[发明专利]一种煤化工气化洗涤黑水高温闪蒸气的节能环保型综合回收利用方法

摘要

本发明涉及一种煤化工气化洗涤黑水高温闪蒸气的节能环保型综合回收利用方法,气化洗涤黑水通过减压闪蒸，产生170-179℃的高闪气，经二级脱水罐脱水后，进入洗涤塔中充分洗涤并脱水；然后高闪气进入灰水换热器中加热灰水，再进入汽提塔再沸器加热塔釜汽提合格液，未冷凝的高闪气进入汽提塔，进行组分分离、回收；同时，一级、二级分凝器中分离出的高闪气冷凝液一并进入汽提塔进行汽提、分离、回收。最终，高闪气中结垢组分被完全清除，高闪气获得充分利用；灰水由于被稀释，也无法结晶析出结垢，灰水得到完全回用。

主权项

一种煤化工气化洗涤黑水高温闪蒸气的节能环保型综合回收利用方法,其特征在于：包括以下步骤：A、220‑280℃的气化洗涤黑水减压至绝对压力0.8‑1MPa后，进入黑水闪蒸分离器(1)中闪蒸，产生压力0.8‑1MPa、温度170‑179℃的高温闪蒸气体(简称高闪气)，经洗涤液泵(5)打入的高温洗涤液洗涤后，向上通过闪蒸分离器(1)上段的脱水器(1‑1)进一步脱除水分，然后从闪蒸分离器(1)顶部排出，进入闪蒸气二级脱水罐(2)；在闪蒸分离器(1)中闪蒸后的黑水、高温洗涤液以及经闪蒸分离器上段脱水器脱除下来的水分一并从闪蒸分离器(1)中靠余压排出，进入企业黑水处理站进一步处理；B、进入二级脱水罐(2)中的高闪气，按质量百分比，其中水蒸气占90‑95％，液态水占2‑5％，二氧化碳占2‑5％，氨气占0.2‑0.5％，一氧化碳占0.2‑0.6％，硫化氢占0.05‑0.1％，氢气、氮气、氧硫化碳、氩气共占0.03‑0.1％，经进一步脱水，从二级脱水罐(2)中排出时，其中的液态水分含量占高闪气的质量百分比在0.007‑1％之间，脱除的水分经脱水凝液泵(3)排出，与闪蒸分离器(1)排出的黑水合并，送入企业黑水处理站；C、经二级脱水后的高闪气进入高闪气洗涤塔(4)下段；同时按高闪气质量流量的20‑30％，由增压泵(9)将变换冷凝液汽提塔(8)塔釜汽提合格液，温度150‑155℃，从高闪气洗涤塔(4)中段通过高压喷嘴(4‑1)喷进塔内，自上而下流动，对高闪汽洗涤塔(4)中自下而上流动的高闪气进行洗涤；洗涤后的高闪气中水蒸气冷凝占高闪气中水蒸气的质量百分比1.5‑2.5％，高闪气温度下降到167‑176℃，压力0.75‑0.92MPa，向上流经洗涤塔(4)上段的多级脱水器(4‑2)后,其中的液态水分含量降为占高闪气的质量百分比0.007‑1％；高闪气从洗涤塔(4)顶部排出，进入高闪气灰水换热器(6)；洗涤高闪气后的高温汽提合格液温度上升至167‑176℃，与洗涤塔(4)上段多级脱水器脱除的水分一起，经高温洗涤液泵(5)增压后打入黑水闪蒸分离器(1)，作为洗涤高闪气的高温洗涤液；D、高闪气洗涤塔(4)排出的高闪气进入灰水换热器(6)的壳程，灰水循环泵(12)将与汽提塔(8)部分塔釜汽提合格液混合后的温度110‑120℃灰水打入灰水换热器(6)管程，换热后，高闪气中占高闪气中水蒸气的质量百分比50％的水蒸气冷凝下来，高闪气温度下降到160‑170℃，压力0.62‑0.79MPa，和冷凝液一并进入高闪气一级分凝器(7)中进行气液分离，分离后的高闪气向上经一级分凝器(7)上段的脱水器在(7‑1)脱水后从一级分凝器(7)顶部排出，进入汽提塔(8)的塔底再沸器(10)；灰水换热器(6)中被加热的灰水，温度上升到150‑160℃，进入企业的气化车间进一步利用；一级分凝器(7)中分离出的一级高温冷凝液经冷凝液泵(13)增压后，进入变换冷凝液汽提塔(8)中汽提，分离、回收有用组分；E、从高闪气一级分凝器(7)中排出的高闪气(按质量百分比，其中水蒸气占88‑93％，液态水占0.5‑1％，二氧化碳占4‑8％，氨气占0.3‑0.6％，一氧化碳占0.5‑1％，硫化氢占0.1‑0.3％，氢气、氮气、氧硫化碳、氩气共占0.08‑0.2％)，进入企业现有的变换冷凝液汽提塔(8)的塔底再沸器(10)壳程，汽提塔(8)的塔釜汽提合格液经合格液循环泵(14)打入再沸器(10)管程，换热后，被加热的汽提合格液回到汽提塔(8)内闪蒸，产生的二次蒸汽作为汽提塔(8)的热源和汽提脱除不凝气的汽提介质，无需再消耗额外的高温水蒸气；同时高闪气温度下降到150‑160℃，其中占高闪气中剩余水蒸气的质量百分比80％的水蒸气冷凝下来，成为二级高温冷凝液，与未被冷凝下来的高闪气一并进入高闪气二级分凝器(11)中进行气液分离，分离后的高闪气向上经二级分凝器(11)上段的脱水器(11‑1)脱水后从二级分凝器(11)顶部排出，靠余压从汽提塔(8)的中段上部进入汽提塔，对高闪气中的氨气、二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、氢气、氮气、氩气、氧硫化碳各种组分进行汽提和分离；在二级分凝器(11)中分离下来的高温冷凝液与一级分凝器(7)中排出的高温冷凝液混合，经冷凝液泵(13)增压后，从中段上部进入企业现有的变换冷凝液汽提塔(8)，对其中的氨气、二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、氢气、氮气、氩气、氧硫化碳进行汽提分离；F、高闪气和包含其在一级分凝器(7)和二级分凝器(11)中冷凝下来的高温冷凝液经过在汽提塔(8)中汽提分离后，氨气从汽提塔(8)中段侧线抽出，制取15‑30％质量浓度的浓氨水；高闪气中的包括二氧化碳、硫化氢、一氧化碳和极微量的氢气、氮气、氧硫化碳、氩气其它不凝气从汽提塔(8)顶部排出，进入企业的硫回收系统进一步回收硫，同时一氧化碳燃烧成为二氧化碳，氢气燃烧成为水，从硫回收系统排出时，高闪气由高纯度的二氧化碳组成，按干基质量百分比计算，二氧化碳占98‑99.2％，氮气、氩气共占0.8‑2％，由企业进一步加以利用；G、汽提塔(8)汽提后排出的高温汽提合格液中，一部分经增压泵(9)增压后，按进入高闪气洗涤塔(4)中高闪气质量流量的20‑30％打入高闪气洗涤塔(4)，作为高闪气的洗涤液，其余部分打入企业的灰水系统，与原有灰水混合，使灰水中的硅酸钙、碳酸钙、碳酸镁恢复到非饱和状态，以减轻和避免换热器结垢；混合后灰水温度上升至110‑120℃，进入灰水换热器(6)，与高闪气换热后，进入气化车间由企业进一步利用。