[發明專利]一種變換冷凝液的綜合處理工藝

有效

• 申請號: 202010749514.2
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111847478B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李輝;張先茂;郭銳;王瑜;周慶國;李琴;李興建;夏克勤;李青澤;沈康文;王利勇;廖天澤
• 申請（專利權）人: 武漢科林化工集團有限公司
• 主分類號: C01C1/10
• 分類號: C01C1/10;C01C1/12;C01B17/32;C01B17/04;C01B3/16;C02F1/20;C02F1/04;B01D53/78;B01D53/86;B01D53/52;C02F101/10;C02F101/16
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本發明公開了一種變換冷凝液的綜合處理工藝，首先經常壓汽提塔脫除變換冷凝液及氣化高閃氣中的NH₃、H₂S和CO₂，頂部氣相經過冷卻后液相去加壓汽提塔，采用單塔加壓帶側線采出工藝，頂部氣相經過冷凝分液后與常壓汽提塔的氣相混合經過水洗塔脫除氣體中的氨后去硫回收；底部凈化水冷卻后外排或回用；中部側線采出經過三級冷凝分液后再經過多效酸性尾氣凈化器脫除硫化氫后生產質量濃度為20%的無硫氨水。具有流程設計合理、裝置運行穩定、產品附加值高的優點，環保效益巨大，解決了變換冷凝液處理后的氨水含硫及酸性氣帶氨的問題。

技術領域

本發明屬于煤化工領域，涉及一種變換冷凝液的綜合處理工藝。

背景技術

在以水煤漿氣化和粉煤氣化工藝中，氣化的粗煤氣進入一氧化碳變換工段，在催化劑和一定溫度下與水蒸汽發生反應，生成二氧化碳和氫氣，在一氧化碳工段要求蒸汽過量，導致這些水蒸氣除部分參與反應外，大部分冷卻后成為變換冷凝液。其主要雜質為氨、硫化氫、二氧化碳及部分HCN，通常采用蒸汽汽提的方法將這些雜質去除，凈化的冷凝液再送回上游氣化裝置回用。

國內采用的是單塔汽提或雙塔汽提工藝，在這兩種工藝中塔頂的氣相均經過冷卻分離，其中酸性氣去硫回收，底部液相作為氨水送至煙氣脫硫系統。這兩種工藝存在以下不足：

①頂部的酸性氣去硫回收中會含有部分氨未分離，送入硫回收需要配備專用的燒氨火嘴和特殊設計的燃燒室，由于燒氨需要較高的燃燒溫度，從而降低了硫回收的處理能力和轉化能力，還會形成新的氮氧化物的污染；并且酸性氣中的水含量較高，管道溫度低容易產生銨鹽結晶堵塞，導致汽提系統超壓，其主要銨鹽為：酸性氣中的二氧化碳與氨氣發生反應后遇冷結晶胺基甲酸銨（2NH₃(氣)+CO₂(氣)==NH₂CO₂NH₄(白色結晶固體)），氨氣還與硫化氫反應生成硫氫化銨在溫度低的情況下結鹽堵塞，故酸性氣只要有大量氨的情況下即可發生結晶堵塞現象。為此一部分企業采用送火炬燃燒放空，不僅造成環境污染，而且火炬分液罐的酸性水大多排入污水處理系統，高氨氮含量的酸性水對污水處理系統的沖擊較大，一部分企業采用現場放空，不僅給周圍環境帶來硫、氨污染，還存在噪聲污染。

②分離器底部液相為低濃度的含硫氨水，該含硫氨水設計為送至煙氣脫硫系統，但是由于硫化氫的存在使得脫硫系統起泡嚴重，硫酸銨結晶困難，顏色發黃、發綠，并且由于濃度低使得脫硫系統水量難以平衡，引起脫硫系統堵塞和氨逃逸，導致煙氣脫硫系統無法運行；為此部分企業引入煙氣脫硝系統，作為脫硝系統的脫硝劑，但硫化氫的存在使得催化劑失效，并且容易還原出單質硫，造成系統堵塞；部分企業將此含硫氨水返回至煤漿系統加以利用，不僅氨味大，操作環境差，而且由于二氧化碳存在，使得煤制漿系統的管道經常被結晶堵死；部分企業將其引入氣化灰水系統，不僅導致現場氨味很大，還造成系統氨氮富集，影響最終產品品質。

因此，傳統的單塔低壓汽提或雙塔汽提工藝，既不能回收氨，也不能得到適合硫回收裝置的酸性氣，隨著環保要求越來越嚴格，積極探索新的處理方法和處理工藝，實現資源綜合利用的目標，成為上述企業和科研機構的重要和急切的任務。

發明內容

本發明的目的在于經過合理的工藝路線，達到處理變換冷凝液的目的，并且回收冷凝液中的氨與硫，保證氨水為合格的無硫氨水，酸性氣中的氨含量低，不發生堵塞現象，并且可以送至硫回收制硫磺，從而解決塔頂酸性氣帶氨堵塞管道及氨水含硫量高的問題。

一種變換冷凝液的綜合處理工藝，該工藝包括如下步驟：

（1）首先變換冷凝液經過換熱后進入常壓汽提塔，塔底通入蒸汽，將冷凝液中的NH₃、CO₂、H₂S汽提分離，塔底凈化水返回變換裝置；