[發明專利]一種基于離子液體吸收-吸附分離回收三聚氰胺尾氣中氨的新工藝

在審

• 申請號: 202110285797.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113041790A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 張香平;段圓夢;曾少娟;董海峰;白璐;白銀鴿;詹國雄;張鎖江
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/04;C01C1/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明公開了一種系統及方法，系統包括：一種基于離子液體吸收?吸附耦合分離三聚氰胺尾氣中氨的新工藝，所述工藝包含有吸收工段，解吸工段，吸附工段等，處理方法包括：將處理后的氨碳尾氣送入吸收塔，與離子液體進行氣液逆流接觸吸收，實現對氨選擇性吸收；二級吸收塔塔頂氣體進入尾氣吸附塔進一步凈化，實現含氨尾氣達標排放；一級吸收塔的含氨富液進入解吸單元進行多級減壓高溫解吸及空氣氣提，實現離子液體循環利用；由多級降膜設備解吸出的高濃度氨氣氣體，經多級冷凝壓縮處理后得到高純液氨。本發明所涉及的基于離子液體吸收?吸附耦合分離三聚氰胺尾氣中氨的新工藝，不僅氨回收率高，可得到高純液氨產品，而且無氨氮廢水產生，含氨尾氣滿足排放要求，是替代傳統技術的綠色推廣工藝，在三聚氰胺行業具有廣闊應用前景。

技術領域

本發明涉及尾氣處理技術領域，尤其涉及一種基于離子液體吸收-吸附耦合分離回收三聚氰胺尾氣中氨的新工藝，其特征在于結合吸收和吸附工藝，不僅可直接獲得高純氨產品，含氨尾氣可達標排放，而且非水離子液體體系作為吸收劑可循環利用，無氨氮廢水產生，是極具工業應用潛力的氨回收新工藝。

背景技術

三聚氰胺(簡稱三胺)是一種重要的化工原料，主要用于生產三胺甲醛樹脂、阻燃劑、減水劑等。我國三胺產能約為180萬噸/年，占全球供應的60％。三胺的主要生產原料為尿素，尿素法每生產1噸產品消耗尿素約3噸，每生產1噸三胺副產1.05噸NH₃和1.15噸CO₂尾氣。目前工業三胺尾氣的處理方法主要有水洗工藝、溶劑吸收工藝、聯產尿素或碳酸氫銨工藝等，水洗及溶劑吸收工藝產生廢水量較大，運行費用較高，產品附加值低且市場需求有限，聯產尿素或碳酸氫銨工藝對尿素及碳酸氫銨生產裝置影響較大，造成原裝置生產負荷提高，成本增加。因此，發展高效、低能耗和低成本的氨碳分離回收新技術是當前急需解決的焦點問題之一。

發明內容

針對上述技術的不足之處，本發明提供一種基于離子液體吸收-吸附分離回收三聚氰胺尾氣中氨的新工藝，該方法不僅氨回收率高，可得到高純液氨產品，而且無氨氮廢水產生，含氨尾氣滿足排放要求。

離子液體由于其結構可設計，極低蒸汽壓、氣體溶解度高等特點在氣體分離領域受到廣泛重視，使用離子液體處理三聚氰胺尾氣，具有氨吸收量高、選擇性好、無廢水排放、運行能耗低等諸多優點。

為實現上述目的，本發明提供基于離子液體吸收-吸附分離回收三聚氰胺尾氣中氨的新工藝，所述方法包含有吸收工段，解吸工段，吸附工段等，處理方法包括：

氨碳原料氣由風機經過濾器濾去部分雜質后進入混氣罐，由于氨碳原料氣中含有二氧化碳，易與氨氣結晶，加入空氣來調節氨碳原料氣組成防止結晶，經混氣罐處理后的混合氣換熱后自一級吸收塔(以下簡稱一吸塔)底部進入吸收塔，與來自塔頂的半貧液逆流接觸，在一吸塔內實現大部分氨選擇性吸收。經一吸塔吸收后的混合氣進入二級吸收塔(簡稱二吸塔)，與來自二吸塔頂的貧液再次逆流吸收，凈化后二吸塔塔頂氣體氨含量低于6000ppm，進一步進入尾氣吸附塔深度凈化，達到含氨氣體達標排放，吸附劑主要為活性炭、分子篩等，吸附飽和后進行切換，采用熱空氣再生，排出含氨熱空氣返回混氣罐進入一吸塔；

一吸塔塔底的含氨富液與再生后的半貧液通過半貧液-富液熱交換器熱交換后，再與貧液-富液熱交換器內貧液熱交換，充分利用工藝物流熱量，減少蒸汽消耗。富液進入一級降膜再生設備進行減壓解吸，解吸后氣體進入多級壓縮冷凝工段，處理后液體進入二級降膜再生設備進一步解吸，經過二級降膜再生設備解吸后氣體進入多級壓縮冷凝工段，處理后的半貧液部分經換熱后循環進入一吸塔頂部，剩余液體進入氣提塔頂部，通過空氣氣提后，半貧液中氨含量降低，氣提后含氨混合氣體循環進入一吸塔，液體作為貧液經貧液-富液換熱器及貧液冷卻器冷卻后，返回二吸塔頂部循環使用；

由多級降膜再生設備解吸出的氣體混合進入緩沖罐后進入多級壓縮冷凝工段制液氨；

二吸塔塔頂氣體進入尾氣吸附塔進行深度凈化，實現達標排放，吸附飽和后進行切換，采用熱空氣再生，排出的含氨熱空氣返回混氣罐進入一吸塔。