[发明专利]一种以三胺尾气为制碱原料的母液吸氨工艺及装置

说明书

本发明公开了一种以三胺尾气为制碱原料的母液吸氨工艺，将联碱生产中的母液II或母液I与来自三胺装置的三胺尾气在喷射吸收器中混合，并利用母液II或母液I在喷射吸收器中直接吸收三胺尾气，产生的吸收液和吸收尾气直接进入第一分离器，进行气液分离，分离后的吸氨母液进入氨母液II澄清桶或送至二次纯氨吸收，吸收尾气由第一分离器顶部排出进行后续工艺处理。本发明通过以三胺尾气为原料气，利用联碱生产中成分复杂的母液作为吸收剂，采用喷射吸收器吸收三胺尾气，利用氨和二氧化碳在吸收剂中溶解速率的差异，进行高效氨吸收和尾气及时高效分离，从而解决目前纯碱配套三胺生产中遇到的技术难题，三胺尾气可得到有效利用，三胺和纯碱生产成本均可大幅降低。

技术领域

本发明属于利用三胺尾气联产纯碱和氯化铵技术领域，特别涉及一种以三胺尾气为制碱原料的母液吸氨工艺及装置。

背景技术

三胺尾气中的氨和CO2是联合制碱的原料，利用三胺尾气联产纯碱和氯化铵从原料构成上是具备条件的，是三胺尾气进行综合利用的较好选择。目前国内有条件的三胺生产企业利用三胺尾气联产纯碱和氯化铵已经有生产应用，并且取得了较好的经济效益。如山西丰喜集团的稷山工厂，联碱装置的生产能力15万吨/年，1万吨/年的三胺装置尾气全部送入联碱装置，吸氨仍采用联碱传统喷射吸氨工艺。河南金山化工集团年产30万吨联碱装置配套年产1万吨三胺装置。河南金大地年产60万吨联碱装置，配套3万吨/年的三胺装置。上述联碱企业的工艺均采用传统的冷法联合制碱工艺。虽然利用三胺尾气联产纯碱和氯化铵降低了处理三胺尾气的费用，降低了三胺生产能耗和制造成本，但在纯碱生产中上述工厂均遇到了一些生产难题。主要表现在热AII母液清洗碳化塔时间延长，碳化塔结疤速度加快，碳化塔操作周期缩短；碳化塔结晶质量变差、变细，对后续的过滤、煅烧等工序产生严重影响，从而使整个制碱过程作业恶化；II过程的母液换热器系统结疤严重，换热器清理工作频繁；母液吸氨后的温度上升较高，需额外进行冷却降温以满足工艺要求等。目前的工厂只能采取小规模三胺生产能力与大规模联碱装置配套，降低影响程度的方法来解决这个问题，但这就大大影响了三胺配套联碱生产这项技术的发展。

关于三胺尾气的氨碳分离技术，中国成达公司已有研究和分离技术，可做到全部分离或部分分离，以方便回收利用。但是，采用上述技术进行氨碳分离均需消耗蒸汽和动力电，增加了三胺尾气的处理成本。如按照氨分离效率99%计，每吨三胺的动力电消耗约100KW，蒸汽消耗约4.4吨。

分析使用三胺尾气联产纯碱和氯化铵存在的问题可以发现，产生上述问题的主要原因是在吸氨过程中，在吸氨的同时，CO2也被吸收，造成联碱母液AI/AII成分控制指标发生变化，影响了生产工艺指标。可见，解决目前技术问题的主要措施是要优化吸氨工艺，选择适宜的吸氨设备和分离设备，控制吸氨母液组份的各项关键指标，制取符合联碱生产要求的合格母液。同时要注意联碱规模和三胺规模的匹配平衡，控制三胺尾气中的杂质含量和稳定操作温度。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够解决目前纯碱配套三胺生产中遇到的技术难题，使三胺尾气得到有效利用，三胺和纯碱生产成本均可大幅降低的以三胺尾气为制碱原料的母液吸氨工艺及装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种以三胺尾气为制碱原料的母液吸氨工艺，其特征在于：将联碱生产中的母液II或母液I与来自三胺装置的三胺尾气在喷射吸收器中混合，并利用母液II或母液I在喷射吸收器中直接吸收三胺尾气，产生的吸收液和吸收尾气直接进入第一分离器，进行气液分离，分离后的吸氨母液进入氨母液II澄清桶或送至二次纯氨吸收，吸收尾气由第一分离器顶部排出进行后续工艺处理。

本发明所述的以三胺尾气为制碱原料的母液吸氨工艺，其利用联碱生产母液II或母液I在喷射吸收器中直接吸收氨碳摩尔比为1.0～4.0的三胺尾气。

本发明所述的以三胺尾气为制碱原料的母液吸氨工艺，其来自三胺装置的三胺尾气中的二氧化碳在母液吸收剂中的吸收率为2.0%～20.0%。