CN111087004A - 一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焦炉煤气回收技术领域，具体涉及一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，包括解吸、HPF法脱硫、软水洗氨、负压蒸氨步骤，本发明将氨水经解吸、HPF法脱硫、软水循环洗氨、烟道气余热负压蒸氨流程，确保焦化负压蒸氨系统的稳定运行，将焦炉煤气中的氨气变废为宝，生产高品质焦化浓氨水。
Description
技术领域
本发明涉及焦炉煤气回收技术领域，具体涉及一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法。
背景技术
焦炉煤气富含H2、CH4及CO等有效组分，净化后可以用于合成氨、生产甲醇、天然气及提取氢气等，是有机化工的基础合成原料，但焦炉煤气也含有微量硫、烯烃、氧气、焦油、萘、氰化氢、氨、苯等杂质，若未经利用而直接放空，不仅造成资源浪费，而且对环境造成巨大污染。另外，焦炉煤气作为化工原料使用时，这些杂质会对后续化工工艺过程中的催化剂造成毒害，导致催化剂部分或完全失活。因此，回收焦炉煤气中的氨、硫具有较好的环保意义。
目前，焦化企业中焦炉煤气的洗涤净化通常采用HPF法脱硫及饱和器法生产硫铵，以达到去除焦炉煤气中硫化氢、氰化氢、氨气的目的，同时回收氨、硫物质，生产硫磺、硫铵等化工副产品，但是采用的饱和器法脱除煤气中氨物质以生产硫铵，不但原辅材料硫酸消耗大、成本高，且副产品硫铵经济价值低，作业劳动强度大。
CN201010219693.5公开了全负压焦炉煤气净化组合流程，除氨硫循环洗涤工艺外，其它的多种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺也在负压条件下组合应用。本发明新型全负压焦炉煤气净化组合流程包括：初冷工序、电捕工序、脱氨工序、终冷工序、洗苯工序、脱硫工序和鼓风工序。本发明的脱氨工序、终冷工序、洗苯工序、脱硫工序的多种工艺中的煤气净化设备，其工作压力为-15～-1KPa。
CN201410470519.6公开了一种焦炉煤气净化方法，采用了多种杂质处理装置，分别进行了预处理、脱萘、初滤、降温、脱苯、脱氨、脱硫和脱氰，对煤气进行净化并减小对设备的损伤。
但现有技术中对焦炉煤气的化产回收中产生的剩余氨水的处理研究较少，并且剩余氨水中杂质较多，剩余氨水含油偏高，同时含有H2S、CO2和HCN等无机物，由塔顶蒸出的有机气体、无机气体再经冷却后，则无机气体与氨气生成铵盐、有机气体析出形成结晶物堵塞冷凝冷却器、浓氨水换热器及其管道，若利用水洗氨过程煤气中的H2S、CO2和HCN部分进入洗氨富液，经蒸氨冷却后再次与氨生成无机盐类物质堵塞换热器；虽然文献《无水氨生产工艺在焦炉煤气净化回收氨的应用实践》公开了通过吸收、解吸、精馏的步骤生产无水氨的方法，但是该工艺无法吸收煤气中的硫成分，同时由于HPF在脱硫的过程中导致煤气温度上升，所以使得无水氨的得率较低，且系统易发生紊乱。所以，回收焦炉煤气中氨、硫是迫切的。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，包括解吸、HPF法脱硫、软水洗氨、负压蒸氨步骤。
所述负压蒸氨是利用烟道气余热对软水洗氨后的所得物进行负压蒸氨。
进一步的，所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将剩余氨水送入解吸塔进行解吸，塔底废水经酚氰脱除处理，塔顶气体送入煤气系统；
(2)送入煤气系统的气体经冷凝洗涤，收集油类物质，将含有氨气、二氧化碳、硫化氢的焦炉煤气送入HPF脱硫系统进行酸性气体脱除，获得氨气；
(3)将氨气送入洗涤塔，采用软水对氨气进行洗涤，形成洗氨富液；
(4)将洗氨富液送入负压蒸氨塔进行负压蒸氨，生成焦化浓氨水，塔底软水送至洗涤塔进行循环洗氨。
所述解吸的工作条件：解析塔塔底温度：103-105℃，解析塔塔顶温度95-98℃，解析塔液位：300mm，解析塔塔顶压力≤1.5kpa。
所述酚氰脱除的工作条件：PH值7.5-8.0；温度28-30℃；溶解氧2-5mgh/L。
所述塔顶气体包括氨气、二氧化碳、硫化氢、有机气体。
所述冷凝洗涤的工作条件：冷却水温度≤23℃。
所述酸性气体为二氧化碳、硫化氢中任意一种或两种的组合物。
所述洗涤的工作条件：煤气温度：21-30℃；洗氨水温度：≤25℃；洗氨水质量：固定氮≤0.2g/L、挥发氨≤0.1g/L。
所述负压蒸氨的工作条件：塔顶压力：-0.1-0.4Mpa；塔底温度：85-95℃。
焦化浓氨水的浓度为≥20％。
与现有技术相比，本发明创造的有益效果在于：
本发明将氨水经解吸、HPF法脱硫、软水循环洗氨、烟道气余热负压蒸氨流程，确保焦化负压蒸氨系统的稳定运行，将焦炉煤气中的氨气变废为宝，生产高品质焦化浓氨水。
本发明方法具有生产成本低、体系运行稳定、安全性高、劳动强度低的特点，本申请无须进生化处理，大大节约了处理成分，减少了设备装置投入，简化了处理流程。
采用本发明方法既实现了氨回收，更产出了优质浓氨水，浓氨水用于烟气脱硫脱硝，具有成本低、降低氨回收的劳动强度的优势。
本发明采用HPF法脱硫、软水洗氨，防止了蒸氨系统堵塞，降低了焦化浓氨水中杂质，有利于氨浓缩，利用负压蒸氨有利于防止固形物生成，降低能耗。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，包括以下步骤：
(1)解吸：将剩余氨水送入解吸塔进行解吸，塔底废水经酚氰脱除处理，塔顶气体送入煤气系统；
(2)HPF法脱硫：送入煤气系统的气体经冷凝洗涤，收集油类物质，将含有氨气、二氧化碳、硫化氢的焦炉煤气送入HPF脱硫系统进行酸性气体脱除，获得氨气；
(3)软水洗氨：将氨气送入洗涤塔，采用软水对氨气进行洗涤，形成洗氨富液；
(4)负压蒸氨：将洗氨富液送入负压蒸氨塔，利用烟道气余热进行负压蒸氨，生成焦化浓氨水，塔底软水送至洗涤塔进行循环洗氨；
所述解吸的工作条件：解析塔塔底温度：103℃，解析塔塔顶温度95℃，解析塔液位：300mm，解析塔塔顶压力：1.5kpa；
所述酚氰脱除的工作条件：PH值：7.5；温度：28℃；溶解氧：2mgh/L；
所述塔顶气体包括氨气、二氧化碳、硫化氢、有机气体；
所述冷凝洗涤的工作条件：冷却水温度23℃；
所述酸性气体为二氧化碳、硫化氢；
所述洗涤的工作条件：煤气温度：21℃；洗氨水温度：25℃；洗氨水质量：固定氮：0.2g/L、挥发氨：0.1g/L；
所述负压蒸氨的工作条件：塔顶压力：-0.1Mpa；塔底温度：85℃；
焦化浓氨水的浓度为≥20％。
实施例2
一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，包括以下步骤：
(1)解吸：将剩余氨水送入解吸塔进行解吸，塔底废水经酚氰脱除处理，塔顶气体送入煤气系统；
(2)HPF法脱硫：送入煤气系统的气体经冷凝洗涤，收集油类物质，将含有氨气、二氧化碳、硫化氢的焦炉煤气送入HPF脱硫系统进行酸性气体脱除，获得氨气；
(3)软水洗氨：将氨气送入洗涤塔，采用软水对氨气进行洗涤，形成洗氨富液；
(4)负压蒸氨：将洗氨富液送入负压蒸氨塔，利用烟道气余热进行负压蒸氨，生成焦化浓氨水，塔底软水送至洗涤塔进行循环洗氨；
所述解吸的工作条件：解析塔塔底温度：105℃，解析塔塔顶温度98℃，解析塔液位：300mm，解析塔塔顶压力1.2kpa；
所述酚氰脱除的工作条件：PH值：8.0；温度：30℃；溶解氧：5mgh/L；
所述塔顶气体包括氨气、二氧化碳、硫化氢、有机气体；
所述冷凝洗涤的工作条件：冷却水温度20℃；
所述酸性气体为二氧化碳、硫化氢；
所述洗涤的工作条件：煤气温度：30℃；洗氨水温度：≤25℃；洗氨水质量：固定氮：≤0.2g/L、挥发氨：≤0.1g/L；
所述负压蒸氨的工作条件：塔顶压力：0.4Mpa；塔底温度：95℃；
焦化浓氨水的浓度为≥20％。
实施例3
一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，包括以下步骤：
(1)解吸：将剩余氨水送入解吸塔进行解吸，塔底废水经酚氰脱除处理，塔顶气体送入煤气系统；
(2)HPF法脱硫：送入煤气系统的气体经冷凝洗涤，收集油类物质，将含有氨气、二氧化碳、硫化氢的焦炉煤气送入HPF脱硫系统进行酸性气体脱除，获得氨气；
(3)软水洗氨：将氨气送入洗涤塔，采用软水对氨气进行洗涤，形成洗氨富液；
(4)负压蒸氨：将洗氨富液送入负压蒸氨塔，利用烟道气余热进行负压蒸氨，生成焦化浓氨水，塔底软水送至洗涤塔进行循环洗氨；
所述解吸的工作条件：解析塔塔底温度：104℃，解析塔塔顶温度96℃，解析塔液位：300mm，解析塔塔顶压力：1.0kpa；
所述酚氰脱除的工作条件：PH值：7.7；温度：29℃；溶解氧：4mgh/L；
所述塔顶气体包括氨气、二氧化碳、硫化氢、有机气体；
所述冷凝洗涤的工作条件：冷却水温度15℃；
所述酸性气体为二氧化碳、硫化氢中任意一种或两种的组合物；
所述洗涤的工作条件：煤气温度：26℃；洗氨水温度：≤25℃；洗氨水质量：固定氮：≤0.2g/L、挥发氨：≤0.1g/L；
所述负压蒸氨的工作条件：塔顶压力：0.2Mpa；塔底温度：90℃；
焦化浓氨水的浓度为≥20％。
实施例4
一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，包括以下步骤：
(1)解吸：将剩余氨水送入解吸塔进行解吸，塔底废水经酚氰脱除处理，塔顶气体送入煤气系统；
(2)HPF法脱硫：送入煤气系统的气体经冷凝洗涤，收集油类物质，将含有氨气、二氧化碳、硫化氢的焦炉煤气送入HPF脱硫系统进行酸性气体脱除，获得氨气；
(3)软水洗氨：将氨气送入洗涤塔，采用软水对氨气进行洗涤，形成洗氨富液；
(4)负压蒸氨：将洗氨富液送入负压蒸氨塔，利用烟道气余热进行负压蒸氨，生成焦化浓氨水，塔底软水送至洗涤塔进行循环洗氨；
所述解吸的工作条件：解析塔塔底温度：103℃，解析塔塔顶温度98℃，解析塔液位：300mm，解析塔塔顶压力：≤1.5kpa；
所述酚氰脱除的工作条件：PH值：8.0；温度：30℃；溶解氧：2mgh/L；
所述塔顶气体包括氨气、二氧化碳、硫化氢、有机气体；
所述冷凝洗涤的工作条件：冷却水温度≤23℃；
所述酸性气体为二氧化碳、硫化氢中任意一种或两种的组合物；
所述洗涤的工作条件：煤气温度：21℃；洗氨水温度：≤25℃；洗氨水质量：固定氮：≤0.2g/L、挥发氨：≤0.1g/L；
所述负压蒸氨的工作条件：塔顶压力：0.1Mpa；塔底温度：93℃；
焦化浓氨水的浓度为≥20％。
试验例1
本申请人对本申请技术方案与传统方法分别进行实施，具体情况如下：
原工艺流程：剩余氨水、洗氨富液一并进入负压蒸氨处理，经处理后废水部分返回洗涤循环洗氨、部分去焦化酚氰污水系统处理；实施时间：2018年9月-2018年12月
新工艺流程：实施例1；实施时间：2019年1月至2019年6月；
原工艺与新工艺中浓氨水浓度与产量情况如表1所示；
表1
注：2019年1月前数据为原工艺实施情况，2019年1月后数据为新工艺实施情况；
原工艺与新工艺中产生的废水氨氮浓度情况如表2所示；
表2
注：2019年1月前数据为原工艺实施情况，2019年1月后数据为新工艺实施情况；
由表2可知，剩余氨水采用原工艺处理时，塔底产生的废水质量差、波动大，达不到生化废水处理要求；当剩余氨水改由新工艺塔处理后，废水氨氮达标且稳定在100mg/L范围内，即剩余氨水既得到了有效的处理，同时新工艺又有效控制了进入生化系统的废水水质指标。
Claims (9)
1.一种焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，包括解吸、HPF法脱硫、软水洗氨、负压蒸氨步骤。
2.如权利要求1所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，所述负压蒸氨是利用烟道气余热对软水洗氨后的所得物进行负压蒸氨。
3.如权利要求1所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将剩余氨水送入解吸塔进行解吸，塔底废水经酚氰脱除处理，塔顶气体送入煤气系统；
(2)送入煤气系统的气体经冷凝洗涤，收集油类物质，将含有氨气、二氧化碳、硫化氢的焦炉煤气送入HPF脱硫系统进行酸性气体脱除，获得氨气；
(3)将氨气送入洗涤塔，采用软水对氨气进行洗涤，形成洗氨富液；
(4)将洗氨富液送入负压蒸氨塔进行负压蒸氨，生成焦化浓氨水，塔底软水送至洗涤塔进行循环洗氨。
4.如权利要求3所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，所述解吸的工作条件：解析塔塔底温度：103-105℃，解析塔塔顶温度95-98℃，解析塔液位：300mm，解析塔塔顶压力≤1.5kpa。
5.如权利要求3所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，所述酚氰脱除的工作条件：PH值7.5-8.0；温度28-30℃；溶解氧2-5mgh/L。
6.如权利要求3所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，所述冷凝洗涤的工作条件：冷却水温度≤23℃。
7.如权利要求3所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，所述洗涤的工作条件：煤气温度：21-30℃；洗氨水温度：≤25℃；洗氨水质量：固定氮≤0.2g/L、挥发氨≤0.1g/L。
8.如权利要求3所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，所述负压蒸氨的工作条件：塔顶压力：-0.1-0.4Mpa；塔底温度：85-95℃。
9.如权利要求3所述焦炉煤气化产回收中剩余氨水的处理方法，其特征在于，焦化浓氨水的浓度为≥20％。
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| CN1056665A (zh) * | 1990-05-24 | 1991-12-04 | 冶金工业部鞍山热能研究院 | 回收氨生产浓氨水或无水氨的方法 |
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2019
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