[发明专利]一种荒煤气生产无水氨的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种荒煤气生产无水氨的新工艺，属于焦化行业荒煤气的净化处理技术领域。

背景技术

炼焦是指煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右，通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程。在炼焦过程中，会产生大量的挥发性物质，即荒煤气。荒煤气成分复杂，包含有水蒸气、焦油蒸汽、粗苯、氨气、硫化氢、苯酚、铵盐、氰化物等多种物质。其中，含量较大的氨气属于低毒有害气体，不仅污染环境，而且腐蚀设备介质，因此必须将荒煤气中的氨气脱除。

对于氨的脱除，目前我国广泛采用的处理方法有以下三种：

（1）生产硫铵工艺：采用酸洗法或喷淋法、用硫酸吸收荒煤气中的氨，转化为硫铵产品； 

（2）无水氨工艺：采用弗萨姆法、用磷酸二氢铵选择性吸收荒煤气中的氨，然后再经过加热将氨解析出来，经过精馏制得纯度高达99%以上的无水氨； 

（3）氨分解工艺：将蒸氨过程产生的氨蒸汽送入氨分解炉内，以Ni为催化剂，将NH₃分解成含有CO、H₂、N₂、CO₂的低热值煤气，同时副产高压蒸汽。

与另外两种脱氨工艺相比，无水氨工艺的投资较小，运行成本最低，氨的回收利用率高，且产品产值高，具有较大的市场优势。但是，弗萨姆无水氨工艺对设备介质具有一定的腐蚀性，而且解吸、精馏操作均要求在较高的压力下才能完成，对设备材质的要求高。如果焦化企业的规模过小，采用此方法生产无水氨的可操作性和经济性均较差。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种荒煤气生产无水氨的新工艺，该工艺对设备没有腐蚀性，操作简单，且无废水排出，安全环保。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种荒煤气生产无水氨的新工艺，其特征在于：所述工艺包括初冷除油、加压汽提、常压蒸馏和无水氨精馏四个工序。

A、初冷除油

经过降温的荒煤气进入气液分离器，分理处的剩余气体进一步进入煤气初冷器，冷凝得游离氨剩余氨水；游离氨剩余氨水通过管道进入1#吸附沉降除油器，除去残余的焦油；

B、加压汽提

来自工序A的游离氨剩余氨水被送入加压汽提塔上部，通过与带压蒸汽间的相互作用，完成对游离氨剩余氨水的脱氨脱酚；含有水蒸气、氨气、苯酚和轻质焦油的汽提蒸汽由加压汽提塔的侧线采出；

C、常压蒸馏

来自工序B的混合蒸汽经冷凝成为汽提冷凝液，被送入常压蒸馏塔中部；通过加热，汽提冷凝液中的大部分游离氨和部分水转化为气体，由常压蒸馏塔塔顶逸出，进入氨水冷凝器完成深冷处理、并在氨水轻油分离槽内除去残余油相，得到浓度23%~25%的浓氨水，进入浓氨水槽； 

D、无水氨精馏

来自工序C的浓氨水在加压后被送入无水氨精馏塔中，在塔底通入的过热蒸汽作用下氨气化挥发，在无水氨精馏塔塔顶采集到浓氨气，浓氨气的浓度不小于99%；浓氨气经氨气冷凝冷却器冷凝得到液氨；液氨通过管道进入无水氨冷凝器，经过多级冷凝后即得到无水氨产品。

本发明的进一步改进在于：所述工序B中，游离氨剩余氨水通过管道分成两部分，一部分直接被送入加压汽提塔的上部，另一部分与加压汽提塔塔底采出的汽提废水进行热交换、再被送入加压汽提塔中部；

由加压汽提塔顶部逸出的汽提废气通过管道转至其他工段进行深加工；由加压汽提塔塔底排出的汽提废水，经2#吸附沉降除油器除油后分为两部分，一部分汽提废水经1#汽提水输出管道输出、送往煤气洗涤工段，另一部分汽提废水经2#汽提水输出管道输送至生化处理工段。

本发明的进一步改进在于：所述工序C中，由常压蒸馏塔塔底采出的浓酚水由浓酚水输出管道送入后处理工段。 

本发明的进一步改进在于：所述工序D中，来自工序C的浓氨水首先进行脱酸预处理，然后再被送入无水氨精馏塔内。 

本发明的进一步改进在于：所述脱酸预处理是指向浓氨水槽内加入碱液、进行中和反应。

本发明的进一步改进在于：所述1#吸附沉降除油器、2#吸附沉降除油器中得到的焦油通过管道混合后重新进入气液分离器进行分离。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：

本发明提供了一种荒煤气生产无水氨的新工艺，该工艺能够有效除去荒煤气中的氨气，而且不使用腐蚀性强的磷酸盐，大大减少了对设备材质的限制；该工艺步骤简单、操作方便，废水排放量小，大大减少了企业的环保压力，非常适宜工业化推广。