CN203461846U - 一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置 - Google Patents

一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置 Download PDF

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董宏光
胡定华
张毅
赵国强
于博
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Abstract

本实用新型公开了一种化产蒸氨和脱硫间的热集成装置，该装置包括蒸汽再沸器、H2S解吸塔、蒸氨塔、蒸氨废水再沸器和氨气分缩器，将H2S解吸塔塔底与蒸氨塔塔顶分缩器相连，将H2S解吸塔塔底与蒸氨废水再沸器相连，使用蒸氨废水加热器和蒸氨塔顶分缩器加热H2S解吸塔塔底脱硫贫液，回收蒸氨塔底蒸氨废水低温余热和蒸氨塔内水蒸汽的潜热。本实用新型通过装置间的热集成，实现能量梯级利用，减少公用工程用量，减少全厂水耗，降低操作费用。

Description

一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置
技术领域
本实用新型提供了一种可广泛应用于焦化行业的热回收方法，涉及一种用于蒸氨和脱硫装置间热集成技术，具体就是利用蒸氨塔余热作为H2S解吸塔热源。 
背景技术
在化产回收过程中，蒸氨过程多采用水蒸汽气提蒸氨，富氨水经气提解吸后由塔顶排出，蒸氨废水由塔底排出。蒸氨塔底温度通常在105-108℃左右，蒸氨废水首先与洗氨后富氨水进行换热，换热后蒸氨废水的温度降至78-85℃，然后经冷却器与循环冷却水换热至常温后，送生化处理。蒸氨塔顶温度为100-102℃，经过氨气分缩器部分冷凝后氨气温度为85-90℃，分缩器作用是将塔顶氨气中的水部分冷凝，得到含氨量为35-45%（体积分数）的氨气，分缩器中使用循环冷却水作为冷介质。 
H2S解吸塔在真空条件下运行，操作压力为18kPa（绝压），富液与解吸塔底上升的水蒸气逆流接触，使酸性气体从富液中解吸出来。塔底温度为55-60℃，塔底再沸器采用0.5MPa的蒸汽加热。 
在上述换热过程中，部分冷物流由蒸汽加热，部分热物流由冷却水冷却，冷、热物流间没有很好地匹配换热，未考虑能量的集成利用，造成公用工程浪费，不利于焦化行业的节能减排。 
中冶焦耐工程技术有限公司2008年申请开发了一种用管式炉循环加热废水进行蒸氨的工艺，使用间接蒸汽替代直接蒸汽气提，降低水耗，减少蒸氨废水。该专利号为：CN200810229586.3。 
中冶焦耐（大连）工程技术有限公司2011年申请开发了一种实现荒煤气与脱硫液换热的煤气初冷器，该初冷器使用荒煤气与脱硫液换热，节省了H2S解吸塔底加热蒸汽。该专利号为：CN201120009987.5。 
上述专利主要对单塔进行节能改造，未涉及塔间热集成。 
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型提供一种用于蒸氨和脱硫的热集成装置，以便实现低温余热和蒸汽潜热回收。利用夹点匹配技术分析，发现蒸氨塔和H2S解吸塔存在热集成机会。通过热源和热阱合理匹配，可回收蒸氨废水低温余热、蒸氨塔内水蒸气潜热，回收热量用于部分替代H2S解吸塔底公用工程加热蒸汽，从而达到节能降耗目的。 
为实现上述目的，本实用新型所述方法由以下技术方案解决： 
一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置，包括蒸汽再沸器、H2S解吸塔、蒸氨塔、蒸氨废水再沸器和氨气分缩器。将H2S解吸塔底与蒸氨废水再沸器壳程相连，脱硫贫液经蒸氨废水再沸器换热后，气相部分经管路返回H2S解吸塔，液相部分作为塔底采出；将与富氨水换热后的蒸氨废水与蒸氨废水再沸器管程相连，蒸氨废水经蒸氨废水再沸器换热后去循环冷却水换热器。将H2S解吸塔塔底与蒸氨塔顶氨气分缩器壳程相连，脱硫贫液与蒸氨塔顶氨气换热后，返回H2S解吸塔；蒸氨塔的塔顶氨气分缩器管程为氨气，换热后氨气去氨分解炉或喷淋饱和器。 
本实用新型在H2S解吸塔底增设一台蒸氨废水再沸器，该再沸器与原有蒸汽再沸器并行设置，蒸氨废水再沸器热流股来自循环水冷前蒸氨废水，冷流股取自H2S解吸塔底的脱硫贫液。 
其将H2S解吸塔底与蒸氨塔顶分缩器壳程相连，蒸氨塔顶分缩器冷流股由原冷却水改为脱硫贫液，分缩器热流股仍为塔顶氨气。 
本实用新型的有益效果是： 
（1）通过蒸氨、脱硫装置间热集成，回收蒸氨塔内水蒸气潜热，可将H2S解吸塔底蒸汽用量减少1/3-1/2。 
（2）通过蒸氨、脱硫装置间热集成，回收蒸氨废水低温余热，降低废水冷却器热负荷，可节省循环冷却水约40%。 
（3）通过蒸氨、脱硫装置间热集成，可节约蒸氨塔顶分缩器冷却水，从而降低全厂水耗，进而降低冷却水处理带来的电耗。 
（4）本实用新型对设备、管路改动较小，仅增加/设置一台换热器，便实现对质量、热量同步优化。该技术适用于所有焦化企业，应用前景广阔。 
附图说明
附图是化产蒸氨和脱硫热集成装置的示意图。 
图中：1蒸汽再沸器；2H2S解吸塔；3蒸氨废水再沸器；4蒸氨塔；5氨气分缩器。 
具体实施方式
结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施方式。 
实施例1 
如附图所示，在H2S解吸塔底增设一台蒸氨废水再沸器，该再沸器壳程与解吸塔底相连，该再沸器管程与换热后蒸氨废水相连。正常工况下，解吸塔底脱硫贫液温度为55-60℃，蒸氨废水温度为78-85℃，经废水加热器换热后脱硫贫液部分气化，蒸氨废水温度降至60-65℃。 
对于已有流程，对蒸氨塔顶分缩器进行管路改造，使其与H2S解吸塔底相连，用泵将H2S解吸塔底脱硫贫液送至蒸氨塔顶分缩器壳程，与蒸氨塔顶氨气换热后，在压力差的作用下，换热后的脱硫贫液自动返回H2S解吸塔。对于新建流程，蒸氨塔顶分缩器壳程管路直接连入H2S解吸塔。正常工况下，解吸塔底脱硫贫液温度为55-60℃，蒸氨塔顶氨气温度100-105℃，经分缩器换热后，蒸氨塔顶氨气中水部分冷凝，氨气温度降至85-90℃，脱硫贫液部分气化。 
对于已有流程，保留H2S解吸塔底蒸汽再沸器，由于蒸氨塔顶分缩器、蒸氨废水再沸器分担了该再沸器1/3-1/2热量，所以将解吸塔底再沸器蒸汽量减至原蒸汽量的1/3-1/2。对于新建流程，可以减小蒸汽再沸器设计尺寸。 
本实用新型提供一种用于化产蒸氨和脱硫的热集成装置，通过热源、热阱的合理匹配，降低了焦化生产过程中能耗、水耗，是焦化行业节能减排技术，具有较高的经济效益和社会效益，应用前景广阔。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。 

Claims (1)

1.一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置，其特征在于，该热集成装置包括蒸汽再沸器、H2S解吸塔、蒸氨塔、蒸氨废水再沸器和氨气分缩器；H2S解吸塔塔底与蒸氨废水再沸器壳程相连，脱硫贫液经蒸氨废水再沸器换热后，气相部分经管路与H2S解吸塔塔底相连，液相部分作为塔底采出；将与富氨水换热后的蒸氨废水与蒸氨废水再沸器管程相连，蒸氨废水换热后去循环冷却水换热器；H2S解吸塔塔底与蒸氨塔塔顶氨气分缩器壳程相连，脱硫贫液与蒸氨塔塔顶氨气换热后返回H2S解吸塔；蒸氨塔的塔顶氨气分缩器管程为氨气，换热后氨气去氨分解炉或喷淋饱和器。 
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CN103387271A (zh) * 2013-07-16 2013-11-13 大连理工大学 一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置
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