CN1631810A - 一种焦化行业剩余氨水的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种剩余氨水加工工艺，剩余氨水经换热器进行换热后，进入蒸氨塔，塔顶氨气进入塔顶全凝器冷却后回流，其特征是运用世界知名软件包对工艺全过程进行模拟优化设计，蒸氨塔采用多溢流复合型斜孔塔盘，塔底部分热废水进入再沸器，用导热油加热后，再沸器中的水蒸汽返回蒸氨塔，供给蒸氨热量；本发明对焦化厂“三废”之一剩余氨水的传统工艺直接蒸汽蒸馏技术进行了大胆改革，改革后工艺运行稳定，节能效果显著，降低了成本，产品质量高，经济效益好，更重要的是由于取消了直接蒸汽，减少了污水产生量，大大减轻了环境污染。

Description

一种焦化行业剩余氨水的处理工艺
所属技术领域
本发明涉及对含氨量较低的氨水进行浓缩和净化的蒸氨技术，尤其是对焦化行业生产中产生的剩余氨水进行处理的方法。
背景技术
在焦化行业生产过程中，会产生部分含氨量较低(一般为0.3-1.0％)的剩余氨水，剩余氨水是焦油污水中炼焦煤带入水和炼焦化合水的通常称谓，简称富液。一般利用蒸馏原理处理该氨水，即采用蒸氨工艺对其进行净化和浓缩，得到净化废水和产品浓氨水。剩余氨水在蒸氨处理过程中具有很强的腐蚀性，传统蒸氨工艺蒸汽消耗量大(每吨富液消耗200kg蒸汽)，产品氨水杂质多，因此，焦化蒸氨工艺中工艺落后、效率低、能耗高、设备锈蚀和环境污染等已成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种对焦化行业生产中产生的剩余氨水进行处理的新工艺，以彻底解决上述传统蒸氨工艺生产中的几个难题。
本发明的技术方案是：一种剩余氨水加工工艺，剩余氨水经换热器进行换热后，进入蒸氨塔，塔顶氨气进入塔顶全凝器冷却后回流，其特征是，
a.运用世界知名软件包对工艺全过程进行模拟优化设计；
b.蒸氨塔采用多溢流复合型斜孔塔盘；
c.塔底部分热废水进入再沸器，用导热油加热后，再沸器中的水蒸汽返回蒸氨塔，供给蒸氨热量。
本发明剩余氨水加工工艺，所说的世界知名软件包是指美国SIMSCI公司PRO-II流程模拟软件；所说的多溢流复合型斜孔塔盘是指其上冲有一排排与液流方向垂直、气体由此水平续出的斜孔，每相邻两排的孔口方向相反，交错排列的新型斜孔塔板。所说的采用以导热油代替蒸汽加热，其流程为导热油经过滤器1滤除杂质，经膨胀槽加至热油循环泵，加压后到加热油炉，加温后经导热油管分别送至蒸氨再沸器，换热后进入回油总管再至油气分离器，最后除去系统杂质后进入到热油循环泵，完成循环。另外，还要优化工艺设备防腐设计，根据蒸氨过程中各种介质腐蚀性质不同选择不同耐腐蚀材质，解决蒸氨腐蚀严重问题；以及利用蒸氨废水与原料氨水多级换热，充分利用余热回收降低能耗，解决环境污染问题。
本发明对焦化厂“三废”之一剩余氨水的传统处理工艺直接蒸汽蒸馏技术进行了大胆改革，改革后工艺运行稳定，节能效果显著，降低了成本，产品质量高，经济效益好，更重要的是由于取消了直接蒸汽，减少污水产生量9吨/小时，大大减轻了环境污染。
以下结合附图说明介绍本发明的实施方式。
附图说明
图1是蒸氨工艺流程简图，
图2是导热油工艺流程简图。
具体实施方式
在系统工艺设计中，运用美国SIMSCI公司PRO-II软件进行系统模拟优化，确定工艺条件，包括流程的组织形式，精馏塔的理论板数与进料位置，塔内温度、压力和浓度分布，回流比与采出量，换热器、再沸器及冷凝器负荷等，通过对不同的工艺方法采用PRO-II软件进行模拟计算，改革传统的简单蒸出工艺，使蒸氨过程成为一个严格的化工蒸馏单元，达到严格的物料平衡和热平衡。在设备实施中，采用斜孔塔板作为内构件，再沸器加热介质采用导热油，在设备材料上也作了一些改进，使新的蒸氨工艺系统达到了最佳状态，新工艺投入后处理每吨富液能耗降低30～40％，达到国内先进水平。
蒸氨主要工艺流程如下：剩余氨水从剩余氨水槽被泵送至换热器，与废水进行换热后，进入蒸氨塔。蒸氨塔底少部分热废水进入再沸器，用导热油加热后的水蒸汽返回蒸氨塔底做为热源，大部分热废水进入废水槽。蒸氨塔顶氨气进入塔顶全凝器，经冷却后，冷却氨水进入回流槽或氨水槽，回流槽中的氨水一部分打至塔顶回流，一部分打至氨水槽。
蒸氨塔采用了多溢流复合斜孔塔板，斜孔塔板上冲有一排排斜孔与液流方向垂直，气体从斜孔水平续出，相邻两排的孔口方向相反，交错排列，造成液体高度湍流。这项技术的采用，使塔的处理能力比原来提高了50％以上，阻力降低了30％以上，节能10％以上。
导热油的工艺流程是：导热油经过滤器滤除杂质，由补油泵加压送到膨胀槽，经膨胀槽加至导热油循环泵入口，由循环泵加压后送到加热油炉，在加热油炉内被加温后由循环泵出口送至导热油总管，再经总管分别送至蒸氨再沸器，换热后油的温度降低，再进入回油总管至油气分离器，易挥发的水分和轻质组分由顶部排出送至膨胀槽放空，导热油除去系统杂质后进入导热油循环泵，完成一个循环过程。
利用热导油替代蒸汽作为蒸氨热源，不再使用直接蒸汽蒸氨，解决了蒸氨能耗高的问题，克服了冬季蒸汽紧张对生产造成的不稳定影响，同时减少废水产生量，降低了环境污染。导热油站不仅为蒸氨岗位提供热源，同时还提供脱硫、硫铵岗位的热源，热能得到了充分的利用。
以下是本发明实施中的一些具体参数。
表一          剩余氨水蒸馏过程的原料及组成
序号 组成   剩余氨水(mg/l)   低浓度氨水(mg/l) 备注
    1   挥发氨   2000～3000
    2   固体铵   1500～2500
    3   二氧化碳   2000～3000
    4   挥发酚   1300～2500
    5   氰化物   150～400
    6   硫化物   250～500
    7   COD   8000～10000
    8   酚类   600～2500   少量
    9   温度(℃)   25～35   25～35
    10   流量   40±5   6±3
    11   PH值   7～10   7～10
表二                传统蒸氨工艺操作参数及产品质量
    序号   原料水量t/h     原料水含氨％   蒸汽量t/h   废水量t/h   废水含氨％   成品含氨％ 备注
    1     43     0.92     8.2   50.0   0.033     13
    2     45     0.87     9.0   52.6   0.032     12
    3     45     0.88     9.0   53.0   0.033     12
    4     44     0.90     8.8   51.2   0.033     13
    5     42     0.91     8.4   49.3   0.030     14
    6     40     0.89     8.0   45.8   0.029     14
    7     43     0.90     8.6   50.3   0.031     13
    8     44     0.93     8.8   50.6   0.032     13
    9     42     0.65     8.4   49.8   0.031     14
    10     43     0.89     8.2   49.1   0.033     13
    11     45     0.87     9.0   52.2   0.032     14
    12     45     0.90     9.0   52.0   0.032     13
表三             本发明蒸氨工艺操作参数及产品质量
    序号   原料水量t/h     原料水含氨％   废水量t/h     废水含氨％     成品含氨％ 备注
    1     43     0.44     50.0     0.013     16.7
    2     45     0.43     52.6     0.019     17.0
    3     45     0.42     53.0     0.020     17.5
    4     44     0.46     51.2     0.016     18.0
    5     45     0.43     45.8     0.019     19.0
    6     46     0.47     50.3     0.021     17.9
    7     44     0.45     50.6     0.020     18.3
    8     42     0.44     49.8     0.018     17.8
    9     43     0.45     49.1     0.019     18.5
    10     45     0.47     52.0     0.020     18.1
从以上表中的数据即可看出，本发明的实际效果是既节能又环保，并且产品质量得到提高，保证了企业的经济效益。
本发明还针对工艺设备的防腐进行了优化设计，根据蒸氨过程中各种介质腐蚀性质不同选择不同耐腐蚀材质，解决蒸氨腐蚀严重问题。如精馏高浓区采用钛质板材，提馏段采用不锈钢板材，塔壳精馏段用复合钢板等；在蒸氨系统中，还采用多项措施节约能源，比如利用蒸氨废水与原料氨水多级换热，充分利用余热回收降低能耗，解决环境污染问题。

Claims (6)

1、一种剩余氨水加工工艺，剩余氨水经换热器进行换热后，进入蒸氨塔，塔顶氨气进入塔顶全凝器冷却后回流，其特征在于：
a.运用世界知名软件包对工艺全过程进行模拟优化设计；
b.蒸氨塔采用多溢流复合型斜孔塔盘；
c.塔底部分热废水进入再沸器，用导热油加热后，再沸器中的水蒸汽返回蒸氨塔，供给蒸氨热量。
2、根据权利要求1所述的剩余氨水加工工艺，其特征在于所说的世界知名软件包是美国SIMSCI公司PRO-II流程模拟软件。
3、根据权利要求2所述的剩余氨水加工工艺，其特征在于所说的多溢流复合型斜孔塔盘是指其上冲有一排排与液流方向垂直、气体由此水平续出的斜孔，每相邻两排的孔口方向相反，交错排列的斜孔塔板。
4、根据权利要求1和3所述的剩余氨水加工工艺，其特征在于采用导热油代替蒸汽加热，其流程为导热油经膨胀槽再至热油循环泵，加压后到加热油炉，加温后送至蒸氨再沸器，换热后再至油气分离器，最后除去系统杂质后进入到热油循环泵，完成循环。
5、根据权利要求1所述的剩余氨水加工工艺，其特征在于优化工艺设备防腐设计，根据腐蚀性质不同选择不同耐腐蚀材质；
6、根据权利要求1所述的剩余氨水加工工艺，其特征在于利用蒸氨废水与原料氨水多级换热，充分利用余热回收降低能耗。
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