CN106673012B

CN106673012B - 一种负压操作生产浓氨水的工艺及装置

Info

Publication number: CN106673012B
Application number: CN201611005117.4A
Authority: CN
Inventors: 于海路; 王嵩林; 刘静; 张素利
Original assignee: Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Current assignee: Acre Coking and Refractory Engineering Consulting Corp MCC
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2019-07-26
Anticipated expiration: 2036-11-11
Also published as: CN106673012A

Abstract

本发明公开了一种负压操作生产浓氨水的工艺及装置，属于炼焦化工产品回收技术。蒸氨塔分缩器出来的氨汽经冷凝器冷却发生部分冷凝，冷凝液经重力作用排入氨回收塔底部，而未冷凝的氨汽与不凝气通过干式真空泵抽吸产生负压；经过干式真空泵，被抽吸气相升温升压进入氨回收塔，利用外部冷却的循环氨水进行脱氨，氨的回收率为90％～95％；氨回收塔塔顶的含少量氨的不凝气直接排入氨吸收装置或氨法氧化脱硫装置前的煤气管道，塔底获得质量浓度为15％～25％的浓氨水产品；本工艺能够满足各种真空度程度的负压蒸氨操作，具有设备投资少、能耗低、流程简单、操作费用低和无环境污染等诸多优点。

Description

一种负压操作生产浓氨水的工艺及装置

技术领域

本发明涉及炼焦化工产品回收技术领域，具体涉及一种负压操作生产浓氨水的工艺及装置。

背景技术

焦化行业的剩余氨水蒸馏工艺用于将原料氨水中的氨、硫化氢、二氧化碳、氰化氢等杂质蒸出得到高浓度的氨汽或浓氨水。

目前，焦化剩余氨水蒸氨工艺分为正压蒸氨和负压蒸氨两种工艺；正压蒸氨工艺塔顶的氨汽可直接经过冷却得到浓氨水。而负压蒸氨工艺塔顶出来的氨汽经冷却后会发生部分冷凝，未冷凝的氨汽与不凝气经真空泵抽吸产生负压，导致了气相中存在有大量的氨，而冷凝液中的氨浓度较低，需要对气体中的氨进行回收才能获得高浓度的氨水产品。

专利授权公告号为CN 203307083 U、CN 203529966 U和CN 102336415 B中所述的负压蒸氨工艺过程中分缩器后的氨汽只提及一道冷却工序。但塔顶出来的氨汽经冷凝冷却后，被冷凝下来的氨水的浓度较低，氨的质量分数在6％～9％，而未被冷凝下来的不凝气中含有大量的氨(质量分数为30％～50％)，其占总氨量的40％～50％。上述工艺中的大量的氨未被回收到氨溶液中，因此得不到浓氨水产品。

专利授权公告号为CN 204365123 U中所述的一种对真空泵前氨气进行脱氨的负压蒸氨设备，利用硫酸吸收液环式真空泵前的氨气，避免了被抽吸气体中氨对真空泵的影响，也能够较好地维持系统的真空度。但系统中冷却器后不凝气中含有大量的氨被硫酸吸收形成硫铵产品，而被冷凝下来的氨形成的氨水浓度较低。

专利授权公告号为CN 203768044 U的所述的负压蒸氨装置采用真空喷射泵抽吸不凝气产生负压，利用循环氨水在真空喷射泵内吸收不凝气中的氨进行回收得到一定浓度的氨水，但真空喷射泵需要循环大量的氨水，消耗较多的机械能才能获得一定的真空度，且真空喷射泵产生的负压程度较为有限，真空度不高使得蒸氨塔塔底的温度较高，这就限制了负压蒸氨在利用低品位热能方面的应用，不利于节能操作。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种负压操作生产浓氨水的工艺及装置，其采用干式真空泵，使得蒸氨系统产生稳定的真空度，是一种设备投资少、能耗低、流程简单、无环境污染且真空度不受限的负压操作生产浓氨水的工艺及装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种负压操作生产浓氨水的工艺，包括如下步骤：

1)焦化剩余氨水和NaOH溶液直接送至蒸氨塔内，进行蒸氨操作；

2)蒸氨塔底的废水在再沸器中经热源给热，废水升温进入蒸氨塔底进行减压闪蒸，为蒸氨操作提供蒸汽热源；塔底废水由废水泵进入废水冷却器，排出废水；

3)从蒸氨塔分缩器出来的氨汽进入冷凝器冷却发生部分冷凝，冷凝后的汽液混合物在汽液分离器中进行分离；

4)分离后的冷凝液通过重力作用直接排入氨回收塔，未被冷凝的氨汽与不凝气通过干式真空泵进行抽吸产生负压，以维持蒸氨塔的真空度的稳定；被抽吸的氨汽与不凝气经干式真空泵作用升温升压后排入氨回收塔底部；

5)氨回收塔塔底浓氨水被浓氨水泵抽出分为两路，一路去循环氨水冷却器降温后，再进入氨回收塔塔顶进行喷洒吸收气相中的氨；另一路即为质量浓度为15％～25％的产品浓氨水；

6)氨回收塔塔顶出来的含有少量氨的不凝气排入氨吸收装置或氨法氧化脱硫装置前的煤气管道。

步骤4)中所述的未被冷凝的氨汽与不凝气通过干式真空泵进行抽吸产生负压，以维持蒸氨塔的真空度的稳定，蒸氨塔的操作真空度为-87kPa～-70kPa。

步骤5)中所述的氨回收塔塔底浓氨水被浓氨水泵抽出分为两路，一路去循环氨水冷却器降温，循环氨水的冷却温度为20℃～35℃。

一种负压操作生产浓氨水的工艺所采用的装置，包括蒸氨塔﹑再沸器﹑废水泵﹑废水冷却器﹑分缩器﹑冷凝器、气液分离器、干式真空泵、氨回收塔、浓氨水泵和循环氨水冷却器及连接管道；蒸氨塔塔底与废水泵相连，废水泵出口与废水冷却器相连；蒸氨塔塔底还与再沸器相连，形成回路；蒸氨塔塔顶与分缩器﹑冷凝器、汽液分离器依次相连；汽液分离器气相出口依次与干式真空泵﹑氨回收塔塔底相连，液相出口直接与氨回收塔塔底相连；氨回收塔塔底与浓氨水泵相连，浓氨水泵出口端分为两路，一路与循环氨水冷却器相连后再回到塔顶，另一路产出产品浓氨水；氨回收塔塔顶连接氨吸收装置或氨法氧化脱硫装置前的煤气管道。

所述干式真空泵为往复式干式真空泵、干式螺杆泵、干式罗茨真空泵、爪型干式真空泵其中的一种或其中干式真空泵的组合机组。

所述氨回收塔可为填料式、板式或填料与板式的组合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用此工艺生产的浓氨水质量浓度为15％～25％，较之现有的负压蒸氨工艺，得到的氨水产品浓度得到了提高；

2)采用干式真空泵，可避免被抽气的氨汽在真空泵内凝结出液体，削弱了介质在真空泵内的腐蚀性能，降低了对真空泵材质的要求，减少了设备投资；

3)采用干式真空泵进行负压操作生产浓氨水，避免了现有技术中喷射真空泵的真空度不高的缺点，能够使得本发明适用于利用低品位热源进行蒸氨操作，较之现有技术，进一步降低了蒸氨系统的能耗；

4)采用外部冷却的循环氨水吸收真空泵排出气相中的氨，不需要另加吸收介质，塔底出来的浓氨水为产品，而塔顶出来的含有少量氨的不凝气进入氨吸收装置或氨法氧化脱硫装置前的煤气管道，整个工艺过程无废气，废液产生，利于环保。

附图说明

图1是本发明一种负压操作生产浓氨水的装置的结构示意图。

图中：1-蒸氨塔﹑2-再沸器﹑3-废水泵﹑4-废水冷却器﹑5-分缩器﹑6-冷凝器、7-气液分离器、8-干式真空泵、9-氨回收塔、10-浓氨水泵、11-循环氨水冷却器、12-含有少量氨的不凝气。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，一种负压操作生产浓氨水的工艺，包括如下步骤：

1)焦化剩余氨水和NaOH溶液直接送至蒸氨塔1内，进行蒸氨操作；

2)蒸氨塔1底的废水在再沸器2中经热源给热，废水升温进入蒸氨塔1底进行减压闪蒸，为蒸氨操作提供蒸汽热源；塔底废水由废水泵3进入废水冷却器4，排出废水；

3)从蒸氨塔1分缩器5出来的氨汽进入冷凝器6冷却发生部分冷凝，冷凝后的汽液混合物在汽液分离器7中进行分离；

4)分离后的冷凝液通过重力作用直接排入氨回收塔9，未被冷凝的氨汽与不凝气通过干式真空泵8进行抽吸产生负压，以维持蒸氨塔的真空度的稳定；被抽吸的氨汽与不凝气经干式真空泵8作用升温升压后排入氨回收塔9底部；

5)氨回收塔9塔底浓氨水被浓氨水泵10抽出分为两路，一路去循环氨水冷却器11降温后，再进入氨回收塔9塔顶进行喷洒吸收气相中的氨；另一路即为质量浓度为15％～25％的产品浓氨水；

6)氨回收塔9塔顶出来的含有少量氨的不凝气12排入氨吸收装置或氨法氧化脱硫装置前的煤气管道。

步骤4)中所述的未被冷凝的氨汽与不凝气通过干式真空泵8进行抽吸产生负压，以维持蒸氨塔1的真空度的稳定，蒸氨塔1的操作真空度为-87kPa～-70kPa。

步骤5)中所述的氨回收塔9塔底浓氨水被浓氨水泵10抽出分为两路，一路去循环氨水冷却器11降温，循环氨水的冷却温度为20℃～35℃。

一种负压操作生产浓氨水的工艺所采用的装置，包括蒸氨塔1﹑再沸器2﹑废水泵3﹑废水冷却器4﹑分缩器5﹑冷凝器6、气液分离器7、干式真空泵8、氨回收塔9、浓氨水泵10和循环氨水冷却器11及连接管道；蒸氨塔1塔底与废水泵3相连，废水泵3出口与废水冷却器4相连；蒸氨塔1塔底还与再沸器2相连，形成回路；蒸氨塔1塔顶与分缩器5﹑冷凝器6、汽液分离器7依次相连；汽液分离器7气相出口依次与干式真空泵8﹑氨回收塔9塔底相连，液相出口直接与氨回收塔9塔底相连；氨回收塔9塔底与浓氨水泵10相连，浓氨水泵10出口端分为两路，一路与循环氨水冷却器11相连后再回到塔顶，另一路产出产品浓氨水；氨回收塔9塔顶连接氨吸收装置或氨法氧化脱硫装置前的煤气管道。

所述干式真空泵8为往复式干式真空泵、干式螺杆泵、干式罗茨真空泵、爪型干式真空泵其中的一种或其中干式真空泵的组合机组。

所述氨回收塔可为填料式、板式或填料与板式的组合。

Claims

1.一种负压操作生产浓氨水的工艺，其特征在于：包括如下步骤：

6)氨回收塔塔顶出来的含有少量氨的不凝气排入氨吸收装置或氨法氧化脱硫装置前的煤气管道；

步骤4)中所述的未被冷凝的氨汽与不凝气通过干式真空泵进行抽吸产生负压，以维持蒸氨塔的真空度的稳定，蒸氨塔的操作真空度为-87kPa～-70kPa；

2.一种如权利要求1所述的负压操作生产浓氨水的工艺所采用的装置，其特征在于，包括蒸氨塔﹑再沸器﹑废水泵﹑废水冷却器﹑分缩器﹑冷凝器、气液分离器、干式真空泵、氨回收塔、浓氨水泵和循环氨水冷却器及连接管道；蒸氨塔塔底与废水泵相连，废水泵出口与废水冷却器相连；蒸氨塔塔底还与再沸器相连，形成回路；蒸氨塔塔顶与分缩器﹑冷凝器、汽液分离器依次相连；汽液分离器气相出口依次与干式真空泵﹑氨回收塔塔底相连，液相出口直接与氨回收塔塔底相连；氨回收塔塔底与浓氨水泵相连，浓氨水泵出口端分为两路，一路与循环氨水冷却器相连后再回到塔顶，另一路产出产品浓氨水；氨回收塔塔顶连接氨吸收装置或氨法氧化脱硫装置前的煤气管道。

3.根据权利要求2所述的一种负压操作生产浓氨水的装置，其特征在于，所述干式真空泵为往复式干式真空泵、干式螺杆泵、干式罗茨真空泵、爪型干式真空泵其中的一种或其中干式真空泵的组合机组。

4.根据权利要求2所述的一种负压操作生产浓氨水的装置，其特征在于，所述氨回收塔为填料式、板式或填料与板式的组合。