CN108249501B - 一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统，包括解析单元，氨回收单元，余热发电单元；所述解析单元包括氨冷器、第一换热器、第二换热器、解析一塔、解析二塔、液体泵、洗气塔和气化火炬；所述氨回收单元包括分液罐、氨凝液槽、液体泵、氨冷器、水冷器、氨气吸收塔、氨水槽；所述余热发电单元分两路，第一路为：解析二塔底部净化后的煤气水经第二换热器与原料煤气水换热回收热量后，进入发电系统；第二路为：加热解析二塔再沸器的蒸汽冷凝后，120℃的凝液送入发电系统。本发明不仅解决了气化炉气化炉气化蒸汽管道堵塞及气化炉运行不稳定的问题，还解决了排放气体氨气、H2S气体浓度超标的环保问题，创造出很好的经济效益。

Description

一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统
技术领域
本发明属于煤气化废水的处理回收领域，具体地说是一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统。
背景技术
随着石油价格的持续走高，煤炭在能源和化工领域的应用越来越受到重视。煤气化是清洁、高效利用煤炭的有效方式，广泛应用于煤制气、合成氨、煤发电等工业中。鲁奇炉气化无烟煤装置生产过程中，生产的气体在降温除尘过程中会产生大量废水，这部分废水溶解有大量的氨，H2S、CO2等气体，必须采取措施将废水中的氨，H2S、CO2等气体分离出来，才能将废水送污水处理工段进行生化处理。对于该类废水，目前主要是高压蒸汽直接通入汽提塔对煤气水进行汽提，汽提产生的水蒸汽，连同氨气、H2S、CO2气体，作为气化剂直接进入气化炉。但输送过程中常因氨同H2S、CO2气体发生化学反应生成盐结晶堵塞阀门管道而影响生产。当汽提产生的水蒸汽，连同氨气、H2S、CO2气体等不能入炉时，只得就地放空。这样就带来排放气体中氨气、H2S气体浓度超标的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统，包括解析单元，氨回收单元，余热发电单元；
所述解析单元包括氨冷器、第一换热器、第二换热器、解析一塔、解析二塔、解析二塔再沸器、液体泵、洗气塔和气化火炬；原料煤气水先经氨冷器与气氨冷凝液换热至45-55℃后，分成冷原料煤气水与热原料煤气水两路，冷原料煤气水进入洗气塔顶部，对解析气体进行冷却清洗，外排气中氨气质量百分含量≤ 1.5%，外排气送至气化火炬；热原料煤气水经第一换热器与氨气换热至110-115℃，再经第二换热器与解析二塔液体出口解析后的煤气水换热至146～151℃后，进入解析ー塔的上部塔盘上，进行气体解析，解析一塔顶部解析出的H2S、CO2和少量酚等气体，送洗气塔；经解析ー塔脱气后的煤气水经液体泵送至解析二塔顶部进行脱氨；解析二塔再沸器与解析二塔相连，由2.5-2.6MPa蒸汽供热；
所述氨回收单元包括分液罐、氨凝液槽、液体泵、氨冷器、水冷器、氨气吸收塔、氨水槽；解析二塔塔顶采出的氨气及水汽经第一换热器与原料煤气水换热至115-130℃，氨气中的硫化氢、二氧化碳和少量酚、少量氨被吸收到稀氨水中，进入分液罐进行气液分离，液体经氨冷器后，进入氨凝液槽，再由液体泵送至解析ー塔中部，气氨从分液罐顶部出去，与水冷器换热冷却至40-45℃后，由氨气吸收塔下部的氨气入口进入，脱盐水由氨气吸收塔上部脱盐水入口进入，氨气吸收塔中部循环水出口处设置有液体泵和氨冷器，液体泵将脱盐水经氨冷器冷却后回送至脱盐水入口，循环冷却吸收氨气；生成质量份数5-10%的稀氨水后自动流到氨气吸收塔下部，氨气吸收塔下部循环水出口处设置有液体泵和氨冷器，液体泵将稀氨水经氨冷器冷却后送至氨气吸收塔中部循环水入口，进行净化循环，冷却吸收制成质量分数15-20%氨水，然后经氨气吸收塔底部的液相出料口流出，经氨冷器冷却后进入氨水槽，外送至锅炉烟气氨法脱硫，生产硫酸铵；氨气吸收塔顶出来气体送至气化火炬；
所述余热发电单元分两路，第一路为：解析二塔底部净化后的煤气水经第二换热器与原料煤气水换热回收热量后，110℃进入发电系统，发电并降温至70℃以下后，再经水冷器冷却至40℃以下送污水处理系统，进行生化处理；第二路为：解析二塔再沸器的供热蒸汽冷凝后，120℃的凝液进入蒸汽凝液罐，经液体泵送入发电系统，发电并被降温至90℃以下后，进入蒸汽凝液槽，然后再经液体泵送至脱盐水回收系统进行冷凝液回收使用。
进一步的，洗气塔底部煤气水经液体泵输送汇入热原料煤气水管道，进入解析ー塔的上部塔盘上。
进一步的，解析二塔中部设置有碱液加入口，通入碱液将解析二塔煤气水调整至PH值7.5～8.5。
有益效果：1)采用本发明处理后的废水中，总氨含量≤ 250 mg/L，二氧化碳含量≤ 230 mg/L，避免了氨同H2S、CO2气体发生化学反应生成盐结晶堵塞阀门管道而影响生产；2）回收氨水外送至锅炉烟气氨法脱硫，生产硫酸铵；实现了氨水的循环利用，同时多余的氨水可以作为产品出售，创造了很好的经济价值；3）洗气塔顶出来的H2S、CO2和少量酚气送至气化火炬，燃烧后达标排放,避免污染环境；4）余热发电回收利用，节约能源。
附图说明
图1为本发明鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统示意图；
附图标记：1.氨冷器、2.第一换热器、3.第二换热器、4.解析一塔、5.解析二塔、5a.解析二塔再沸器、6.液体泵、7.洗气塔、8.气化火炬、9.分液罐、10.氨凝液槽、11.水冷器、12.氨气吸收塔、12a.氨气入口、12b.脱盐水入口、12c.氨气吸收塔中部循环水出口、12d.氨气吸收塔下部循环水出口、12e.氨气吸收塔中部循环水入口、12f.液相出料口、13.氨水槽、14.发电系统、15.蒸汽凝液罐、16.碱液加入口、17.蒸汽凝液槽。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对发明作进一步详细说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
参见图1所示，一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统，包括解析单元，氨回收单元，余热发电单元；
所述解析单元包括氨冷器1、第一换热器2、第二换热器3、解析一塔4、解析二塔5、解析二塔再沸器5a、液体泵6、洗气塔7和气化火炬8；原料煤气水先经氨冷器1与气氨冷凝液换热至45-55℃后，分成冷原料煤气水与热原料煤气水两路，冷原料煤气水进入洗气塔7顶部，对解析气体进行冷却清洗，外排气中氨气质量百分含量≤ 1.5%，外排气送至气化火炬8；热原料煤气水经第一换热器2与氨气换热至110-115℃，再经第二换热器3与解析二塔5液体出口解析后的煤气水换热至146～151℃后，进入解析ー塔4的上部塔盘上，进行气体解析，解析一塔4顶部解析出的H2S、CO2和少量酚等气体，送洗气塔7；经解析ー塔4脱气后的煤气水经液体泵6送至解析二塔5顶部进行脱氨；解析二塔再沸器5a与解析二塔5相连，由2.5-2.6MPa蒸汽供热；
所述氨回收单元包括分液罐9、氨凝液槽10、液体泵6、氨冷器1、水冷器11、氨气吸收塔12、氨水槽13；解析二塔5塔顶采出的氨气及水汽经第一换热器2与原料煤气水换热至115-130℃，氨气中的硫化氢、二氧化碳和少量酚、少量氨被吸收到稀氨水中，进入分液罐9进行气液分离，液体经氨冷器1后，进入氨凝液槽10，再由液体泵6送至解析ー塔4中部，气氨从分液罐9顶部出去，与水冷器11换热冷却至40-45℃后，由氨气吸收塔12下部的氨气入口12a进入，脱盐水由氨气吸收塔12上部脱盐水入口12b进入，氨气吸收塔中部循环水出口12c处设置有液体泵6和氨冷器1，液体泵6将脱盐水经氨冷器1冷却后回送至脱盐水入口12b，循环冷却吸收氨气；生成质量份数5-10%的稀氨水后流到氨气吸收塔12下部，氨气吸收塔下部循环水出口12d处设置有液体泵6和氨冷器1，液体泵6将稀氨水经氨冷器1冷却后送至氨气吸收塔中部循环水入口12e，进行净化循环，冷却吸收制成质量分数15-20%氨水，然后经氨气吸收塔12底部的液相出料口12f流出，经氨冷器1冷却后进入氨水槽13，外送至锅炉烟气氨法脱硫，生产硫酸铵；氨气吸收塔12顶出来气体送至气化火炬8；
所述余热发电单元分两路，第一路为：解析二塔5底部净化后的煤气水经第二换热器3与原料煤气水换热回收热量后，110℃进入发电系统14，发电并降温至70℃以下后，再经水冷器11冷却至40℃以下送污水处理系统，进行生化处理；第二路为：解析二塔再沸器5a的供热蒸汽冷凝后，120℃的凝液进入蒸汽凝液罐15，经液体泵6送入发电系统14，发电并被降温至90℃以下后，进入蒸汽凝液槽17，然后再经液体泵6送至脱盐水回收系统进行冷凝液回收使用。
进一步的，洗气塔7底部煤气水经液体泵6输送汇入热原料煤气水管道，进入解析ー塔4的上部塔盘上。
进一步的，解析二塔5中部设置有碱液加入口16，通入碱液将解析二塔5煤气水调整至PH值7.5～8.5。

Claims (4)

1.一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统，其特征在于，包括解析单元，氨回收单元，余热发电单元；
所述解析单元包括氨冷器、第一换热器、第二换热器、解析一塔、解析二塔、解析二塔再沸器、液体泵、洗气塔和气化火炬；原料煤气水先经氨冷器与气氨冷凝液换热至45-55℃后，分成冷原料煤气水与热原料煤气水两路，冷原料煤气水进入洗气塔顶部，对解析气体进行冷却清洗，外排气中氨气质量百分含量≤1.5％，外排气送至气化火炬；热原料煤气水经第一换热器与氨气换热至110-115℃，再经第二换热器与解析二塔液体出口解析后的煤气水换热至146～151℃后，进入解析ー塔的上部塔盘上，进行气体解析，解析一塔顶部解析出的H2S、CO2和少量酚送洗气塔；经解析ー塔脱气后的煤气水经液体泵送至解析二塔顶部进行脱氨；解析二塔再沸器与解析二塔相连；
所述氨回收单元包括分液罐、氨凝液槽、液体泵、氨冷器、水冷器、氨气吸收塔、氨水槽；解析二塔塔顶采出的氨气及水汽经第一换热器与原料煤气水换热至115-130℃，氨气中的硫化氢、二氧化碳和少量酚、少量氨被吸收到稀氨水中，进入分液罐进行气液分离，液体经氨冷器后，进入氨凝液槽，再由液体泵送至解析ー塔中部，气氨从分液罐顶部出去，与水冷器换热冷却至40-45℃后，由氨气吸收塔下部的氨气入口进入，脱盐水由氨气吸收塔上部脱盐水入口进入，氨气吸收塔中部循环水出口处设置有液体泵和氨冷器，液体泵将脱盐水经氨冷器冷却后回送至脱盐水入口，循环冷却吸收氨气；生成质量份数5-10％的稀氨水后流到氨气吸收塔下部，氨气吸收塔下部循环水出口处设置有液体泵和氨冷器，液体泵将稀氨水经氨冷器冷却后送至氨气吸收塔中部循环水入口，进行净化循环，冷却吸收制成质量分数15-20％氨水，然后经氨气吸收塔底部的液相出料口流出，经氨冷器冷却后进入氨水槽，外送至锅炉烟气氨法脱硫，生产硫酸铵；氨气吸收塔顶出来气体送至气化火炬；
所述余热发电单元分两路，第一路为：解析二塔底部净化后的煤气水经第二换热器与原料煤气水换热回收热量后，110℃进入发电系统，发电并降温至70℃以下后，再经水冷器冷却至40℃以下送污水处理系统，进行生化处理；第二路为：解析二塔再沸器的供热蒸汽冷凝后，120℃的凝液进入蒸汽凝液罐，经液体泵送入发电系统，发电并被降温至90℃以下后，进入蒸汽凝液槽，然后再经液体泵送至脱盐水回收系统进行冷凝液回收使用。
2.如权利要求1所述的一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统，其特征在于，洗气塔底部煤气水经液体泵输送汇入热原料煤气水管道，进入解析ー塔的上部塔盘上。
3.如权利要求1所述的一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统，其特征在于，解析二塔中部设置有碱液加入口，通入碱液将解析二塔煤气水调整至PH值7.5～8.5。
4.如权利要求1所述的一种鲁奇炉气化无烟煤装置煤气水处理系统，其特征在于，所述解析二塔再沸器由2.5-2.6MPa蒸汽供热。
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Address after: 454550 Qinbei industrial cluster, Qinyang City, Jiaozuo City, Henan Province

Applicant after: Henan Jinkong Tianqing Coal Chemical Co.,Ltd.

Address before: 454550 Qinbei industrial cluster, Qinyang City, Jiaozuo City, Henan Province

Applicant before: HENAN JINMEI TIANQING COAL CHEMICAL Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
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