CN214734649U - 一种煤气化装置除氨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种煤气化装置除氨系统，氨富集装置用于收集氨氮含量较高的水，氨富集装置的出口与除氨装置的入口连接，除氨后的水返回装置回用，包括真空闪蒸冷凝器的冷凝液、除氧器放空气冷凝器的冷凝液、闪蒸真空泵冷凝液、变换工况洗氨塔的冷凝液等，这些冷凝液回收除氧器放空气热量后，再利用高压闪蒸蒸汽和热水塔放空气热量在除氨装置的汽提塔上提氨，除氨装置设置在气化工段，变换工段不再设置除氨装置。既充分利用了气化工段富裕的闪蒸蒸汽热量，又起到了降低灰水中氨含量的目的。降低现在煤气化工艺水系统中氨氮含量，减少含氨废水的排放，降低进入污水处理厂污水中氨氮含量，避免氨氮含量高对污水处理厂的冲击，提高系统氨的回收效率。

Description

一种煤气化装置除氨系统

技术领域

本实用新型涉及煤气化水处理技术领域，具体涉及一种煤气化装置除氨系统。

背景技术

煤气化技术是提高煤炭利用率最有效的洁净煤技术之一，广泛应用于煤制气、合成氨、煤发电、生产各类煤基化学品及煤基低碳烯烃等，是煤化工的核心技术之一。当前在国内外应用较多的是气流床煤气化技术，这种工艺会产生大量的煤气化废水，废水中含有氨氮、硫化物、氰化物等。若不处理直接排放会造成严重环境污染，其中氨氮为氮肥的营养元素，引排污水体会使水体富营养化，进而造成水体中微生物疯长，水体缺氧、发臭等。

目前国内煤化工项目中，变换工段一般都会设置除氨设备，但是只能处理出气化工段进变换工段粗煤气中夹带的氨，不能处理煤气化工段溶解于灰水系统中的氨，煤气化工段排放的污水中氨含量高，生化处理工序不能直接处理，给生化处理工序带来不利影响，造成污水处理装置的处理能力下降，无法达标排放。同时高氨氮废水对环境的影响已经引起环保领域和全球范围的重视，我国对氨氮排放制定了更加严格的排放标准。研究经济、高效的脱氨技术已经成为工业排放废气废水污染控制工程领域的重点和热点。

现在已有不少煤气化灰水处理方法，如《一种含氨水煤浆气化灰水处理方法》专利号CN110171857A，此工艺是把水煤浆气化所有灰水加压送至蒸发塔，然后再经过汽提塔提氨处理，此工艺存在流程复杂、设备数量多、占地面积大，电耗和蒸汽消耗大等缺点。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种煤气化装置除氨系统，以解决现有技术中的上述问题，目的在于降低现在煤气化工艺水系统中氨氮含量，减少含氨废水的排放，降低进入污水处理厂污水中氨氮含量，避免氨氮含量高对污水处理厂的冲击，提高系统氨的回收效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

根据本实用新型的第一方面，一种煤气化装置除氨系统，包括氨富集装置和除氨装置，所述氨富集装置用于收集氨氮含量较高的水，所述氨富集装置的出口与所述除氨装置的入口连接，除氨后的水返回装置回用。

进一步地，所述氨富集装置收集的水包括煤气化工段内氨氮含量较高的水以及工厂内其它装置产生的氨氮含量高的水。

进一步地，所述除氨装置采用蒸汽汽提工艺、空气吹除法、膜过滤法以及化学沉淀法中任意一种除氨工艺。

进一步地，所述氨富集装置包括水收集缓冲罐和水输送动设备。

进一步地，所述氨富集装置内的水收集缓冲罐为常压操作工况或正压操作工况，常压操作工况和正压操作工况的缓冲罐内的水通过动设备输送至所述除氨装置；正压操作工况时，所述水收集缓冲罐操作压力比所述除氨装置高时，所述水收集缓冲罐内的水通过压力输送至所述除氨装置；所述水收集缓冲罐的数量根据装置规模设置一个或多个。

进一步地，所述除氨装置副产的氨以氨水形式收集或以气氨形态收集输送。

进一步地，所述除氨装置使用的蒸汽为煤气化工段的闪蒸气或为工厂内的饱和蒸汽。

进一步地，所述除氨装置采用公用变换工段的汽提塔设备或新增除氨设备，所述除氨装置布置于变换工段或布置于气化工段。

进一步地，所述除氨装置除氨后的水输送至煤气化工段灰水工段作为系统补水，或输送至工厂内其它工段。

进一步地，包括：高压闪蒸罐、低压闪蒸罐、真空闪蒸罐、沉降槽、灰水槽、低压灰水泵、除氧器、除氧水泵、热水塔、高压灰水泵、真空闪蒸冷凝器、闪蒸真空泵、闪蒸真空泵分离罐、放空气分离罐、氨水收集罐、氨水加压泵、汽提塔、汽提塔塔顶冷凝器、冷凝器分液罐、氨水输送泵以及氨气利用装置；

所述高压闪蒸罐的气相出口端和所述汽提塔气相进口端连接，所述高压闪蒸罐的液相出口端与所述低压闪蒸罐的进口端连接；

所述低压闪蒸罐的气相出口端连接至所述除氧器气相进口端，所述低压闪蒸罐的液相出口端与所述真空闪蒸罐的进口端连接；

所述真空闪蒸罐的气相出口端与所述真空闪蒸冷凝器的进口端连接，所述真空闪蒸罐的液相出口端连接至所述沉降槽进口端；

所述真空闪蒸冷凝器的气相出口端与所述闪蒸真空泵气相进口端连接，所述真空闪蒸冷凝器的液相出口端连接至所述氨水收集罐的进口端，所述闪蒸真空泵分离罐液相出口端连接至所述氨水收集罐的进口端；

所述沉降槽的底部出口端连接至细灰过滤装置的进口端；所述沉降槽的上部出口端与所述灰水槽的进口端连接，所述灰水槽的出口端连接至所述低压灰水泵的进口端；

所述低压灰水泵的出口端与所述除氧器的进口端连接，所述除氧器的气相端出口与所述放空气分离罐的进口端连接，来自变换工段洗氨塔的冷凝液与所述放空气分离罐的进口端连接，所述放空气分离罐的出口端连接至所述氨水收集罐的进口端；

所述除氧器的液相出口端与所述除氧水泵的进口端连接，所述除氧水泵的出口端连接至所述热水塔的进口端；所述热水塔的液相出口端与所述高压灰水泵的进口端连接，所述热水塔气相进口端和所述汽提塔气相进口端连接；

所述高压灰水泵的出口端连接至气化工段；

所述氨水收集罐的出口端与所述氨水加压泵进口端连接，所述氨水加压泵出口端连接至所述汽提塔液相进口端；

所述汽提塔气相出口端与所述汽提塔塔顶冷凝器进口端连接，所述汽提塔塔顶冷凝器出口端与所述冷凝器分液罐进口端连接；

所述冷凝器分液罐气相出口端与硫回收装置进口端连接，所述冷凝器分液罐液相出口端与所述氨水输送泵进口端连接，所述氨水输送泵出口端连接至氨水收集装置；

所述汽提塔气相出口端还连接至所述氨气利用装置。

本实用新型具有如下优点：通过利用工厂内变换工段除氨设备或新增除氨设备，处理煤气化装置内氨氮含量高的水，达到降低煤气化装置内水中的氨氮含量的目的，具有设备投资少，能量消耗低等优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型一些实施例提供的一种煤气化装置除氨系统的原理图。

图2为本实用新型一些实施例提供的一种煤气化装置除氨系统的流程图。

图中：201、高压闪蒸罐，202、低压闪蒸罐，203、真空闪蒸罐，204、沉降槽，205、灰水槽，206、低压灰水泵，207、除氧器，208、除氧水泵，209、热水塔，210、高压灰水泵，211、真空闪蒸冷凝器，212、闪蒸真空泵，213、闪蒸真空泵分离罐，214、放空气分离罐，215、氨水收集罐，216、氨水加压泵，217、汽提塔，218、汽提塔塔顶冷凝器，219、冷凝器分液罐，220、氨水输送泵，221、氨气利用装置。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例中的一种煤气化装置除氨系统，包括氨富集装置和除氨装置，所述氨富集装置用于收集氨氮含量较高的水，所述氨富集装置的出口与所述除氨装置的入口连接，除氨后的水返回装置回用。

本实施例达到的技术效果为：通过利用工厂内变换工段除氨设备或新增除氨设备，处理煤气化装置内氨氮含量高的水，达到降低煤气化装置内水中的氨氮含量的目的，具有设备投资少，能量消耗低等优势。

实施例2

如图1所示，本实施例中的一种煤气化装置除氨系统，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，所述氨富集装置收集的水包括煤气化工段内氨氮含量较高的水，如闪蒸气冷凝器的冷凝液、除氧器蒸汽冷凝器的冷凝液等，还包括工厂内其它装置产生的氨氮含量高的水，如变换工况洗氨塔或分离器的冷凝液等。

可选的，所述除氨装置采用蒸汽汽提工艺、空气吹除法、膜过滤法以及化学沉淀法中任意一种除氨工艺，此外还包括其他除氨工艺。

可选的，所述氨富集装置包括水收集缓冲罐和水输送动设备。

可选的，所述氨富集装置内的水收集缓冲罐为常压操作工况或正压操作工况，常压操作工况和正压操作工况的缓冲罐内的水通过动设备输送至所述除氨装置；正压操作工况时，所述水收集缓冲罐操作压力比所述除氨装置高时，所述水收集缓冲罐内的水通过压力输送至所述除氨装置；所述水收集缓冲罐的数量根据装置规模设置一个或多个。

可选的，所述除氨装置副产的氨以氨水形式收集或以气氨形态收集输送。

可选的，所述除氨装置使用的蒸汽为煤气化工段的闪蒸气或为工厂内的饱和蒸汽。

可选的，所述除氨装置采用公用变换工段的汽提塔设备或新增除氨设备，所述除氨装置布置于变换工段或布置于气化工段。

可选的，所述除氨装置除氨后的水输送至煤气化工段灰水工段作为系统补水，或输送至工厂内其它工段。

实施例3

如图2所示，本实施例中的一种煤气化装置除氨系统，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，包括：高压闪蒸罐201、低压闪蒸罐202、真空闪蒸罐203、沉降槽204、灰水槽205、低压灰水泵206、除氧器207、除氧水泵 208、热水塔209、高压灰水泵210、真空闪蒸冷凝器211、闪蒸真空泵212、闪蒸真空泵分离罐213、放空气分离罐214、氨水收集罐215、氨水加压泵216、汽提塔217、汽提塔塔顶冷凝器218、冷凝器分液罐219、氨水输送泵220以及氨气利用装置221；

高压闪蒸罐201的气相出口端和汽提塔217气相进口端连接，高压闪蒸罐 201的液相出口端与低压闪蒸罐202的进口端连接；

低压闪蒸罐202的气相出口端连接至除氧器207气相进口端，低压闪蒸罐 202的液相出口端与真空闪蒸罐203的进口端连接；

真空闪蒸罐203的气相出口端与真空闪蒸冷凝器211的进口端连接，真空闪蒸罐203的液相出口端连接至沉降槽204进口端；

真空闪蒸冷凝器211的气相出口端与闪蒸真空泵212气相进口端连接，真空闪蒸冷凝器211的液相出口端连接至氨水收集罐215的进口端，闪蒸真空泵分离罐213液相出口端连接至氨水收集罐215的进口端；

沉降槽204的底部出口端连接至细灰过滤装置的进口端；沉降槽204的上部出口端与灰水槽205的进口端连接，灰水槽205的出口端连接至低压灰水泵 206的进口端；

低压灰水泵206的出口端与除氧器207的进口端连接，除氧器207的气相端出口与放空气分离罐214的进口端连接，来自变换工段洗氨塔的冷凝液与放空气分离罐214的进口端连接，放空气分离罐214的出口端连接至氨水收集罐 215的进口端；

除氧器207的液相出口端与除氧水泵208的进口端连接，除氧水泵208 的出口端连接至热水塔209的进口端；热水塔209的液相出口端与高压灰水泵 210的进口端连接，热水塔209气相进口端和汽提塔217气相进口端连接；

高压灰水泵210的出口端连接至气化工段；

氨水收集罐215的出口端与氨水加压泵216进口端连接，氨水加压泵216 出口端连接至汽提塔217液相进口端；

汽提塔217气相出口端与汽提塔塔顶冷凝器218进口端连接，汽提塔塔顶冷凝器218出口端与冷凝器分液罐219进口端连接；

冷凝器分液罐219气相出口端与硫回收装置进口端连接，冷凝器分液罐 219液相出口端与氨水输送泵220进口端连接，氨水输送泵220出口端连接至氨水收集装置；

汽提塔217气相出口端还连接至氨气利用装置221。

氨富集装置收集煤气化工段内氨氮含量较高的水，包括真空闪蒸冷凝器的冷凝液、除氧器放空气冷凝器的冷凝液、闪蒸真空泵的冷凝液、变换工况洗氨塔的冷凝液等，这些冷凝液回收除氧器放空气热量后，再利用高压闪蒸蒸汽和热水塔放空气热量在除氨装置的汽提塔上提氨，除氨装置设置在气化工段，变换工段不再设置除氨装置，既充分利用了气化工段富裕的闪蒸蒸汽热量，又起到了降低灰水中氨含量的目的。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

Claims (8)

1.一种煤气化装置除氨系统，其特征在于，包括氨富集装置和除氨装置，所述氨富集装置用于收集氨氮含量较高的水，所述氨富集装置的出口与所述除氨装置的入口连接，除氨后的水返回装置回用；所述除氨装置采用公用变换工段的汽提塔设备，所述除氨装置布置于变换工段或布置于气化工段。

2.根据权利要求1所述的一种煤气化装置除氨系统，其特征在于，所述氨富集装置收集的水包括煤气化工段内氨氮含量较高的水以及工厂内其它装置产生的氨氮含量高的水。

3.根据权利要求1所述的一种煤气化装置除氨系统，其特征在于，所述氨富集装置包括水收集缓冲罐和水输送动设备。

4.根据权利要求3所述的一种煤气化装置除氨系统，其特征在于，所述氨富集装置内的水收集缓冲罐为常压操作工况或正压操作工况，常压操作工况和正压操作工况的缓冲罐内的水通过动设备输送至所述除氨装置；正压操作工况时，所述水收集缓冲罐操作压力比所述除氨装置高时，所述水收集缓冲罐内的水通过压力输送至所述除氨装置；所述水收集缓冲罐的数量根据装置规模设置一个或多个。

5.根据权利要求1所述的一种煤气化装置除氨系统，其特征在于，所述除氨装置副产的氨以氨水形式收集或以气氨形态收集输送。

6.根据权利要求1所述的一种煤气化装置除氨系统，其特征在于，所述除氨装置使用的蒸汽为煤气化工段的闪蒸气或为工厂内的饱和蒸汽。

7.根据权利要求1所述的一种煤气化装置除氨系统，其特征在于，所述除氨装置除氨后的水输送至煤气化工段灰水工段作为系统补水，或输送至工厂内其它工段。

8.根据权利要求1所述的一种煤气化装置除氨系统，其特征在于，包括：高压闪蒸罐(201)、低压闪蒸罐(202)、真空闪蒸罐(203)、沉降槽(204)、灰水槽(205)、低压灰水泵(206)、除氧器(207)、除氧水泵(208)、热水塔(209)、高压灰水泵(210)、真空闪蒸冷凝器(211)、闪蒸真空泵(212)、闪蒸真空泵分离罐(213)、放空气分离罐(214)、氨水收集罐(215)、氨水加压泵(216)、汽提塔(217)、汽提塔塔顶冷凝器(218)、冷凝器分液罐(219)、氨水输送泵(220)以及氨气利用装置(221)；

所述高压闪蒸罐(201)的气相出口端和所述汽提塔(217)气相进口端连接，所述高压闪蒸罐(201)的液相出口端与所述低压闪蒸罐(202)的进口端连接；

所述低压闪蒸罐(202)的气相出口端连接至所述除氧器(207)气相进口端，所述低压闪蒸罐(202)的液相出口端与所述真空闪蒸罐(203)的进口端连接；

所述真空闪蒸罐(203)的气相出口端与所述真空闪蒸冷凝器(211)的进口端连接，所述真空闪蒸罐(203)的液相出口端连接至所述沉降槽(204)进口端；

所述真空闪蒸冷凝器(211)的气相出口端与所述闪蒸真空泵(212)气相进口端连接，所述真空闪蒸冷凝器(211)的液相出口端连接至所述氨水收集罐(215)的进口端，所述闪蒸真空泵分离罐(213)液相出口端连接至所述氨水收集罐(215)的进口端；

所述沉降槽(204)的底部出口端连接至细灰过滤装置的进口端；所述沉降槽(204)的上部出口端与所述灰水槽(205)的进口端连接，所述灰水槽(205)的出口端连接至所述低压灰水泵(206)的进口端；

所述低压灰水泵(206)的出口端与所述除氧器(207)的进口端连接，所述除氧器(207)的气相端出口与所述放空气分离罐(214)的进口端连接，来自变换工段洗氨塔的冷凝液与所述放空气分离罐(214)的进口端连接，所述放空气分离罐(214)的出口端连接至所述氨水收集罐(215)的进口端；

所述除氧器(207)的液相出口端与所述除氧水泵(208)的进口端连接，所述除氧水泵(208)的出口端连接至所述热水塔(209)的进口端；所述热水塔(209)的液相出口端与所述高压灰水泵(210)的进口端连接，所述热水塔(209)气相进口端和所述汽提塔(217)气相进口端连接；

所述高压灰水泵(210)的出口端连接至气化工段；

所述氨水收集罐(215)的出口端与所述氨水加压泵(216)进口端连接，所述氨水加压泵(216)出口端连接至所述汽提塔(217)液相进口端；

所述汽提塔(217)气相出口端与所述汽提塔塔顶冷凝器(218)进口端连接，所述汽提塔塔顶冷凝器(218)出口端与所述冷凝器分液罐(219)进口端连接；

所述冷凝器分液罐(219)气相出口端与硫回收装置进口端连接，所述冷凝器分液罐(219)液相出口端与所述氨水输送泵(220)进口端连接，所述氨水输送泵(220)出口端连接至氨水收集装置；

所述汽提塔(217)气相出口端还连接至所述氨气利用装置(221)。

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