[發明專利]一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置及脫氨方法

在審

• 申請號: 201810905919.3
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN108862440A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 曹真真;王天峰;李紅明;張峰;賀雄英;張本峰;王江濤;盧洋
• 申請（專利權）人: 河南心連心化肥有限公司
• 主分類號: C02F1/10
• 分類號: C02F1/10;C02F1/06;C02F1/04;C02F1/02;B01D9/02;C01C1/26;C02F101/16
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1.一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，包括變換冷凝液管道(1)、氣化高壓閃蒸汽管道(2)以及0.8MPa的低壓蒸汽管道(3)，其特征在于：所述氣化高壓閃蒸汽管道(2)通過第一三通(26)與0.8MPa的低壓蒸汽管道(3)相連，第一三通(26)的第三端與變換冷凝液預混汽提塔(4)的蒸汽進口相連，變換冷凝液預混汽提塔(4)的上部設有變換冷凝液進口，變換冷凝液預混汽提塔(4)的頂部設有氣相出口，變換冷凝液預混汽提塔(4)的底部設有液相出口；

所述變換冷凝液管道(1)通過管道依次與變換凝液儲槽(5)的第一進口、汽提塔進料泵(6)和廢水預熱器(7)的殼程與變換冷凝液預混汽提塔(4)的變換冷凝液進口相連；變換冷凝液預混汽提塔(4)的底部液相出口通過第二三通(27)以及廢水預熱器(7)的管程與氣化灰水除氧系統(8)相連；換冷凝液預混汽提塔(4)頂部氣相出口通過塔頂氣相冷凝器(9)與氣液分離器(10)中部的進口相連，氣液分離器(10)底部的液相出口與碳銨結晶器(11)內上部的噴淋裝置(12)相連，碳銨結晶器(11)的外部設有換熱夾套(13)，碳銨結晶器(11)的內部設有攪拌推料機(14)，噴淋裝置(12)下部相對應的碳銨結晶器(11)側壁上開設有低溫甲醇洗尾氣進口(24)，碳銨結晶器(11)的底部通過管道與離心出料機(15)相連，離心出料機(15)的側部開設有固體碳酸氨外送通道(16)，離心出料機(15)的底部設有液相出口，離心出料機(15)液相出口通過離心機排水泵(25)與變換凝液儲槽(5)的第二進口相連。

2.根據權利要求1所述的一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，其特征在于：所述第二三通(27)的第三端與變換凝液儲槽(5)的第一進口相連。

3.根據權利要求1所述的一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，其特征在于：所述氣液分離器(10)的中部設有第二填料層(17)，氣液分離器(10)頂部的氣相出口和碳銨結晶器(11)頂部的氣相出口分別通過管道與燃燒火炬(13)相連。

4.根據權利要求1所述的一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，其特征在于：所述碳銨結晶器(11)的底部為倒置的圓錐體結構。

5.根據權利要求1所述的一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，其特征在于：所述汽提塔進料泵(6)和離心機排水泵(25)均為離心泵。

6.根據權利要求1所述的一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，其特征在于：所述變換冷凝液預混汽提塔(4)的上部安裝有變徑部(18)，變徑部(18)的內上部設有液體分布器(19)，液體分布器(19)的下部設有第一填料層(20)，第一填料層(20)的上部一側設有變換冷凝液進口，第一填料層(20)的高度為變徑部(18)高度的3/5，變徑部(18)的直徑與變換冷凝液預混汽提塔(4)的直徑比4∶7。

7.根據權利要求6所述的一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，其特征在于：所述液體分布器(19)和第一填料層(20)之間的距離為0.5～0.8m。

8.根據權利要求1所述的一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，其特征在于：所述變換冷凝液預混汽提塔(4)的內部設有塔板(21)，塔板(21)為10～12層，塔板(21)之間的間距為500～600mm，頂層塔板(21)與變徑部(18)之間的距離為0.8～1.2m；塔板(21)為篩板。

9.根據權利要求1所述的一種節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置，其特征在于：所述換熱夾套(13)上設有循環水進口(22)和循環水出口(23)。

10.一種如權利要求1-9所述的節能高效變換冷凝液汽提脫氨裝置的脫氨方法，其特征在于：該脫氨方法包括如下步驟：

步驟一：來至變換冷凝液管道(1)的變換冷凝液通過變換凝液儲槽(5)的第一進口進入變換凝液儲槽(5)內進行緩沖；所述變換冷凝液在變換凝液儲槽(5)內的停留時間為30～40min，能夠溶解在變換冷凝液中的酸性氣體，降低變換凝液儲槽(5)的壓力并降低進入變換冷凝液預混汽提塔(4)內酸性氣體的含量，減少變換冷凝液預混汽提塔(4)內蒸汽的消耗，所述變換凝液儲槽(5)內的壓力為0.6Mpa；

步驟二：變換凝液儲槽(5)內的變換冷凝液通過汽提塔進料泵(6)進入廢水預熱器(7)的殼程進行換熱，換熱后進入變換冷凝液預混汽提塔(4)內；所述通過汽提塔進料泵(6)后的變換冷凝液的壓力為0.6～0.7Mpa；通過廢水預熱器(7)殼程換熱后的變換冷凝液的溫度為105～110℃；

步驟三：進入變換冷凝液預混汽提塔(4)內的變換冷凝液通過液體分布器(19)進入第一填料層(20)中；

步驟四：氣化高壓閃蒸汽管道(2)通過三通與0.8MPa的低壓蒸汽管道(3)相連，經過三通減壓后通過變換冷凝液預混汽提塔(4)的蒸汽進口進入變換冷凝液預混汽提塔(4)內；所述氣化高壓閃蒸汽管道(2)內的高壓閃蒸汽壓力為0.8Mpa，溫度為160～180℃；所述0.8MPa的低壓蒸汽管道(3)內的低壓蒸汽壓力為0.8Mpa，溫度為160～180℃；

步驟五：初始階段進入變換冷凝液預混汽提塔(4)內的變換冷凝液的液位到達40～50％時，打開閥門使液相進入的廢水預熱器(7)管程；當液相進入的廢水預熱器(7)管程時，進入變換冷凝液預混汽提塔(4)內的變換冷凝液與出變換冷凝液預混汽提塔(4)的液相流量一致，以達到變換冷凝液預混汽提塔(4)內的平衡；當出水的氨氮不合格時，液相通過第二三通(27)的第三端以及變換凝液儲槽(5)的第一進口進入變換凝液儲槽(5)內；當出水氨氮不合格時，液相通過第二三通(27)進入廢水預熱器(7)的管程內；所述變換冷凝液預混汽提塔(4)塔頂的壓力為：0.25～0.27MPa(g)，塔頂的溫度為：100～120℃，變換冷凝液預混汽提塔(4)塔底的壓力為：0.23～0.26MPa(g)；變換冷凝液預混汽提塔(4)的液位為1.5～2.5m，變換冷凝液預混汽提塔(4)內的變換冷凝液流量為10～20m³/h；當出水的氨氮含量為200～300mg/L時，判定為合格；

步驟六：步驟五中汽提后的液相通過變換冷凝液預混汽提塔(4)底部液相出口以及廢水預熱器(7)的管程進入氣化灰水除氧系統(8)中；所述汽提后的液相溫度為：125～135℃，進入廢水預熱器(7)的管程后液相溫度為：90～95℃；步驟五中汽提后的氣相進入塔頂氣相冷凝器(9)的管程進行換熱，換熱后氣相進入氣液分離器(10)內進行氣液分離；換熱前的氣相溫度為：125～130℃，換熱后的氣相溫度為：90～95℃；

步驟七：步驟六中進入氣液分離器(10)內的氣相進行氣液分離，分離后的氣相通過氣液分離器(10)頂部的氣相出口進入燃燒火炬(13)中燃燒處理，分離后的液相通過噴淋裝置進入碳銨結晶器(11)內；所述分離后的液相為碳銨濃縮液；

步驟八：碳銨結晶器(11)內的溫度通過換熱夾套(13)調節至65℃以下；低溫甲醇洗尾氣通過低溫甲醇洗尾氣進口進入碳銨結晶器(11)中，低溫甲醇洗尾氣上升的過程中與步驟七中所述的碳銨濃縮液逆流接觸，液相中的游離氨形成了碳酸氨結晶，多余的低溫甲醇洗尾氣通過碳銨結晶器(11)頂部的氣相出口進入燃燒火炬(13)內燃燒；所述碳銨結晶器(11)為碳銨濃縮液以及碳酸氨結晶體混合物，通過在結晶器內的停留使固液進行分離，當碳銨結晶器(11)底部的比重達到1.23～1.28kg/m³時，開啟閥門使上述使碳銨濃縮液以及碳酸氨結晶體混合物進入離心出料機(15)；

步驟九：步驟八中所述的比重為1.23～1.28kg/m³碳銨濃縮液以及碳酸氨結晶體進入離心出料機(15)中，在離心出料機(15)的旋流干燥下，產出含水量為5-7％碳酸氨結晶體并通過固體碳酸氨外送通道(16)外送；廢水通過離心出料機(15)液相出口、離心機排水泵(11)以及變換凝液儲槽(5)的第二進口進入變換凝液儲槽(5)內循環使用；

步驟十：當步驟九中離心出料機(15)連續工作3～3.5h后，離心出料機(15)進入沖洗階段，沖洗階段需要沖洗10min，沖洗的廢水過離心出料機(15)液相出口、離心機排水泵(11)以及變換凝液儲槽(5)的第二進口進入變換凝液儲槽(5)內。