一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝及設(shè)備，煤氣系統(tǒng)采用生產(chǎn)硫銨的氨回收工藝時，用硫酸在酸洗塔內(nèi)吸收氨；其設(shè)備包括酸洗塔、循環(huán)液泵、循環(huán)液冷卻器、定比例混合器或硫酸計量泵、濃硫酸槽和連接管道；煤氣系統(tǒng)采用磷銨洗氨生產(chǎn)無水氨、氨汽或濃氨水的氨回收工藝時，用磷酸或磷銨在酸洗塔內(nèi)吸收氨；其設(shè)備包括酸洗塔、循環(huán)液泵、循環(huán)液冷卻器及連接管道；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1)避免了負(fù)壓蒸氨尾氣中的氨對液環(huán)式真空泵性能及運行造成不良影響，由于真空泵造價高，提高真空泵的使用壽命，減少真空泵的維護量，可有效提高企業(yè)經(jīng)濟效益；2)避免了氨對真空泵真空度的影響，保證負(fù)壓蒸氨系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
【專利說明】一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉焦化工產(chǎn)品回收【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝及設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，焦化行業(yè)的剩余氨水蒸餾工藝有正壓蒸氨和負(fù)壓蒸氨兩種工藝。與正壓蒸氨相比，負(fù)壓蒸氨采用了真空法蒸餾，具有操作溫度降低，介質(zhì)腐蝕性減少，工藝對設(shè)備材質(zhì)要求降低，可以利用一些余熱作為熱源以降低能耗等優(yōu)點，已越來越受到焦化行業(yè)的關(guān)注。
[0003]如圖1所示，是利用荒煤氣余熱為熱源的負(fù)壓蒸氨流程，蒸氨塔6產(chǎn)生的氨汽在絕對壓力15-35KPa的負(fù)壓狀態(tài)下，經(jīng)氨冷凝器10和氨冷卻器11冷凝冷卻后，用真空泵13抽出。由于負(fù)壓狀態(tài)下，氨在水中的溶解度大大降低，氨經(jīng)冷凝冷卻后達(dá)到氣液平衡，只有50-60%的氨溶解在水中，其余隨尾氣抽入真空泵13。
[0004]負(fù)壓蒸氨采用液環(huán)式真空泵，具有抽氣能力大，可抽取有腐蝕性、含顆粒的氣體等優(yōu)點，但是尾氣含氨量大，對真空泵的性能和使用壽命有很大影響。主要表現(xiàn)在兩個方面:一是氨能溶于水，造成氨在泵內(nèi)隨壓力的變化不斷地溶解和閃蒸，使得抽進的氣體量和泵內(nèi)液體量不斷變化，系統(tǒng)的真空度發(fā)生波動，真空度的波動，直接影響著蒸氨塔的蒸氨效率，從而對蒸氨廢水的達(dá)標(biāo)造成影響。因此，保證負(fù)壓蒸氨真空度的穩(wěn)定至關(guān)重要。二是氨和co2溶于水，生成的nh4hco3結(jié)晶易造成真空泵堵塞；鹽類晶體不均勻地掛在葉輪的葉片上，造成葉輪運轉(zhuǎn)時不平衡而發(fā)生震動；鹽類晶體進入泵的閥座蓋與葉輪的間隙，使間隙擴大超過規(guī)定值，泵的吸氣腔與排氣腔連通，降低泵的性能。以上因素致使實際使用時真空泵的維修和更換周期大大縮短。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝及設(shè)備，對含大量氨的尾氣在進入液環(huán)式真空泵前，采用合理的工藝脫氨，達(dá)到使真空泵平穩(wěn)運行，延長真空泵使用壽命和維修周期的目的，并可保證蒸氨操作的連續(xù)性。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]—種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝，真空泵前在酸洗塔內(nèi)用硫酸、磷酸或磷銨對氨汽進行洗滌除氨。
[0008]煤氣系統(tǒng)采用生產(chǎn)硫銨的氨回收工藝時，用硫酸在酸洗塔內(nèi)吸收氨；用酸度為0.5?30%的硫銨母液在酸洗塔內(nèi)循環(huán)噴灑，控制酸洗塔內(nèi)循環(huán)液的硫銨濃度為10?60 %，硫酸和軟水經(jīng)定比例混合器或計量泵連續(xù)或間歇送入酸洗塔，連續(xù)或間歇地將生成的硫銨溶液送往硫銨單元提取產(chǎn)品，硫酸吸收氨的反應(yīng)熱通過尾氣或通過外冷卻器由冷卻7K帶走。
[0009]煤氣系統(tǒng)采用磷銨洗氨生產(chǎn)無水氨、氨汽或濃氨水的氨回收工藝時，用磷酸或磷銨在酸洗塔內(nèi)吸收氨；用酸度為10?40%的磷銨母液在酸洗塔內(nèi)循環(huán)噴灑，控制酸洗塔內(nèi)磷銨母液的冊13/!13?04摩爾比為1?3:1 ;連續(xù)或間歇地加入磷銨洗氨單元來的磷銨貧液，連續(xù)或間歇地將生成的磷銨富液送往磷銨洗氨單元；磷酸或磷銨吸收氨的反應(yīng)熱通過尾氣或通過外冷卻器由冷卻水帶走。
[0010]用于實現(xiàn)一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝的設(shè)備，包括蒸氨塔、再沸器、廢水冷卻器、分縮器、氨冷凝器、氨冷卻器、分離器、真空泵、蒸氨廢水泵、廢水循環(huán)泵及連接管道，還包括酸洗塔，所述酸洗塔設(shè)在真空泵前的連接管道上。
[0011]所述酸洗塔下部設(shè)氨氣入口與分離器的氨氣出口相連，酸洗塔頂部設(shè)尾氣出口與真空泵入口相連，酸洗塔底部設(shè)循環(huán)液出口，通過連接管道依次連通循環(huán)液泵、循環(huán)液冷卻器和酸洗塔上部循環(huán)液入口 ；連接管道上設(shè)有硫銨出口、軟水入口，且并聯(lián)有定比例混合器或硫酸計量泵，定比例混合器或硫酸計量泵另外連接濃硫酸槽。
[0012]所述酸洗塔下部設(shè)氨氣入口與分離器的氨氣出口相連，酸洗塔頂部設(shè)尾氣出口與真空泵入口相連，酸洗塔底部設(shè)循環(huán)液出口，通過連接管道依次連通循環(huán)液泵、循環(huán)液冷卻器和酸洗塔上部循環(huán)液入口，連接管道上設(shè)有磷銨富液出口和磷銨貧液入口。
[0013]所述酸洗塔為空噴塔，噴頭沿塔高縱向排列，并通過管道支路分別連通循環(huán)液主管道；酸洗塔塔頂設(shè)捕霧層。
[0014]所述循環(huán)液冷卻器為板式、螺旋板式或管殼式換熱器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1)避免了負(fù)壓蒸氨尾氣中的氨對液環(huán)式真空泵性能及運行造成不良影響，由于真空栗造價聞，提聞?wù)婵绽醯氖褂脡勖?，減少真空栗的維護量，可有效提聞企業(yè)經(jīng)濟效益；
[0017]2)避免了氨對真空泵真空度的影響，保證負(fù)壓蒸氨系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是用荒煤氣余熱為熱源的負(fù)壓蒸氨工藝流程圖。
[0019]圖2是本發(fā)明所述工藝流程圖一。
[0020]圖3是本發(fā)明所述工藝流程圖二。
[0021]圖中:1.酸洗塔2.酸洗塔循環(huán)液泵3.循環(huán)液冷卻器4.定比例混合器或硫酸計量泵5.濃硫酸槽6.蒸氨塔7.再沸器8.廢水冷卻器9.氨分縮器10.氨冷凝器11.氨冷卻器12.分離器13.真空泵14.蒸氨廢水泵15.廢水循環(huán)泵

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0023]見圖1，是用荒煤氣余熱為熱源的負(fù)壓蒸氨工藝流程圖。其工作原理是利用荒煤氣余熱為蒸氨熱源，蒸氨塔6塔底蒸氨廢水與吸收了荒煤氣余熱的循環(huán)熱介質(zhì)在再沸器7中換熱后作為蒸氨熱源，蒸氨塔6處于負(fù)壓狀態(tài)；用于分解剩余氨水中固定銨鹽的氫氧化鈉溶液直接加到蒸氨塔6內(nèi)，利用真空泵13抽由氨冷凝器10和氨冷卻器11冷凝冷卻后的不凝氣體，送至氨吸收裝置或氨法氧化脫硫裝置的煤氣預(yù)冷塔；氨冷凝器10及氨冷卻器11后冷凝下來的氨水，送到氨法氧化脫硫裝置脫硫液系統(tǒng)，或送至煤氣預(yù)冷塔。其設(shè)備包括蒸氨塔6、再沸器7、廢水冷卻器8、分縮器9、氨冷凝器10、氨冷卻器11、分離器12、真空泵13、蒸氨廢水泵14、廢水循環(huán)泵15及連接管道。
[0024]本發(fā)明所述一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝，真空泵13前在酸洗塔1內(nèi)用硫酸、磷酸或磷銨對氨汽進行洗滌除氨。
[0025]目前，國內(nèi)焦?fàn)t煤氣中氨的脫除與回收工藝主要有硫酸吸收氨生產(chǎn)硫酸銨工藝、水洗氨生產(chǎn)濃氨水或氨分解、磷銨吸收氨制取濃氨水、無水氨等幾種方式，采用與氨回收工藝相同的方式脫除負(fù)壓蒸氨氨汽中的氨，不影響氨產(chǎn)品的正?；厥?，且有利于煤氣凈化流程的整體規(guī)劃。因此，當(dāng)氨回收工藝采用硫銨或磷銨洗氨時，可分別用硫酸、磷酸或磷銨在酸洗塔1內(nèi)吸收氨，吸收了氨的硫銨溶液或磷銨溶液送硫銨單元或磷銨洗氨單元提取產(chǎn)品。
[0026]見圖2-圖3，是本發(fā)明所述工藝流程圖。本發(fā)明一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝的設(shè)備，包括蒸氨塔6、再沸器7、廢水冷卻器8、分縮器9、氨冷凝器10、氨冷卻器11、分離器12、真空泵13、蒸氨廢水泵14、廢水循環(huán)泵15及連接管道，還包括酸洗塔1，所述酸洗塔1設(shè)在真空泵13前的連接管道上。
[0027]見圖2，是本發(fā)明所述的工藝流程圖一。煤氣系統(tǒng)采用生產(chǎn)硫銨的氨回收工藝時，用硫酸在酸洗塔1內(nèi)吸收氨；用酸度為0.5?30%的硫銨母液在酸洗塔1內(nèi)循環(huán)噴灑，以達(dá)到一定的噴淋密度?？刂扑嵯此?內(nèi)循環(huán)液的硫銨濃度為10?60%，硫酸和軟水經(jīng)定比例混合器或計量泵4連續(xù)或間歇送入酸洗塔1，連續(xù)或間歇地將生成的硫銨溶液送往硫銨單元提取產(chǎn)品。由于硫酸吸收氨的反應(yīng)為放熱過程，因此可通過尾氣直接帶走反應(yīng)熱，或通過外冷卻器用冷卻水帶走反應(yīng)熱，以維持酸洗塔1的熱平衡。
[0028]圖2所示的一種對真空泵13前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨設(shè)備，包括酸洗塔1、循環(huán)液泵2、循環(huán)液冷卻器3、定比例混合器或硫酸計量泵4、濃硫酸槽5和連接管道，所述酸洗塔1下部設(shè)氨氣入口與分離器12的氨氣出口相連，酸洗塔1頂部設(shè)尾氣出口與真空泵13入口相連，酸洗塔1底部設(shè)循環(huán)液出口，通過連接管道依次連通循環(huán)液泵2、循環(huán)液冷卻器3和酸洗塔1上部循環(huán)液入口 ；連接管道上設(shè)有硫銨出口、軟水入口，且并聯(lián)有定比例混合器或硫酸計量泵4，定比例混合器或硫酸計量泵4另外連接濃硫酸槽5。
[0029]圖2所示一種對真空泵13前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝的工作原理是:從氨冷凝器10、氨冷卻器11出來的氣液介質(zhì)在分離器12進行氣液分離，分離出的氨汽由分離器12頂部進入酸洗塔1下部。酸洗塔1循環(huán)液由上部噴入塔內(nèi)，吸收了氨的循環(huán)液在酸洗塔1底部由酸洗塔循環(huán)液泵2抽出，一部分定量送往硫銨單元，其余經(jīng)循環(huán)液冷卻器3冷卻后，回酸洗塔1上部循環(huán)噴灑。硫酸用定比例混合器或計量泵4從濃硫酸槽5抽出，連續(xù)或間歇送入酸洗塔1。由外部車間接來的軟水也連續(xù)或間歇送入酸洗塔1。除氨后的尾氣由真空泵13從酸洗塔1頂部抽出。
[0030]見圖3，是本發(fā)明所述的工藝流程圖二。煤氣系統(tǒng)采用磷銨洗氨生產(chǎn)無水氨、氨汽或濃氨水的氨回收工藝時，用磷酸或磷銨在酸洗塔1內(nèi)吸收氨；用酸度為10?40%的磷銨母液在酸洗塔1內(nèi)循環(huán)噴灑，以達(dá)到一定的噴淋密度?？刂扑嵯此?內(nèi)磷銨母液的nh3/h3po4摩爾比為1?3:1 ;定量將磷銨洗氨單元解吸后的磷銨貧液采用連續(xù)或間歇方式送入酸洗塔1，連續(xù)或間歇地將生成的磷銨富液送往磷銨洗氨單元解吸；磷酸或磷銨吸收氨的反應(yīng)為放熱過程，反應(yīng)熱通過尾氣或通過外冷卻器由冷卻水帶走。
[0031]圖3所示一種對真空泵13前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨設(shè)備，包括酸洗塔1、循環(huán)液泵2、循環(huán)液冷卻器3及連接管道；所述酸洗塔1下部設(shè)氨氣入口與分離器12的氨氣出口相連，酸洗塔1頂部設(shè)尾氣出口與真空泵13入口相連，酸洗塔1底部設(shè)循環(huán)液出口，通過連接管道依次連通循環(huán)液泵2、循環(huán)液冷卻器3和酸洗塔1上部循環(huán)液入口，連接管道上設(shè)有磷銨富液出口和磷銨貧液入口。
[0032]圖3所示一種對真空泵13前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝的工作原理是:從氨冷凝器10、氨冷卻器11出來的氣液介質(zhì)在分離器12進行氣液分離，分離出的蒸氨尾氣由分離器12頂部進入酸洗塔1下部。酸洗塔1循環(huán)液由上部噴入塔內(nèi)，吸收了氨的循環(huán)液在酸洗塔1底部由酸洗塔循環(huán)液泵2抽出，一部分磷銨富液定量送往磷銨洗氨單元，其余經(jīng)循環(huán)液冷卻器3冷卻后，回酸洗塔1上部循環(huán)噴灑。磷銨洗氨單元來的磷銨貧液定量送入酸洗塔1。除氨后的尾氣由真空泵13從酸洗塔1頂部抽出。
[0033]在圖2或圖3所示的工藝流程圖中，酸洗塔1為空噴塔，噴頭沿塔高縱向排列，每個噴頭之間保持一定距離，以保證一定的噴淋密度，每個噴頭通過管道支路分別連通循環(huán)液主管。酸洗塔1塔頂設(shè)捕霧層，以除去尾氣中夾帶的液滴。循環(huán)液冷卻器3為板式、螺旋板式或管殼式換熱器。
【權(quán)利要求】
1.一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝，其特征在于，真空泵前在酸洗塔內(nèi)用硫酸、磷酸或磷銨對氨汽進行洗滌除氨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝，煤氣系統(tǒng)采用生產(chǎn)硫銨的氨回收工藝時，用硫酸在酸洗塔內(nèi)吸收氨；其特征在于，用酸度為0.5?30%的硫銨母液在酸洗塔內(nèi)循環(huán)噴灑，控制酸洗塔內(nèi)循環(huán)液的硫銨濃度為10?60%，硫酸和軟水經(jīng)定比例混合器或計量泵連續(xù)或間歇送入酸洗塔，連續(xù)或間歇地將生成的硫銨溶液送往硫銨單元提取產(chǎn)品，硫酸吸收氨的反應(yīng)熱通過尾氣或通過外冷卻器由冷卻水帶走。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝，煤氣系統(tǒng)采用磷銨洗氨生產(chǎn)無水氨、氨汽或濃氨水的氨回收工藝時，用磷酸或磷銨在酸洗塔內(nèi)吸收氨；其特征在于，用酸度為10?40%的磷銨母液在酸洗塔內(nèi)循環(huán)噴灑，控制酸洗塔內(nèi)磷銨母液的順3/!^04摩爾比為1?3:1 ;連續(xù)或間歇地加入磷銨洗氨單元來的磷銨貧液，連續(xù)或間歇地將生成的磷銨富液送往磷銨洗氨單元；磷酸或磷銨吸收氨的反應(yīng)熱通過尾氣或通過外冷卻器由冷卻水帶走。
4.用于實現(xiàn)權(quán)利要求2所述的一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨工藝的設(shè)備，包括蒸氨塔、再沸器、廢水冷卻器、分縮器、氨冷凝器、氨冷卻器、分離器、真空泵、蒸氨廢水泵、廢水循環(huán)泵及連接管道，其特征在于，還包括酸洗塔，所述酸洗塔設(shè)在真空泵前的連接管道上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨設(shè)備，其特征在于，所述酸洗塔下部設(shè)氨氣入口與分離器的氨氣出口相連，酸洗塔頂部設(shè)尾氣出口與真空泵入口相連，酸洗塔底部設(shè)循環(huán)液出口，通過連接管道依次連通循環(huán)液泵、循環(huán)液冷卻器和酸洗塔上部循環(huán)液入口 ；連接管道上設(shè)有硫銨出口、軟水入口，且并聯(lián)有定比例混合器或硫酸計量泵，定比例混合器或硫酸計量泵另外連接濃硫酸槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨設(shè)備，其特征在于，所述酸洗塔下部設(shè)氨氣入口與分離器的氨氣出口相連，酸洗塔頂部設(shè)尾氣出口與真空泵入口相連，酸洗塔底部設(shè)循環(huán)液出口，通過連接管道依次連通循環(huán)液泵、循環(huán)液冷卻器和酸洗塔上部循環(huán)液入口，連接管道上設(shè)有磷銨富液出口和磷銨貧液入口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨設(shè)備，其特征在于，所述酸洗塔為空噴塔，噴頭沿塔高縱向排列，并通過管道支路分別連通循環(huán)液主管道；酸洗塔塔頂設(shè)捕霧層。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種對真空泵前氨汽進行脫氨處理的負(fù)壓蒸氨設(shè)備，其特征在于，所述循環(huán)液冷卻器為板式、螺旋板式或管殼式換熱器。
【文檔編號】C01B25/28GK104437055SQ201410686882
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】張素利, 徐作鋒, 張穎, 孫景輝, 謝馳騁 申請人:中冶焦耐工程技術(shù)有限公司