一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺及系统，所述系统包括脱酸塔、蒸氨塔、泵、冷凝器、换热器、再沸器和阀门；所述脱酸塔的顶部设有酸气排出口，上部设混合液入口，中部设贫液侧线采出口，下部设蒸氨气体入口及气液相返回口，底部设氨水排出口；所述蒸氨塔的顶部设蒸氨气体出口，上部设氨水入口及冷凝液入口，中部设碱液入口，底部设气液相入口及蒸氨废水出口；本发明专利技术在保证富液解吸压力能够实现分步解吸完成氨产品的回收的同时，进一步提高蒸氨塔塔顶压力，使蒸氨塔塔顶温度高于脱酸塔塔底温度，用蒸氨塔顶冷凝器的热量为脱酸塔塔底供热，通过合理的温度制度进行热量耦合，从而达到节能减排的目的。

A Heat Coupling Process and System for Pressure Deacidification and Ammonia Steaming

The present invention relates to a process and system for heat coupling of pressurized deacidification and ammonia evaporation, which includes deacidification tower, ammonia evaporation tower, pump, condenser, heat exchanger, reboiler and valve; the top of the deacidification tower is provided with acid gas outlet, the upper part is provided with mixed liquid inlet, the middle part is provided with lean liquid side line extraction outlet, the lower part is provided with ammonia gas inlet and gas-liquid return outlet, and the bottom is provided with ammonia water outlet. The top of the ammonia distillation tower is provided with ammonia gas outlet, upper ammonia water inlet and condensate inlet, middle alkali liquid inlet, bottom gas liquid inlet and ammonia distillation wastewater outlet; while ensuring that the rich liquid desorption pressure can realize the recovery of ammonia products step by step, the top pressure of the ammonia distillation tower is further increased so that the top temperature of the ammonia distillation tower is higher than the bottom temperature of the deacidification tower. The heat of the condenser at the top of the ammonia distillation tower is used to heat the bottom of the deacidification tower. The purpose of energy saving and emission reduction is achieved by coupling the heat with a reasonable temperature system.

【技术实现步骤摘要】
一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺及系统
本专利技术涉及焦炉煤气净化
，尤其涉及一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺及系统。
技术介绍
氨水法脱硫工艺是一种用于脱除荒煤气中硫化氢的常见工艺。该工艺以煤气中的氨为碱源，以含氨水溶液为洗涤介质，采用氨硫联合洗涤(吸收)工艺脱除煤气中的硫化氢。该法由洗涤装置和脱酸蒸氨装置组成了吸收和解吸的工艺主体，并使氨和硫化氢的洗涤和汽提解吸装置紧密结合在一起。吸收单元中，由脱酸蒸氨装置返回含氨较高的脱酸贫液和汽提水吸收荒煤气中的氨和硫化氢，形成含氨和硫化氢的富液，以达到脱除荒煤气中硫化氢的目的。解吸单元中，富液通过脱酸蒸氨装置解吸得到的脱酸贫液和汽提水(蒸氨废水的一部分)送回洗涤装置循环使用。氨法脱硫工艺相比于其它脱硫工艺，仅以水为洗涤介质、煤气中氨为碱源的吸收法脱硫，不产生脱硫废液，具有总体煤气净化流程短、投资低的优点。但是，现有工艺中解吸单元(脱酸蒸氨)将氨气和硫化氢一同解吸，解吸出的气体经氨分解后进行硫回收。此过程中，可以作为最终化学产品的氨被当成杂质直接分解，未能得到有效回收。同时，富液解吸过程能耗偏大、操作费用偏高。由于塔底需求热量大，通常采用蒸汽直接通入塔底的方式进行供热，这也导致了该工艺废水量偏大的缺点。目前配套氨水法脱硫过程的脱酸蒸氨，为有效回收氨产品并且增加贫液氨硫比可以采用加压脱酸蒸氨的工艺方法。通过提高富液解吸压力，分步解吸完成氨产品的回收的同时，提高贫液质量，增加脱硫效果。但是，该工艺仍然存在能耗高、操作费用高、废水量偏大的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺及系统，在保证富液解吸压力能够实现分步解吸完成氨产品的回收的同时，进一步提高蒸氨塔塔顶压力，使蒸氨塔塔顶温度高于脱酸塔塔底温度，用蒸氨塔顶冷凝器的热量为脱酸塔塔底供热，通过合理的温度制度进行热量耦合，从而达到节能减排的目的。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺，包括如下步骤：1)由脱硫塔来的富液与剩余氨水混合，经换热器与脱酸塔贫液换热后进入脱酸塔顶部；脱酸塔顶部通过加压操作抑制氨气逸出，使脱酸塔塔顶酸气产品中仅含有少量氨气；2)酸气由脱酸塔顶部逸出，脱酸塔侧线采出的贫液与脱硫塔富液及剩余氨水换热后，返回脱硫塔循环使用；3)蒸氨塔顶部压力大于脱酸塔底部压力，脱酸塔塔底液相经过泵增压后，一部分进入蒸氨塔顶部进行蒸氨处理，另外一部分进入蒸氨塔顶的冷凝器进行加热，加热后的气液相返回脱酸塔底部；4)蒸氨塔顶部蒸氨气体逸出后一部分进入塔顶冷凝器进行冷凝浓缩处理，另外一部分经过阀门调节返回脱酸塔底部作为脱酸塔底部热源；5)蒸氨塔顶部蒸氨气体经冷凝器浓缩后，气相逸出成为氨产品，液相返回蒸氨塔作为回流；6)蒸氨塔中部加入碱液用于脱除固定氨，蒸氨塔底部通过再沸器提供热量，蒸氨塔底部排出的蒸氨废水一部分返回脱硫工段用作脱硫洗氨的汽提水，同时对脱硫塔供热。一种加压脱酸蒸氨热量耦合的系统，包括脱酸塔、蒸氨塔、泵、冷凝器、换热器、再沸器和阀门；所述脱酸塔的顶部设有酸气排出口，上部设混合液入口，中部设贫液侧线采出口，下部设蒸氨气体入口及气液相返回口，底部设氨水排出口；其中混合液入口连接换热器的第一换热介质出口，换热器的第一换热介质入口连接脱硫塔富液输送管道和剩余氨水输送管道；脱酸塔的贫液侧线出口与换热器的第二换热介质入口连接，换热器的第二换热介质出口连接贫液输送管道；所述蒸氨塔的顶部设蒸氨气体出口，上部设氨水入口及冷凝液入口，中部设碱液入口，底部设气液相入口及蒸氨废水出口；所述脱酸塔的氨水排出口和泵的入口连接，泵的出口分别连接蒸氨塔的氨水入口和冷凝器的第一换热介质入口，冷凝器的第一换热介质出口连接脱酸塔的气液相返回口；蒸氨塔的蒸氨气体出口通过一路管道与冷凝器的第二换热介质入口连接，通过另一路管道连接脱酸塔的蒸氨气体入口，且与蒸氨气体入口连接的管路上设阀门；冷凝器的第二换热介质出口连接氨气产品管道，冷凝器的冷凝液出口连接蒸氨塔的冷凝液入口；蒸氨塔的蒸氨废水出口与蒸氨废水管道连接，蒸氨废水管道通过分支管道与再沸器的入口连接，再沸器的出口与蒸氨塔的气液相入口连接，分支管道下游的蒸氨废水管道另外连接汽提水输送管道。所述脱酸塔在位于混合液入口与贫液侧线采出口之间、贫液侧线采出口与蒸氨气体入口之间的2段塔体内分别设置多层填料或塔盘。所述蒸氨塔在位于氨水入口与碱液入口之间、碱液入口与气液相入口之间的2段塔体内分别设置多层填料或塔盘。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)通过提高蒸氨塔塔顶压力，使得蒸氨塔塔顶温度高于脱酸塔塔底温度，在蒸氨塔冷凝器完成浓缩氨气的同时，还作为脱硫塔的再沸器对脱硫塔进行供热；2)通过热量耦合的方式，降低系统蒸汽消耗，同时使蒸氨塔塔底再沸器所需面积减少；采用蒸汽间接加热的方式，降低废水排量。附图说明图1是本专利技术所述加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺的流程图。图中：1.脱酸塔11.酸气排出口12.混合液入口13.贫液侧线采出口14.蒸氨气体入口15.气液相返回口一16.氨水排出口2.蒸氨塔21.蒸氨气体出口22.氨水入口23.冷凝液入口24.碱液入口25.气液相入口26.蒸氨废水出口3.换热器4.泵5.冷凝器6.再沸器7.阀门具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺，包括如下步骤：1)由脱硫塔来的富液与剩余氨水混合，经换热器3与脱酸塔贫液换热后进入脱酸塔1顶部；脱酸塔1顶部通过加压操作抑制氨气逸出，使脱酸塔1塔顶酸气产品中仅含有少量氨气；2)酸气由脱酸塔1顶部逸出，脱酸塔1侧线采出的贫液与脱硫塔富液及剩余氨水换热后，返回脱硫塔循环使用；3)蒸氨塔2顶部压力大于脱酸塔1底部压力，脱酸塔1塔底液相经过泵4增压后，一部分进入蒸氨塔2顶部进行蒸氨处理，另外一部分进入蒸氨塔2顶的冷凝器5进行加热，加热后的气液相返回脱酸塔1底部；4)蒸氨塔2顶部蒸氨气体逸出后一部分进入塔顶冷凝器5进行冷凝浓缩处理，另外一部分经过阀门7调节返回脱酸塔1底部作为脱酸塔1底部热源；5)蒸氨塔2顶部蒸氨气体经冷凝器5浓缩后，气相逸出成为氨产品，液相返回蒸氨塔2作为回流；6)蒸氨塔2中部加入碱液用于脱除固定氨，蒸氨塔2底部通过再沸器6提供热量，蒸氨塔2底部排出的蒸氨废水一部分返回脱硫工段用作脱硫洗氨的汽提水，同时对脱硫塔供热。一种加压脱酸蒸氨热量耦合的系统，包括脱酸塔1、蒸氨塔2、泵4、冷凝器5、换热器3、再沸器6和阀门7；所述脱酸塔1的顶部设有酸气排出口11，上部设混合液入口12，中部设贫液侧线采出口13，下部设蒸氨气体入口14及气液相返回口15，底部设氨水排出口16；其中混合液入口12连接换热器3的第一换热介质出口，换热器3的第一换热介质入口连接脱硫塔富液输送管道和剩余氨水输送管道；脱酸塔1的贫液侧线出口13与换热器3的第二换热介质入口连接，换热器3的第二换热介质出口连接贫液输送管道；所述蒸氨塔2的顶部设蒸氨气体出口21，上部设氨水入口22及冷凝液入口23，中部设碱液入口24，底部设气液相入口25及蒸氨废水出口26；所述脱酸塔1的氨水排出口16和泵4的入口连接，泵4的出口分别连接蒸氨塔2的氨水入口22和冷凝器5的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)由脱硫塔来的富液与剩余氨水混合，经换热器与脱酸塔贫液换热后进入脱酸塔顶部；脱酸塔顶部通过加压操作抑制氨气逸出，使脱酸塔塔顶酸气产品中仅含有少量氨气；2)酸气由脱酸塔顶部逸出，脱酸塔侧线采出的贫液与脱硫塔富液及剩余氨水换热后，返回脱硫塔循环使用；3)蒸氨塔顶部压力大于脱酸塔底部压力，脱酸塔塔底液相经过泵增压后，一部分进入蒸氨塔顶部进行蒸氨处理，另外一部分进入蒸氨塔顶的冷凝器进行加热，加热后的气液相返回脱酸塔底部；4)蒸氨塔顶部蒸氨气体逸出后一部分进入塔顶冷凝器进行冷凝浓缩处理，另外一部分经过阀门调节返回脱酸塔底部作为脱酸塔底部热源；5)蒸氨塔顶部蒸氨气体经冷凝器浓缩后，气相逸出成为氨产品，液相返回蒸氨塔作为回流；6)蒸氨塔中部加入碱液用于脱除固定氨，蒸氨塔底部通过再沸器提供热量，蒸氨塔底部排出的蒸氨废水一部分返回脱硫工段用作脱硫洗氨的汽提水，同时对脱硫塔供热。

【技术特征摘要】
1.一种加压脱酸蒸氨热量耦合的工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)由脱硫塔来的富液与剩余氨水混合，经换热器与脱酸塔贫液换热后进入脱酸塔顶部；脱酸塔顶部通过加压操作抑制氨气逸出，使脱酸塔塔顶酸气产品中仅含有少量氨气；2)酸气由脱酸塔顶部逸出，脱酸塔侧线采出的贫液与脱硫塔富液及剩余氨水换热后，返回脱硫塔循环使用；3)蒸氨塔顶部压力大于脱酸塔底部压力，脱酸塔塔底液相经过泵增压后，一部分进入蒸氨塔顶部进行蒸氨处理，另外一部分进入蒸氨塔顶的冷凝器进行加热，加热后的气液相返回脱酸塔底部；4)蒸氨塔顶部蒸氨气体逸出后一部分进入塔顶冷凝器进行冷凝浓缩处理，另外一部分经过阀门调节返回脱酸塔底部作为脱酸塔底部热源；5)蒸氨塔顶部蒸氨气体经冷凝器浓缩后，气相逸出成为氨产品，液相返回蒸氨塔作为回流；6)蒸氨塔中部加入碱液用于脱除固定氨，蒸氨塔底部通过再沸器提供热量，蒸氨塔底部排出的蒸氨废水一部分返回脱硫工段用作脱硫洗氨的汽提水，同时对脱硫塔供热。2.一种加压脱酸蒸氨热量耦合的系统，其特征在于，包括脱酸塔、蒸氨塔、泵、冷凝器、换热器、再沸器和阀门；所述脱酸塔的顶部设有酸气排出口，上部设混合液入口，中部设贫液侧线采出口，下部设蒸氨气体入口及气液相返回口，底部设氨水排出口；其中混合液入口连接换热器的第一换热介质出口，换热器的第一换热介质入口连接脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊阳，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21