CN101570350A - 一种co变换中工艺冷凝液的汽提方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种CO变换中工艺冷凝液的汽提方法，其特征在于：工艺冷凝液首先进入二氧化碳汽提塔的上部进行闪蒸，来自蒸氨汽提塔上部的二次蒸气进入二氧化碳汽提塔的底部，与闪蒸后的工艺冷凝液进行逆流接触汽提二氧化碳；经闪蒸和汽提后的工艺冷凝液，从二氧化碳汽提塔底部进入蒸氨汽提塔的上部，被从蒸氨汽提塔塔釜进入的低压蒸汽再次汽提；气相经过二次冷凝，得到不凝酸性气和冷凝污水；从蒸氨汽提塔底部得到汽提水。本发明对工艺冷凝液中的二氧化碳和氨分别在上下两个塔进行汽提，避免了二氧化碳和氨在冷凝系统中同时存在的可能性，有效的解决了变换工序中工艺冷凝液汽提系统发生铵盐结晶堵塞问题，延长了变换装置稳定运行的周期。

Description

一种CO变换中工艺冷凝液的汽提方法
技术领域
本发明涉及到CO变换中工艺冷凝液的汽提方法。
背景技术
合成氨装置原料气中的一氧化碳一般是通过变换反应除去，消耗的只是廉价的水蒸汽，可制得与反应了的一氧化碳等摩尔的氢，同时又把一氧化碳变为易于清除的二氧化碳。为了控制变换反应深度、床层温度以及抑制甲烷化副反应的发生，一般变换反应需加入过量的水蒸汽，反应后的变换气以及剩余的水蒸汽将在随后的余热回收系统降温冷凝得到工艺冷凝液。被冷凝的、溶解有氨和二氧化碳的工艺冷凝液，送到工艺冷凝液汽提塔进行汽提，以提高装置水的重复利用率，减少废水排污总量。
传统的工艺冷凝液汽提流程仅设置单台汽提塔，将溶解有氨和二氧化碳的工艺冷凝液从汽提塔顶加入，用于汽提的低压蒸汽从塔釜进入，从塔顶汽提出的含有二氧化碳和氨的酸性气体经过冷凝后送火炬或硫回收装置，汽提后的塔釜液大部分回用，少量送污水处理。由于传统的单塔工艺冷凝液汽提流程汽提出的酸性气体同时含有二氧化碳和氨，在后续的冷凝过程中，二氧化碳和氨易生成铵盐结晶物堵塞管道和冷凝器，严重的影响着变换装置安全稳定长周期运行。
因此，工艺冷凝液的汽提，关键是如何优化汽提工艺流程，阻止汽提出的含氨和二氧化碳的酸性气体在随后的冷凝系统产生铵盐结晶，避免管道和冷凝器的堵塞，延长变换装置的检修周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种降低了后续流程中铵盐结晶的CO变换中工艺冷凝液的汽提方法，以达到延长CO变换装置稳定运行周期的目的。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该CO变换中工艺冷凝液的汽提方法，其特征在于：
从变换工序气液分离器来的工艺冷凝液首先进入二氧化碳汽提塔的上部进行闪蒸；低压蒸汽从蒸氨汽提塔的底部进入；来自蒸氨汽提塔上部的二次蒸气进入二氧化碳汽提塔的底部，与闪蒸后的工艺冷凝液进行逆流接触汽提二氧化碳，二氧化碳汽提塔塔顶汽提出的酸性气进入二氧化碳汽提塔冷凝器冷却，然后再进入二氧化碳汽提塔分离器分离出不凝酸性气和液相；
经闪蒸和汽提后的工艺冷凝液，从二氧化碳汽提塔底部进入蒸氨汽提塔的上部，被从蒸氨汽提塔塔釜进入的低压蒸汽再次汽提；从蒸氨汽提塔塔顶汽提出的酸性气加热脱盐水后被部分冷凝，液相返回蒸氨汽提塔上部作为回流；气相经过二次冷凝，得到不凝酸性气和冷凝污水；从蒸氨汽提塔底部得到汽提水。
所述二氧化碳汽提塔可以为填料塔，填料的高度可以为0.5～1.5米。
所述的蒸氨汽提塔可以为板式塔，塔板数可以为15-36块。
所述的蒸氨汽提塔的塔顶可以设有用于加热脱盐水的第一冷凝器。
进入蒸氨汽提塔内的低压蒸汽与从该蒸氨汽提塔上部进入二氧化碳汽提塔下部的二次蒸汽的摩尔比为1∶0.25～0.5。
与现有技术相比，本发明具有下述优点：
1、对工艺冷凝液中的二氧化碳和氨分别在上下两个塔进行汽提，上塔汽提二氧化碳、下塔汽提氨，避免了二氧化碳和氨在冷凝系统中同时存在的可能性，有效的解决了变换工序中工艺冷凝液汽提系统发生铵盐结晶堵塞问题，延长了变换装置稳定运行的周期；
2、使用来自蒸氨汽提塔上部的二次蒸汽进入二氧化碳汽提塔的底部汽提闪蒸后的工艺冷凝液，在控制蒸氨汽提塔塔釜汽提液指标不变的情况下，可以减少用于汽提的低压蒸汽量。
2、经第一分离器分离得到的液相经蒸氨汽提塔回流泵返回蒸氨汽提塔，可减少废水排污量，提高装置工艺水的重复利用率。
3、设置在蒸氨汽提塔顶部的、用于加热脱盐水的第一冷凝器，可回收蒸氨汽提塔顶汽提出的酸性气的低位能热量，减少工艺中循环冷却水的用量。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
从变换工序气液分离器来的工艺冷凝液(温度：110℃；压力(表压)0.8MPa)首先进入二氧化碳汽提塔2(二氧化碳汽提塔2操作温度：140℃；操作压力(表压)0.27MPa，填料高度为0.5米)上部进行闪蒸，来自蒸氨汽提塔3上部的二次蒸气(温度：142℃；压力(表压)0.28MPa)从二氧化碳汽提塔2底部进入，与闪蒸后的工艺冷凝液进行逆流接触汽提二氧化碳，塔顶汽提出的酸性气(温度：138℃；压力(表压)0.27MPa)进二氧化碳汽提塔冷凝器4冷却，再经二氧化碳汽提塔分离器5，不凝酸性气(不凝酸性气的温度：50℃；压力(表压)0.20MPa)送火炬系统，分离的液相经冷凝污水增压泵6送炼厂汽提塔处理。
来自二氧化碳汽提塔2底部的工艺冷凝液(工艺冷凝液的温度：141℃；压力(表压)0.28MPa)从蒸氨汽提塔3上部进入，低压蒸汽(低压蒸汽的温度：145℃；操作压力(表压)0.32MPa，进入蒸氨汽提塔3内的低压蒸汽与从该蒸氨汽提塔3上部进入二氧化碳汽提塔2下部的二次蒸汽的摩尔比为1∶0.25)从蒸氨汽提塔3(蒸氨汽提塔3的操作温度：145℃；操作压力(表压)0.31MPa，塔板数为15块)的塔釜进入，塔顶汽提出的酸性气(酸性气的温度：141℃；压力(表压)0.28MPa)进入第一冷凝器7(第一冷凝器7操作温度：140℃；压力(表压)0.27MPa)(冷凝器和分离器设计成立式一体结构，上为冷凝器、下为分离器)，加热脱盐水，液相经蒸氨汽提塔回流泵8加压返回蒸氨汽提塔3上部作为回流，气相进入最终冷凝器9(冷凝器和分离器设计成立式一体结构，上为冷凝器、下为分离器)冷却，不凝酸性气(不凝酸性气的温度：50℃；压力(表压)0.20MPa)送火炬系统，分离的液相经冷凝污水增压泵10送炼厂汽提塔处理。
蒸氨汽提塔底汽提水(汽提水的温度：150℃；压力(表压))共分二股：其中一股经废锅给水泵11送往一氧化碳变换工序作为中压废锅给水和工艺淬冷水；另外一股经工艺冷凝液冷却器12冷却，由工艺冷凝液泵13送煤气化工序用作工艺水，也可不经泵直接送煤气化工艺水储罐。
实施例2
从变换工序气液分离器来的工艺冷凝液(工艺冷凝液的温度：125℃；压力(表压)1.0MPa)首先进入二氧化碳汽提塔2(二氧化碳汽提塔2的操作温度：157℃；操作压力(表压)0.52MPa，填料高度为1.5米)上部进行闪蒸，来自蒸氨汽提塔3上部的二次蒸气(二次蒸气的温度：160℃；压力(表压)0.52MPa)从二氧化碳汽提塔2底部进入，与闪蒸后的工艺冷凝液进行逆流接触汽提二氧化碳，塔顶汽提出的酸性气(酸性气的温度：157℃；压力(表压)0.52MPa)进二氧化碳汽提塔冷凝器4冷却，再经二氧化碳汽提塔分离器5，不凝酸性气(不凝酸性气的温度：60℃；压力(表压)0.25MPa)送火炬系统，分离的液相经冷凝污水增压泵6送炼厂汽提塔处理。
来自二氧化碳汽提塔2底部的工艺冷凝液(工艺冷凝液的温度：160℃；操作压力(表压)0.53MPa)从蒸氨汽提塔3上部进入，低压蒸汽(低压蒸汽的温度：165℃；操作压力(表压)0.60MPa，进入蒸氨汽提塔3内的低压蒸汽与从该蒸氨汽提塔3上部进入二氧化碳汽提塔2下部的二次蒸汽的摩尔比为1∶0.5)从蒸氨汽提塔3(蒸氨汽提塔3的操作温度：162℃；操作压力(表压)0.55MPa，塔板数为36块)的塔釜进入，塔顶汽提出的酸性气(酸性气的温度：160℃；压力(表压)0.52MPa)进入第一冷凝器7(第一冷凝器7操作温度：159℃；压力(表压)0.51MPa)(冷凝器和分离器设计成立式一体结构，上为冷凝器、下为分离器)，加热脱盐水，液相经蒸氨汽提塔回流泵8加压返回蒸氨汽提塔3上部作为回流，气相进入最终冷凝器9(冷凝器和分离器设计成立式一体结构，上为冷凝器、下为分离器)冷却，不凝酸性气(不凝酸性气的温度：60℃；压力(表压)0.25MPa)送火炬系统，分离的液相经冷凝污水增压泵10送炼厂汽提塔处理。
蒸氨汽提塔底汽提水(汽提水的温度：150℃；压力(表压))共分二股：其中一股经废锅给水泵11送往一氧化碳变换工序作为中压废锅给水和工艺淬冷水；另外一股经工艺冷凝液冷却器12冷却，由工艺冷凝液泵13送煤气化工序用作工艺水，也可不经泵直接送煤气化工艺水储罐。
实施例3
从变换工序气液分离器来的工艺冷凝液(工艺冷凝液的温度：115℃；压力(表压)0.90MPa)首先进入二氧化碳汽提塔2(二氧化碳汽提塔2的操作温度：144℃；操作压力(表压)0.34MPa，填料高度为1.0米)上部进行闪蒸，来自蒸氨汽提塔3上部的二次蒸气(二次蒸气的温度：148℃；压力(表压)0.35MPa)从二氧化碳汽提塔2底部进入，与闪蒸后的工艺冷凝液进行逆流接触汽提二氧化碳，塔顶汽提出的酸性气(酸性气的温度：144℃；压力(表压)0.34MPa)进二氧化碳汽提塔冷凝器4冷却，再经二氧化碳汽提塔分离器5，不凝酸性气(不凝酸性气的温度：55℃；压力(表压)0.22MPa)送火炬系统，分离的液相经冷凝污水增压泵6，送炼厂汽提塔处理。
来自二氧化碳汽提塔2底部的工艺冷凝液(工艺冷凝液的温度：147℃；操作压力(表压)0.35MPa)从蒸氨汽提塔3上部进入，低压蒸汽(低压蒸汽的温度：153℃；操作压力(表压)0.42MPa，进入蒸氨汽提塔3内的低压蒸汽与从该蒸氨汽提塔3上部进入二氧化碳汽提塔2下部的二次蒸汽的摩尔比为1∶0.35)从蒸氨汽提塔3(蒸氨汽提塔3的操作温度：150℃；操作压力(表压)0.38MPa，塔板数为且25块)的塔釜进入，塔顶汽提出的酸性气(酸性气的温度：147℃；压力(表压)0.35MPa)进入第一冷凝器7(第一冷凝器7操作温度：146℃；压力(表压)0.34MPa)(冷凝器和分离器设计成立式一体结构，上为冷凝器、下为分离器)，加热脱盐水，液相经蒸氨汽提塔回流泵8加压返回蒸氨汽提塔3上部作为回流，气相进入最终冷凝器9(冷凝器和分离器设计成立式一体结构，上为冷凝器、下为分离器)冷却，不凝酸性气(不凝酸性气的温度：55℃；压力(表压)0.22MPa)送火炬系统，分离的液相经冷凝污水增压泵10送炼厂汽提塔处理。
蒸氨汽提塔底汽提水(汽提水的温度：150℃；压力(表压))共分二股：其中一股经废锅给水泵11送往一氧化碳变换工序作为中压废锅给水和工艺淬冷水；另外一股经工艺冷凝液冷却器12冷却，由工艺冷凝液泵13送煤气化工序用作工艺水，也可不经泵直接送煤气化工艺水储罐。

Claims (7)

1、一种CO变换中工艺冷凝液的汽提方法，其特征在于：
从变换工序气液分离器来的工艺冷凝液首先进入二氧化碳汽提塔的上部进行闪蒸；低压蒸汽从蒸氨汽提塔的底部进入；来自蒸氨汽提塔上部的二次蒸气进入二氧化碳汽提塔的底部，与闪蒸后的工艺冷凝液进行逆流接触汽提二氧化碳，二氧化碳汽提塔塔顶汽提出的酸性气进入二氧化碳汽提塔冷凝器冷却，然后再进入二氧化碳汽提塔分离器分离出不凝酸性气和液相；
经闪蒸和汽提后的工艺冷凝液，从二氧化碳汽提塔底部进入蒸氨汽提塔的上部，被从蒸氨汽提塔塔釜进入的低压蒸汽再次汽提；从蒸氨汽提塔塔顶汽提出的酸性气加热脱盐水后部分冷凝，液相返回蒸氨汽提塔上部作为回流；气相经过二次冷凝，得到不凝酸性气和冷凝污水；从蒸氨汽提塔底部得到汽提水。
2、根据权利要求1所述的CO变换中工艺冷凝液的汽提方法，其特征在于：所述的二氧化碳汽提塔为填料塔。
3、根据权利要求1所述的CO变换中工艺冷凝液的汽提方法，其特征在于：所述的蒸氨汽提塔为板式塔。
4、根据权利要求2所述的填料塔，其特征在于：填料高度为0.5～1.5米。
5、根据权利要求3所述的板式塔，其特征在于：塔板数为15～36块。
6、根据权利要求1所述的CO变换中工艺冷凝液的汽提方法，其特征在于：所述的蒸氨汽提塔的塔顶设有用于加热脱盐水的第一冷凝器。
7、根据权利要求1所述的CO变换中工艺冷凝液的汽提方法，其特征在于：进入蒸氨汽提塔内的低压蒸汽与从该蒸氨汽提塔上部进入二氧化碳汽提塔下部的二次蒸汽的摩尔比为1∶0.25～0.5。
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