一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，所述工藝包括初冷除油、加壓汽提、常壓蒸餾和無水氨精餾四個工序。本發(fā)明工藝能夠有效除去荒煤氣中的氨氣，而且不使用腐蝕性強(qiáng)的磷酸鹽，大大減少了對設(shè)備材質(zhì)的限制；該工藝步驟簡單、操作方便，廢水排放量小，大大減少了企業(yè)的環(huán)保壓力，非常適宜工業(yè)化推廣。
【專利說明】一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，屬于焦化行業(yè)荒煤氣的凈化處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]煉焦是指煤在隔絕空氣條件下加熱到100(TC左右，通過熱分解和結(jié)焦產(chǎn)生焦炭、焦?fàn)t煤氣和煉焦化學(xué)產(chǎn)品的工藝過程。在煉焦過程中，會產(chǎn)生大量的揮發(fā)性物質(zhì)，即荒煤氣?；拿簹獬煞謴?fù)雜，包含有水蒸氣、焦油蒸汽、粗苯、氨氣、硫化氫、苯酚、銨鹽、氰化物等多種物質(zhì)。其中，含量較大的氨氣屬于低毒有害氣體，不僅污染環(huán)境，而且腐蝕設(shè)備介質(zhì)，因此必須將荒煤氣中的氨氣脫除。
[0003]對于氨的脫除，目前我國廣泛采用的處理方法有以下三種:
(1)生產(chǎn)硫銨工藝:采用酸洗法或噴淋法、用硫酸吸收荒煤氣中的氨，轉(zhuǎn)化為硫銨產(chǎn)
品;
(2)無水氨工藝:采用弗薩姆法、用磷酸二氫銨選擇性吸收荒煤氣中的氨，然后再經(jīng)過加熱將氨解析出來，經(jīng)過精餾制得純度高達(dá)99%以上的無水氨；
(3)氨分解工藝:將蒸氨過程產(chǎn)生的氨蒸汽送入氨分解爐內(nèi)，以Ni為催化劑，將NH3分解成含有CO、H2、N2、CO2的低熱值煤氣，同時副產(chǎn)高壓蒸汽。
[0004]與另外兩種脫氨工藝相比，無水氨工藝的投資較小，運行成本最低，氨的回收利用率高，且產(chǎn)品產(chǎn)值高，具有較大的市場優(yōu)勢。但是，弗薩姆無水氨工藝對設(shè)備介質(zhì)具有一定的腐蝕性，而且解吸、精餾操作均要求在較高的壓力下才能完成，對設(shè)備材質(zhì)的要求高。如果焦化企業(yè)的規(guī)模過小，采用此方法生產(chǎn)無水氨的可操作性和經(jīng)濟(jì)性均較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，該工藝對設(shè)備沒有腐蝕性，操作簡單，且無廢水排出，安全環(huán)保。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，其特征在于:所述工藝包括初冷除油、加壓汽提、常壓蒸餾和無水氨精餾四個工序。
[0007]A、初冷除油
經(jīng)過降溫的荒煤氣進(jìn)入氣液分離器，分理處的剩余氣體進(jìn)一步進(jìn)入煤氣初冷器，冷凝得游離氨剩余氨水；游離氨剩余氨水通過管道進(jìn)入1#吸附沉降除油器，除去殘余的焦油；
B、加壓汽提
來自工序A的游離氨剩余氨水被送入加壓汽提塔上部，通過與帶壓蒸汽間的相互作用，完成對游離氨剩余氨水的脫氨脫酚；含有水蒸氣、氨氣、苯酚和輕質(zhì)焦油的汽提蒸汽由加壓汽提塔的側(cè)線采出；
C、常壓蒸餾來自工序B的混合蒸汽經(jīng)冷凝成為汽提冷凝液，被送入常壓蒸餾塔中部；通過加熱，汽提冷凝液中的大部分游離氨和部分水轉(zhuǎn)化為氣體，由常壓蒸餾塔塔頂逸出，進(jìn)入氨水冷凝器完成深冷處理、并在氨水輕油分離槽內(nèi)除去殘余油相，得到濃度23%~25%的濃氨水，進(jìn)入濃氨水槽；
D、無水氨精餾
來自工序C的濃氨水在加壓后被送入無水氨精餾塔中，在塔底通入的過熱蒸汽作用下氨氣化揮發(fā)，在無水氨精餾塔塔頂采集到濃氨氣，濃氨氣的濃度不小于99% ;濃氨氣經(jīng)氨氣冷凝冷卻器冷凝得到液氨；液氨通過管道進(jìn)入無水氨冷凝器，經(jīng)過多級冷凝后即得到無水
氨產(chǎn)品。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述工序B中，游離氨剩余氨水通過管道分成兩部分，一部分直接被送入加壓汽提塔的上部，另一部分與加壓汽提塔塔底采出的汽提廢水進(jìn)行熱交換、再被送入加壓汽提塔中部；
由加壓汽提塔頂部逸出的汽提廢氣通過管道轉(zhuǎn)至其他工段進(jìn)行深加工；由加壓汽提塔塔底排出的汽提廢水，經(jīng)2#吸附沉降除油器除油后分 為兩部分，一部分汽提廢水經(jīng)1#汽提水輸出管道輸出、送往煤氣洗滌工段，另一部分汽提廢水經(jīng)2#汽提水輸出管道輸送至生化處理工段。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述工序C中，由常壓蒸餾塔塔底采出的濃酚水由濃酚水輸出管道送入后處理工段。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述工序D中，來自工序C的濃氨水首先進(jìn)行脫酸預(yù)處理，然后再被送入無水氨精餾塔內(nèi)。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述脫酸預(yù)處理是指向濃氨水槽內(nèi)加入堿液、進(jìn)行中和反應(yīng)。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述1#吸附沉降除油器、2#吸附沉降除油器中得到的焦油通過管道混合后重新進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的技術(shù)進(jìn)步在于:
本發(fā)明提供了一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，該工藝能夠有效除去荒煤氣中的氨氣，而且不使用腐蝕性強(qiáng)的磷酸鹽，大大減少了對設(shè)備材質(zhì)的限制；該工藝步驟簡單、操作方便，廢水排放量小，大大減少了企業(yè)的環(huán)保壓力，非常適宜工業(yè)化推廣。
[0014]本發(fā)明利用氨氣的物理特性，僅通過反復(fù)的蒸發(fā)、冷凝就完成了對荒煤氣的凈化，最終得到了純度高達(dá)99%以上的無水氨；本工藝不僅摒棄了化學(xué)藥品的使用，降低了環(huán)境污染，而且其工序簡單易操作，使用的設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備，對設(shè)備材質(zhì)也沒有限制，非常適合工業(yè)化。
[0015]本發(fā)明的四個工序中，所得的主產(chǎn)品和副產(chǎn)品均可回收利用，不會增加企業(yè)廢水的COD值，無水氨產(chǎn)品外售、以及各副產(chǎn)品的循環(huán)利用均能顯著增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；而且通過合理的換熱管路設(shè)計，使得高溫產(chǎn)物所具有的熱量得到了合理運用，大大降低了生產(chǎn)能耗和企業(yè)成本,達(dá)到了清潔生產(chǎn)的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；其中，1、氣液分離器，2、煤氣初冷器，3、1#吸附沉降除油器，4、加壓汽提塔，5、2#吸附沉降除油器，6、汽提冷凝液槽，7、常壓蒸餾塔，8、氨水冷凝器，9、氨水輕油分離槽，10、濃氨水槽，11、液堿槽，12、無水氨精餾塔，13、氨氣冷凝冷卻器，14、無水氨冷凝器，15、汽提廢氣輸出管道，16> 1#汽提水輸出管道,17、2#汽提水輸出管道,18、濃酹水輸出管道,19、液堿輸入管道，20、精餾廢液輸出管道，21、無水氨產(chǎn)品輸出管道，22、荒煤氣輸入管道。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，如圖1所示，包括初冷除油、加壓汽提、常壓蒸餾和無水氨精餾四個工序。
[0018]A、初冷除油
煉焦荒煤氣在集氣管中經(jīng)循環(huán)氨水噴灑而降溫，通過荒煤氣輸入管道22進(jìn)入氣液分離器1，分離得到剩余氣體和固定銨剩余氨水。固定銨剩余氨水富含固定銨鹽，進(jìn)入其他后處理單元；剩余氣體繼續(xù)進(jìn)入煤氣初冷器2進(jìn)行進(jìn)一步冷卻，得到游離氨剩余氨水，游離氨剩余氨水中富含有游離氨；游離氨剩余氨水通過管道進(jìn)入1#吸附沉降除油器3，除去游離氨剩余氨水中殘存的少量焦油。
[0019]B、加壓汽提 來自工序A的游離氨剩余氨水通過管道被分成兩部分，一部分直接被送入加壓汽提塔4的上部，另一部分游離氨剩余氨水先與加壓汽提塔4塔底采出的汽提廢水進(jìn)行熱交換，使游離氨剩余氨水升溫，再送入加壓汽提塔4中部。在加壓汽提塔4內(nèi)，游離氨剩余氨水向塔底方向流動，帶壓蒸汽由加壓汽提塔4下部通入、向塔頂方向運動，通過游離氨剩余氨水和帶壓蒸汽的相互作用，完成對游離氨剩余氨水的脫氨脫酚。
[0020]由加壓汽提塔4頂部采出的汽提廢氣主要包括H2S、HCN、C02和少量NH3，通過汽提廢氣輸出管道15轉(zhuǎn)至黃血鹽生產(chǎn)工段進(jìn)行深度加工；
由加壓汽提塔10塔底采出的汽提廢水，先經(jīng)2#吸附沉降除油器5除去焦油，然后分為兩部分使用，第一部分通過1#汽提水輸出管道16輸送至煤氣洗滌工段，第二部分通過2#汽提水輸出管道17輸送至生化處理工段，進(jìn)行生化深度處理；
由加壓汽提塔10側(cè)線采出的汽提蒸汽主要包含水蒸氣、氨氣、苯酚氣和輕質(zhì)焦油氣，通過管道進(jìn)入工序D ;
C、常壓蒸餾
來自工序B的混合蒸汽經(jīng)冷凝后成為汽提冷凝液，進(jìn)入汽提冷凝液槽6儲存。由汽提冷凝液槽6流出的汽提冷凝液通過管道被送入常壓蒸餾塔7中部。在常壓蒸餾塔7中，汽提冷凝液加熱升溫，汽提冷凝液中的大部分游離氨、部分水和少量其他組分轉(zhuǎn)化為蒸餾蒸汽，苯酚和焦油留在水相中成為濃酚水。
[0021 ] 蒸餾蒸汽由常壓蒸餾塔7的塔頂逸出，進(jìn)入氨水冷凝器8進(jìn)行深冷處理，冷凝液進(jìn)入氨水輕油分離槽9進(jìn)行油水分離，除去殘余油相，得到濃度23%~25%的濃氨水，流入濃氨水槽10儲存；
濃酚水由常壓蒸餾塔7的塔底采出，通過濃酚水輸出管道18進(jìn)入其他后處理單元。
[0022]D、無水氨精餾由于濃氨水槽10內(nèi)的濃氨水中還包含有少量的酸性氣體，如H2S、C02、HCN ;因此，為了保證精餾效果，通過向濃氨水槽10中加入堿液完成脫酸預(yù)處理。脫酸預(yù)處理使用的堿液是通過液堿輸入管道19進(jìn)入液堿槽11，然后再被泵入濃氨水槽10中。脫酸預(yù)處理后的濃氨水經(jīng)加壓后被送入無水氨精餾塔12中，過熱蒸汽由塔底通入；在過熱蒸汽作用下，濃氨水中的游離氨氣化揮發(fā)，濃氨氣由無水氨精餾塔12塔頂排出并采集，所得濃氨氣的濃度不小于99% ;濃氨氣經(jīng)氨氣冷凝冷卻器13冷凝后得到液氨；少量液氨作為回流液返回?zé)o水氨精餾塔12進(jìn)行循環(huán)精餾，其余大部分液氨再經(jīng)過無水氨冷凝器14中的多級冷凝，得到無水氨產(chǎn)品，通過無水氨產(chǎn)品輸出管道21輸出。
[0023] 濃氨水進(jìn)入無水氨精餾塔12，游離氨揮發(fā)，剩余精餾廢液由精餾廢液輸出管道20輸送至其他工段回收利用。
【權(quán)利要求】
1.一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，其特征在于:所述工藝包括初冷除油、加壓汽提、常壓蒸餾和無水氨精餾四個工序； A、初冷除油 經(jīng)過降溫的荒煤氣進(jìn)入氣液分離器(1)，分離出的剩余氣體進(jìn)一步進(jìn)入煤氣初冷器(2)，冷凝得游離氨剩余氨水；游離氨剩余氨水通過管道進(jìn)入1#吸附沉降除油器(3)，除去殘余的焦油； B、加壓汽提 來自工序A的游離氨剩余氨水被送入加壓汽提塔(4)上部，通過與帶壓蒸汽間的相互作用，完成對游離氨剩余氨水的脫氨脫酚；含有水蒸氣、氨氣、苯酚和輕質(zhì)焦油的汽提蒸汽由加壓汽提塔(4)的側(cè)線采出； C、常壓蒸餾 來自工序B的混合蒸汽經(jīng)冷凝成為汽提冷凝液，被送入常壓蒸餾塔(7)中部；通過加熱，汽提冷凝液中的大部分游離氨和部分水轉(zhuǎn)化為氣體，由常壓蒸餾塔(7)塔頂逸出，進(jìn)入氨水冷凝器(8)完成深冷處理、并在氨水輕油分離槽(9)內(nèi)除去殘余油相，得到濃度23%~25%的濃氨水，進(jìn)入濃氨水槽(10)； D、無水氨精餾 來自工序C的濃氨水 在加壓后被送入無水氨精餾塔(12)中，在塔底通入的過熱蒸汽作用下氨氣化揮發(fā)，在無水氨精餾塔(12)塔頂采集到濃氨氣，濃氨氣的濃度不小于99% ;濃氨氣經(jīng)氨氣冷凝冷卻器(13)冷凝得到液氨；液氨通過管道進(jìn)入無水氨冷凝器(14)，經(jīng)過多級冷凝后即得到無水氨產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，其特征在于:所述工序B中，游離氨剩余氨水通過管道分成兩部分，一部分直接被送入加壓汽提塔(4)的上部，另一部分與加壓汽提塔(4)塔底采出的汽提廢水進(jìn)行熱交換后再被送入加壓汽提塔(4)的中部; 由加壓汽提塔(4)頂部逸出的汽提廢氣通過管道轉(zhuǎn)至其他工段進(jìn)行深加工；由加壓汽提塔(4)塔底排出的汽提廢水，經(jīng)2#吸附沉降除油器(5)除油后分為兩部分，一部分汽提廢水經(jīng)1#汽提水輸出管道(22)輸出、送往煤氣洗滌工段，另一部分汽提廢水經(jīng)2#汽提水輸出管道(23)輸送至生化處理工段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，其特征在于:所述工序C中，由常壓蒸餾塔(7)塔底采出的濃酚水由濃酚水輸出管道(18)送入后處理工段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，其特征在于:所述工序D中，來自工序C的濃氨水首先進(jìn)行脫酸預(yù)處理，然后再被送入無水氨精餾塔(12)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，其特征在于:所述脫酸預(yù)處理是指向濃氨水槽(10)內(nèi)加入堿液、進(jìn)行中和反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種荒煤氣生產(chǎn)無水氨的新工藝，其特征在于:所述1#吸附沉降除油器(3)、2#吸附沉降除油器(5)中得到的焦油通過管道混合后重新進(jìn)入氣液分離器(I)進(jìn)行分離。
【文檔編號】C01C1/12GK104030316SQ201410234250
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】劉紅茹, 韓衛(wèi)榮, 盧云紅, 岳學(xué)軍 申請人:石家莊德正環(huán)?？萍加邢薰?br>