[实用新型]一种含氨变换凝液废水制取稀氨水的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及含氨变换凝液废水处理技术领域，特别涉及一种含氨变换凝液废水制取稀氨水的装置，其通过重新配置含氨变换凝液废水处理流程，来解决目前含氨变换凝液废水无法处理或者经过处理后的氨水品质无法满足相关标准的问题。

背景技术

鉴于我国是个煤多气少的国家，目前，大多数化工企业均采用煤为原料。鉴于变换工段是每个煤化工装置必不可少的工段。由于煤气化后的气体中含有少量氨，在变换工段的高温气体经过换热冷却后生产了大量的含氨废水。尤其水煤浆气化工艺中产生的变换凝液废水中的氨含量要高出粉煤气化工艺很多。

目前正在运行的煤化工厂中对含氨变换凝液废水的处理主要有单塔蒸汽气提、双塔汽提和单塔加压侧线抽氨汽提的方式。

单塔蒸汽气提主要流程描述如下：参见图1，变换工段中所有的冷凝液经加热后送至变换汽提塔上部，塔底通入一定量的低压蒸汽。变换凝液中的轻组分在蒸汽气提的作用下从变换凝液中分离出来，从汽提塔顶部排出，经冷凝后分离，气体排入火炬或硫回收装置，含氨冷凝液则返回汽提塔上部或者不回流作为污水外排。

此流程存在如下不足：

来自变换工段的变换凝液中一般含有来自煤中的H₂S、CO₂、氨、Cl^-、CN^-等组分。这些组分如不加以处理直接送至变换汽提塔中，将会对变换汽提塔、塔内件及其附属设备产生腐蚀。目前众多煤化工厂都已出现此类问题。

如采用上述单塔蒸汽气提工艺处理变换凝液，如果塔顶分凝器的含氨冷凝液不回流，则有汽提污水需要外排。如果冷凝液返回汽提塔内参与洗涤，二氧化碳，硫化氢和氨则会在回流流程中累积，造成设备、管道的腐蚀和堵塞。

如采用上述单塔蒸汽气提工艺处理变换凝液，汽提塔塔顶排出的是二氧化碳、硫化氢与氨的混合气，在后续的冷凝过程中，气相管线因降温时二氧化碳、硫化氢和氨极易生成NH₄HS和NH₄HCO₃铵盐结晶，造成汽提塔塔顶塔板、塔顶冷凝器的腐蚀和管道堵塞。

如采用上述单塔蒸汽气提工艺处理变换凝液，氨作为有害物质进行焚烧处理，不仅浪费资源，也造成了环境污染。

双塔汽提主要流程描述如下：参见图2：变换凝液经加热后进入二氧化碳汽提塔上部，塔底通入氨汽提塔上部产出的二次蒸汽。二氧化碳和硫化氢气体从二氧化碳汽提塔顶部排出，经冷凝后分离，顶部不凝酸性气排入火炬或硫回收工段，二氧化碳汽提塔底部凝液废水进入氨汽提塔上部，塔釜通入一定量的低压蒸汽，氨蒸气从塔顶排出，经过二次冷凝，得到富氨气和冷凝污水。其中一级冷凝液返回氨汽提塔内，二级冷凝液作为污水外排，富氨气排入火炬或硫回收工段。此流程克服了单塔蒸汽气提中的部分缺陷，但是仍然把氨当做有害物质处理，没有回收，流程中有污水需要外排。

单塔加压侧线抽出汽提主要流程描述如下：参见图3，变换凝液分冷、热两股分别从上部和中上部进入汽提塔，汽提出的CO₂、H₂S等酸性气体及微量氨、水蒸气，直接送入火炬或硫回收装置。变换凝液中的氨在塔的中部富集，被侧采出来后经三级冷凝和分液后，得到较高浓度的粗氨气，送至氨精制部分进一步处理。三级分凝液混合后返回原料罐。

此流程改进了双塔汽提工艺，但是也存在如下不足：

(1)氨蒸气经过三级冷凝，可以得到浓度为99％左右的富氨气，其中CO₂含量约为20ppm，H₂S含量约为1000ppm，但是仍然不能直接用来配制H₂S的含量小于100ppm，浓度为20％的合格稀氨水。

(2)通常三级冷凝系统中的第二级冷凝温度控制在70-90℃，从而进一步冷凝一定量的水和硫化氢并提高气相中氨的浓度。但是，硫化氢对钢的腐蚀随温度的升高而增强，在80℃腐蚀速率达到最高，温度再升高后，腐蚀速率开始降低，在110-120℃时腐蚀速率达到最低。

(3)三级冷凝流程包括有三台换热器和三个分液罐，占地大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对常规变换流程中含氨变换凝液处理不达标，废氨气只能去下游燃烧排放氮氧化物的难题而提供一种含氨变换凝液废水制取稀氨水的装置，其在单塔加压侧线抽出汽提的基础上，采用冷却吸收的方式来制取合格的稀氨水。

本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：