CN220098618U - 一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置 - Google Patents

Abstract

一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置，包括废水槽、第一及第二进料加热器、精馏塔等，第一及第二进料加热器进料通道串联；废水槽通过底部通过废水进料泵与第一进料加热器进料通道相连，并通过第一进料加热器进料通道与第二进料加热器相连，第二进料加热器物料通道与精馏塔连通；精馏塔底部通过废水出料泵与第一进料加热器热源通道连通；精馏塔通过精馏塔塔顶气相管与热泵机组连通，热泵机组出口与精馏塔再沸器相连，精馏塔再沸器通过再沸器蒸汽凝液出料管与第二进料加热器热源通道连通，第二进料加热器热源通道排出口与冷凝液收集槽连通。本装置能明显降低蒸汽消耗，并提高塔顶产品氨浓度，减少塔釜废水中氨跑损，起到节能降耗的作用。

Description

一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置

技术领域

本实用新型涉及一种非均相氨肟化废水中氨处理工艺中的设备，更进一步是一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收装置。

背景技术

环己酮肟是生产己内酰胺的重要中间产物，近年来国内新建的己内酰胺装置均选择了环己酮氨肟化工艺，该工艺流程相对短，条件温和，催化剂活性好，产品环己酮肟质量好，环己酮转化率及环己酮肟选择性均可达99.5%以上。在此基础上又开发出了非均相环己酮氨肟化工艺，该工艺是在无叔丁醇作溶剂的条件下生产环己酮肟，在经环己烷萃取得到环己酮肟的环己烷溶液直接送重排工序反应生成己内酰胺，环己烷在重排工序进行回收后重复使用。该新工艺去掉了几乎所有的精馏塔，大大的精简了流程，降低了能耗，且重排反应热也将主要用于环己烷的回收，提高了综合利用率。

非均相环己酮氨肟化工艺虽然有着明显的优势，但也存在着以下不足：

（1）非均相环己酮氨肟化反应工艺中产生的废水氨含量高达3%，目前采用双效氨解析工艺对该股废水进行蒸氨处理，每吨废水耗蒸汽量～125kg，能耗较高。

（2）为保证常压氨解析塔足够热源，加压氨解析塔塔压控制在0.3MPa，塔釜温度高达145℃，因废水中含有少量二氧化硅及环己酮肟等有机杂质，高温下易结垢、碳化堵塞设备管道，导致该系统无法长周期稳定运行。

（3）双效氨解析塔塔顶采出氨水浓度仅有8～9%wt，回用时会造成系统水量增加，进一步增加废水处理量，增加能耗。

为保证废水氨回收系统长周期稳定运行，并进一步降低装置能耗，有必要对现行工艺、设备进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置。

本实用新型是这样实现上述目的的：一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置包括废水槽、第一进料加热器、第二进料加热器、精馏塔、热泵机组、精馏塔再沸器，所述的第一进料加热器与所述第二进料加热器进料通道串联；

所述的废水槽通过底部通过废水进料泵与所述第一进料加热器进料通道相连，并通过所述第一进料加热器进料通道与所述的第二进料加热器相连，所述的第二进料加热器物料通道与所述精馏塔连通；

所述的精馏塔底部通过废水出料泵与所述的第一进料加热器热源通道连通；

所述精馏塔通过精馏塔塔顶气相管与所述热泵机组连通，所述热泵机组出口与所述精馏塔再沸器相连，所述精馏塔再沸器通过所述再沸器蒸汽凝液出料管与所述第二进料加热器热源通道连通，所述第二进料加热器热源通道排出口与冷凝液收集槽连通。

进一步讲，所述的所述冷凝液收集槽与冷凝液输送泵连通；

所述冷凝液输送泵分别连接过冷凝液回流管线、后序工段相连；

所述的过冷凝液回流管线与精馏塔相连。

进一步讲，所述的热泵机组为无油双螺杆蒸汽压缩机机组。

本实用新型提供的一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置及方法，具有以下有益效果：

1、利用无油双螺杆蒸汽压缩机机组作为热泵主机，对精馏塔塔顶气相进行压缩，得到高品位的蒸汽作为常压精馏塔再沸器的热源，除首次开工需要辅助蒸汽外，正常运行过程中无需消耗蒸汽，极大的节约了蒸汽消耗；

2、废水进料设置有两台高效的板式换热器，利用塔釜高温废水及塔顶高温蒸汽凝液进行加热，实现热能的回收在利用；

3、精馏塔为常压精馏，塔顶温度80～95℃，塔釜温度105～107℃，防止超温超压及塔釜因高温结垢或碳化堵塞设备管道。

4、采用热泵精馏工艺，塔顶采出氨水浓度能达到15%以上，且塔釜废水中氨含量＜100ppm，在保证环保排放指标达标的前提下减少了返回系统的水量，进一步降低废水处理负荷，节约能耗。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程示意图。

如图中，废水槽1、废水进料泵2、第一进料加热器4、第二进料加热器5、精馏塔6、精馏塔塔顶气相管7、热泵机组8、精馏塔再沸器9、再沸器蒸汽凝液出料管10、冷凝液收集槽11、冷凝液输送泵12、废水出料泵13、过冷凝液回流管线15。

具体实施方式

下面结合实施例及附图来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

如图1所示，一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置包括废水槽1、第一进料加热器4、第二进料加热器5、精馏塔6、热泵机组8、精馏塔再沸器9，所述的第一进料加热器4与所述第二进料加热器5进料通道串联；

所述的废水槽1通过底部通过废水进料泵2与所述第一进料加热器4进料通道相连，并通过所述第一进料加热器4进料通道与所述的第二进料加热器5相连，所述的第二进料加热器5物料通道与所述精馏塔6连通；

所述的精馏塔6底部通过废水出料泵13与所述的第一进料加热器4热源通道连通；

所述精馏塔6通过精馏塔塔顶气相管7与所述热泵机组8连通，所述热泵机组8出口与所述精馏塔再沸器9相连，所述精馏塔再沸器9通过所述再沸器蒸汽凝液出料管10与所述第二进料加热器5热源通道连通，所述第二进料加热器5热源通道排出口与所述冷凝液收集槽11连通。

优选的，所述冷凝液收集槽11与冷凝液输送泵12连通；

所述冷凝液输送泵12分别连接过冷凝液回流管线15、后序工段相连；

所述的过冷凝液回流管线15与精馏塔6相连。

优选的，所述的热泵机组8为无油双螺杆蒸汽压缩机机组。

工作原理：

1)通过废水进料泵2将废水槽1中氨浓度3%wt的废水通过第一进料加热器4与所述第二进料加热器5进料通道打入精馏塔6内，直至精馏塔液位显示30%，第一进料加热器4热源通道中的热源来自水出料泵13抽出的精馏塔6底部废水，第二进料加热器5热源通道中的热源来自精馏塔再沸器9的再沸器蒸汽凝液出料管10；

2)向精馏塔6内加入辅助蒸汽进行升温操作，当热泵机组8进气压力上涨至0.1MPa时，启动热泵进组，将精馏塔塔顶气相进行压缩，得到压力0.25MPa（G）、温度134℃的蒸汽进入到精馏塔再沸器9壳程内作为热源继续给精馏塔升温；

3)当精馏塔6塔釜温度上涨至＞105℃时，关闭辅助蒸汽阀门，停止蒸汽加热，全部由热泵机组8提供热源；

4)当精馏塔液位持续上涨时，启动废水出料泵13将塔釜内高温废水打至第一进料加热器4内与废水进料换热后送往终端污水处理；

5)精馏塔再沸器内蒸汽凝液先进入第二进料加热器5内与废水进料换热，然后进入冷凝液收集槽11。

6)当冷凝液收集槽液位上涨至30%时，启动冷凝液输送泵12，将冷凝液送至非均相氨肟化反应釜回收利用；

7)正常运行时，精馏塔釜温控制在105～107℃，塔顶温度控制在80～95℃，塔顶操作压力为常压，精馏塔塔釜废水中氨含量控制在＜100ppm，塔顶凝液氨浓度控制在≥15%。

通过上述方法，蒸汽单耗下降190kg/t，氨单耗下降0.14kg/t，且精馏塔温度控制较低，能有效防止高温结垢引起设备及管道堵塞。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置，其特征在于：装置包括废水槽（1）、第一进料加热器（4）、第二进料加热器（5）、精馏塔（6）、热泵机组（8）、精馏塔再沸器（9），所述的第一进料加热器（4）与所述第二进料加热器（5）进料通道串联；

所述的废水槽（1）通过底部通过废水进料泵（2）与所述第一进料加热器（4）进料通道相连，并通过所述第一进料加热器（4）进料通道与所述的第二进料加热器（5）相连，所述的第二进料加热器（5）物料通道与所述精馏塔（6）连通；

所述的精馏塔（6）底部通过废水出料泵（13）与所述的第一进料加热器（4）热源通道连通；

所述精馏塔（6）通过精馏塔塔顶气相管（7）与所述热泵机组（8）连通，所述热泵机组（8）出口与所述精馏塔再沸器（9）相连，所述精馏塔再沸器（9）通过所述再沸器蒸汽凝液出料管（10）与所述第二进料加热器（5）热源通道连通，所述第二进料加热器（5）热源通道排出口与冷凝液收集槽（11）连通。

2.根据权利要求1所述的一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置，其特征在于：所述的所述冷凝液收集槽（11）与冷凝液输送泵（12）连通；

所述冷凝液输送泵（12）分别连接过冷凝液回流管线（15）、后序工段相连；

所述的过冷凝液回流管线（15）与精馏塔（6）相连。

3.根据权利要求1所述的一种非均相氨肟化工艺废水中氨回收的装置，其特征在于：所述的热泵机组（8）为无油双螺杆蒸汽压缩机机组。