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一种节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的制作方法

时间:2022-02-18 阅读: 作者:专利查询

一种节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及冶金焦化行业焦炉煤气净化技术领域,特别是一种节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统。


背景技术:

2.氨水法煤气脱硫工艺是以焦炉煤气中的氨为碱源,含氨水溶液为介质,采用氨硫循环洗涤法(简称as法)脱除焦炉煤气中的硫化氢。该法由洗涤单元和脱酸蒸氨单元组成。在洗涤单元,以水洗氨得到的富氨水和脱酸蒸氨单元返回的脱酸贫液为洗涤水来脱除煤气中的硫化氢,形成脱硫富液送至脱酸蒸氨单元。在脱酸蒸氨单元,脱硫富液通过脱酸塔解析得到脱酸贫液和蒸氨废水,送回煤气洗涤单元循环使用。
3.as法脱硫相对其它的脱硫技术虽然不存在固废和液废问题,但是其操作技术要求高并且设备容易堵塞和腐蚀,且脱酸蒸氨单元脱酸效率差,导致洗涤单元脱硫后的煤气指标不能满足焦化企业准入要求。
4.经检索,中国专利cn105985814a对现有技术做了改进,引入了水解脱氰和加压脱酸技术,该技术脱硫指标可以满足焦化行业准入条件的要求,但该工艺采用脱酸蒸氨复合塔单塔操作,脱酸和蒸氨均在加压下操作,所需蒸汽耗量很大,低温水耗量高,氨气从脱酸蒸氨塔侧线采出,操作复杂,因此此专利公布的内容,虽然解决了脱硫指标问题,却增加了系统能耗。因此有必要进一步对脱酸蒸氨单元进行改进,开发出一种新的节能型的脱酸蒸氨工艺系统。


技术实现要素:

5.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
6.鉴于上述和/或现有的脱氰脱酸蒸氨处理系统中存在的问题,提出了本实用新型。
7.因此,本实用新型所要解决的问题在于如何解决脱酸蒸氨的现有技术中水耗能耗较高的问题。
8.为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:一种节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统,其包括,脱酸系统,包括脱酸塔、连接在所述脱酸塔底部的再沸器和脱酸塔贫液泵;以及,脱氰系统,包括脱氰塔、与所述脱氰塔相连的蒸汽加热器;以及,蒸氨系统,包括蒸氨塔、与所述蒸氨塔相连的蒸汽喷射泵、废水泵、压缩机。
9.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述脱氰塔的进口与脱硫富液进水管相连,所述脱氰塔出口与所述脱酸塔中段的热料进口相连。
10.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述
脱硫富液进水管依次通过第一换热器、蒸汽加热器与所述脱氰塔相连。
11.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述再沸器和蒸汽加热器均采用蒸汽为热源,且二者均与蒸汽进口、冷凝水出水管相连,所述蒸汽进口与所述脱酸塔之间也有管道相连。
12.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述再沸器进出口均与所述脱酸塔连接,所述脱酸塔贫液泵进口与所述脱酸塔连接,出口则连接至第一换热器进行三次分流,第一股分流经过第一冷却器连通至脱酸贫液出管,第二股分流经过第二冷却器与所述脱酸塔的冷料进口相连,第三股分流经过第二换热器与所述蒸氨塔的进料口相连。
13.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述蒸氨塔内底部设有闪蒸室,所述闪蒸室进口与所述蒸氨塔上部液相出口连通,所述闪蒸室气相出口与所述蒸汽喷射泵连接,所述蒸氨塔、蒸汽喷射泵均与所述蒸汽进口相连,所述蒸氨塔中部还与碱液进管相连。
14.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述废水泵进口与所述蒸氨塔相连,所述废水泵出口分为三股,第一股经过第三换热器与所述蒸氨塔的循环废水进口连接,第二股连接至汽提水出水管,第三股先后经过第二换热器、第三冷却器与蒸氨废水出管相连。
15.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述蒸氨塔塔顶出口与所述压缩机进口相连,所述压缩机出口先后经过所述第三换热器、第一阀门、第二阀门与分离器相连。
16.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述分离器包括第一分离器、第二分离器,所述第一分离器气相出口经过第四冷却器与所述第二分离器进口相连,所述第二分离器气相出口连接至浓氨汽出口管所述分离器液相出口经过第五冷却器与所述蒸氨塔回流进口连通,所述分离器液相出口至第五冷却器管路上有第三阀门,第五冷却器后两股分流上分别还设有第四阀门和连接至浓氨水槽的第五阀门。
17.作为本实用新型所述节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的一种优选方案,其中:所述浓氨水槽出口经浓氨水泵后分流,一股分流与脱酸贫液出管连接,另一股分流到浓氨水出口并与产品罐连通,所述脱酸塔塔顶出口也与所述浓氨水出口连通。
18.本实用新型有益效果为:
19.一、通过设置脱氰塔,可以去除脱硫富液中90%以上的氰化氢,一方面氰化氢转化为氨可以提高脱硫富液中氨含量,另一方面氰化氢浓度的降低可以改善后续设备的腐蚀,从而节省设备投资。
20.二、脱酸塔通过加压操作,提高了硫化氢的解析效率,并且降低了塔顶酸气中氨和水汽的浓度,有利于克劳斯炉操作。同时提高了脱酸贫液中氨硫比,增强了洗涤单元的脱硫效果。
21.三、在蒸氨塔塔顶增加了压缩器,可以将低品位的氨汽转化为高品位的热源为蒸氨塔提供热量,并且通过设置蒸汽喷射泵回收塔底蒸氨废水中的二次蒸汽,不仅降低了蒸汽消耗而且减少了废水处理量。
22.四、通过设置分离器,可以根据生产要求调节分离器的操作压力生产不同浓度的
浓氨水。
23.五、蒸氨系统产生的浓氨水可以根据需求回配至脱酸贫液中调节氨硫比,改善脱硫效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例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本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
25.图1为节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的运作流程图。
26.图2为节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统的整体结构示意图。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
28.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
30.实施例1
31.参照图1和图2为本实用新型第一个实施例,该实施例提供了一种节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统,节能型脱氰脱酸蒸氨处理系统包括脱酸系统100,包括脱酸塔101、连接在脱酸塔101底部的再沸器102和脱酸塔贫液泵103;以及,脱氰系统200,包括脱氰塔201、与脱氰塔201相连的蒸汽加热器202;以及,蒸氨系统300,包括蒸氨塔301、与蒸氨塔301相连的蒸汽喷射泵302、废水泵 303、压缩机304。
32.脱氰脱酸蒸氨处理系统一般包含煤气脱硫、富液脱氰、富液脱酸、蒸氨、硫磺回收等工序,本实用新型主要在富液脱氰、富液脱酸、蒸氨三道工序和系统上进行改进。
33.具体的,在富液脱氰系统中,脱氰塔201的进口与脱硫富液进水管g

1相连,脱氰塔201的出口则与脱酸塔101中段的热料进口101a相连,其中,脱硫富液进水管g

1在通往脱氰塔201的过程中还依次经过第一换热器r

1、蒸汽加热器202,蒸汽加热器202均采用蒸汽为热源,与蒸汽进口q、冷凝水出水管s相连。含有硫化氢、氨、氰化氢、二氧化碳的脱硫富液,在依次经过第一换热器r

1、蒸汽加热器加热后进入脱氰塔201反应,反应后的脱硫富液进入脱酸塔进一步解析。
34.在富液脱酸系统中,蒸汽进口q与脱酸塔101之间也有管道相连,且再沸器102也以蒸汽作为热源,与蒸汽进口q、冷凝水出水管s相连。再沸器102 进出口均与脱酸塔101连接,脱酸塔贫液泵103进口与脱酸塔101连接,出口则连接至第一换热器r

1进行三次分流,第一股分流经过第一冷却器l

1连通至脱酸贫液出管g

2,第二股分流经过第二冷却器l

2与脱
酸塔101的冷料进口101b相连,第三股分流经过第二换热器r

2与蒸氨塔301的进料口相连。其中,第一股分流中的热脱酸贫液被送至洗涤单元冷却并用于洗涤硫化氢,第二股分流冷却后作为脱酸塔101的冷料回流,第三股分流则进入蒸氨塔301进一步反应。
35.在蒸氨系统300中,蒸氨塔301内底部设有闪蒸室301a,闪蒸室301a进口与蒸氨塔301上部液相出口连通,闪蒸室301a气相出口与蒸汽喷射泵302连接,蒸氨塔301、蒸汽喷射泵302均与蒸汽进口q相连,蒸氨塔301中部还与碱液进管g

3相连。废水泵303进口与蒸氨塔301相连,废水泵303出口分为三股,第一股经过第三换热器r

3与蒸氨塔301的循环废水进口连接,第二股连接至汽提水出水管g

4,第三股先后经过第二换热器r

2、第三冷却器l

3与蒸氨废水出管g

5相连。贫液在蒸氨塔301内汽提,氨气则从塔顶逸出进入压缩机304 压缩,蒸氨塔301塔顶出口与压缩机304进口相连,压缩机304出口先后经过第三换热器r

3、第一阀门m

1、第二阀门m

2与分离器400相连。
36.进一步的,分离器400括第一分离器401、第二分离器402,第一分离器401 气相出口经过第四冷却器l

4与第二分离器402进口相连,第二分离器402气相出口连接至浓氨汽出口管g

6分离器400液相出口经过第五冷却器l

5与蒸氨塔301回流进口连通,分离器400液相出口至第五冷却器l

5管路上有第三阀门m

3,第五冷却器l

5后两股分流上分别还设有第四阀门m

4和连接至浓氨水槽c的第五阀门m

5。浓氨水槽c出口经浓氨水泵b后分流,一股分流与脱酸贫液出管g

2连接,另一股分流到浓氨水出口a并与产品罐连通,脱酸塔 101塔顶出口也与浓氨水出口a连通。
37.实施例2
38.参照图1和图2,为本实用新型第二个实施例,该实施例基于上一个实施例,其不同于第一个实施例的是:本实施例还包括实际生产流程,如下:
39.含硫化氢2.2g/l,氨14.5g/l,氰化氢0.6g/l,二氧化碳3.5g/l的脱硫富液依次经过第一换热器r

1和蒸汽加热器202加热至140℃后进入脱氰塔201反应。分解后氰化氢含量为0.05g/l的脱硫富液送至脱酸塔101的热物料进口101a,脱酸塔101操作压力为0.3mpag。脱硫富液在脱酸塔101内进行解析,通过一部分脱酸贫液冷回流控制脱酸塔顶温度为40℃,脱酸塔顶得到酸气中氨含量不大于1%wt(质量分数,下同),水汽含量小于5%wt。脱酸塔底的热脱酸贫液经过贫液泵103分为三部分,一部分经过第一换热器r

1换热至60℃后送至蒸氨塔301,一部分经过第一换热器r

1和第一冷却器l

1冷却至42℃送至洗涤单元冷却至22℃洗涤硫化氢,一部分经过第一换热器r

1第一冷却器l

1和第二冷却器l

2冷却至30℃作为脱酸塔101的冷料回流。
40.送至蒸氨塔301的脱酸贫液经过第二换热器r

2与蒸氨塔底蒸氨废水换热至80℃进入蒸氨塔301上部。蒸氨塔301操作压力为常压。贫液在蒸氨塔301 内汽提,塔顶逸出20%wt的氨气进入压缩机304压缩至0.3mpag,高压氨汽经过第三换热器r

3与循环废水换热至112℃后送至分离器400闪蒸,第一分离器 401操作压力为0.2mpag,第二分离器402操作压力为0.05mpag,第二分离器 402顶部得到90wt%浓氨汽送至氨精制单元生产无水氨,第一和第二分离器底部得到的液体混合得到10%wt浓氨水,冷却至40℃后部分回流,部分至浓氨水槽c,浓氨水槽c内的浓氨水经过浓氨水泵b全部回配至脱硫贫液。蒸氨塔底废水经过废水泵303分为三部分,一部分作为循环废水与高压氨汽换热后返回蒸氨塔301,一部分依次经过第二换热器r

2和第三冷却器l

3冷却至40℃送至生化处理装置,一部分作为汽提水送
至洗涤单元。蒸氨塔底废水含氨量不大于150mg/l。
41.实施例3
42.参照图1和图2,为本实用新型第三个实施例,该实施例基于前两个实施例,其不同于的是:该实施例中,对脱硫富液的成分以及各系统内的温度、压力等进行了改变,其相应的生产过程也有一定变化,生产过程如下:
43.含硫化氢3g/l,氨17g/l,氰化氢1g/l,二氧化碳4.5g/l的脱硫富液依次经过第一换热器r

1和蒸汽加热器202加热至150℃后进入脱氰塔19反应。分解后氰化氢含量为0.06g/l的脱硫富液送至脱酸塔101热物料进口101a。脱酸塔101操作压力为0.5mpag。脱硫富液在脱酸塔内进行解析,通过一部分脱酸贫液冷回流控制脱酸塔顶温度为40℃,脱酸塔顶得到酸气中氨含量不大于1%wt (质量分数,下同),水汽含量小于5%wt。脱酸塔底的热脱酸贫液经过贫液泵 103分为三部分,一部分经过第一换热器r

1换热至60℃后送至蒸氨塔301,一部分经过第一换热器r

1和第一冷却器l

1冷却至42℃送至洗涤单元冷却至22℃洗涤硫化氢,一部分经过第一换热器r

1,第一冷却器4和第二冷却器l

2 冷却至30℃作为脱酸塔101的冷料回流。
44.送至蒸氨塔301的脱酸贫液经过第二换热器r

2与蒸氨塔底蒸氨废水换热至80℃进入蒸氨塔301上部。蒸氨塔301操作压力为常压。贫液在蒸氨塔301 内汽提,塔顶逸出10%wt的氨气进入压缩机304压缩至0.4mpag,高压氨汽经过第三换热器r

3与循环废水换热至110℃后直接送至第五冷却器l

5冷却至 40℃后部分回流,部分至浓氨水槽c,浓氨水槽c内的浓氨水经过浓氨水泵b 部分回配至脱硫贫液,部位作为浓氨水产品,此浓氨水中酸性组分含量为1%wt。蒸氨塔底废水经过废水泵303分为三部分,一部分作为循环废水与高压氨汽换热后返回蒸氨塔301,一部分依次经过第二换热器r

2和第三冷却器l

3冷却至 40℃送至生化处理装置,一部分作为汽提水送至洗涤单元。蒸氨塔底废水含氨量不大于150mg/l。
45.基于上述,本实用新型通过设置脱氰塔201,可以去除脱硫富液中90%以上的氰化氢,一方面氰化氢转化为氨可以提高脱硫富液中氨含量,另一方面氰化氢浓度的降低可以改善后续设备的腐蚀,从而节省设备投资。通过对脱酸塔 301进行加压操作,提高了硫化氢的解析效率,并且降低了塔顶酸气中氨和水汽的浓度,有利于克劳斯炉操作。同时提高了脱酸贫液中氨硫比,增强了洗涤单元的脱硫效果。通过在蒸氨塔塔顶增加压缩器,将低品位的氨汽转化为高品位的热源为蒸氨塔提供热量,并且通过设置蒸汽喷射泵回收塔底蒸氨废水中的二次蒸汽,不仅降低了蒸汽消耗而且减少了废水处理量。通过设置分离器,可以根据生产要求调节分离器的操作压力生产不同浓度的浓氨水。蒸氨系统产生的浓氨水可以根据需求回配至脱酸贫液中调节氨硫比,改善脱硫效果。
46.重要的是,应注意,在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案,但参阅此公开内容的人员应容易理解,在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下,许多改型是可能的(例如,各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如,温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如,示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成,元件的位置可被倒置或以其它方式改变,并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此,所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中,任
何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构,且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下,可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此,本实用新型不限制于特定的实施方案,而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
47.此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征,或于实现本实用新型不相关的那些特征)。
48.应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
49.应说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。