为热源的负压蒸氨工艺及设备

说明书

技术领域

本发明属于炼焦化工产品回收技术，特别是利用荒煤气余热为热源的负压蒸氨工艺及其设备。

背景技术

目前，焦化行业的剩余氨水蒸馏工艺有正压蒸氨和负压蒸氨两种工艺。

正压蒸氨工艺主要有：①以蒸汽为热源的直接蒸氨法；②以煤气、蒸汽、导热油等为热源的间接蒸氨法。此类工艺都是在90～110℃高温下操作，由于氨、硫化氢等介质腐蚀性强，造成设备投资高、检修费用高。另外正压蒸氨都需要消耗一次能源（如蒸汽、焦炉煤气等），且耗量较大，每吨剩余氨水需消耗蒸汽约150～200kg，运行成本高。

与正压蒸氨相比较，负压蒸氨的优点是采用了真空法蒸馏，操作温度降低，介质腐蚀性减少，工艺对设备材质要求大幅降低。由于在较低的温度下操作，因而蒸氨所需热源可以利用一些余热以降低能耗。

在焦化厂焦炉煤气气液分离器后的荒煤气温度可在80℃左右，通常情况下，利用循环水、低温水段使其冷却到一定温度并初步净化后压送至下一工序。在这个过程中，煤气热量没有被有效地利用，而且还需要消耗大量的冷却水。因此有效回收和利用荒煤气余热对于焦化行业节能减排有着重要意义。

现阶段的负压蒸氨工艺主要有：①管式炉加热负压蒸氨法（CN102336415A）、②利用烟道气余热负压蒸氨法（CN102602960A）、③CN102351265A、④CN101259967A。

CN102336415A管式炉加热负压蒸氨法，此工艺虽然较正压蒸氨工艺能节省一定的能量，但是仍需消耗一次能源，未能利用余热。

CN102602960A利用烟道气余热负压蒸氨法，此工艺利用的是焦炉烟道气余热（高品质余热），操作温度较高，投资和运行成本偏高，未能利用荒煤气余热（低品质余热）。

CN102351265A公开了一种焦化生产剩余氨水负压蒸氨工艺及装置，该方法利用脱硫液喷射抽吸氨汽，由于分缩器后氨汽未经冷却，流量大，所需的喷射脱硫液流量大，设备投资和运行成本高。同时氨汽中有大量水进入脱硫系统，造成脱硫系统水不平衡，脱硫外排废液增加，最终又返回到蒸氨系统中，造成蒸氨负荷增加、蒸氨效率低。

CN101259967A公开了一种焦化行业剩余氨水的加工工艺，在剩余氨水中加入微量的氢氧化钠后在换热器与废水进行换热，进入经真空泵减压后的蒸氨塔，在负压状态下使剩余氨水中的氨挥发，氨汽经冷却后，由真空泵加压输送到下道工序。此方法直接在剩余氨水中加入氢氧化钠溶液，剩余氨水中氰化氢与氢氧化钠反应生成稳定的氰盐，难于蒸馏，造成蒸氨废水中氰化物含量高，严重影响后续的生化污水处理，最终导致外排污水不能满足国家环保要求。此外，该方法将凝缩水送入硫铵工序的母液中再利用，实践证明这将导致硫铵母液变色，影响硫铵质量。

综上所述，现阶段的负压蒸氨工艺在余热利用、蒸氨效率、蒸氨废水指标等方面存在缺陷，急待解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种设备投资省、运行成本低、节约能源、蒸氨废水指标好的利用荒煤气余热为热源的负压蒸氨工艺及设备。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种利用荒煤气余热为热源的负压蒸氨工艺，其特征在于，利用荒煤气余热为蒸氨热源，蒸氨塔塔底蒸氨废水与吸收了荒煤气余热的循环热介质在再沸器中换热后作为蒸氨热源，吸收了荒煤气余热的循环热介质温度控制在60-78℃；蒸氨塔操作压力低于大气压，为绝对压力15-35KPa，处于负压状态，蒸氨塔操作温度为55-70℃；用于分解剩余氨水中固定铵盐的氢氧化钠溶液直接加到蒸氨塔内；利用真空泵或者液体喷射器抽吸氨冷凝冷却器后的不凝气体，送至氨吸收装置或者氨法氧化脱硫装置的煤气预冷塔；氨冷凝冷却器后冷凝下来的氨水，送至氨法氧化脱硫装置脱硫液系统，或送至煤气预冷塔。

所述的蒸氨塔有带断塔盘和不带断塔盘两种结构，对于不带断塔盘的蒸氨塔，用于分解剩余氨水中固定铵盐的氢氧化钠溶液加碱位置在蒸氨塔的中部，对于带断塔盘的蒸氨塔，用于分解剩余氨水中固定铵盐的氢氧化钠溶液加碱位置在断塔盘下方。