[发明专利]一种高效节能型热耦合蒸氨工艺

说明书

本发明涉及焦化剩余氨水处理技术领域，尤其涉及一种高效节能型热耦合蒸氨工艺。1)剩余氨水与蒸氨下塔段底部抽出的蒸氨废水换热后进入蒸氨上塔段顶部进行蒸氨操作；2)蒸氨上塔段底部废水进入蒸氨下塔段顶部；3)蒸氨下塔段顶部蒸汽进入第一汽液分离器；分离后的液相部分排入蒸氨下塔段上部；4)蒸汽进入蒸氨上塔段底部作为热源蒸汽；5)含氨蒸汽进入再沸器与蒸氨下塔段底部的废水进行换热；分离出的气相部分作为氨汽产品送至脱硫前煤气管道或硫铵饱和器或进一步冷凝成浓氨水；6)蒸氨下塔段底部的废水送至酚氰废水处理装置。能大幅降低焦化等企业的蒸氨能耗，从根本上解决了蒸氨单元蒸汽耗量高、经济效益差的问题。

技术领域

本发明涉及焦化剩余氨水处理技术领域，尤其涉及一种高效节能型热耦合蒸氨工艺。

背景技术

焦化剩余氨水成分复杂，其中杂质氨以三种形式存在：游离NH₃、挥发性铵盐和固定氨盐。其中挥发性铵盐主要为碳酸铵，硫化铵，氰化铵等，挥发性铵盐受热易分解为氨、硫化氢、二氧化碳、氰化氢等气体，但固定铵盐需要外加碱才能分解。

目前，焦化剩余氨水多采用汽提法进行脱氨，并将蒸出氨汽送至脱硫单元前煤气管道或饱和器，或制成浓氨水外卖等。汽提法脱氨工艺成熟，应用广泛，但此方法法蒸汽消耗量较高(170kg～200kg蒸汽/吨剩余氨水)，因此如何提高蒸氨能源利用率，降低能源单耗，成为焦化行业普遍关注的问题。

CN 202808402 U公开了一种剩余氨水热泵蒸馏系统，为降低汽提脱氨法的能耗，采用第二类吸收式热泵将蒸氨塔顶氨汽的潜热回收用于加热塔底废水，提供部分热源，节省了蒸氨的能源消耗。但采用此热泵蒸氨工艺，热泵只能回收塔顶氨汽潜热的43％～49％，而塔顶氨汽带出的热量占塔底热源热量的70％左右，因此第二类吸收式热泵蒸氨工艺仅节约相对于传统蒸氨工艺的30％左右的蒸汽消耗量，节能潜力仍有待提升；且第二类热泵蒸氨工艺仍需消耗约等同于传统蒸氨的循环水量，并没有节水的作用。

CN 102674489 B公开了一种基于蒸汽压缩的高浓度含氨废水的处理方法，CN103964528 B公开了一种热泵精馏汽提脱氨方法，均采用脱氨塔顶的氨汽被压缩机加压升温后与塔釜再沸器中的塔底废水换热，为脱氨过程提供一部分能量，节省了能耗。但此脱氨方法蒸汽耗量仍约为95kg/吨含氨废水，蒸汽耗量仍相对较高。且含氨蒸汽具有腐蚀性，会对压缩机与再沸器的材质有较高的要求。若处理废水中还含有硫化氢等酸性组分，则对设备材质要求会更加苛刻。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种高效节能型热耦合蒸氨工艺，能大幅降低焦化等企业的蒸氨能耗，从根本上解决了蒸氨单元蒸汽耗量高、经济效益差的问题；而且设备投资少、操作费用低、工艺流程简单。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高效节能型热耦合蒸氨工艺，所用系统包括蒸氨上塔段、蒸氨下塔段、第一汽液分离器、第二汽液分离器、压缩机、再沸器、废水泵、回流液泵、氨水换热器与废水冷却器。

蒸氨下塔段与蒸氨上塔段为一塔式，其余设备均通过管道相连；蒸氨下塔段底部与氨水换热器相连，氨水换热器与废水冷却器相连，废水冷却器废水出口与酚氰废水处理装置相连，剩余氨水管道与氨水换热器相连。

氨水换热器氨水出口与蒸氨上塔段顶部相连，蒸氨上塔段底部与蒸氨下塔段顶部相连，蒸氨下塔段顶部与第一汽液分离器相连，第一汽液分离器与蒸氨下塔段上部相连；第一汽液分离器与压缩机相连，压缩机出口端与蒸氨上塔段底部相连，蒸氨上塔段顶部与再沸器相连。

再沸器与第二汽液分离器相连，第二汽液分离器液相出口与回流液泵入口相连，回流液泵出口与蒸氨上塔段顶部相连；第二汽液分离器汽相出口与脱硫前煤气管道或硫铵工序硫铵饱和器管道相连。

具体包括如下步骤：

1)剩余氨水经氨水换热器与蒸氨下塔段底部抽出的蒸氨废水换热后进入蒸氨上塔段顶部进行蒸氨操作；