[发明专利]一种煤化工变换冷凝液汽提粗氨气的脱碳、脱硫方法

说明书

技术领域

本发明属于煤化工、新能源化工、石油化工等化工领域的废气、废水处理环节，具体涉及煤化工变换冷凝液汽提净化过程中，从汽提塔侧线抽出的含氨蒸汽经多级分凝冷却净化后，形成的含少量二氧化碳、硫化氢的粗氨气(简称汽提粗氨气)的脱碳、脱硫方法。

背景技术

煤化工、甲醇、乙醚、二甲醚等新兴能源和化工企业在煤气化和气化气的冷却和洗涤过程中，由于温度下降，压力较高，会有大量氨气、二氧化碳和少量的硫化氢、一氧化碳、氢气等冷凝并溶解到冷凝液中，形成富含氨气、二氧化碳的变换气冷凝液。该变换冷凝液属高氨氮废水，无法直接外排，企业采取本人的专利技术(专利号ZL201410715531.9)处理后，汽提塔净化出的的合格液中，氨氮浓度只有10-50mg/L，二氧化碳浓度5-40mg/L,硫化氢浓度0.01-2mg/L，直接返回了气化系统回用；汽提塔顶排出来的酸性气中，实际氨气含量低于1％、硫化氢低于4％、一氧化碳低于3％、氢气低于3％、水分低于3％(以上五项均为质量百分比)，其余为二氧化碳，企业引入硫回收系统进一步回收硫后排放，也有企业直接引入火炬系统燃烧后排放；汽提塔侧线抽出的含氨水蒸气经多级分凝净化，成为含少量二氧化碳、水分和硫化氢的粗氨气，其中二氧化碳质量浓度1-3.5％、水分质量浓度0.5-3％，硫化氢质量浓度0.02-0.1％，该粗氨气经高位吸氨器循环吸收后，制取了质量浓度15％-30％的氨水，企业直接用于锅炉烟气脱硝和脱硫系统，从而使变换冷凝液获得完全回收和综合利用。由于部分企业脱硝、脱硫过程中未能将生产出来的氨水全部消化利用，剩余部分必须向市场销售，这就要求生产出来的氨水除达到企业锅炉烟气脱硝、脱硫使用要求外，还必须达到国标销售标准。而如果将原来生产出来的氨水直接在液相净化，很难达到国家标准，因此需要对生产氨水前的粗氨气(即进高位吸氨器前的粗氨气，即汽提粗氨气)进一步脱碳、脱硫。为此，积极探索新的处理方法和处理装置，在满足国家环保标准的前提下，对粗氨气进行深度净化，制取符合国家标准并可用于市场销售的高纯氨水，实现资源综合利用的目标，成为上述企业和科研机构重要和急切的任务。

因此，煤化工企业和甲醇、烯烃、二甲醚等新兴能源企业，急需一种方法能将变换冷凝液汽提粗氨气深度净化，实现资源综合利用；同时投资相对适中，并尽可能实现运行正收益。只有这样，才能保障煤化工产业的长期健康发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤化工变换冷凝液汽提粗氨气的脱碳、脱硫方法，使净化后的汽提粗氨气制取的氨水和液氨完全能达到企业回用要求和国标销售标准，并将脱除的二氧化碳、硫化氢重新回收，实现资源综合利用，从而变废为宝，最终提高生产质量，提升社会和经济效益。

为实现上述目的，本发明采用的方案是：

一种煤化工变换冷凝液汽提粗氨气的脱碳、脱硫方法,包括以下步骤：

A、变换冷凝液汽提塔(10)侧线抽出并经多级分凝器冷却净化后的汽提粗氨气，其中二氧化碳质量浓度1-3.5％、水分质量浓度0.5-3％，硫化氢质量浓度0.02-0.1％，氨气质量浓度93.4-98.48％，利用绝对压力0.15-0.4Mpa余压从粗氨气一级精制塔(1)下段进塔，自下而上流动；

B、来自成品氨水储罐(2)浓度15-50％的成品氨水由成品氨水进料泵(3)按粗氨气中二氧化碳含量的20-36倍定量打入洗涤循环泵(4)泵前循环管(5)中；同时来自企业冰机制冷系统的液氨靠绝对压力0.25-1Mpa余压按粗氨气中二氧化碳含量的0-16倍引入洗涤循环泵(4)泵前循环管(5)中；成品氨水和液氨在循环管(5)中混合后，经洗涤循环泵(4)打入冷却器(6)管程，来自企业冰机制冷系统的液氨在冷却器(6)壳程降压蒸发吸热，将氨水和液氨混合液降温至-15-0℃，混合液靠洗涤循环泵(4)出口余压从一级精制塔(1)上部进入，自上而下通过塔内填料层流动，对自下而上流动的粗氨气进行洗涤吸收，粗氨气中的二氧化碳、硫化氢被浓氨水溶液吸收，水分也进一步冷凝下来，粗氨气获得净化；