含氨酸性冷凝液的汽提系统及尾气的处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种含氨酸性冷凝液的汽提系统及尾气的处理方法，解决了现有汽提系统处理方法复杂、系统能耗高、管板及管道腐蚀性严重、设备投资高的问题。所述方法为所述高温冷凝液、中温冷凝液和低温冷凝液分别对应送入汽提塔的高温冷凝液汽提段、中温冷凝液汽提段和低温冷凝液汽提段，塔顶的汽提气经塔顶冷凝器降温至85℃-90℃后送入焚烧炉；所述高温冷凝液汽提段设再沸器，并以低压蒸汽作为热源对冷凝液进行汽提，中温汽提段和低温汽提段以高温冷凝液汽提段产生的高温闪蒸气作为热源，并通入低压氮气进行汽提。本发明专利技术工艺简单、操作控制灵活、系统稳定性好、节能降耗、最大程度减少汽提系统的腐蚀性问题发生，可延长设备使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷凝液汽提工艺，具体的说是一种含氨酸性冷凝液的汽提系统及尾气的处理方法。
技术介绍
含氨酸性冷凝液一般来自于工艺气的冷凝，如现代大型煤化工工业中，一氧化碳变换工序通常产生大量的冷凝液，由于余热分级回收，因此，通常会产生不同温度等级的工艺冷凝液。这部分冷凝液通常含有NH3、CO2、H2S、HCN、HCl和COS等腐蚀性组分，需要通过冷凝液汽提装置处理，将上述腐蚀性组分从冷凝液中汽提出来，洁净的工艺冷凝液送往其他装置回用。目前比较常见的冷凝液汽提装置包括两种，一种是采用单塔流程，单独设置塔顶冷凝器和回流系统，NH3和CO2等介质均从塔顶部出来，降温后气相送出界外，液相回流返回塔内，换热器形式包括卧式和立式；另外一种是双塔流程，根据溶解度的不同，将NH3和CO2分别汽提，并分别设置汽提气冷凝器和回流系统，换热器形式均采用立式。如专利技术专利CN102642881A《水煤气变换工艺冷凝液汽提装置及方法》提出了采用单塔汽提处理水煤气变换工艺产生的冷凝液，塔顶设置立式换热器，产生的闪蒸气送往火炬装置处理，产生的不凝气则送往硫回收装置处理。该专利技术提出通过设置不同等级的闪蒸系统以减少铵盐结晶的可能性，着重解决了系统管道堵塞以及系统超压放空引起的环保问题，但是存在汽提蒸汽消耗高、两股尾气需要分开处理，流程相对复杂的问题，且其根本上并未解决NH3、CO2、H2S在一起形成的高浓度酸性气体低温凝液对设备和管道的腐蚀问题，同时由于闪蒸罐底部存在高浓度的含有NH3、CO2、H2S等物质的液体，根据现在工程实际经验，会对闪蒸罐底部，以及塔顶冷凝器的换热管造成严重的腐蚀，且专利技术中闪蒸汽直接去火炬总管，仍存在少量的NH4HS、NH4HCO3长时间累积在管道中，从而堵塞火炬管，造成安全事故。专利技术专利CN101570350A《一种CO变换中工艺冷凝液的汽提方法》提出了采用双塔汽提分别对CO2和NH3进行汽提，着重解决汽提系统发生的铵盐结晶堵塞问题，但是存在两段汽提系统耦合较大，控制和调节措施较少，运行不稳定的问题，且在此专利的酸性气中仍然存在大量的H2O、NH3、CO2、H2S，酸性气在经过二氧化碳汽提塔冷凝器后，由于温度较低，会有冷凝液冷凝出来，此处化学腐蚀非常严重。根据工厂调研发现，在已经运行的工业装置中，上述两种流程配置的冷凝液汽提装置均出现不同程度的腐蚀，尤其是塔顶冷凝器走汽提尾气的管侧（工艺介质）换热管下段以及下管板腐蚀较为严重。一般1-2个月就必须停车进行维修，严重影响了全厂的连续运行。因此，如何在提高含氨酸性冷凝液汽提系统的稳定性、节能降耗、降低设备投资的同时，彻底解决汽提塔及相关装置中管道及管板的严重腐蚀问题仍是技术人员急需解决的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、操作控制灵活、系统稳定性好、节能降耗、最大程度减少汽提系统的腐蚀性问题发生，延长设备使用寿命的含氨酸性冷凝液的汽提系统及尾气的处理方法。技术方案包括所述冷凝液包括高温冷凝液、中温冷凝液和低温冷凝液，所述汽提塔由下至上包括三段，分别为高温冷凝液汽提段、中温冷凝液汽提段和低温冷凝液汽提段，所述高温冷凝液、中温冷凝液和低温冷凝液分别对应送入汽提塔的高温冷凝液汽提段、中温冷凝液汽提段和低温冷凝液汽提段，塔顶的汽提气经塔顶冷凝器降温至85℃-90℃后送入焚烧炉；所述高温冷凝液汽提段设再沸器，并以低压蒸汽作为热源对冷凝液进行汽提，中温汽提段和低温汽提段以高温冷凝液汽提段产生的高温闪蒸气作为热源，并通入低压氮气进行汽提；其中，所述塔顶冷凝器为设于汽提塔顶部的立式冷凝器，所述塔顶冷凝器包括上管箱及换热段，所述换热段被中间管板分隔成上、下两段，下段为保温段，通入保温水使冷凝器下管板的温度保持在85-95℃，上段为冷却段，通入冷却水使汽提气温度降至80-100℃，所述下段保温段的换热管下端伸出下管板平面30-50mm，换热管内产生的冷凝液直接向下流入汽提塔内。所述汽提塔内还通入惰化剂，使汽提气中的氧气干气浓度应不超过体积百分数3%。所述塔顶冷凝器的上管箱内设有喷淋装置，在开/停车工况下，通入冲洗水对塔顶冷凝器进行冲洗。所述塔顶冷凝器的上管箱及其出口与焚烧炉连接的管道上均设有蒸汽伴热管，控制蒸汽伴热管内蒸汽温度高于汽提气温度15-25℃。所述保温水采用汽提塔塔底的冷凝液。所述冲洗水采用汽提塔塔底的冷凝液。所述高温冷凝液温度为150℃-180℃，中温冷凝液温度为60℃-90℃，低温冷凝液温度为30℃-50℃；控制汽提塔内高温冷凝液汽提段的操作温度为100-200℃、中温冷凝液汽提段的操作温度为60-90℃，低温冷凝液汽提段的操作温度为40-60℃。出塔顶冷凝器的保温水送入汽提塔的中温冷凝液汽提段。专利技术人对汽提工艺流程进行了深入研究分析，对于系统能耗高的问题，专利技术人认为由于不同环节产生的冷凝液的温度不同，若一起进入汽提塔中进行汽提则会导致消耗的热能过高的问题，而若将冷凝液根据其温度不同进行区分，分段进入汽提塔中，不仅能够很好的利用冷凝自身的热能，而且还可以利用下段冷凝液汽提生成的闪蒸汽作为上段冷凝液汽提的全部或部分热源，从而可以大幅减少外来热源的使用量，达到节能降耗的作用。进一步的，为了彻底解决冷凝液腐蚀及堵塞的问题，专利技术人对多个常发腐蚀处进行了研究，发现最易腐蚀及堵塞的位置主要集中在塔顶的冷凝器以及汽提气（又称尾气）传输的管道上，而普通的塔顶冷凝器通常仍旧是通过管道与汽提塔塔顶连接，这样极易使冷凝液储留在连接的管道及下管箱中发生腐蚀，因此，专利技术将塔顶冷凝器直接置于汽提塔塔顶，并取消下管箱，使冷凝器与汽提塔不经管道直接连通，汽提气上升塔顶后直接经下管板进入换热管内，这样直接解决了冷凝液储留在管道及下管箱中造成的管道腐蚀和堵塞；但这样又带来一个新的问题，由于取消了下管箱，则汽提气上升后直接冲刷下管板的底面，而下管板的顶面直接与换热段的冷却水接触，局部壁面温度会显著降低，使汽提气中的冷凝液被析出并附着于下管道的底面，产生腐蚀等问题，针对此问题，专利技术人对冷凝器的结构进行了改进，根据化学分析，此类铵盐结晶物在85℃以上均会被分解的特点，因此使局部管道或管板的平均温度超过85℃可以避免此问题的发生，基于此，专利技术人考虑通过中间管板将原有换热段分为上、下两段，与下管板接触的保温段内通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氨酸性冷凝液的汽提系统及尾气的处理方法，其特征在于，所述冷凝液包括高温冷凝液、中温冷凝液和低温冷凝液，所述汽提塔由下至上包括三段，分别为高温冷凝液汽提段、中温冷凝液汽提段和低温冷凝液汽提段，所述高温冷凝液、中温冷凝液和低温冷凝液分别对应送入汽提塔的高温冷凝液汽提段、中温冷凝液汽提段和低温冷凝液汽提段，塔顶的汽提气经塔顶冷凝器降温至85℃?90℃后送入焚烧炉；所述高温冷凝液汽提段设再沸器，并以低压蒸汽作为热源对冷凝液进行汽提，中温汽提段和低温汽提段以高温冷凝液汽提段产生的高温闪蒸气作为热源，并通入低压氮气进行汽提；其中，所述塔顶冷凝器为设于汽提塔顶部的立式冷凝器，所述塔顶冷凝器包括上管箱及换热段，所述换热段被中间管板分隔成上、下两段，下段为保温段，通入保温水使冷凝器下管板的温度保持在85?95℃，上段为冷却段，通入冷却水使汽提气温度降至80?100℃，所述下段保温段的换热管下端伸出下管板平面30?50mm，换热管内产生的冷凝液直接向下流入汽提塔内。

【技术特征摘要】
1.一种含氨酸性冷凝液的汽提系统及尾气的处理方法，其特征
在于，所述冷凝液包括高温冷凝液、中温冷凝液和低温冷凝液，所述
汽提塔由下至上包括三段，分别为高温冷凝液汽提段、中温冷凝液汽
提段和低温冷凝液汽提段，所述高温冷凝液、中温冷凝液和低温冷凝
液分别对应送入汽提塔的高温冷凝液汽提段、中温冷凝液汽提段和低
温冷凝液汽提段，塔顶的汽提气经塔顶冷凝器降温至85℃-90℃后送
入焚烧炉；所述高温冷凝液汽提段设再沸器，并以低压蒸汽作为热源
对冷凝液进行汽提，中温汽提段和低温汽提段以高温冷凝液汽提段产
生的高温闪蒸气作为热源，并通入低压氮气进行汽提；其中，所述塔
顶冷凝器为设于汽提塔顶部的立式冷凝器，所述塔顶冷凝器包括上管
箱及换热段，所述换热段被中间管板分隔成上、下两段，下段为保温
段，通入保温水使冷凝器下管板的温度保持在85-95℃，上段为冷却
段，通入冷却水使汽提气温度降至80-100℃，所述下段保温段的换
热管下端伸出下管板平面30-50mm，换热管内产生的冷凝液直接向下
流入汽提塔内。
2.如权利要求1所述的含氨酸性冷凝液的汽提系统及尾气的处
理方法，其特征在于，所述汽提塔内还通入惰化剂，使汽提气中的氧
气干气浓度应不超过体积百分数3%。
3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大振，
申请(专利权)人：湖北华庆石化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：