一种焦化剩余氨水处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种焦化剩余氨水处理装置及方法，所述装置包括：粗粒化除油罐和澄清沉降除油槽、无回流常压填料蒸氨塔、震动填料萃取塔、多段蒸发再生器、变压汽提脱苯塔和空气氧化冷却塔。本发明专利技术提供的装置及方法不仅能以较低的能耗和处理成本，使剩余氨水中的氨、苯酚和焦油全部有效回收；特别是，其处理后的排水，不需要经过生化、芬顿氧化和反渗透膜等水污染物控制及回用等工艺处理设施，可直接回收并独立循环作为冷却水使用。

【技术实现步骤摘要】
一种焦化剩余氨水处理装置及方法
本专利技术属于焦化剩余氨水
，具体涉及一种焦化剩余氨水处理装置及方法。
技术介绍
焦化过程会产生大量剩余氨水，其中：含有氨、硫化氢和氰化氢等易挥发的有毒有害成分，并含有硫氰酸根和氯离子，同时含有苯酚类、吡啶喹啉类、萘和焦油等有机物，是公认的难于处理的工业废水之一。目前，我国焦化企业，普遍采用气浮除油→陶瓷管过滤除油→正压或减压有回流蒸氨→生化脱酚脱氮→芬顿法深度氧化→多介质过滤→超滤→反渗透脱盐组合工艺技术，对焦化剩余氨水进行处理，可回收约占剩余氨水总量70％的水，用于循环冷却补水。其过程存在以下诸多问题与不足：一是，气浮和陶瓷管过滤除油效果很差。导致蒸氨设备，因产生焦油沥青沉积堵塞、而停产清扫频繁，并且气浮除油过程存在氨、硫化氢、氰化氢和有机物挥发污染环境问题；此外，陶瓷过滤管需用蒸氨废水周期性反复冲洗，致使蒸氨废水复蒸量大、能耗较高。二是，蒸氨工艺及设备结构不合理。目前剩余氨水蒸氨，有正压和负压两种工艺，其中负压工艺是近年来开发的，如：利用烟道气余热负压蒸氨法(CN102602960A)、利用荒煤气冷却循环氨水显热加热的真空蒸氨工艺(CN101259967A)和利用荒煤气余热的负压蒸氨工艺(CN103274489A)。这些负压工艺的共同特点：是利用焦炉烟道气或荒煤气的余热，通过蒸氨塔底再沸器间接供热蒸氨，就局部而言不需要一次能源水蒸汽加热。但是，随着焦化行业节能技术的进步，通过废热锅炉，利用荒煤气和焦炉烟道气的高温显热，可生产大量高位能水蒸汽，加之负压蒸氨电能消耗有所增加，特别是负压蒸氨汽的温度较低，其冷凝热不便回收利用，就整体能量平衡利用而言，负压蒸氨工艺不具有节能优势，并且再沸器列管易被焦油沥青粘附堵塞。不仅如此，虽然负压工艺的蒸氨废水量有所降低，但是因为负压蒸氨温度低，对剩余氨水中沸点高的大分子有机物、特别是硫氰化物的去除率较低，导致蒸氨废水硫氰酸根和COD含量较高，不利于生化及其后续处理。此外，目前采用的板式蒸氨塔，抗焦油沥青挂料堵塞能力差，加之传质板数少，塔顶设有分凝器，被蒸出的大部分氨和有机物，随着分凝液又回流到塔内，也是造成蒸氨废水硫化物、氰化物、氨氮及COD含量较高的重要因素。再者，无论是正压还是负压工艺，均采用含有钙镁离子的循环水，冷却温度较高的蒸氨废水和蒸氨塔顶汽，冷却水局部温度不可避免的会超过45℃而易产生水垢，进而会影响蒸氨分凝器及废水冷却器传热效果，加之剩余氨水与水蒸气进料比控制不稳，也会造成蒸氨废水氨氮及COD含量波动较大。还有，蒸氨过程中，为分解剩余氨水中的固定铵盐，需要加入适量烧碱，由于加碱位置及加碱量不当，也会造成蒸氨废水硫化物和氰化物含量升高；尤其是加碱过多、蒸氨废水PH过高,会造成蒸氨废水中酸性有机物含量升高，乃至造成焦油沥青与蒸氨废水产生乳化，最终对生化及其后续处理产生不良影响。三是，生化和深度氧化过程，需要鼓风曝气，需要消耗大量电能和多种化学药剂，特别是蒸氨废水中的苯酚，被降解生成毫无经济价值的生化污泥和二氧化碳，并且还存在含有氨氮和有机物的生化曝气排放污染问题；再者，本来蒸氨废水是没有钙镁离子的软水，但是通过生化和芬顿深度氧化，因添加化学药剂和配入大量含钙镁离子较高的稀释水，导致排水含盐量高、硬度大，只有通过反渗透膜脱盐处理后，才能回收用于循环冷却补水。四是，脱盐反渗透膜容易结垢堵塞。原因就在于：经生化和深度氧化处理的排水，不仅含盐高、硬度大，并且含有悬浮的生化污泥和难于被生化降解的水溶性大分子有机物，导致反渗透膜清洗和更换频繁、处理成本较高。五是，煤气脱苯工序产生的粗苯分离水，其中不含焦油，目前多数焦化企业将其送往荒煤气冷却循环氨水系统，这样会增大含焦油的剩余氨水采出负荷，进而会增加后续脱油处理负荷。六是，目前焦化企业，对剩余氨水均采用有回流蒸氨工艺，或生产浓氨汽送入硫铵饱和器，因氨汽中含有硫化氢、氰化氢和轻焦油，会影响硫铵产品质量，会增加净煤气的硫化物和氰化物含量；或生产浓氨水送入氨法脱硫系统，氨水中所含轻焦油及苯酚，会使脱硫液乳化发泡、屏蔽脱硫催化剂，使其催化活性下降，结果会导致煤气净化效果下降。综上所述，目前剩余氨水处理过程存在的问题：主要在于，气浮和陶瓷过滤除油效果差、蒸氨工艺与设备结构不合理，剩余氨水中的氨、硫化氢、氰化氢、苯酚及焦油没有被有效脱除，导致蒸氨废水氨氮和COD高，使之不能直接回收利用，最终造成后续生化、深度氧化和反渗透处理负荷大、装置投资多和运行成本高；其次在于，将粗苯分离水送入循环氨水系统，增大了含焦油的剩余氨水采出负荷；再者是，剩余氨水处理过程生产的氨汽或氨水去向不合理，造成煤气净化效果和硫铵产品质量下降。因此，需要提供一种焦化剩余氨水处理装置及方法来解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种焦化剩余氨水处理装置及方法，能以较低的能耗和处理成本，使剩余氨水中的氨、苯酚和焦油全部有效回收；特别是，其处理后的排水，不需要经过生化、芬顿氧化和反渗透膜处理，可直接回收并独立循环作为冷却水使用。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种焦化剩余氨水处理装置，所述装置包括：粗粒化除油罐和澄清沉降除油槽、无回流常压填料蒸氨塔、震动填料萃取塔、多段蒸发再生器、变压汽提脱苯塔和空气氧化冷却塔。进一步的，所述粗粒化除油罐罐内装有粒度10mm～25mm、高2m～4m的焦炭填料层，填料层之下设有进料分布器。进一步的，所述澄清沉降除油槽包括上部澄清沉降室和下部清液储存室，澄清沉降室底部为锥形状，澄清沉降室上部设有锯齿环形溢流堰和环形溢流槽，环形溢流槽与清液储存室之间设有剩余氨水清液溢流管，澄清沉降室顶部与清液储存室顶部设有压力平衡管，澄清沉降室锥底设有焦油排放管。进一步的，所述无回流常压填料蒸氨塔塔内装有高度满足20～30层传质理论级的填料层，从塔顶设有剩余氨水和烧碱的进料口，填料层之下设有液相收集断塔盘，塔底设有焦油沥青澄清沉降分离室，分离室上部设有焦油沥青捕集层，断塔盘与沉降分离室之间设有蒸氨废水导流管，沉降分离室底部设有焦油沥青排放口。进一步的，所述震动填料萃取塔萃取段装有金属丝网波纹或菱形网孔波纹震动填料，填料高度满足4～8层传质理论级。进一步的，所述多段蒸发再生器一段蒸发进料口之下设有一段蒸发残油收集断塔盘，断塔盘之下设有二段蒸发残油分布器，分布器之下装有填料层，填料层为1～4层传质理论级。进一步的，所述变压汽提脱苯塔包括上下两段塔，上段塔顶部操作压力5bar以上，塔内的填料或板式传质层为5～10个传质理论级；下段塔操作压力1.2～2bar，塔内的填料或板式传质层为5～10个传质理论级，传质层之下设有脱苯废水收集断塔盘，断塔盘之下设有脱苯废水再沸物流进口，再沸物流进口之下设有若干层弓形筛孔板。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种焦化剩余氨水处理方法，所述方法包括以下步骤：(1)通过粗粒化除油罐和澄清沉降除油槽进行粗粒化沉降除油；...

【技术保护点】
1.一种焦化剩余氨水处理装置，其特征在于，所述装置包括：/n粗粒化除油罐和澄清沉降除油槽、无回流常压填料蒸氨塔、震动填料萃取塔、多段蒸发再生器、变压汽提脱苯塔和空气氧化冷却塔。/n

【技术特征摘要】
1.一种焦化剩余氨水处理装置，其特征在于，所述装置包括：
粗粒化除油罐和澄清沉降除油槽、无回流常压填料蒸氨塔、震动填料萃取塔、多段蒸发再生器、变压汽提脱苯塔和空气氧化冷却塔。


2.根据权利要求1所述的一种焦化剩余氨水处理装置，其特征在于，
所述粗粒化除油罐罐内装有粒度10mm～25mm、高2m～4m的焦炭填料层，填料层之下设有进料分布器。


3.根据权利要求1所述的一种焦化剩余氨水处理装置，其特征在于，
所述澄清沉降除油槽包括上部澄清沉降室和下部清液储存室，澄清沉降室底部为锥形状，澄清沉降室上部设有锯齿环形溢流堰和环形溢流槽，环形溢流槽与清液储存室之间设有剩余氨水清液溢流管，澄清沉降室顶部与清液储存室顶部设有压力平衡管，澄清沉降室锥底设有焦油排放管。


4.根据权利要求1所述的一种焦化剩余氨水处理装置，其特征在于，
所述无回流常压填料蒸氨塔塔内装有高度满足20～30层传质理论级的填料层，从塔顶设有剩余氨水和烧碱的进料口，填料层之下设有液相收集断塔盘，塔底设有焦油沥青澄清沉降分离室，分离室上部设有焦油沥青捕集层，断塔盘与沉降分离室之间设有蒸氨废水导流管，沉降分离室底部设有焦油沥青排放口。


5.根据权利要求1所述的一种焦化剩余氨水处理装置，其特征在于，所述震动填料萃取塔萃取段装有金属丝网波纹或菱形网孔波纹震动填料，填料高度满足4～8层传质理论级。


6.根据权利要求1所述的一种焦化剩余氨水处理装置，其特征在于，所述多段蒸发再生器一段蒸发进料口之下设有一段蒸发残油收集断塔盘，断塔盘之下设有二段蒸发残油分布器，分布器之下装有填料层，填料层为1～4层传质理论级。


7.根据权利要求1所述的一种焦化剩余氨水处理装置，其特征在于，所述变压汽提脱苯塔包括上下两段塔，上段塔顶部操作压力5bar以上，塔内的填料或板式传质层为5～10个传质理论级；下段塔操作压力1.2～2bar，塔内的填料或板式传质层为5～10个传质理论级，传质层之下设有脱苯废水收集断塔盘，断塔盘之下设有脱苯废水再沸物流进口，再沸物流进口之下设有若干层弓形筛孔板。


8.一种焦化剩余氨水处理方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝东珍，刘洪泉，李瑞斋，
申请(专利权)人：郝东珍，河北协同水处理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13