CN216712015U - 循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统 - Google Patents
循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216712015U CN216712015U CN202122602952.9U CN202122602952U CN216712015U CN 216712015 U CN216712015 U CN 216712015U CN 202122602952 U CN202122602952 U CN 202122602952U CN 216712015 U CN216712015 U CN 216712015U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ammonia water
- reboiler
- regeneration tower
- circulating
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 110
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 110
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 67
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 51
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 7
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 12
- 238000003795 desorption Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000007255 decyanation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统，包括再生塔、焦油氨水分离槽、循环氨水泵、氨水过滤器、氨水再沸器及蒸汽再沸器；本实用新型将用于上升管和集气管喷洒的循环氨水，过滤后先送至氨水再沸器换热，作为再生塔真空解吸的热源，不足部分用蒸汽补充；具有工艺流程新颖、节能降耗的优点，适合适用于已建项目的改造。
Description
技术领域
本实用新型涉及焦炉煤气净化脱硫脱氰技术领域，尤其涉及一种循环氨水余热用于真空碳酸钾脱硫再生热源的循环系统。
背景技术
真空碳酸钾脱硫工艺的能耗主要源自真空解吸过程，由于现有工艺中普遍采用蒸汽气提的方式对脱硫富液进行解吸，解吸过程需要蒸发大量水蒸汽作为气提气，因此所需热量较高。传统的真空碳酸钾脱硫工艺通常采用以下四种方式加热脱硫液，以获取解吸热量。第一种，利用蒸汽加热；第二种，与初冷器余热水换热；第三种，将脱硫液送至初冷器上部，直接利用荒煤气余热；第四种，与循环氨水换热。
上述四种方式在经济性、运行可靠性，改造可行性等方面各有不足，具体如下：
第一种方式：蒸汽加热未能利用余热，能耗极高，经济性不合理。
第二种方式：初冷器顶部设余热水段，虽然也利用了余热，但未能实现脱硫液与荒煤气直接一次换热，而是经过中间余热水的二次换热，造成换热效率低，同时增加了投资和占地。
第三种方式：增设循环脱硫液槽及循环脱硫液泵，将脱硫液打入初冷器上部与荒煤气直接换热，不使用蒸汽，又节约了循环水，在四种方式中经济性最好；但对于已投产的改造项目，特别是初冷器面积不能改变的情况下，不具备可行性。
第四种方式：与循环氨水换热虽然利用了余热，但循环氨水中杂质较多，易堵塞管道，故系统运行的可靠性差。为防止堵塞，常采用不锈钢材质的螺旋板换热器，且设置用于独立换热的离心泵，故投资较高。此外，循环氨水换热后温度较低，严重时会影响上升管和集气管的喷氨效果。
发明内容
本实用新型提供了一种循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统，将用于上升管和集气管喷洒的循环氨水，过滤后先送至氨水再沸器换热，作为再生塔真空解吸的热源，不足部分用蒸汽补充；具有工艺流程新颖、节能降耗的优点，适合适用于已建项目的改造。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种循环氨水余热用于真空碳酸钾脱硫再生热源的系统，包括再生塔、焦油氨水分离槽、循环氨水泵、氨水过滤器、氨水再沸器及蒸汽再沸器；所述再生塔的下部设断塔盘，断塔盘上方的再生塔上设脱硫液出口一，断塔盘下方的再生塔上设脱硫液气相入口及脱硫液入口一；再生塔的底部设脱硫液出口二及脱硫液入口二；所述焦油氨水分离槽的下部设循环氨水出口，通过管道依次连接循环氨水泵、氨水过滤器及氨水再沸器的管程入口，氨水再沸器的管程出口通过管道连接设于焦炉上升管和集气管处的氨水喷洒装置；再生塔的脱硫液出口一通过管道连接氨水再沸器的壳程入口，氨水再沸器的壳程出口通过管道连接再生塔的脱硫液入口二；氨水再沸器的顶部设气相出口通过管道连接再生塔的脱硫液气相入口；再生塔的脱硫液出口二通过管道连接蒸汽再沸器的脱硫液入口，蒸汽再沸器的脱硫液出口通过管道连接再生塔的脱硫液入口一，蒸汽再沸器还设有蒸汽入口及蒸汽凝结水出口。
所述氨水再沸器为固定管板式再沸器，材质为碳钢。
所述氨水再沸器的壳程入口设于壳体中部，壳程出口设于远离管程入口的壳体一端，壳程入口与壳程出口之间的壳体内设溢流板。
所述氨水过滤器的过滤精度为300微米，并设有反冲洗装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)运行成本低；主要利用循环氨水余热作为脱硫富液再生热源，节省了大量蒸汽的消耗，经济性较好。
2)投资省；焦油氨水分离槽来的循环氨水经过滤后杂质含量较低，不易堵塞管道，且对碳钢材质的设备几乎无腐蚀性，因此氨水再沸器的材质可以选择普通碳钢，大大减少了投资成本；用于换热的循环氨水量与用于上升管和集气管处喷洒的循环氨水量一致，循环氨水泵实现一泵两用，进一步节省了投资；
3)工艺路线新颖，特别适合技改项目，尤其对于初冷器面积不能增加的情况，本实用新型具有无法取代的优势；
4)本实用新型同样适用于真空碳酸钠脱硫等类似工艺。
附图说明
图1是本实用新型所述循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统的结构示意图。
图中：1.再生塔 2.焦油氨水分离槽 3.循环氨水泵 4.氨水过滤器 5.氨水再沸器6.蒸汽再沸器
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本实用新型所述一种循环氨水余热用于真空碳酸钾脱硫再生热源的系统，包括再生塔1、焦油氨水分离槽2、循环氨水泵3、氨水过滤器4、氨水再沸器5及蒸汽再沸器6；所述再生塔1的下部设断塔盘，断塔盘上方的再生塔1上设脱硫液出口一，断塔盘下方的再生塔1上设脱硫液气相入口及脱硫液入口一；再生塔1的底部设脱硫液出口二及脱硫液入口二；所述焦油氨水分离槽2的下部设循环氨水出口，通过管道依次连接循环氨水泵3、氨水过滤器4及氨水再沸器5的管程入口，氨水再沸器5的管程出口通过管道连接设于焦炉上升管和集气管处的氨水喷洒装置；再生塔1的脱硫液出口一通过管道连接氨水再沸器5的壳程入口，氨水再沸器5的壳程出口通过管道连接再生塔1的脱硫液入口二；氨水再沸器5的顶部设气相出口通过管道连接再生塔1的脱硫液气相入口；再生塔1的脱硫液出口二通过管道连接蒸汽再沸器5的脱硫液入口，蒸汽再沸器6的脱硫液出口通过管道连接再生塔1的脱硫液入口一，蒸汽再沸器6还设有蒸汽入口及蒸汽凝结水出口。
所述氨水再沸器5为固定管板式再沸器，材质为碳钢。
所述氨水再沸器5的壳程入口设于壳体中部，壳程出口设于远离管程入口的壳体一端，壳程入口与壳程出口之间的壳体内设溢流板。
所述氨水过滤器6的过滤精度为300微米，并设有反冲洗装置。
本实用新型所述一种循环氨水余热用于真空碳酸钾脱硫再生热源的系统的工艺过程如下：
1)焦油氨水分离槽2上部的氨水流入下部的筒体中，启动循环氨水泵3将焦油氨水分离槽2中的循环氨水抽出，循环氨水经过氨水过滤器4过滤后送至氨水再沸器5，与自再生塔1中断塔盘上方流出的脱硫液换热，换热后的脱硫液返回再生塔1的底部进行再生解吸；
2)换热后的循环氨水温度为65～68℃，送至焦炉的上升管和集气管处，用于荒煤气喷洒降温；
3)再生塔1底的脱硫液送入蒸汽再沸器6中，与蒸汽再沸器6中通入的压力为0.4～0.6MPa的饱和蒸汽换热后返回再生塔1底部，用于补足再生塔1内脱硫液再生解吸所用的热量。
循环氨水中的杂质较多，易堵塞管道，致使常规采用循环氨水作为脱硫液再生热源的工艺可靠性差，并且需要采用不锈钢材质的换热器。本实用新型将用于上升管和集气管喷洒的循环氨水经过滤后，作为脱硫富液再生解吸的热源，通过设置氨水过滤器5，并将过滤精度设置为300微米，大于300微米的颗粒脱除率可达95％以上，从而避免了堵塞问题。氨水腐蚀性很弱，氨水再沸器5采用碳钢材质即可，节约了投资成本。
与氨水再沸器5换热的氨水量与用于上升管和集气管喷洒的循环氨水量一致。荒煤气在集气管内冷却时，一般要求喷洒氨水的压力为～300kPa(表压)；本实用新型中，循环氨水泵3可一泵两用，无需设置用于独立换热的离心泵。在改造项目中，经核算满足扬程的情况下，也无需额外增加离心泵。
循环氨水不可无限制的取热，这是因为煤气冷却主要靠循环氨水的蒸发，温度过低不易蒸发，也达不到预期的雾化程度。此外，温度较低的情况下，会使集气管底部剧烈冷却，冷凝的焦油粘度较大，易使集气管堵塞。因此，单纯为了循环氨水的余热利用而过度降低循环氨水的温度，会得不偿失。进入集气管前的煤气露点温度同装入煤的水分含量有关，当装入煤全部水分为9％左右时，要求循环氨水的温度为60～63℃，为保证氨水蒸发的推动力，喷洒氨水温度应高于煤气露点(5℃左右)，因此，本实用新型将用于喷洒的循环氨水的进水端温度控制在65～68℃。
再生塔1内用于脱硫液解吸再生热量不足的部分用蒸汽补足，本实用新型通过蒸汽再沸器6来实现(少数情况下，如循环氨水量较大且温度较高时，脱硫液再生热量可完全由循环氨水的余热提供，不需要额外补入蒸汽)。
以年产焦炭200万吨的焦化厂为例，假设循环氨水的初始温度为75℃，经氨水再沸器换热后的温度为68℃，则可以满足再生塔脱硫富液解吸所需热量的85％左右，特殊情况，如脱硫塔入口煤气含硫量较高(超过10g/Nm3)的时候，采用两级脱硫塔串联操作，再生塔对应设置2台，脱硫再生需要的热量更多，但采用本实用新型所述工艺也可满足40％的热量需求；而一般认为，循环氨水换热占比30％以上就具备较好的经济性。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统，其特征在于，包括再生塔、焦油氨水分离槽、循环氨水泵、氨水过滤器、氨水再沸器及蒸汽再沸器；所述再生塔的下部设断塔盘，断塔盘上方的再生塔上设脱硫液出口一，断塔盘下方的再生塔上设脱硫液气相入口及脱硫液入口一；再生塔的底部设脱硫液出口二及脱硫液入口二；所述焦油氨水分离槽的下部设循环氨水出口，通过管道依次连接循环氨水泵、氨水过滤器及氨水再沸器的管程入口，氨水再沸器的管程出口通过管道连接设于焦炉上升管和集气管处的氨水喷洒装置；再生塔的脱硫液出口一通过管道连接氨水再沸器的壳程入口，氨水再沸器的壳程出口通过管道连接再生塔的脱硫液入口二；氨水再沸器的顶部设气相出口通过管道连接再生塔的脱硫液气相入口；再生塔的脱硫液出口二通过管道连接蒸汽再沸器的脱硫液入口，蒸汽再沸器的脱硫液出口通过管道连接再生塔的脱硫液入口一，蒸汽再沸器还设有蒸汽入口及蒸汽凝结水出口。
2.根据权利要求1所述的一种循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统，其特征在于，所述氨水再沸器为固定管板式再沸器，材质为碳钢。
3.根据权利要求1所述的一种循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统，其特征在于，所述氨水再沸器的壳程入口设于壳体中部，壳程出口设于远离管程入口的壳体一端，壳程入口与壳程出口之间的壳体内设溢流板。
4.根据权利要求1所述的一种循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统，其特征在于，所述氨水过滤器的过滤精度为300微米，并设有反冲洗装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122602952.9U CN216712015U (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122602952.9U CN216712015U (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216712015U true CN216712015U (zh) | 2022-06-10 |
Family
ID=81876502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122602952.9U Active CN216712015U (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216712015U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113930263A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-14 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统及工艺 |
-
2021
- 2021-10-27 CN CN202122602952.9U patent/CN216712015U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113930263A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-14 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统及工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102734787B (zh) | 顺流式锅炉烟气余热回收系统 | |
| CN110115910A (zh) | 一种节能型二氧化碳捕集系统及方法 | |
| CN104031692B (zh) | 一种焦化荒煤气高温直接急冷制取工艺热媒水的装置及方法 | |
| CN109099451B (zh) | 一种烟气节能减排消白五重换热系统 | |
| CN106512691A (zh) | 脱硫烟气水回收系统 | |
| CN108211671B (zh) | 一种节能型二氧化碳再生和压缩系统及方法 | |
| CN106766342A (zh) | 利用溴化锂吸收式热泵回收蒸氨塔塔顶氨汽余热系统 | |
| CN210186778U (zh) | 一种节能型二氧化碳捕集系统 | |
| CN216712015U (zh) | 循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统 | |
| CN209714683U (zh) | 一种烟气处理装置 | |
| CN203794660U (zh) | 一种用于焦化剩余氨水的负压蒸氨装置 | |
| WO2026066871A1 (zh) | 一种上升管后续荒煤气余热回收设备及其余热回收方法 | |
| CN203904017U (zh) | 一种高效剩余氨水蒸氨系统 | |
| CN203307083U (zh) | 一种利用荒煤气余热为热源的负压蒸氨设备 | |
| CN221637366U (zh) | 一种采用脱苯塔顶余热的负压蒸氨装置 | |
| CN212227437U (zh) | 直热式热泵 | |
| CN221514023U (zh) | 一种负压脱酸蒸氨的处理装置 | |
| CN109469918A (zh) | 一种烟道加热再生装置 | |
| CN202751934U (zh) | 一种吸收剂循环的硫磺尾气吸收净化组合装置 | |
| CN202692016U (zh) | 顺流式锅炉烟气余热回收系统 | |
| CN118224606A (zh) | 一种含氢燃料锅炉烟气中水资源与余热协同回收系统 | |
| CN101284771B (zh) | 乏汽捕集器及其使用方法 | |
| CN1089263C (zh) | 低供热源的变压再生工艺 | |
| CN113930263A (zh) | 循环氨水余热用于碳酸钾脱硫再生热源的循环系统及工艺 | |
| CN211159192U (zh) | 一种克劳斯硫回收酸性水的处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |